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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatori di tensione a tiristori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di corrente, tensione, potenza Con controllo di fase in ampiezza Nel controller, il cui circuito è mostrato in Fig. 1, vengono utilizzati due trinistori, uno dei quali apre uno nel semiciclo positivo e l'altro in quello negativo della tensione di rete. La tensione di esercizio al carico Rн è regolata da un resistore variabile R3.
Il regolatore funziona come segue. All'inizio del semiciclo positivo (più sul filo superiore secondo il circuito), i trinistori sono chiusi. All'aumentare della tensione di rete, il condensatore C1 viene caricato attraverso i resistori R2 e R3. L'aumento della tensione attraverso il condensatore è in ritardo (spostamenti di fase) dalla rete di una quantità che dipende dalla resistenza totale dei resistori R2 e R3 e dalla capacità del condensatore C1. La carica del condensatore continua fino a quando la tensione ai suoi capi raggiunge la soglia di apertura del trinistor D1. Quando il trinistore si apre, una corrente scorrerà attraverso il carico Rн, determinata dalla resistenza totale del trinistore aperto e Rн. Trinistor D1 rimane aperto fino alla fine del semiciclo. Selezionando la resistenza R1 si impostano i limiti di controllo desiderati. Con i valori di resistori e condensatori indicati nel diagramma, la tensione al carico può essere variata entro 40-220 V. Durante il semiciclo negativo, il trinistor D4 funziona in modo simile. Tuttavia, il condensatore C2, parzialmente carico durante un semiperiodo positivo (attraverso i resistori R4 e R5 e il diodo D6), deve essere ricaricato, il che significa che il tempo di ritardo all'accensione del trinistor deve essere elevato. Più a lungo il trinistor D1 è stato chiuso durante il semiperiodo positivo, maggiore sarà la tensione sul condensatore C2 all'inizio del negativo e più a lungo sarà chiuso il trinistor D4. Il funzionamento di modo comune dei trinistor dipende dalla corretta selezione dei valori degli elementi R4, R5, C2. La potenza del carico può essere qualsiasi nell'intervallo da 50 a 1000 watt. Autore: I. Chushanok, Grodno Controllato in fase di impulso Il regolatore, il cui circuito è mostrato in fig. 2, controllato automaticamente dal segnale Uynp. Il regolatore utilizza due tiristori: trinistor D5 e dinistor D7. Il trinistor si apre con impulsi formati da una catena composta da un dinistor D7 e un condensatore C1. All'inizio di ogni semiciclo, il trinistor e il dinistor sono chiusi e il condensatore C1 viene caricato dalla corrente di collettore del transistor T1. Quando la tensione sul condensatore raggiunge la soglia di apertura del dinistor, si aprirà e il condensatore si scaricherà rapidamente attraverso il resistore R2 e l'avvolgimento primario del trasformatore Tr1. Un impulso di corrente dall'avvolgimento secondario del trasformatore aprirà il trinistor. In questo caso, il dispositivo di controllo sarà diseccitato (poiché la caduta di tensione attraverso il trinistor aperto è molto piccola), il dinistor si chiuderà. Alla fine del semiciclo il trinistor si spegnerà e con l'inizio del semiciclo successivo inizierà un nuovo ciclo del regolatore.
Il tempo di ritardo dell'impulso che apre il trinistor, rispetto all'inizio del semiperiodo, è determinato dalla velocità di carica del condensatore C1, che è proporzionale alla corrente di collettore del transistor T1. Modificando la tensione di controllo Uynp, è possibile controllare questa corrente e, in ultima analisi, regolare la tensione attraverso il carico. La sorgente del segnale Uynp può essere un filtro passa-banda (con un raddrizzatore) di un'installazione di colori e musica, un dispositivo software. Nei sistemi di controllo automatico, la tensione di retroazione viene utilizzata come Ucontrol. La resistenza R5 deve essere selezionata in modo che quando Uynp=0, il trinistor si apra in ogni semiciclo in un momento prossimo alla fine del semiciclo. Per passare al controllo manuale, è sufficiente sostituire il resistore R5 con una catena in serie di un resistore variabile e una resistenza costante di 10-12 kOhm. La tensione di stabilizzazione del diodo zener D6 dovrebbe essere 5-10 V in più rispetto alla massima tensione di accensione del dinistor. transistor T1. può essere una qualsiasi delle serie MP21, MP25, MP26. Dinistor può essere applicato nei tipi KN102B, D227A, D227B, D228A, D228B. Il resistore R1 è composto da due resistori da 2 watt. Il trasformatore di impulsi Tr1 è avvolto su un nucleo ad anello di 26X18X4 mm da permalloy 79NMA (o la stessa sezione da ferrite M2000NM1). L'avvolgimento I contiene 70 giri e l'avvolgimento II - 50 giri di filo PEV-2 0,33 mm. L'isolamento tra gli avvolgimenti deve resistere a una tensione prossima alla tensione di rete. Invece di un dinistor nel regolatore, puoi usare un transistor che funziona in modalità valanga. Il funzionamento dei transistor in questa modalità è stato descritto in dettaglio in "Radio", 1974, n. 5, pp. 38-41. Uno schema di uno di questi regolatori è mostrato in fig. 3.
Secondo il principio di funzionamento, un regolatore con un transistor funzionante in modalità valanga non differisce dal precedente. Il transistor utilizzato tipo GT311I ha una tensione di rottura a valanga di circa 30 V (con una resistenza del resistore R3 pari a 1 kOhm). Nel caso di utilizzo di altri transistor, sarà necessario modificare i valori degli elementi R4, R5, C1. Altri transistor possono essere utilizzati nel regolatore (Fig. 3), comprese le strutture pnp, ad esempio P416. In questo caso, è necessario scambiare le conclusioni dell'emettitore e del collettore sul transistor T1 (vedi Fig. 3). Il resistore R3 in tutti i casi deve essere collegato tra la base e l'emettitore. La tensione di carico è regolata da un resistore variabile R4. Autore: Ing. E. Furmansky, Mosca Con transistor unigiunzione analogico Nel controller, il cui circuito è mostrato in Fig. 4, viene applicato il metodo dell'impulso di fase per controllare il trinistor. Nel dispositivo di controllo del regolatore viene utilizzato un transistor analogo di un transistor a giunzione singola (diodo a due basi). Puoi leggere il funzionamento dei transistor unigiunzione in "Radio", 1972, n. 7, p. 56.
Il circuito di potenza del regolatore è costruito allo stesso modo di quello del regolatore pubblicato in Radio, 1972, n. 9, p. 55. Con contatti aperti dell'interruttore B'2, il valore effettivo della tensione sul carico può essere modificato nell'intervallo da pochi volt a 110 V e con contatti chiusi da 110 a 220 V. Secondo il principio di funzionamento, il dispositivo di controllo del regolatore descritto non differisce dai dispositivi su un dinistor o un transistor a valanga (Fig. 2 e 3). La potenza fornita al carico è regolata da un resistore variabile R5. Trinistor DZ e diodo D1 sono installati su un radiatore comune con un'area di 50-80 cm2. Il resistore R1 è composto da due resistori da 2W. Autore: V.Popovich, Izhevsk. Sul triac Il regolatore descritto è costruito secondo lo schema di regolazione dell'impulso di fase utilizzando un triac (tiristore simmetrico). Il circuito del controller è mostrato in fig. 5. Il dispositivo di controllo utilizza un transistor analogo a un transistor unigiunzione di tipo n.
Quando il regolatore è acceso (tramite l'interruttore B1), i transistor T1 h T2 sono chiusi e il condensatore C1 inizia a caricarsi attraverso il resistore R4 (con il quale viene regolata la potenza dissipata al carico Rn). La carica continua fino a quando la tensione ai capi del condensatore supera la soglia di apertura del transistore T1. A questo punto i transistor si aprono ed entrano in modalità saturazione. Il condensatore si scarica rapidamente attraverso di essi all'avvolgimento primario del trasformatore di impulsi Tr1. L'impulso di corrente dall'avvolgimento secondario apre il triac D5. La soglia per l'apertura dei transistor è determinata dalle resistenze dei resistori divisori R2R3. Il trasformatore di impulsi Tr1 è avvolto su un anello di ferrite M2000NM1-15, dimensione K20x 12x6. L'avvolgimento I contiene 50 giri e II - 30 giri di filo PELSHO 0,25 mm. Condensatore C1 - MBM con una tensione di esercizio di 160 V. La corrente di carico massima consentita del regolatore è 5 A. I limiti di regolazione della tensione vanno da diversi volt a 215 V. Autori: V.Ponomarenko, V.Frolov Voronezh Con una migliore caratteristica di controllo Nei regolatori a tiristori con controllo di fase a impulsi, la tensione sul condensatore del circuito RC aumenta esponenzialmente durante la sua carica. Con una forma sinusoidale della tensione di rete, la caratteristica di controllo, che esprime la dipendenza della tensione sul carico dalla resistenza del resistore variabile, risulta essere nettamente non lineare, il che rende difficile regolare senza problemi la tensione sul carico .
Il regolatore a tiristori, il cui circuito è mostrato in fig. 6 è in gran parte esente da questa lacuna. Il regolatore utilizza un transistor unigiunzione. Il miglioramento della linearità della caratteristica di controllo è ottenuto dal fatto che il condensatore C1 viene caricato dalla tensione di rete (attraverso il resistore R4) e contemporaneamente da una sorgente di tensione costante stabilizzata (attraverso il divisore R5R6 e il diodo D6}. Modificando il livello di tensione costante con il resistore R6, è possibile controllare il momento di apertura del trinistor e, quindi, la tensione sul carico Il diodo D6 elimina la possibilità di scaricare il condensatore attraverso il resistore R6. La resistenza del resistore R4 è scelta in modo tale che quando il resistore R6 è in cortocircuito, la tensione ai capi del carico sia minima. Quindi, nella posizione più bassa (secondo lo schema) del motore del resistore R6, la tensione al carico sarà massima. Con stabilizzazione della tensione di uscita Una caratteristica del regolatore descritto è la capacità di stabilizzare la tensione sul carico quando cambia la tensione di rete. Il dispositivo di controllo è costruito su un transistor a giunzione singola secondo il circuito di controllo dell'impulso di fase (vedi Fig. 7).
Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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