Krug stabilizatora tiristora. Regulator snage lemilice - razne mogućnosti i sheme proizvodnje. Kako zatvoriti tiristor

Temperatura vrha lemilice ovisi o mnogim čimbenicima.

• Ulazni napon mreže, koji nije uvijek stabilan;
• Rasipanje topline u masivnim žicama ili kontaktima na kojima se vrši lemljenje;
• Temperature okolnog zraka.

Za kvalitetan rad potrebno je održavati toplinsku snagu lemilice na određenoj razini. U prodaji postoji veliki izbor električnih uređaja s regulatorom temperature, ali cijena takvih uređaja je prilično visoka.

Još naprednije su stanice za lemljenje. U takvim kompleksima postoji snažno napajanje, s kojim možete kontrolirati temperaturu i snagu u širokom rasponu.

Cijena odgovara funkcionalnosti.
Ali što ako već imate lemilo, a ne želite kupiti novo s regulatorom? Odgovor je jednostavan - ako znate koristiti lemilo, možete mu napraviti dodatak.

DIY regulator lemilice

Ovu temu odavno su savladali radio amateri koji su, kao nitko drugi, zainteresirani za kvalitetan alat za lemljenje. Nudimo vam nekoliko popularnih rješenja s dijagramima ožičenja i redoslijedom montaže.

Dvostupanjski regulator snage

Ovaj sklop radi na uređajima koji se napajaju izmjeničnim naponom od 220 volti. U otvorenom strujnom krugu jednog od dovodnih vodiča, dioda i sklopka su međusobno paralelno spojeni. Kada su kontakti prekidača zatvoreni, lemilo se napaja u standardnom načinu rada.

Kada je otvorena, struja teče kroz diodu. Ako ste upoznati s principom protoka izmjenične struje, rad uređaja će biti jasan. Dioda, propuštajući struju samo u jednom smjeru, prekida svaki drugi poluciklus, smanjujući napon za pola. Sukladno tome, snaga lemilice je prepolovljena.

U osnovi, ovaj način rada se koristi za duge stanke tijekom rada. Lemilo je u stanju pripravnosti i vrh se ne hladi mnogo. Da biste temperaturu podigli na vrijednost od 100%, uključite prekidač - i nakon nekoliko sekundi možete nastaviti s lemljenjem. Sa smanjenjem topline, bakreni vrh manje oksidira, produžujući vijek trajanja uređaja.

VAŽNO! Ispitivanje se provodi pod opterećenjem, odnosno s priključenim lemilom.

Kada se otpornik R2 okreće, napon na ulazu u lemilo treba se glatko mijenjati. Krug je postavljen u kućište nadgradne utičnice, što dizajn čini vrlo praktičnim.

VAŽNO! Potrebno je sigurno izolirati komponente termoskupljajućom cijevi kako bi se spriječio kratki spoj u kućištu utičnice.

Dno utičnice je zatvoreno odgovarajućim poklopcem. Idealna opcija nije samo teretni list, već zapečaćena ulična utičnica. U ovom slučaju odabrana je prva opcija.
Ispada neka vrsta produžnog kabela s regulatorom snage. Vrlo je prikladno koristiti ga, na lemilici nema dodatnih uređaja, a regulator je uvijek pri ruci.

Pri razvoju reguliranog napajanja bez visokofrekventnog pretvarača, programer se suočava s takvim problemom da uz minimalni izlazni napon i visoku struju opterećenja na regulacijskom elementu, stabilizator rasipa veliku snagu. Do sada se u većini slučajeva ovaj problem rješavao na sljedeći način: napravili su nekoliko odvojaka na sekundarnom namotu energetskog transformatora i podijelili cijeli raspon podešavanja izlaznog napona u nekoliko podraspona. Ovaj princip se koristi u mnogim serijskim izvorima napajanja, na primjer, UIP-2 i modernijim. Jasno je da korištenje napajanja s više podraspona postaje kompliciranije, a komplicirano je i daljinsko upravljanje takvim napajanjem, npr. s računala.

Činilo mi se da je rješenje uporaba kontroliranog ispravljača na tiristoru, budući da postaje moguće stvoriti izvor napajanja kontroliran jednim gumbom za podešavanje izlaznog napona ili jednim kontrolnim signalom s rasponom podešavanja izlaznog napona od nule (ili gotovo nule) na maksimalnu vrijednost. Takvo napajanje može se napraviti od komercijalno dostupnih dijelova.

Upravljani ispravljači s tiristorima dosad su detaljno opisani u knjigama o napajanjima, ali se rijetko koriste u praksi u laboratorijskim napajanjima. U amaterskim izvedbama oni su također rijetki (osim, naravno, punjača za automobilske baterije). Nadam se da će ovaj rad pomoći da se ovakvo stanje promijeni.

U principu, ovdje opisani krugovi mogu se koristiti za stabilizaciju ulaznog napona visokofrekventnog pretvarača, na primjer, kao što je to učinjeno u televizorima Elektronika Ts432. Ovdje prikazani krugovi također se mogu koristiti za izradu laboratorijskih izvora napajanja ili punjača.

Opis svojih radova ne dajem redoslijedom kojim sam ih izvodio, nego više ili manje poredano. Pogledajmo prvo općenite probleme, zatim "niskonaponske" dizajne kao što su izvori napajanja za tranzistorske krugove ili punjenje baterija, a zatim "visokonaponske" ispravljače za napajanje krugova vakuumskih cijevi.

Rad tiristorskog ispravljača za kapacitivno opterećenje

U literaturi je opisan veliki broj tiristorskih regulatora snage koji rade na izmjeničnoj ili pulsirajućoj struji s aktivnim (na primjer, žarulje sa žarnom niti) ili induktivnim (na primjer, elektromotor) opterećenjem. Opterećenje ispravljača obično je filtar u kojem se kondenzatori koriste za izglađivanje valovitosti, tako da opterećenje ispravljača može biti kapacitivno po prirodi.

Razmotrite rad ispravljača s tiristorskim regulatorom za otporno-kapacitivno opterećenje. Dijagram takvog regulatora prikazan je na sl. 1.

Riža. 1.

Ovdje je, na primjer, prikazan punovalni ispravljač sa srednjom točkom, međutim, može se napraviti i prema drugoj shemi, na primjer, most. Ponekad tiristori, osim što reguliraju napon na opterećenju U n oni također obavljaju funkciju ispravljačkih elemenata (ventila), međutim, ovaj način nije dopušten za sve tiristore (KU202 tiristori s nekoliko slova dopuštaju rad kao ventili). Radi jasnoće, pretpostavimo da se tiristori koriste samo za regulaciju napona na opterećenju. U n , a ravnanje se vrši drugim uređajima.

Princip rada tiristorskog regulatora napona ilustriran je na sl. 2. Na izlazu ispravljača (spojna točka katoda dioda na slici 1) dobivaju se naponski impulsi (donji poluval sinusoide je "okrenut" prema gore), naznačeno U rec . Frekvencija pulsiranja f str na izlazu punovalnog ispravljača jednak je dvostrukoj frekvenciji mreže, tj. 100 Hz kada se napaja iz mreže 50 Hz . Upravljački krug opskrbljuje upravljačku elektrodu tiristora strujnim impulsima (ili svjetlom ako se koristi optotiristor) s određenim kašnjenjem t u odnosu na početak perioda valovitosti, tj. trenutak kada napon ispravljača U rec postaje nula.

Riža. 2.

Slika 2 je napravljena za slučaj kada kašnjenje t prelazi polovinu perioda pulsiranja. U ovom slučaju, krug radi na upadnom dijelu sinusoidnog vala. Što je duže kašnjenje uključenja tiristora, to će ispravljeni napon biti manji. U n na opterećenje. Valovitost napona na opterećenju U n izglađen filtarskim kondenzatorom C f . Ovdje i dolje, napravljena su neka pojednostavljenja pri razmatranju rada krugova: pretpostavlja se da je izlazna impedancija energetskog transformatora nula, pad napona na ispravljačkim diodama nije uzet u obzir, a vrijeme uključivanja tiristora je nije uzeto u obzir. Ispada da je ponovno punjenje kapaciteta filtra C f događa se trenutno. U stvarnosti, nakon što se okidački impuls primijeni na upravljačku elektrodu tiristora, kondenzatoru filtera treba neko vrijeme da se napuni, što je, međutim, obično mnogo manje od perioda pulsiranja T p.

Sada zamislite da je kašnjenje uključivanja tiristora t jednaka je polovici perioda pulsiranja (vidi sliku 3). Zatim će se tiristor uključiti kada napon na izlazu ispravljača prođe kroz maksimum.

Riža. 3.

U ovom slučaju, napon opterećenja U n bit će također najveći, približno kao da u krugu nema tiristorskog regulatora (zanemarujemo pad napona na otvorenom tiristoru).

Tu nailazimo na problem. Pretpostavimo da želimo regulirati napon opterećenja od gotovo nule do najveće vrijednosti koja se može dobiti iz raspoloživog energetskog transformatora. Da biste to učinili, uzimajući u obzir ranije napravljene pretpostavke, bit će potrebno primijeniti okidačke impulse na tiristor TOČNO u trenutku kada U rec prolazi kroz maksimum, tj. t c \u003d T str /2. Uzimajući u obzir činjenicu da se tiristor ne otvara odmah, već ponovno punjenje kondenzatora filtera C f također zahtijeva neko vrijeme, okidački impuls mora se primijeniti malo PRIJE polovice perioda pulsiranja, tj. t< T п /2. Problem je u tome što je, prvo, teško reći koliko ranije, jer to ovisi o takvim razlozima koje je teško točno uzeti u obzir pri izračunavanju, na primjer, vremena uključivanja pojedine instance tiristora ili ukupnog ( uključujući induktivitet) izlazni otpor energetskog transformatora. Drugo, čak i ako su izračun i podešavanje kruga apsolutno točni, vrijeme odgode uključivanja t , frekvencija mreže, a time i frekvencija i period T str valovitost, vrijeme uključivanja tiristora i drugi parametri mogu se mijenjati tijekom vremena. Stoga, kako bi se dobio najveći napon na teretu U n postoji želja da se tiristor uključi mnogo ranije od polovice razdoblja pulsiranja.

Pretpostavimo da smo to učinili, tj. postavili vrijeme odgode t mnogo manji T p /2. Grafikoni koji karakteriziraju rad kruga u ovom slučaju prikazani su na sl. 4. Imajte na umu da ako se tiristor otvori prije pola poluciklusa, ostat će otvoren dok se ne završi proces punjenja kondenzatora filtera. C f (vidi prvi puls na slici 4).

Riža. 4.

Ispada da za kratku odgodu t moguće fluktuacije izlaznog napona regulatora. Nastaju ako se, u trenutku kada se okidački impuls primijeni na tiristor, napon na opterećenju U n na izlazu iz ispravljača je veći napon U rec . U ovom slučaju, tiristor je pod obrnutim naponom i ne može se otvoriti pod djelovanjem okidačkog impulsa. Jedan ili više impulsa okidača može biti propušteno (pogledajte drugi impuls na slici 4). Sljedeće uključivanje tiristora dogodit će se kada se kondenzator filtera isprazni, au trenutku primjene upravljačkog impulsa tiristor će biti pod istosmjernim naponom.

Vjerojatno najopasniji je slučaj kada se svaki drugi impuls propusti. U tom će slučaju kroz namot energetskog transformatora proći istosmjerna struja, pod čijim utjecajem transformator može pokvariti.

Kako bi se izbjegla pojava oscilatornog procesa u krugu regulatora tiristora, vjerojatno je moguće odustati od upravljanja impulsom tiristora, ali u tom slučaju upravljački krug postaje kompliciraniji ili postaje neekonomičan. Stoga je autor razvio tiristorski regulatorski krug u kojem se tiristor normalno pokreće upravljačkim impulsima i ne dolazi do oscilatornog procesa. Takva shema prikazana je na sl. 5.

Riža. 5.

Ovdje je tiristor opterećen na početni otpor R str i filterski kondenzator C R n spojen preko startne diode VD br . U takvom krugu tiristor se pokreće neovisno o naponu na kondenzatoru filtera C f .Nakon što se okidački impuls primijeni na tiristor, njegova anodna struja prvo počinje prolaziti kroz početni otpor R str i, zatim, kada je napon uključen R str prekoračiti napon opterećenja U n , otvara se početna dioda VD br a anodna struja tiristora puni filterski kondenzator C f . Otpor R str odabrana je takva vrijednost da osigura stabilan početak tiristora s minimalnim vremenom kašnjenja okidačkog impulsa t . Jasno je da se dio snage gubi na otpor pokretanja. Stoga je u gornjem krugu poželjno koristiti tiristore s malom strujom zadržavanja, tada će biti moguće primijeniti veliki početni otpor i smanjiti gubitke snage.

Shema na sl. 5 ima nedostatak što struja opterećenja prolazi kroz dodatnu diodu VD br , na kojem se beskorisno gubi dio ispravljenog napona. Ovaj nedostatak se može ukloniti povezivanjem pokretačkog otpora R str na poseban ispravljač. Krug s zasebnim upravljačkim ispravljačem iz kojeg se napaja startni krug i startni otpor R str prikazano na sl. 6. U ovom krugu, upravljačke ispravljačke diode mogu biti male snage, budući da struja opterećenja teče samo kroz ispravljač snage.

Riža. 6.

Niskonaponski izvori napajanja s tiristorskim regulatorom

Ispod je opis nekoliko izvedbi niskonaponskih ispravljača s tiristorskim regulatorom. U njihovoj izradi uzeo sam kao osnovu krug tiristorskog regulatora koji se koristi u uređajima za punjenje automobilskih baterija (vidi sliku 7). Ovu shemu je uspješno koristio moj pokojni drug A. G. Spiridonov.

Riža. 7.

Elementi zaokruženi na dijagramu (slika 7) ugrađeni su na malu tiskanu pločicu. U literaturi je opisano nekoliko sličnih shema, razlike među njima su minimalne, uglavnom u vrstama i ocjenama dijelova. Glavne razlike su:

1. Koriste se kondenzatori za podešavanje vremena različitih kapaciteta, tj. umjesto 0,5m F stavi 1 m F , i, prema tome, promjenjivi otpor druge vrijednosti. Za pouzdanost pokretanja tiristora u svojim krugovima koristio sam kondenzator za 1m F.

2. Paralelno s kondenzatorom za podešavanje vremena, ne možete staviti otpor (3 k Wna sl. 7). Jasno je da ovo može zahtijevati promjenjivi otpor, a ne 15 k W, ali drugu vrijednost. Još nisam otkrio utjecaj otpora paralelnog kondenzatoru za podešavanje vremena na stabilnost kruga.

3. U većini krugova opisanih u literaturi koriste se tranzistori tipa KT315 i KT361. Ponekad ne uspiju, pa sam u svojim krugovima koristio snažnije tranzistore tipa KT816 i KT817.

4. Do osnovne priključne točke pnp i npn kolektor tranzistora, razdjelnik se može spojiti s otpora različite vrijednosti (10 k W i 12k W na sl. 7).

5. Dioda se može ugraditi u krug upravljačke elektrode tiristora (vidi donje dijagrame). Ova dioda eliminira učinak tiristora na upravljački krug.

Dijagram (slika 7) dan je kao primjer, nekoliko sličnih dijagrama s opisima može se pronaći u knjizi „Punači i startni punjači: Pregled informacija za vozače / Comp. A. G. Khodasevich, T. I. Khodasevich - M.: NT Press, 2005”. Knjiga se sastoji od tri dijela, sadrži gotovo sve punjače u povijesti čovječanstva.

Najjednostavniji krug ispravljača s tiristorskim regulatorom napona prikazan je na sl. 8.

Riža. 8.

Ovaj sklop koristi punovalni ispravljač srednje točke jer sadrži manje dioda, pa je potrebno manje hladnjaka i veća učinkovitost. Energetski transformator ima dva sekundarna namota za izmjenični napon 15 V . Upravljački krug tiristora ovdje se sastoji od kondenzatora C1, otpora R 1- R 6, tranzistori VT 1 i VT 2, dioda VD 3.

Pogledajmo kako krug radi. Kondenzator C1 se puni kroz promjenjivi otpor R 2 i konstantni R 1. Kada napon na kondenzatoru C 1 će premašiti napon na mjestu spajanja otpora R4 i R 5, otvorite tranzistor VT 1. Kolektorska struja tranzistora VT 1 otvara VT 2. Zauzvrat, struja kolektora VT 2 otvara VT 1. Dakle, tranzistori se otvaraju poput lavine i kondenzator se prazni C 1 na upravljačku elektrodu tiristora VS 1. Tako se dobiva okidački impuls. Promjenom promjenljivog otpora R 2 vrijeme odgode impulsa okidača, izlazni napon kruga se može podesiti. Što je taj otpor veći, to se kondenzator sporije puni. C 1, vrijeme kašnjenja okidačkog impulsa je duže, a izlazni napon na opterećenju niži.

Stalni otpor R 1, spojen u seriju s varijablom R 2 ograničava minimalno vrijeme kašnjenja impulsa. Ako je jako smanjen, onda na minimalnom položaju promjenjivog otpora R 2, izlazni napon će naglo nestati. Zato R 1 odabran je na takav način da krug radi stabilno na R 2 u položaju minimalnog otpora (odgovara najvećem izlaznom naponu).

Krug koristi otpor R 5 snaga 1 W samo zato što je došao pod ruku. Vjerojatno će biti dovoljno za instalaciju R 5 snage 0,5 W.

otpor R 3 je postavljen da eliminira utjecaj smetnji na rad upravljačkog kruga. Bez njega, krug radi, ali je osjetljiv, na primjer, na dodir terminala tranzistora.

Dioda VD 3 eliminira utjecaj tiristora na upravljački krug. U iskustvu sam provjerio i uvjerio se da krug radi stabilnije s diodom. Ukratko, ne treba štedjeti, lakše je staviti D226, čije su rezerve neiscrpne i napraviti pouzdan uređaj.

otpor R 6 u krugu upravljačke elektrode tiristora VS 1 povećava pouzdanost njegovog rada. Ponekad je taj otpor postavljen na veću vrijednost ili uopće nije postavljen. Krug bez njega obično radi, ali tiristor se može spontano otvoriti zbog smetnji i curenja u krugu upravljačke elektrode. Instalirao sam R 6 vrijednost 51 Wkao što je preporučeno u referentnim podacima tiristora KU202.

Otpor R 7 i dioda VD 4 osiguravaju pouzdano pokretanje tiristora s kratkim vremenom odgode okidačkog impulsa (vidi sliku 5 i objašnjenja za nju).

Kondenzator C 2 izglađuje valovitost napona na izlazu kruga.

Kao opterećenje tijekom pokusa, regulator je koristio lampu iz prednjeg svjetla automobila.

Dijagram s zasebnim ispravljačem za napajanje upravljačkih krugova i pokretanje tiristora prikazan je na sl. 9.

Riža. 9.

Prednost ovog sklopa je manji broj energetskih dioda koje zahtijevaju ugradnju na radijatore. Imajte na umu da su diode D242 ispravljača snage povezane katodama i mogu se ugraditi na zajednički radijator. Anoda tiristora spojena na njegovo kućište povezana je s "minusom" opterećenja.

Dijagram ožičenja ove verzije kontroliranog ispravljača prikazan je na sl. 10.

Riža. 10.

Za izglađivanje valovitosti izlaznog napona može se primijeniti LC -filtar. Dijagram kontroliranog ispravljača s takvim filtrom prikazan je na sl. jedanaest.

Riža. jedanaest.

Točno sam se prijavio LC -filter iz sljedećih razloga:

1. Otporniji je na preopterećenja. Dizajnirao sam krug za laboratorijsko napajanje, tako da je njegovo preopterećenje sasvim moguće. Napominjem da čak i ako napravite bilo kakvu shemu zaštite, ona će imati neko vrijeme odziva. Tijekom tog vremena, napajanje ne bi trebalo uspjeti.

2. Ako napravite filtar tranzistora, tada će neki napon sigurno pasti na tranzistoru, tako da će učinkovitost biti niska, a tranzistoru će možda trebati radijator.

Filtar koristi serijski induktor D255V.

Razmotrite moguće izmjene tiristorskog upravljačkog kruga. Prvi od njih prikazan je na sl. 12.

Riža. 12.

Obično je krug za podešavanje vremena tiristorskog regulatora napravljen od kondenzatora za podešavanje vremena i promjenjivog otpora spojenih u seriju. Ponekad je prikladno izgraditi krug tako da je jedan od izlaza promjenjivog otpora spojen na "minus" ispravljača. Zatim možete uključiti promjenjivi otpor paralelno s kondenzatorom, kao što je učinjeno na slici 12. Kada je motor u donjem položaju prema krugu, glavni dio struje prolazi kroz otpor 1.1 k Wulazi u kondenzator za podešavanje vremena 1mF i brzo se puni. U ovom slučaju, tiristor počinje na "vrhovima" valova ispravljenog napona ili nešto ranije, a izlazni napon regulatora je najveći. Ako je motor u gornjem položaju prema dijagramu, tada je vremenski kondenzator kratko spojen i napon na njemu nikada neće otvoriti tranzistore. U tom će slučaju izlazni napon biti nula. Promjenom položaja klizača promjenjivog otpora moguće je promijeniti jakost struje koja puni vremenski kondenzator, a time i vrijeme kašnjenja okidajućih impulsa.

Ponekad je potrebno upravljati tiristorskim regulatorom ne uz pomoć promjenjivog otpora, već iz nekog drugog kruga (daljinski upravljač, upravljanje s računala). Događa se da su dijelovi tiristorskog regulatora pod visokim naponom i izravno spajanje na njih je opasno. U tim se slučajevima umjesto promjenjivog otpora može koristiti optički sprežnik.

Riža. 13.

Primjer uključivanja optokaplera u krug regulatora tiristora prikazan je na sl. 13. Ovdje se koristi tranzistorski optokapler tipa 4 N 35. Baza njegovog fototranzistora (pin 6) spojena je preko otpora na emiter (pin 4). Taj otpor određuje pojačanje optokaplera, njegovu brzinu i otpornost na promjene temperature. Autor je testirao regulator s otporom od 100 naznačenim na dijagramu k W, dok se ovisnost izlaznog napona o temperaturi pokazala NEGATIVNOM, tj. s vrlo jakim zagrijavanjem optokaplera (rastopila se PVC izolacija žica), izlazni napon se smanjio. To je vjerojatno zbog smanjenja izlazne snage LED-a kada se zagrijava. Autor zahvaljuje S. Balashovu na savjetu o korištenju tranzistorskih optokaplera.

Riža. 14.

Kada podešavate upravljački krug tiristora, ponekad je korisno podesiti prag tranzistora. Primjer takve prilagodbe prikazan je na sl. 14.

Razmotrimo i primjer kruga s tiristorskim regulatorom za viši napon (vidi sl. 15). Krug se napaja sekundarnim namotom energetskog transformatora TCA-270-1, koji daje izmjenični napon od 32 V . Ocjene dijelova navedenih u dijagramu odabrane su za ovaj napon.

Riža. 15.

Shema na sl. 15 omogućuje glatko podešavanje izlaznog napona od 5 V do 40 V , što je dovoljno za većinu poluvodičkih uređaja, pa se ovaj sklop može uzeti kao osnova za izradu laboratorijskog napajanja.

Nedostatak ovog sklopa je potreba za raspršivanjem dovoljno velike snage na startnom otporu R 7. Jasno je da što je manja struja držanja tiristora, to može biti veća vrijednost i manja snaga startnog otpora R 7. Stoga je poželjno koristiti tiristore s malom strujom zadržavanja.

Osim konvencionalnih tiristora, optotiristor se može koristiti u krugu tiristorskog regulatora. Na sl. 16. prikazuje strujni krug s optotiristorom TO125-10.

Riža. 16.

Ovdje se optotiristor jednostavno uključuje umjesto uobičajenog, ali od njegov fototiristor i LED su izolirani jedan od drugog, sheme za njegovu upotrebu u tiristorskim regulatorima mogu biti različite. Imajte na umu da zbog niske struje zadržavanja tiristora TO125, početni otpor R 7 zahtijeva manje snage nego u krugu na sl. 15. Budući da se autor bojao oštetiti optotiristorsku LED s visokim impulsnim strujama, otpor R6 je uključen u krug. Kako se pokazalo, krug radi bez ovog otpora, a bez njega, krug radi bolje pri niskim izlaznim naponima.

Visokonaponska napajanja s tiristorskim regulatorom

Pri razvoju visokonaponskih izvora napajanja s tiristorskim regulatorom, kao osnova uzet je optotiristorski upravljački krug koji je razvio V. P. Burenkov (PRZ) za strojeve za zavarivanje. Za ovaj krug razvijene su i proizvode se tiskane pločice. Autor je zahvalan V. P. Burenkovu za uzorak takve ploče. Dijagram jednog od rasporeda podesivog ispravljača pomoću ploče koju je dizajnirao Burenkov prikazan je na sl. 17.

Riža. 17.

Dijelovi instalirani na tiskanoj pločici zaokruženi su na dijagramu isprekidanom linijom. Kao što se može vidjeti sa sl. 16, otpornici za gašenje ugrađeni su na ploču R1 i R 2, ispravljački most VD 1 i zener diode VD 2 i VD 3. Ovi dijelovi su za mrežno napajanje od 220 V V . Za ispitivanje kruga tiristorskog regulatora bez izmjena na tiskanoj pločici korišten je energetski transformator TBS3-0.25U3, čiji je sekundarni namot spojen na takav način da se iz njega uklanja izmjenični napon od 200. V , tj. blizu normalnog napona napajanja ploče. Upravljački krug radi na isti način kao što je gore opisano, tj. kondenzator C1 se puni kroz trimer R 5 i promjenjivi otpor (instaliran izvan ploče) dok napon preko njega ne prijeđe napon na bazi tranzistora VT 2, nakon čega tranzistori VT 1 i VT2 se otvaraju i kondenzator C1 se prazni kroz otvorene tranzistore i tiristorsku LED optokaplera.

Prednost ovog sklopa je mogućnost podešavanja napona pri kojem se tranzistori otvaraju (pomoću R 4), kao i minimalni otpor u vremenskom krugu (pomoću R 5). Kao što praksa pokazuje, mogućnost takve prilagodbe je vrlo korisna, pogotovo ako je krug sastavljen u amaterskim uvjetima od slučajnih dijelova. Uz pomoć otpornika za ugađanje R4 i R5 moguće je postići regulaciju napona u širokom rasponu i stabilan rad regulatora.

S ovim sklopom započeo sam svoj rad na istraživanju i razvoju na razvoju tiristorskog regulatora. U njemu je također otkriveno preskakanje okidajućih impulsa kada je tiristor radio na kapacitivnom opterećenju (vidi sliku 4). Želja za poboljšanjem stabilnosti regulatora dovela je do pojave kruga na Sl. 18. U njemu je autor testirao rad tiristora s startnim otporom (vidi sl. 5.

Riža. 18.

U shemi na Sl. 18. koristio istu ploču kao na dijagramu na sl. 17, s njega je uklonjen samo diodni most, jer ovdje se koristi jedan zajednički ispravljač za opterećenje i upravljački krug. Imajte na umu da je u dijagramu na Sl. 17, početni otpor se odabire između nekoliko paralelno spojenih kako bi se odredila najveća moguća vrijednost ovog otpora, pri kojoj krug počinje raditi stabilno. Između katode optotiristora i kondenzatora filtera spojen je žičani otpornik 10.W. Potrebno je ograničiti udare struje kroz optoristor. Dok se taj otpor nije postavio, nakon okretanja gumba za promjenjivi otpor, optotiristor je propuštao jedan ili više cijelih poluvalova ispravljenog napona u opterećenje.

Na temelju provedenih eksperimenata razvijen je ispravljački sklop s tiristorskim regulatorom pogodan za praktičnu primjenu. Prikazano je na sl. 19.

Riža. 19.

Riža. 20.

PCB SCR 1M 0 (Sl. 20) dizajniran je za ugradnju na njega modernih malih elektrolitskih kondenzatora i otpornika žice u keramičkom kućištu tipa SQP . Autor izražava zahvalnost R. Peplovu na pomoći pri izradi i testiranju ove tiskane pločice.

Budući da je autor razvijao ispravljač s najvećim izlaznim naponom od 500 V , bilo je potrebno imati rezervu za izlazni napon u slučaju pada mrežnog napona. Bilo je moguće povećati izlazni napon ako su namotaji energetskog transformatora ponovno spojeni, kao što je prikazano na sl. 21.

Riža. 21.

Imajte na umu da je dijagram na Sl. 19 i ploča sl. 20 je projektirano s mogućnošću njihovog daljnjeg razvoja. Za ovo na brodu SCR 1M 0 postoje dodatni zaključci iz zajedničke žice GND 1 i GND 2, iz ispravljača DC 1

Razvoj i podešavanje ispravljača s tiristorskim regulatorom SCR 1M 0 provedeni su zajedno sa studentom R. Pelovom na PSU. C uz njegovu pomoć napravljene su fotografije modula SCR 1M 0 i valni oblici.

Riža. 22. Pogled na SCR 1 M modul 0 dio strana

Riža. 23. Pogled na modul SCR 1M 0 lemljena strana

Riža. 24. Pogled na modul SCR 1 M 0 sa strane

Tablica 1. Oscilogrami pri niskom naponu

Br. p / str	Položaj regulatora minimalnog napona	Prema shemi	Bilješke
		Na katodi VD5	5 V/razdjel 2 ms/div
		Na kondenzatoru C1	2 V/razdjel 2 ms/div
		odnosno spojeve R2 i R3	2 V/razdjel 2 ms/div
		Na anodi tiristora	100 V/div 2 ms/div
		Na katodi tiristora	50 V/div 2 ms/de

Tablica 2. Oscilogrami na srednjem naponu

Br. p / str	Srednji položaj regulatora napona	Prema shemi	Bilješke
		Na katodi VD5	5 V/razdjel 2 ms/div
		Na kondenzatoru C1	2 V/razdjel 2 ms/div
		odnosno spojeve R2 i R3	2 V/razdjel 2 ms/div
		Na anodi tiristora	100 V/div 2 ms/div
		Na katodi tiristora	100 V/div 2 ms/div

Tablica 3. Oscilogrami pri maksimalnom naponu

Br. p / str	Maksimalni položaj regulatora napona	Prema shemi	Bilješke
		Na katodi VD5	5 V/razdjel 2 ms/div
		Na kondenzatoru C1	1 V/razdjel 2 ms/div
		odnosno spojeve R2 i R3	2 V/razdjel 2 ms/div
		Na anodi tiristora	100 V/div 2 ms/div
		Na katodi tiristora	100 V/div 2 ms/div

Da bi se uklonio ovaj nedostatak, promijenjen je krug regulatora. Ugrađena su dva tiristora - svaki za svoj poluciklus. S ovim promjenama, strujni krug je testiran nekoliko sati i nisu primijećeni nikakvi "outlieri".

Riža. 25. SCR 1 M 0 shema s izmjenama

Bok svima! U svom prošlom postu pokazao sam vam kako napraviti . Danas ćemo napraviti regulator napona za AC 220v. Dizajn je vrlo jednostavan za ponavljanje čak i za početnike. Ali u isto vrijeme, regulator može preuzeti opterećenje od čak 1 kilovata! Za proizvodnju ovog regulatora potrebno nam je nekoliko komponenti:

1. Otpornik 4,7 kOhm mlt-0,5 (čak i 0,25 vata će biti dovoljno).
2. Varijabilni otpornik 500kΩ-1mΩ, s 500kΩ će se regulirati prilično glatko, ali samo u rasponu od 220v-120v. S 1 mOhm - regulirat će se čvršće, odnosno regulirat će s intervalom od 5-10 volti, ali će se raspon povećati, moguće je regulirati od 220 do 60 volti! Poželjno je ugraditi otpornik s ugrađenim prekidačem (iako možete i bez njega jednostavnim postavljanjem premosnika).
3. Dinistor DB3. Ovo možete uzeti od LSD ekonomičnih lampi. (Može se zamijeniti domaćim KH102).
4. Dioda FR104 ili 1N4007, takve se diode nalaze u gotovo svakoj uvezenoj radio opremi.
5. LED diode za uštedu struje.
6. Triac BT136-600B ili BT138-600.
7. Vijčane stezaljke. (Možete i bez njih, samo zalemite žice na ploču).
8. Mali radijator (do 0,5 kW nije potreban).
9. Filmski kondenzator od 400 volti, od 0,1 mikrofarada do 0,47 mikrofarada.

Krug regulatora izmjeničnog napona:

Počnimo sastavljati uređaj. Za početak ćemo gravirati i proludirati ploču. Tiskana pločica - njen crtež u LAY-u, nalazi se u arhivi. Kompaktnija verzija koju je predstavio prijatelj Sergej - .

Zatim zalemite kondenzator. Na fotografiji je kondenzator sa strane kalajisanja, jer je moj primjerak kondenzatora imao prekratke noge.

Lemimo dinistor. Dinistor nema polaritet, pa ga ubacujemo kako želite. Lemimo diodu, otpornik, LED, kratkospojnik i vijčani terminal. Izgleda otprilike ovako:

I na kraju, zadnja faza je stavljanje radijatora na triac.

A ovdje je fotografija gotovog uređaja već u kućištu.

Planirano uvođenje klima uređaja na bazi Peltierovih elemenata polako ide naprijed. Sljedeći korak nakon ugradnje generatora od 135 A bila je modernizacija regulatora napona. Glavni problem ovdje je rad klima uređaja na motoru XX. Činjenica je da će se s remenicom generatora tri puta manjom od remenice radilice, pri 1000 okretaja motora, rotor generatora okretati brzinom od 3000 o/min, što će prema tablici trenutnog izlaza dati 110 ampera pri 13,5 volti:

U principu, pri potrošnji 10 pelte elemenata, 60 Ampera bi trebalo biti dovoljno. Međutim, mislim da je tako, ova očitanja su uzeta kada je istih 13,5 volti primijenjeno na rotor. I ovdje nailazimo na standardni regulator napona, za koji je izravno deklariran pad napona od 2 volta, odnosno maksimalno 11,5 volti će ići na rotor. Razlika u snazi ​​na rotoru bit će 13,5 * 13,5 / 11,5 * 11,5 = 37%. Odnosno, od 110 ampera ostat će samo 70 ampera, od kojih će 6 otići u sam generator. A tu su i stalni potrošači, odnosno za klimu će ostati malo struje. Pad od 2 volta na regulatoru je zbog upotrebe bipolarnog tranzistora kao ključa u njemu.

Također, pri nadogradnji sam htio dodati funkciju gašenja agregata prilikom pokretanja motora. To jest, normalno, kada starter radi, generator pokušava generirati, dok troši do 6 ampera struje i koči radilicu. Kada je generator isključen, dobit ćemo najmanje 10% povećanja brzine vrtnje radilice pomoću startera. Glavni učinak toga trebao bi biti zimi, kada je baterija na svom limitu.

Dakle, pri projektiranju regulatora napona moraju se uzeti u obzir sljedeći čimbenici:

• Širok raspon radnih temperatura od -40 do +80,
• Otpornost na strujne udare do 60-80 volti,
• otpornost na vremenske uvjete,
• otpornost na vibracije,
• Mogućnost gašenja prilikom pokretanja motora,
• mali pad napona,
• Bez mehaničkih elemenata.

Jedan alternativni krug regulatora napona je sljedeći:

Međutim, ima sljedeće nedostatke:

• Temperaturni raspon LM393 je samo od 0 do +70,
• LM393 može izdržati najviše 30 volti struje,
• Zatvarač irf 3205 dizajniran je za maksimalno 10 volti, nema zaštite na krugu,
• irf 3205 podnosi maksimalno 30 volti na stezaljkama odvod-izvor (bipolarni tranzistor u originalu je dizajniran za 80 volti),
• tranzistor s efektom polja kontrolira se bez ključa - to će dovesti do njegovog zagrijavanja,
• Ne postoji mogućnost gašenja prilikom pokretanja motora,
• U krugu postoji otpornik za podešavanje - ne preporučujem korištenje bilo čega za podešavanje u automobilu,
• Relej je potencijalno slaba karika.

Izvorni krug regulatora napona izgleda ovako:

Princip rada je primitivan - kada se prekorači postavljeni napon, rotor se isključuje, nakon pada napona, rotor se ponovno spaja. Načelo rada je poput plutajuće komore rasplinjača, bunara ili WC školjke. Zanimali su me elementi pražnjenja energije zaostale indukcije rotora - induktor 7, dioda 12 i kondenzator 11. Da bih to učinio, kupio sam novi regulator napona, želio sam koristiti njegov slučaj za tvrtku:

Kao što razumijete, "učinkoviti" menadžeri su se davno uvukli u postrojenje i izbacili ove nepotrebne elemente, ostavljajući samo zaštitnu diodu:

U isto vrijeme, samu ploču smo napravili mi - vidljivo je visokokvalitetno lemljenje (Kinezi to ne znaju) i lakirano. Nakon toga je otvorio svoj originalni regulator napona od 96 i vidio sam zaštitne elemente:

Pritom obratite pozornost da je vijak kroz koji prolazi masa također zalemljen, u remakeu se terminal jednostavno zategne. Još jedan od komentara na remake su tanke žice koje idu na konektor. Maksimalna struja na rotoru može biti do 6 A, što podrazumijeva žicu s presjekom od 2 četvorna metra. mm., odnosno 1,5 mm u promjeru.

Kao rezultat toga, razvio je vlastitu shemu:

Uzeo sam lm2576-adj PWM step-down stabilizator kao osnovu; jedno vrijeme se dobro pokazao u LED PTF-ovima. Čip TC4420EPA je ključan, omogućuje trenutno prebacivanje tranzistora s efektom polja, zbog čega se ne zagrijava uzalud. Tranzistor je izvorno preuzeo CEB4060AL, o tome ću detaljnije pisati kasnije. Svi dijelovi su ocijenjeni za raspon od -40 do +80, većina dijelova je kupljena u Chip HH trgovini. Namjena dijelova:

• dioda d1 - ne znam zašto, u regulatoru hlača trebao bi biti, za napon od 400 volti, struja od 1 ampera.
• otpornik p3, kondenzator c1 i dvije zener diode vd1 i vd2 štite upravljačke mikrokrugove i vrata tranzistora s efektom polja od prenapona. Ako se prekorači 16 volti, zener diode će se otvoriti i višak napona će nestati na otporniku p3. Snaga otpornika je 2 vata, zener diode su po 1 vat. Kondenzator od nekoliko stotina mikrofarada za napon od 50 volti
• Otpornici p1 i p2 - razdjelnik napona, koji je vođen stabilizatorom. Morate birati lokalno.
• dd1 - PWM stabilizator mijenja radni ciklus impulsa na tranzistoru s efektom polja i, sukladno tome, na rotoru. Ima lukav izlaz 5, kada se primijeni napon na koji je PWM isključen, spojit ćemo ga na relej startera. P5 je potreban za ispravan rad stabilizatora, na ovom izlazu ili otvoreni kolektor ili emiter.
• otpornik p4 zajamčeno uklanja napon s ulaza za isključivanje, odnosno mikrokrug se neće zamrznuti u međustanju, dioda d3 potrebna je za pražnjenje napona iz namota za držanje releja startera. Dioda d2 ograničava upravljački napon.
• mikro krug dd2 tranzistor s efektom polja, omogućuje njegovo trenutno isključivanje / uključivanje. To smanjuje zagrijavanje ključnog tranzistora u srednjim stanjima i, prema tome, povećava učinkovitost kruga. Kondenzator c2 je instaliran prema preporuci podatkovne tablice.
• otpornik p6 zajamčeno blokira tranzistor u neshvatljivim situacijama.
• diode d4 i d5 dvije. Pošto sam koristio UF4007, a oni mogu izdržati do 1 ampera, u standardnom krugu je dioda od 1,5 ampera. Oni ispuštaju energiju pohranjenu u rotoru kada se krug otvori.
• induktivitet l1 i kondenzator c3 osiguravaju glatko pražnjenje rotora bez velikog skoka u krugu.

Podebljano sam posebno označio putanju maksimalne struje. Od izlaza Š do mase - tu teče maksimalna struja, odnosno masa regulatora napona je najvažniji kontakt.

Izrezao sam ploče. Udobnije mi je. Evo ploče ispod:

I odozgo:

Svi otpornici male snage i SMD kondenzator:

Tranzistor s efektom polja izvorno je koristio CEB4060AL - zbog činjenice da drži do 20 volti na vratima i do 60 volti na izvoru u odnosu na odvod. Međutim, kada sam testiran strujom od 6 ampera - s PTF žaruljom od 55 W, naišao sam na zagrijavanje tranzistora. Da nije bilo drajvera, moglo bi se okriviti sporo otvaranje/zatvaranje tranzistora, ali drajver je bio. Preuzeo sam kustosa. Otpor kanala CEB4060AL 80 mOhm. Da, puno - ali ovo je odmazda za sposobnost držanja visokog napona. Dakle, rasipanje snage je 6 ampera * 6 ampera * 0,08 ohma = 2,9 vata. Izgleda kao istina. Općenito, rasipanje topline od 3 vata moglo bi se tolerirati da nije zbog jedne stvari. Ispod haube lako može doći do +80, au takvim uvjetima dodatno odvođenje topline jednostavno će završiti krug.

Generator je najvažniji uređaj u sustavu upravljanja. Sustav regulacije napona uključuje sljedeće elemente: ispravljač, generator i bateriju.

Da biste vlastitim rukama stvorili regulator napona od 12 volti, dovoljno je imati krug regulatora napona i jednostavne radio komponente. U ovom krugu nema stabilizatora.

Ovaj uređaj zahtijeva sljedeće radio komponente:

1. dva otpornika;
2. dva kondenzatora za 1 tisuću mikrofarada;
3. jedan tranzistor;
4. četiri diode.

Bolje je staviti sustav hlađenja na tranzistor kako se ne bi pregrijao od opterećenja. Tranzistor se može staviti snažniji, tada će ovim uređajem biti moguće puniti male baterije.

Regulator napona generatora

Generator pretvara električnu energiju. Bez generatora, cijeli ugrađeni sustav stroja ne bi radio. Na magnetni namot spojen je poseban senzor. Jednostavne opruge su uređaj za postavljanje. Za uređaj za usporedbu koristi se mala poluga. Skupina kontakata igra ulogu izvršnog uređaja. Konstantni otpor je kontrolni element koji se često koristi u strojevima.

Tijekom rada generatora na njegovom se izlazu pojavljuje struja. Rezultirajuća struja prolazi u namot magnetskog releja. Kao rezultat toga, pojavljuje se magnetsko polje i pod njegovim utjecajem krak poluge se razmakne. Na njega počinje djelovati opruga koja igra ulogu uređaja za usporedbu. Kada struja premaši zadane vrijednosti, kontakti na magnetskom releju se razmaknu. U ovom trenutku, konstantni otpor u krugu je isključen. Manja struja se dovodi do namota.

Kako napraviti regulator za transformator vlastitim rukama?

Regulator napona za transformator prebacuje izmjeničnu struju pomoću tiristora. Tiristor je poluvodički uređaj i koristi se za pretvorbu energije velike snage. Njegova kontrola je vrlo specifična, jer se otvara s impulsom struje, ali će se zatvoriti kada je struja ispod točke zadržavanja.

Princip rada regulatora napona za transformator

Za predstavljenu shemu bit će potrebni sljedeći elementi:

• C1 na 0,34uF na 17V;
• dva otpornika od 10 000 ohma od 2 vata;
• treći otpornik od 100 ohma;
• četvrti otpornik je 32 000 ohma;
• peti otpornik 3 4 00 ohma;
• šesti otpornik - 4 2 00 ohma;
• sedmi otpornik - 4 6 00 ohma;
• Četiri diode - D246A;
• zener dioda - D814D;
• tiristor - KU202N;
• tranzistor - KT361B;
• tranzistor - KT315B.

Za krug možete koristiti domaće radio komponente. Ako se na hladnjake stave četiri diode i tiristor, tada će regulator moći dati opterećenje od 9 ampera kada je u mreži 220 volti. Kao rezultat toga, bit će moguće kontrolirati struju pri opterećenju od 2,1 kilovata.

Komponente snage u krugu su samo dva tiristora i diodni most. Ove komponente su dizajnirane za struju od 9 ampera na 400 volti. Diodnim mostom se izmjenična struja pretvara u pulsirajuću polarnu struju. Tiristor je odgovoran za faznu regulaciju poluciklusa. Petnaest volti se dovodi u upravljački sustav i ograničen je s dva otpornika R 1, R 2 i jednom zener diodom VD 5.

Da bi se povećala disipacija snage, koriste se serijski otpornici. Prvo nema struje na spoju otpornika R 6 i R 7, ali zatim raste i na emiteru VT 1 također raste i nakon toga se tranzistor otvara. Dva tranzistora čine slabi tiristor. Ako je struja koja se dovodi u bazu prijelaza VT 1 veća od dopuštene vrijednosti, tranzistor se počinje otvarati i otključava VT 2. U isto vrijeme, VT 2 otvara tiristor.

Kako napraviti regulator napona za svjetiljke

Kako bi žarulja sa žarnom niti glatko počela gorjeti jače, stvara se regulator napona. U predstavljenoj shemi koristi se jeftin mikrokontroler. U ovom krugu mogu se koristiti diskretni elementi. U predstavljenoj shemi koriste se 2 gumba za podešavanje svjetline svjetiljke. Krug koristi jednu svjetiljku.

Razmotrimo kako funkcionira prikazana shema. Čim struja počne teći do kontakta X1, napon zbog elemenata R 1, C 1, VD 2 i VD 3 se ujednačava i smanjuje na 5,2 V. Kondenzatori C 2, C 3 prikazani na dijagramu filtriraju ga. Mikroprogram na mikrokontroleru počinje provjeravati gumbe S. B. Prekidi se generiraju na izlaznim krugovima D 1 čipa i otpornika R 3 ako napon iz mreže počne prolaziti kroz nulu zbog toga se aktivira TMRO timer na mikrokontroleru , i počinje preuzimanje snimljenih podataka.

Čim mjerač vremena prestane brojati, dolazi do prekida, zbog toga se na priključak GP 5 šalje impuls u trajanju od 14 μs. Kao rezultat toga, ključ se otvara na tranzistoru s impulsom i otvara triac. Njegov kut otvaranja počet će se postupno mijenjati. Kao rezultat toga moguće je vidjeti postupno povećanje napona. Gumbi S. B. utječu na otvaranje triaka u različitim smjerovima.

Primljeni podaci se bilježe u memoriju kontrolera kao rezultat, svjetlina će se povećati na snimljenu vrijednost. Za suzbijanje napona iznad unaprijed određene brzine koristi se R 2. U prikazanom krugu koristi se triac VS 1 male snage. Ima maksimalnu struju od 2 A.

Trostupanjski regulator napona

Struja prolazi kroz diodu, a napon se smanjuje za 0,4 volta, ali u mnogočemu sve ovisi o samim tehničkim parametrima diode. Kada padne, regulator prisiljava generator da proizvodi više struje. krug diode koristi se za stvaranje regulatora napona na tri razine. Jedina razlika je u tome što za trorazinski regulator napona treba dodati sklopku i dodatnu diodu.

Dioda je prikladna za sve dizajnirane za struja ne manja od 6A. Rezultat je ovakav dijagram. Ako okrenete prekidač u jedan položaj, pojavljuje se 14,1 volti, drugi položaj prekidača daje 15,3 volta, treći položaj daje 14,7 volti.

Regulator napona od 12 volti