Схема регулятора мощности на тиристоре: Регулятор мощности тиристорный, схемы регуляторов напряжения на тиристорах

ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

   Данный регулятор напряжения собирался мной для использования в различных направлениях: регулирование скорости вращения двигателя, изменение температуры нагрева паяльника и т.д. Возможно название статьи покажется не совсем корректным, и эта схема иногда встречается как регулятор мощности, но тут надо понимать, что по сути происходит регулировка фазы. То есть времени, в течении которого сетевая полуволна проходит в нагрузку. И с одной стороны регулируется напряжение (через скважность импульса), а с другой – мощность, выделяемая на нагрузке.

   Следует учесть, что наиболее эффективно данный прибор будет справляться с резистивной нагрузкой – лампы, нагреватели и т.д. Потребители тока индуктивного характера тоже можно подключать, но при слишком малой его величине надёжность регулировки снизится.

   Схема данного самодельного тиристорного регулятора не содержит дефицитных деталей. При использовании, указанных на схеме выпрямительных диодов, прибор может выдержать нагрузку до 5А (примерно 1 кВт) с учетом наличия радиаторов. 

   Для увеличения мощности подключаемого устройства нужно использовать другие диоды или диодные сборки, рассчитанные на необходимый вам ток.

   Так-же нужно заменять и тиристор, ведь КУ202 рассчитан на предельный ток до 10А. Из более мощных рекомендуются отечественные тиристоры серии Т122, Т132, Т142 и другие аналогичные.

   Деталей в тиристорном регуляторе не так уж и много, в принципе допустим навесной монтаж, однако на печатной плате конструкция будет смотреться красивее и удобнее. Рисунок платы в формате LAY качаем тут. Стабилитрон Д814Г меняется на любой, с напряжением 12-15В.

   В качестве корпуса использовал первый попавшийся – подходящий по размерам. Для подключения нагрузки вывел наружу разъем для вилки. Регулятор работает надежно и действительно изменяет напряжение от 0 до 220 В. Автор конструкции: SssaHeKkk.

   Форум по радиосхемам

   Форум по обсуждению материала ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

изготовление своими руками по схемам

В быту очень часто появляется необходимость в регулировке мощности различных электрических приборов: газовых плит, чайника, паяльника, кипятильника, различных ТЭНов и т. п. В автомобиле может понадобиться регулировка оборотов двигателя. Для этого можно использовать простую конструкцию — регулятор напряжения на тиристоре. Своими руками к тому же его сделать несложно.

Некоторые нюансы выбора

Сделать тиристорный регулятор напряжения своими руками несложно. Это может быть первой поделкой начинающего радиолюбителя, которая сможет обеспечить регулировку температуры жала паяльника. К тому же паяльники с возможностью регулировки температуры заводского производства стоят дороже простых моделей без такой возможности. Поэтому можно ознакомиться с основами пайки и радиоконструирования, а также сэкономить немалую сумму. С помощью небольшого количества комплектующих можно собрать простой тиристор с навесным монтажом.

Навесной тип монтажа осуществляется без необходимости использования специальной печатной платы. С хорошими умениями в этой области можно таким способом собрать простые схемы достаточно быстро.

Можно сэкономить время и установить на паяльник готовый тиристор. Но если есть желание разобраться в схеме полностью, то тиристорный регулятор мощности придётся сделать своими руками.

Важно! Такое устройство, как тиристор, является регулятором общей мощности. Кроме этого, применяется для регулировки числа оборотов различного оборудования.

Но в первую очередь требуется понять общий принцип работы устройства, разобраться с его схемой. Это даст возможность правильно рассчитать необходимую мощность для оптимальной работы оборудования, на котором оно будет выполнять свои прямые обязанности.

Конструктивные особенности

Тиристор — это полупроводниковый элемент, которым можно управлять. Он может очень быстро при необходимости провести ток в одном направлении. В отличие от классических диодов с помощью тиристора выполняется регулировка момента подачи напряжения.

Он имеет сразу три элемента для вывода тока:

• катод;
• анод;
• управляемый электрод.

Работать такой элемент будет только при соблюдении определённых условий. Во-первых, он должен размещаться в схеме под общим напряжением. Во-вторых, на управляющую часть электрода должен быть подан необходимый кратковременный импульс. Это позволит регулировать мощность прибора в нужном направлении. Можно будет выключать устройство, включать его и изменять режимы работы. В отличие от транзистора тиристор не требует удержания управляющего сигнала.

Применять тиристор в целях обеспечения постоянного тока является нецелесообразным, поскольку тиристор легко закрыть, если перекрыть поступление в него тока по цепи. А для переменного тока в таких устройствах, как тиристорный регулятор, применение тиристора обязательно, поскольку схема выполнена таким методом, чтобы полностью обеспечивать необходимое закрывание полупроводникового элемента. Любая полуволна способна полностью закрыть отдел тиристора в случае такой потребности.

Схему начинающим довольно сложно понять, но воспользовавшись инструкциями от специалистов, они значительно упростят себе процесс создания.

Области и цели использования

Для начала нужно понять, в каких целях используется такое устройство как тиристорный регулятор мощности. Применяются регуляторы мощности практически во всех строительных и столярных электрических инструментах. Кроме этого, в кухонной технике без них тоже никак. Они позволяют, к примеру, регулировать режимы скорости кухонного комбайна или блендера, скорость нагнетания воздуха феном, а также функционируют для обеспечения выполнения других не менее важных задач.

Полупроводниковый элемент позволяет более эффективно регулировать мощность нагревательных приборов, то есть их основной части.

Если использовать тиристоры в схеме с высокоиндуктивной нагрузкой, то они могут просто не закрыться в нужный момент, что приведёт к выходу из строя оборудования. Многие пользователи видели или даже самостоятельно пользовались такими устройствами, как болгарки, шлифовальные машины или дрели. Можно заметить, что главным образом регулировка мощности осуществляется при помощи нажатия кнопки. Эта кнопка и находится в общем блоке с тиристорным регулятором мощности, который изменяет обороты двигателя.

Важно! Тиристорный регулятор не может менять обороты автоматически в асинхронных двигателях. А вот в коллекторном двигателе, оборудованном специальным щелочным узлом, работать регулировка будет корректно и полноценно.

Принцип действия

Особенность работы заключается в том, что в любом приборе напряжение будет регулироваться мощностью и перебоями в электросети согласно синусоидальным законам.

Любой тиристор общей мощности может пропускать ток только в одном направлении. Если тиристор не отключить, то он будет продолжать работать и отключится только после совершения определённых действий.

При самостоятельном изготовлении необходимо спроектировать конструкцию таким образом, чтобы внутри было достаточно свободного места для установки регулирующего рычага или кнопки. В том случае когда устройство устанавливается по классической схеме, целесообразно подключение через особый выключатель, который будет изменять цвет при разном уровне мощности.

Кроме этого, такое дополнение позволяет частично предотвратить возникновение ситуаций с поражением человека током. Не нужно будет искать подходящий корпус, а также прибор будет иметь привлекательный внешний вид.

Способы закрывания тиристора

Существует множество способов закрывания тиристоров. Но в первую очередь необходимо помнить, что подача любых сигналов на электрод не сможет закрыть его и погасить действие. Электрод способен только запустить устройство. Существуют и аналоги — запираемые тиристоры. Но их прямое предназначение немного шире, чем у обычных выключателей. Классическую схему тиристорного регулятора напряжения можно выключить только прерыванием подачи тока на уровне анод-катод.

Закрыть регулятор мощности на тиристоре ку202н можно минимум 3 способами. Можно просто отключить всю схему от батарейки. Таким образом диод выключится. Но если повторно включить устройство, то оно не включится, поскольку тиристор остаётся в закрытом состоянии. Он будет находиться в таком положении, пока не будет нажата соответствующая кнопка.

Вторым способом закрытия тиристора является прерывание подачи тока. Это можно сделать, просто замкнув соединение катода анода с помощью обычной проволоки. Проверить можно на схеме с простым светодиодом вместо прибора. Если перемычку из проволоки подсоединить, как указано выше, то всё напряжение пойдёт через проволоку, а уровень тока, которой пойдёт в тиристор, будет нулевым. После того как забрать проволоку обратно, тиристор закроется и прибор выключится. В этом случае прибор — это светодиод, и он погаснет. Если экспериментировать с подобными схемами, то в качестве перемычки можно использовать пинцет.

Если вместо светодиода установить нагревательную спираль большой мощности, то можно получить законченный тиристорный регулятор.

Третий способ заключается в том, чтобы уменьшить напряжение питания до минимального, после чего изменить полярность на противоположную. Такая ситуация приведёт к выключению устройства.

Простой регулятор напряжения

Для производства простейшей системы, работающей на 12 вольтах, понадобятся такие ключевые элементы, как выпрямитель, генератор и аккумулятор. Генератор является одним из главных компонентов. Для изготовления понадобятся вышеупомянутые радиодетали, а также схема простейшего регулятора мощности. Стоит отметить, что в ней нет стабилизаторов.

Для изготовления необходимо подготовить такие элементы:

• 2 резистора;
• 1 транзистор;
• 2 конденсатора;
• 4 диода.

Специально для транзистора лучше устанавливать систему охлаждения. Это позволит избежать перегрузок системы. Устройство лучше устанавливать с хорошим запасом мощности, чтобы заряжать в последующем аккумуляторы с небольшой ёмкостью.

Тиристорный регулятор напряжения своими руками: конструктивные особенности

На чтение 6 мин. Просмотров 328 Опубликовано 01.06.2019 Обновлено 04.06.2019

Из-за использования в повседневной жизни большого количества электрических приборов (микроволновок, электрочайников, компьютеров и т.д.) нередко возникает необходимость регулировки их мощностей. Для этого применяют регулятор напряжения на тиристоре. Оно имеет простую конструкцию, поэтому собрать его самостоятельно несложно.

Нюансы в конструкции

Регулятор напряжения на тиристоре

Тиристор – это управляемый полупроводник. При необходимости он может очень быстро провести ток в нужном направлении. От привычных диодов устройство отличается тем, что имеет возможность контролировать момент подачи напряжения.

Регулятор состоит из трех компонентов:

• катод – проводник, подключаемый к отрицательному полюсу источника питания;
• анод – элемент, присоединяемый к положительному полюсу;
• управляемый электрод (модулятор), который полностью охватывает катод.

Регулятор функционирует при соблюдении нескольких условий:

• тиристор должен попадать в схему под общее напряжение;
• модулятор должен получать кратковременный импульс, позволяющий устройству контролировать мощность электроприбора. В отличие от транзистора регулятору не требуется удержание этого сигнала.

Тиристор не применяется в схемах с постоянным током, поскольку он закрывается, если нет напряжения в цепи. В то же время в приборах с переменным током регистр необходим. Это связано с тем, что в подобных схемах имеется возможность полностью закрыть полупроводниковый элемент. С этим справится любая полуволна, если возникнет такая потребность.

Тиристор обладает двумя устойчивыми положениями («открыто» или «закрыто»), которые переключаются при помощи напряжения. При появлении нагрузки он включается, при пропадании электрического тока выключается. Собирать подобные регуляторы учат начинающих радиолюбителей. Заводские паяльники, имеющие регулировку температуры жала, стоят дорого. Гораздо дешевле купить простой паяльник и самому собрать для него регистр напряжения.

Существует несколько схем монтажа устройства. Самый несложный – это навесной тип. При его сборке не используют печатную плату. Не потребуется также специальные навыки при монтаже. Сам процесс занимает мало времени. Поняв принцип работы регистра, будет просто разобраться в схемах и рассчитать оптимальную мощность для идеальной работы оборудования, где тиристор установлен.

Область применения и цели использования

Применение тиристорного регулятора мощности

Используют тиристор во многих электроинструментах: строительных, столярных бытовых и прочих. Он играет в схемах роль ключа при коммутации токов, при этом работая от малых импульсов. Выключается только при нулевом уровне напряжении в цепи. К примеру, тиристор контролирует скорость работы ножей в блендере, регулирует быстроту нагнетания воздуха в фене, координирует мощность нагревательных элементов в приборах, а также выполняет другие не менее важные функции.

В схемах с высокоиндуктивной нагрузкой, где ток отстает от напряжения, тиристоры могут не закрываться полностью, что приведет к поломке оборудования. В строительных приборах (дрелях, шлифовальных машинах, болгарках и т. д.) тиристор переключается при нажатии кнопки, которая находится в общем с ним блоке. При этом происходят изменения в работе двигателя.

Тиристорный регулятор отлично работает в коллекторном двигателе, где есть щёточный узел. В асинхронных движках устройство менять обороты не сможет.

Принцип действия

Специфика работы прибора заключается в том, что напряжение в нем регулируется мощностью, в также электроперебоями в сети. Регулятор тока на тиристоре при этом пропускает его только в одном конкретном направлении. Если устройство не отключить, оно так и будет продолжать работать, пока его не выключат после определенных действий.

Изготавливая тиристорный регулятор напряжения своими руками, в конструкции следует предусмотреть достаточно свободного места для установки управляющей кнопки или рычага. При сборке по классической схеме имеет смысл использовать в конструкции специальный выключатель, который при изменении уровня напряжения светит разными цветами. Это обезопасит человека от возникновения неприятных ситуаций, поражений током.

Способы закрывания тиристора

Выключение тиристора путем изменения полярности напряжения между катодом и анодом

Подача импульса на управляющий электрод неспособна прекратить его работу или закрыть. Модулятор только включает тиристор. Прекращение действия последнего происходит только после того, как на ступени катод-анод прерывается подача тока.

Регулятор напряжения на тиристоре ку202н закрывается следующими способами:

• Отключить схему от блока питания (батарейки). Устройство при этом не заработает до тех пор, пока не будет нажата специальная кнопка.
• Размокнуть соединение анод-катод с помощью проволоки или пинцета. Через эти элементы идет все напряжение, поступая в тиристор. Если перемычку разомкнуть, уровень тока окажется нулевым и устройство выключится.
• Уменьшить напряжение до минимального.

Простой регулятор напряжения

Схема регулятора мощности для паяльника

Даже самая простая радиодеталь состоит из генератора, выпрямителя, аккумулятора, а также переключателя напряжения. Такие устройства обычно не содержат стабилизаторов. Сам же тиристорный регулятор тока состоит из таких элементов:

• диод – 4 шт.;
• транзистор – 1 шт;
• конденсатор – 2 шт.;
• резистор – 2 шт.

Чтобы избежать перегрева транзистора, к нему устанавливают систему охлаждения. Желательно, чтобы последняя имела большой запас мощности, которая позволит заряжать в дальнейшем аккумуляторы с невысокой емкостью.

Способы регулирования фазового напряжения в сети

Изменяют переменное электрическое напряжение при помощи таких электрических приборов, как: тиратрон, тиристор и прочие. При изменении угла этих структур на нагрузку подаются неполными полуволнами, а в результате регулируется действующее напряжение. Искажение вызывает возрастание тока и падение напряжения. Последнее меняет форму из синусоидальной в несинусоидальную.

Схемы на тиристорах

Система включится после того, как на конденсаторе соберется достаточно напряжения. При этом момент открытия контролируется при помощи резистора. На схеме он обозначен как R2. Чем медленнее заряжается конденсатор, тем больше сопротивления у этого элемента. Регулируется электроток через управляющий электрод.

Эта схема дает возможность контролировать полную мощность в устройстве, так как регулируются два полупериода. Это возможно благодаря установке в диодном мосте тиристора, который воздействует на одну из полуволн.

Регулятор напряжения, схема которого представлена выше, имеет упрощенную конструкцию. Контролируется здесь одна полуволна, в то время как другая без изменений проходит через VD1. Работает по аналогичному сценарию.

При работе с тиристором импульс на управляющий электрод следует подавать в определенный момент, чтобы срез фаз достиг требуемой величины. Нужно определять переход полуволны в нулевой уровень, иначе регулировка не будет эффективной.

Сетевой дискретный регулятор мощности на тиристоре без помех

Схема регулятора

   Ещё одна схема простого и надёжного сетевого регулятора мощности на тиристоре, которая не создаёт помехи и имеет дискретную установку мощности.
   Данный регулятор мощности можно применить для регулировки мощности таких приборов как плита, паяльник, утюг, лампа, ТЭН. От ранее известных регуляторов, предлагаемый регулятор мощности на тиристоре отличается простотой и надежностью. Кроме этого тиристор не излучает помех, так как его переключение происходит при переходе сетевого напряжения через ноль. Принцип регулирования мощности заключается в том, что в нагрузку подается полупериод сетевого напряжения через определённое число пропущенных полупериодов. На диодном мосте VD1 происходит выпрямление сетевого напряжения. Резистор R1 и стабилитрон VD2, вместе с конденсатором фильтра С2 понижают и фильтруют сетевое напряжение до уровня необходимого для питания микросхемы DD1 и транзистора VT1 и составляет 9-10 вольт. Положительные выпрямленные полупериоды напряжения с диодного моста VD1 проходят через конденсатор С1 и стабилизируются стабилитроном VD3 на уровне 10 В, таким образом, на счетный вход С микросхемы DD1 поступают импульсы с частотой 100 герц. Если переключатель SA1 подключен к выводу 2 микросхемы, то на базе транзистора VT1 будет постоянно присутствовать уровень логической единицы, что означает 100% выходная мощность. Это происходит потому, что импульс обнуления микросхемы настолько короткий, что микросхема успевает перезапуститься от того же импульса. Во всех последующих положениях переключателя SA1 на выводе 3 микросхемы будет проходить один импульс через 2-9 импульсов. На диаграмме внизу можно посмотреть принцип работы устройства.

Диаграмма работы

С указанным на схеме диодным мостом можно коммутировать нагрузки с током до 1 ампер, что соответствует примерно 200 ватт. Если планируется подключать более мощные нагрузки, нужно поставить более мощные диоды. При работе с регулятором нужно помнить о технике безопасности, устройство работает от сети переменного тока 220 вольт, на ручку переключателя для безопасности необходимо установить пластмассовый колпачок.

Простейший регулятор мощности на тиристоре

Данный регулятор напряжения собирался мной для использования в различных направлениях: регулирование скорости вращения двигателя, изменение температуры нагрева паяльника и т.д. Возможно название статьи покажется не совсем корректным, и эта схема иногда встречается как регулятор мощности, но тут надо понимать, что по сути происходит регулировка фазы. То есть времени, в течении которого сетевая полуволна проходит в нагрузку. И с одной стороны регулируется напряжение (через скважность импульса), а с другой – мощность, выделяемая на нагрузке.

Следует учесть, что наиболее эффективно данный прибор будет справляться с резистивной нагрузкой – лампы, нагреватели и т.д. Потребители тока индуктивного характера тоже можно подключать, но при слишком малой его величине надёжность регулировки снизится.

Схема данного самодельного тиристорного регулятора не содержит дефицитных деталей. При использовании, указанных на схеме выпрямительных диодов, прибор может выдержать нагрузку до 5А (примерно 1 кВт) с учетом наличия радиаторов.

Для увеличения мощности подключаемого устройства нужно использовать другие диоды или диодные сборки, рассчитанные на необходимый вам ток.

Так-же нужно заменять и тиристор, ведь КУ202 рассчитан на предельный ток до 10А. Из более мощных рекомендуются отечественные тиристоры серии Т122, Т132, Т142 и другие аналогичные.

Деталей в тиристорном регуляторе не так уж и много, в принципе допустим навесной монтаж, однако на печатной плате конструкция будет смотреться красивее и удобнее. Рисунок платы в формате LAY качаем тут. Стабилитрон Д814Г меняется на любой, с напряжением 12-15В.

В качестве корпуса использовал первый попавшийся – подходящий по размерам. Для подключения нагрузки вывел наружу разъем для вилки. Регулятор работает надежно и действительно изменяет напряжение от 0 до 220 В. Автор конструкции: SssaHeKkk.

Обсудить статью ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

В современных радиолюбительских схемах широкое распространение получили различные виды деталей, в том числе и тиристорный регулятор мощности. Чаще всего эта деталь используется в паяльниках на 25-40 ватт, которые в обычных условиях легко перегреваются и становятся непригодными к работе. Эта проблема легко решается с помощью регулятора мощности, позволяющего выставлять точную температуру.

Применение тиристорных регуляторов

Как правило, тиристорные регуляторы мощности применяются для улучшения рабочих свойств обычных паяльников. Современные конструкции, оснащенные множеством функций, отличаются высокой стоимостью, а их использование будет неэффективным при небольших объемах паяльных работ. Поэтому, более целесообразным будет оборудование обычного паяльника тиристорным регулятором.

Регулятор мощности на тиристоре широко применяется в системах регулировки яркости светильников. На практике они представляют собой обычные настенные выключатели с вращающейся ручкой-регулятором. Однако такие приспособления способны нормально работать лишь с обычными лампами накаливания. Они совершенно не воспринимаются современными компактными люминесцентными лампами, из-за расположенного внутри них выпрямительного моста с электролитическим конденсатором. Тиристор просто не будет работать во взаимодействии с этой схемой.

Такие же непредсказуемые результаты получаются и при попытках отрегулировать яркость светодиодных ламп. Поэтому для регулируемого источника освещения наиболее оптимальным вариантом будет использование обычных ламп накаливания.

Существуют и другие области применения тиристорных регуляторов мощности. Среди них следует отметить возможность регулировки ручного электроинструмента. Регулирующие устройства устанавливаются внутри корпусов и позволяют изменять количество оборотов дрели, шуруповерта, перфоратора и прочего инструмента.

Принцип работы тиристора

Действие регуляторов мощности тесно связано с принципом работы тиристора. На радиосхемах он обозначается значком, напоминающим обычный диод. Каждому тиристору свойственна односторонняя проводимость и, соответственно, способность к выпрямлению переменного тока. Участие в этом процессе становится возможным при условии подачи к управляющему электроду положительного напряжения. Сам управляющий электрод располагается со стороны катода. В связи с этим, тиристор ранее носил название управляемого диода. До подачи управляющего импульса, тиристор будет закрытым в любом направлении.

Для того чтобы визуально определить исправность тиристора, его включают в общую цепь со светодиодом через источник постоянного напряжения в 9 вольт. Дополнительно вместе со светодиодом подключается ограничительный резистор. Специальная кнопка замыкает цепь и напряжение с делителя подается к управляющему электроду тиристора. В результате, тиристор открывается и светодиод начинает излучать свет.

При отпускании кнопки, когда она перестает удерживаться в нажатом положении, свечение должно продолжаться. В случае повторного или неоднократного нажатия кнопки ничего не изменится – светодиод все так же будет светить с одинаковой яркостью. Это свидетельствует об открытом состоянии тиристора и его технической исправности. Он будет находиться в открытом положении до того момента, пока подобное состояние не прервется под влиянием внешних воздействий.

В некоторых случаях могут быть исключения. То есть при нажатии кнопки светодиод загорается, а при отпускании кнопки – он гаснет. Такая ситуация становится возможной из-за тока, проходящего через светодиод, значение которого меньше по сравнению с током удержания тиристора. Чтобы схема работала нормально, светодиод рекомендуется заменить лампой накаливания, что приведет к увеличению тока. Другим вариантом будет подбор тиристора, у которого ток удержания будет меньше. Параметр тока удержания у различных тиристоров может быть с большим разбросом, в таких случаях приходится подбирать элемент для каждой конкретной схемы.

Схема простейшего регулятора мощности

Тиристор участвует в выпрямлении переменного напряжения так же, как и обыкновенный диод. Это приводит к однополупериодному выпрямлению в незначительных пределах с участием одного тиристора. Для достижения желаемого результата, с помощью регуляторов мощности осуществляется управление двумя полупериодами напряжения сети. Это становится возможным благодаря встречно-параллельному включению тиристоров. Кроме того, тиристоры могут включаться в цепь диагонали выпрямительного моста.

Простейшую схему тиристорного регулятора мощности лучше всего рассматривать на примере регулировки мощности паяльника. Нет смысла начинать регулировку прямо с нулевой отметки. В связи с этим регулировать можно только один полупериод положительного сетевого напряжения. Прохождение отрицательного полупериода осуществляется через диод, без каких-либо изменений, непосредственно к паяльнику, обеспечивая его половинную мощность.

Прохождение положительного полупериода происходит через тиристор, за счет чего и выполняется регулировка. В цепи управления тиристором присутствуют простейшие элементы в виде резисторов и конденсатора. Зарядка конденсатора происходит от верхнего провода схемы, через резисторы и конденсатор, нагрузку и нижний провод схемы.

Управляющий электрод тиристора соединяется с плюсовым выводом конденсатора. Когда на конденсаторе напряжение возрастает до значения, позволяющего включать тиристор, происходит его открытие. В результате, в нагрузку пропускается какая-то часть положительного полупериода напряжения. Одновременно наступает разрядка конденсатора и подготовка к следующему циклу.

Для регулировки скорости заряда конденсатора используется переменный резистор. Чем быстрее произойдет зарядка конденсатора до значения напряжения, при котором открывается тиристор, тем раньше наступит открытие тиристора. Следовательно, в нагрузку поступит большее количество положительного полупериода напряжения. Данная схема, в которой используется тиристорный регулятор мощности, служит основой для других схем, применяющихся в различных областях.

Тиристорный регулятор мощности своими руками

Простой регулятор мощности на тиристоре, электрическая схема которого приведена на рисунке 5.2.1, дозволяет изменять мощность осветительных и нагревательных устройств в диапазоне от 0 до 100%. При приведенных на электросхеме значениях радиоэлементах мощность нагрузки может составлять 150-200 ватт.

Переменный резистор R2 должен быть рассчитан на мощность более 2 Вт. Если диодный мостик VD1 поменять диодами КД202К, то мощность нагрузки возможно поднять до 500 ватт. Электросхему возможно сделать проще, если применить в роли регулирующего элемента симистор. Модификация такого регулятора изображена на рисунке 5.2.2.

Мощность нагрузки должна быть не более 500 ватт. Правда этим электрическим схемам присущи один недостаток, как малая точность регулировки. Помимо того, переменный резистор R2 функционирует в тяжелом тепловом режиме. Электрическая схема, изображенная на рисунке 5.2.3, освобождена от данных изъянов.

Она обеспечивает фазовое управление симистором VS1. Управлением симистора обеспечивает генератор пилообразного напряж. на транзисторах VT1, VT2, подключенных по схеме, равноценной однопереходному транзистору.Частота функционирования генератора синхронизирована с частотой следования напряжения электросети — 50 Гц.

Длительность пилообразных импульсов, а следовательно и момент открытого состояния симистора VS1 возможно менять, меняя момент заряда емкости С1 с помощью переменного резистора R1. Максимальная мощность нагрузки должна быть менее 500 ватт.

Тиристорный регулятор напряжения 220 вольт.  Регулятор напряжения на симисторе своими руками

Еще один регулятор мощности

Когда у меня в очередной раз не получилось припаять контакт микросхемы перегретым паяльником с первого раза, я понял, что счастья в жизни не будет без регулятора мощности. И решил я закошачить себе такую штуку, но чтобы попроще и универсальным был (для разного рода нагрузки). Приглянулась мне популярная в интернете схемка на симисторе.

Данный регулятор мощности предназначен для регулировки мощности нагрузки до 500 Вт в цепях переменного тока с напряжением 220 В. Такой нагрузкой могут служить электронагревательные, осветительные прибороы, асинхронные электродвигатели переменного тока (вентилятор, электронаждак, электродрель и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регулятор найдет широкое применение в быту.

Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы такого регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль.

В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель R1, R2. Увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления делителя R1+R2 и емкости С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога «пробоя» динистора (около 32 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор остается открытым до конца полупериода. Резистором R1 устанавливается напряжение открывания динистора и симистора. Т.е. этим резистором производится регулировка мощности. При действии отрицательной полуволны принцип работы аналогичен. Светодиод LED индицирует рабочий режим регулятора мощности. Симистор установлен на алюминиевый радиатор размером 40х25х3 мм.

Настройки схема не требует. Если все смонтировано правильно, то сразу же начинает работать. При экспериментах с лампой накаливания мощностью 100 Вт был выявлен легкий нагрев тиристора (без радиатора). А наглядные результаты экспериментов, как и готового устройства, можно увидеть на фотографиях ниже.

Устройство было смонтировано в корпусе двухсекционной розетки. Внутренности одной секции были удалены, а на ее месте поместились плата, симистор с радиатором и переменный резистор со светодиодом, выведенные через отверстия на лицевую сторону. Во вторую секцию подключается нагрузка.

Простой регулятор мощности до 100Вт можно сделать всего из нескольких деталей. Его можно приспособить для регулирования температуры жала паяльника, яркости настольной лампы, скорости вентилятора и т.п. Регулятор на тиристоре получается по размерам сильно большой и конструктивно имеет недочеты и большую схему. Регулятор мощности на импортном малогабаритном симисторе mac97a (600В; 0,6А) можно коммутировать и более мощные нагрузки, простая схема, плавная регулировка, маленькие габариты.

Немного о принципе работы симистора

Если у тиристора есть анод и катод, то электроды у симистора так охарактеризовать нельзя, потому что каждый электрод является и анодом и катодом одновременно. В отличие от тиристора, который проводит ток только в одном направлении, симистор способен проводить ток в двух направлениях. Именно поэтому симистор прекрасно работает в сетях переменного тока.

Как раз простой схемой, характеризующей принцип работы симистора служит наш электронный регулятор мощности.

После подключения устройства к сети на один из электродов симистора подаётся переменное напряжение. На электрод, который является управляющим с диодного моста подаётся отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога включения симистор откроется и ток пойдёт в нагрузку. В тот момент, когда напряжение на входе симистора поменяет полярность он закроется. Потом процесс повторяется.

Чем больше уровень управляющего напряжения тем быстрее включится симистор и длительность импульса на нагрузке будет больше. При уменьшении управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке будет меньше. После симистора напряжение имеет пилообразную форму с регулируемой длительностью импульса.

В данном случае изменяя управляющее напряжение мы можем регулировать яркость электрической лампочки или температуру жала паяльника, а также скорость вентилятора.

Принципиальная схема регулятора на симисторе MAC97A6

Описание работы регулятора мощности на симисторе

При каждой полуволне сетевого напряжения конденсатор С заряжается через цепочку сопротивлений R1, R2, когда напряжение на С становится равным напряжению открывания динистора VD1 происходит пробой и разрядка конденсатора через управляющий электрод VS1 .

Динистор DB3 является двунаправленным диодом (триггер-диод), который специально создан для управления симистором или тиристором. В основном своем состоянии динистор DB3 не проводит через себя ток (не считая незначительный ток утечки) до тех пор, пока к нему не будет приложено напряжение пробоя.

В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и у него проявляется свойство отрицательного сопротивления. В результате этого на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для открытия симистора или тиристора.

Диаграмма вольт-амперной характеристики (ВАХ) динистора DB3 изображена на рисунке:

Поскольку данный вид полупроводника является симметричным динистором (оба его вывода являются анодами), то нет разницы, как его подключать.

Характеристики динистора DB3

Кому нужно регулировать нагрузку более 100Вт, ниже представлена похожая схема более мощного регулятора на симисторе ВТ136-600.

Подборка схем и описание работы регулятора мощности на симисторах и не только. Схемы симисторных регуляторов мощности хорошо подходят для продление срока эксплуатации ламп накаливания и для регулировки их яркости свечения. Или для запитки нестандартной аппаратуры например на 110 вольт.

На рисунке представлена схема симисторного регулятора мощности, которую можно менять за счет изменения общего количества сетевых полупериодов, пропускаемых симистором за определенный интервал времени. На элементах микросхемы DD1.1.DD1.3 сделан , период колебания которого около 15-25 сетевых полупериодов.

Скважность импульсов регулируется резистором R3. Транзистор VT1 совместно с диодами VD5-VD8 предназначен для привязки момента включения симистора во время перехода сетевого напряжения через нуль. В основном этот транзистор открыт, соответственно, на вход DD1.4 поступает “1” и транзистор VT2 с симистором VS1 закрыты. В момент перехода через нуль транзистор VT1 закрывается и почти сразу открывается. При этом, если на выходе DD1.3 была 1, то состояние элементов DD1.1.DD1.6 не изменится, а если на выходе DD1.3 был “ноль”, то элементы DD1.4.DD1.6 сгенерируют короткий импульс, который усилится транзистором VT2 и откроет симистор.

До тех пор пока на выходе генератора будет логический ноль, процесс будет идти цикличиски после каждого перехода сетевого напряжения через точку нуля.

Основа схемы зарубежный симистор mac97a8, который позваляет коммутировать большие мощности подключенные нагрузки, а для ее регулировки использовал старый советский переменный резистор, а в качестве индикации использовал обычный светодиод.

В симисторном регуляторе мощности применен принцип фазового управления. Работа схемы регулятора мощности основана на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В первоначальный момент положительного полупериода симистор находится в закрытом состояние. С возрастанием сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель.

Возрастающее напряжения на конденсаторе сдвигается по фазе от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления обоих резисторов и емкости конденсатора. Заряд конденсатора происходит до тех пор, пока напряжение на нем не дойдет до уровня «пробоя» динистора, приблизительно 32 В.

В момент открытия динистора, откроется и симистор, через подключенную к выходу нагрузку потечет ток, зависящий от суммарного сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор будет открыт до конца полупериода. Резистором VR1 задаем напряжение открывания динистора и симистора, тем самым регулируя мощность. В момент действия отрицательного полупериода алгоритм работы схемы аналогичен.

При каждой положительной полуволне входного переменного напряжения емкость С1 заряжается через цепочку резисторов R3, R4, когда напряжение на конденсаторе С1 станет равным напряжению открытия динистора VD7 произойдет его пробой и разрядка емкости через диодный мост VD1-VD4 , а также сопротивление R1 и управляющий электрод VS1 . Для открытия симистора используется электрическая цепочка из диодов VD5, VD6 конденсатора С2 и сопротивления R5.

Требуется подобрать номинал резистора R2 так, чтобы при обоих полуволнах сетевого напряжения, симистор регулятора надежно срабатывал, а также требуется подобрать номиналы сопротивлений R3 и R4 так, чтобы при вращении ручки переменного сопротивления R4 напряжение на нагрузке плавно изменялось от минимальных до максимальных значений. Вместо симистора ТС 2-80 можно использовать ТС2-50 или ТС2-25, хотя будет небольшой проигрыш по допустимой мощности в нагрузке.

В качестве симистора был использован КУ208Г, ТС106-10-4, ТС 112-10-4 и их аналоги. В тот момент времени когда симистор закрыт, осуществляется заряд конденсатора С1 через подключенную нагрузку и резисторы R1 и R2. Скорость заряда изменяется резистором R2, резистор R1 предназначен для ограничения максимальной величины тока заряда

При достижении на обкладках конденсатора порогового значения напряжения происходит открытие ключа, конденсатор С1 быстро разряжается на управляющий электрод и перключает симистор из закрытого состояния в открытое, в открытом состоянии симистор шунтирует цепь R1, R2, С1. В момент перехода сетевого напряжения через ноль происходит закрытие симистора, затем снова заряд конденсатора C1, но уже отрицательным напряжением.

Конденсатор С1 от 0,1…1,0 мкФ. Резистор R2 1,0…0,1 МОм. Симистор включается положительным импульсом тока на управляющий электрод при положительном напряжении на выводе условном аноде и отрицательным импульсом тока на управляющий электрод при отрицательном напряжении условного катода. Таким образом, ключевой элемент для регулятоpa должен быть двунаправленным. Можно в качестве ключа использовать двунаправленный динистор.

Диоды Д5-Д6 используются для защиты тиристора от возможного пробоя обратным напряжением. Транзистор работает в режиме лавинного пробоя. Его напряжение пробоя около 18-25 вольт. Если вы не найдете П416Б, то можно попытаться найти ему замену .

Импульсный трансформатор наматывается на ферритовом кольце диаметром 15 мм, марки Н2000.Тиристор можно заменить на КУ201

Схема этого регулятора мощности похожа на вышеописанные схемы, только введена помехоподавляющая цепь С2, R3, а ыыключатель SW дает возможность разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора, что приводит к моментальному запиранию симистора и отключению нагрузки.

С1, С2 – 0,1 МКФ, R1-4k7, R2-2 мОм, R3-220 Ом, VR1-500 кОм, DB3 – динистор, BTA26-600B – симистор, 1N4148/16 В – диод, светодиод любой.

Регулятор используется для регулировки мощности нагрузки в цепях до 2000 Вт, ламп накаливания, нагревательных приборов, паяльника, асинхронных двигателей, зарядного устройство для авто, и если заменить симистор на более мощный можно применить в цепи регупировки тока в сварочных трансформаторах.

Принцип работы этой схемы регулятора мощности заключается в том, что на нагрузку поступает полупериод сетевого напряжения через выбранное число пропущенных полупериодов.

Диодный мост выпрямляет переменное напряжение. Резистор R1 и стабилитрон VD2, вместе с конденсатором фильтра образуют источник питания 10 В для питания микросхемы К561ИЕ8 и транзистора КТ315. Выпрямленные положительные полупериоды напряжения проходя через конденсатор С1 стабилизируются стабилитроном VD3 на уровне 10 В. Таким образом, на счетный вход С счетчика К561ИЕ8 следуют импульсы с частотой 100 Гц. Если переключатель SA1 подсоединен к выходу 2, то на базе транзистора будет постоянно присутствовать уровень логической единицы. Т.к импульс обнуления микросхемы очень короткий и счетчик успевает перезапуститься от того же импульса.

На выводе 3 установится уровень логической единицы. Тиристор будет открыт. На нагрузке будет выделяться вся мощность. Во всех последующих положениях SA1 на выводе 3 счетчика будет проходить один импульс через 2-9 импульсов.

Микросхема К561ИЕ8 это десятичный счетчик с позиционным дешифратором на выходе, поэтому уровень логической единицы будет периодически на всех выходах. Однако, если переключатель установлен на 5 выходе (выв.1), то счет будет происходить только до 5. При прохождении импульсом выхода 5 микросхема обнулится. Начнется счет с ноля, а на выводе 3 появится уровень логической единицы на время одного полупериода. На это время открывается транзистор и тиристор, один полупериод проходит в нагрузку. Для того чтобы было понятней привожу векторные диаграммы работы схемы.

Если требуется уменьшить мощность нагрузки, можно добавить еще одну микросхему счетчика, соединив вывод 12 предыдущей микросхемы с выводом 14 последующей. Установив еще один переключатель, можно будет регулировать мощность до 99 пропущенных импульсов. Т.е. можно получить примерно сотую часть общей мощности.

Микросхема КР1182ПМ1 имеет в своем внутреннем составе два тиристора и узел управления ими. Максимальное входное напряжение микросхемы КР1182ПМ1 около 270 Вольт, а максимум в нагрузке может достигать 150 Ватт без использования внешнего симистора и до 2000 Вт с использованием, а также с учетом того, что симистор будет установлен на радиаторе.

Для снижения уровня внешних помех используется конденсатор С1 и дроссель L1, а емкость С4 требуется для плавного включения нагрузки. Регулировка осуществляется с помощью сопротивления R3.

Подборка довольно простых схем регуляторов для паяльника упростит жизнь радиолюбителю

Комбинированность заключается в совмещении удобства применения цифрового регулятора и гибкости регулировки простого.

Рассмотренная схема регулятора мощности работает по принципу изменения числа периодов входного переменного напряжения, идущих на нагрузку. Это значит, что устройство нельзя использовать для настройки яркости ламп накаливания из-за заметного для глаза мигания. Схема дает возможность регулировать мощность в пределах восьми предустановленных значений.

Существует огромной количество классических тиристорных и симисторных схем регуляторов, но этот регулятор выполнен на современной элементной базе и кроме того являлся фазовым, т.е. пропускает не всю полуволну сетевого напряжения, а только некоторую её часть, тем самым и осуществляется ограничение мощности, т.к открытие симистора происходит только при нужном фазовом угле.

Малогабаритные регуляторы мощности.

В каждом доме имеются бытовые электроприборы с питанием от электрической сети переменного тока. Расширить возможности и удобство использования многих из этих устройств можно за счет регулирования потребляемой ими мощности.

Одним из наиболее распространенных принципов регулирования мощности в сетях переменного тока является фазовый. При фазовом способе регулирования используется зависимость между моментом (фазой) открытия регулирующего элемента относительно начала полупериода питающего напряжения и потребляемой устройством мощностью.

Для регулирования мощности используется ключевой элемент, в качестве которого наиболее удобно использовать симистор. Изменяя задержку (фазу) времени открытия симистора относительно начала полуволны сетевого питающего напряжения можно регулировать потребляемую нагрузкой мощность практически от 0 до 100%. Зависимость напряжения на нагрузке от фазы открытия симистора показана на рис. 1 .

Работа всех нижеприведенных регуляторов основана на фазовом принципе управления. Различаются они максимально допустимой мощностью подключаемой нагрузки. К регулятору, собранному по схеме изображенной на Рис.3, можно подключать нагрузку переменного тока мощностью до 1000 Вт. К регулятору, собранному по схеме Рис.6 – до 2500 Вт. Эти регуляторы позволят управлять мощностью электронагревательных и осветительных приборов (в т.ч. температурой нагрева электропаяльника), регулировать частоту вращения асинхронных электродвигателей переменного тока (вентилятора, электро-наждака, электродрели и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регуляторы найдут самое широкое применение в нашем быту.

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА 1000 ВТ/220 В.

Регулятор мощности на 1000 Вт/220 В. Общий вид этого устройства представлен на рис. 2, схема электрическая принципиальная на рис. 3.

Печатную плату в формате LAY для схемы регулятора мощности 1 кВт можно по прямой ссылке с нашего сайта, она появится после клика по любой строке рекламного блока (в самом конце статьи) кроме строки “Оплаченная реклама”.

Перечень элементов схемы до 1000 Вт.

C1 – 0,1мкФ
R1 – 4,7кОм
DIAC – DB3 (динистор)
TRIAC – BT136600E (симистор)
D1 – 1N4148
LED – желтый светодиод

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ.

Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль (начала положительной или отрицательной полуволны питающего напряжения).

В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения (рис. 1), конденсатор С1 заряжается через делитель R1, VR1. Нарастающее напряжения на конденсаторе С1 отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов R1, VR1 и емкости С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога «пробоя» динистора (около 32 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор остается открытым до конца полупериода. Резистором VR1 устанавливается напряжение открывания динистора и симистора. Т.е. этим резистором производится регулировка мощности. Во время действия отрицательной полуволны принцип работы схемы аналогичен. Светодиод LED индицирует рабочий режим регулятора мощности.

Конструктивно схема выполнена на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 38×27 мм.

Основные параметры симисторов BT136-600(D,E):

Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии – 600V
Максимальное среднеквадратическое значение (RMS) тока в открытом состоянии – 4A
Максимальный однократный импульсный ток (20mS) – 25A

Отпирающий ток управления:
BT136-600
BT136-600D
BT136-600E

Отпирающее управляющее напряжение – 1,5V (макс.)0,7 (тип.)

Ток удержания:
BT136-600 –
BT136-600D –
BT136-600E –

Напряжение в открытом состоянии – 1,7V (макс.) 1,4V (тип.)
Время включения – 2µS (тип.)
Корпус – TO-220

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА 2500 ВТ/220 В.

Регулятор мощности позволит управлять нагрузкой до 2,5 кВт в сети 220 В переменного тока. Внешний вид устройства приведен на рис. 5, а электрическая принципиальная схема – на рис. 6. Схема устройства в основном аналогична вышеописанной схеме. Добавлена помехоподавляющая цепь С2, R3. Выключатель SW позволяет разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора С1, что приводит к запиранию симистора и отключению нагрузки. В остальном работа схемы полностью аналогична вышеописанной.

Конструктивно схема выполнена на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 85×69 мм. С целью более эффективного теплоотвода предусмотрен радиатор для симистора. Переменный резистор, используемый для регулирования мощности, можно устанавливать на корпусе устройства.

Перечень элементов схемы до 2500 Вт.

C1 – 0,1 мкФ
C2 – 0,1 мкФ / 600В
R1 – 4,7 кОм
R2 – 220 Ом
VR1 – 500кОм (Переменный резистор)
DIAC – DB3 (динистор)
TRIAC – BTA26-600B (симистор, 600V, 25А)
D1 – 1N4148
LED – зеленый светодиод

Простая схема двухканального регулятора мощности на тиристоре

Рис. 1. Схема двухканального регулятора мощности на одном тиристоре.

Описываемое ниже устройство отличается от известных тем, что в его схеме используется один тиристор с одним узлом управления способным одновременно работать в двух независимо управляемых регуляторах мощности, что дает возможность сэкономить тиристоры, транзисторы и другие радиодетали.

Этот двухканальный регулятор при определенных условиях может оказаться очень удобным и в радиолюбительской практике. Если от него, например, питать два паяльника одновременно — мощный для пайки крупных массивных деталей и миниатюрный для монтажа компонентов с тонкими выводами, то степень нагрева жала обоих паяльников можно будет регулировать независимо.

Суммарная мощность нагрузки в обоих каналах не должна превышать допустимой для установленного в регуляторе тиристора, смотрите онлайн справочник основные параметры триодных незапираемых тиристоров КУ202. Пределы регулировки напряжения в каждом канале — от десятых долей Вольта до 220/√2≈155 В (эфф.). На это напряжение и должны быть рассчитаны обе нагрузки.

По принципу действия двухканальный регулятор мало отличается от обычных, одноканальных. При положительном полупериоде напряжения сети конденсатор С1 начинает заряжаться через нагрузку R_h2 (ее подключают к разъему X1), резистор R4, диод V6, переменный резистор R7 и диоды V10 и V5. Диод V7 закрыт. Одновременно увеличивается падение напряжения на резисторах R8 и R1. Когда напряжение на резисторе R8 достигает порога открывания транзисторного аналога тиристора V8, V9, он открывается и через него и резистор R2 разряжается конденсатор С1. С резистора R2 разрядный импульс через резистор R3 передается на управляющий электрод тринистора V3. Тиристор V3 открывается, пропуская в нагрузку R_h2 большую или меньшую часть положительного полупериода тока, в зависимости от скорости зарядки конденсатора С1. Скорость зарядки определяет положение движка переменного резистора R7.

После открывания тиристора через нагрузку R_h2 протекает ток (по цепи V1, V3, V5), зависящий в основном от сопротивления нагрузки.

При отрицательном полупериоде напряжения сети процесс зарядки и разрядки конденсатора С1 тот же, только заряжается он через резистор R6, диод V7, переменный резистор R9, диод V10, диод V4.

Если при каком-либо положении движков резисторов R7 или R9 конденсатор С1 не успевает заряжаться до уровня срабатывания аналога тиристора V8, V9, он все таки срабатывает при спаде полупериода из-за уменьшения положительного напряжения на аноде диода V10 и базе транзистора V9. Диод V10 при этом закрывается напряжением заряженного конденсатора С1, а на базе транзистора V9 появляется отрицательное по отношению к его эмиттеру напряжение. Так как при спаде обоих полупериодов напряжения сети конденсатор С1 разряжается почти до нуля, исключается взаимное влияние каналов регулятора и достигается синхронизация работы регулятора с частотой питающей сети.

Pис. 2. Диаграммы напряжения на нагрузках.

На рис. 2 показаны диаграммы напряжения на нагрузках (U_h2 и U_h3), на тиристоре V3 (U_V3>, на конденсаторе C1 (U_C1) и на резисторе R2 (U_R2 для двух положений ручек регулировки выходного напряжения: слева — для случая, когда напряжение на выходе 1 установлено минимальным, а на выходе 2 — максимальным; справа — обе ручки установлены примерно на половину максимального выходного напряжения (Uc — напряжение сети).

Печатная плата изготовлена из фольгированного стеклотекстолита. Ее размеры 85Х57Х1,5 мм. Чертеж платы показан на рисунке ниже.

Правильно собранный регулятор обычно начинает работать сразу. Однако из-за большого разброса параметров тиристоров иногда приходится подбирать резистор R3 так, чтобы нижний предел регулирования был близок к нулю. Верхний предел можно изменить, подбирая ограничивающие резисторы R4 и R6.

Регулятор мощности можно легко преобразовать в одноканальный. Для этого надо замкнуть гнезда X1 и Х2 включения нагрузок R_h2 и R_h3 и включить нагрузку R_h4 в провод сети, как показано на схеме штриховой линией. В одноканальном режиме регулятор позволяет плавно изменять напряжение на нагрузке от десятых долей вольта практически до максимального значения напряжения питающей сети. Регулирование приходится при этом проводить сначала одной ручкой (любой) от минимума примерно до половины рабочего интервала, а затем второй до максимума.

Внимание!!! Детали этого регулятора мощности имеют гальваническую связь с сетью, поэтому при его изготовлении, налаживании и эксплуатации следует соблюдать правила техники безопасности.

Материалы по теме:
Низковольтный тринисторный регулятор напряжения
Миниатюрный регулятор мощности для паяльника

Как работает тиристорная схема »Электроника

Существует множество схем тиристоров / тиристоров, которые могут управлять как постоянным, так и переменным током – часто в цепях управления переменным током используется разность фаз на затворе для управления уровнем протекания тока.

---

Конструкция схемы тиристора Включает:
Праймер для разработки схемы тиристора Схема работы Конструкция пусковой / пусковой цепи Лом перенапряжения Цепи симистора

---

Тиристорные цепи SCR широко используются для управления мощностью как в системах постоянного, так и переменного тока.В схемах используется множество различных методов для управления потоком тока нагрузки, но все они требуют, чтобы затвор сработал и напряжение на аноде с катода было снято, чтобы остановить ток. Понимание того, как работает схема тиристора / тиристора, упрощает их проектирование.

Во многих схемах тиристоров переменного тока и тиристора используется переменная разность фаз сигнала, создаваемого на затворе, для управления частью формы волны, по которой проводит тиристор. Этот тип схемы относительно легко спроектировать и построить.

Тиристор постоянного тока / цепь SCR

Есть много приложений, где требуется цепь SCR для управления работой нагрузки постоянного тока. Его можно использовать для двигателей постоянного тока, ламп или любой другой нагрузки, требующей переключения.

Базовая схема SCR, приведенная ниже, может управлять мощностью нагрузки с помощью небольшого переключателя, чтобы инициировать подачу питания на нагрузку.

Базовая схема тиристора постоянного тока / тиристора

Изначально при замкнутом S1 и разомкнутом S2 ток не протекает.Только когда S2 замкнут и запускает затвор, вызывая протекание тока затвора, схема SCR включается и ток течет в нагрузке.

Ток будет продолжать течь, пока не будет прервана анодная цепь. Это можно сделать с помощью S1. Альтернативный метод состоит в том, чтобы поместить переключатель S1 на тиристор, и, мгновенно замкнув его, напряжение на тиристоре исчезнет, ​​и тиристор перестанет проводить.

В результате их функций в этой схеме SCR S1 может называться выключателем, а S2 – выключателем.В этой конфигурации S1 должен иметь возможность проводить ток полной нагрузки, в то время как S2 должен иметь возможность переносить ток затвора. Когда тиристор включен, переключатель можно отпустить и оставить в разомкнутом состоянии, поскольку действие тиристора поддерживает ток через устройство и, следовательно, нагрузку.

Резистор R1 подключает затвор к питанию через переключатель. Когда переключатель S2 замкнут, ток проходит через резистор, попадает в затвор и включает тиристор. Резистор R1 должен быть рассчитан так, чтобы обеспечить достаточный ток затвора для включения цепи SCR.

R2 включен для снижения чувствительности SCR, чтобы он не срабатывал при возникновении любого шума, который может быть уловлен.

Базовая схема тиристора переменного тока / тиристора

При использовании переменного тока с тиристорной схемой необходимо внести несколько изменений, как показано ниже.

Причина этого заключается в том, что питание переменного тока меняет полярность в течение цикла. Это означает, что тиристор будет иметь обратное смещение, эффективно снижая анодное напряжение до нуля, вызывая его отключение в течение одной половины каждого цикла.В результате отпадает необходимость в выключателе, поскольку это достигается при использовании источника переменного тока.

Базовая схема тиристора переменного тока / тиристора

Работа схемы немного отличается от схемы тиристора постоянного тока. Когда переключатель включен, схема должна будет дождаться, пока не появится достаточное анодное напряжение, пока форма волны переменного тока продвигается по своему ходу. Кроме того, схеме SCR необходимо будет подождать, пока напряжение в секции затвора схемы не сможет обеспечить достаточный ток для запуска SCR.Для этого переключатель должен находиться в закрытом положении.

После срабатывания SCR остается в проводящем состоянии в течение положительной половины цикла. По мере падения напряжения наступит момент, когда напряжение на аноде и катоде будет недостаточным для поддержания проводимости. На этом этапе SCR перестанет проводить.

Тогда в течение отрицательной половины цикла SCR не будет работать. Только когда вернется следующая положительная половина цикла, процесс повторится.

В результате эта цепь будет работать только тогда, когда переключатель затвора находится в закрытом положении.

Одна из проблем с использованием схемы SCR такого рода заключается в том, что она не может подавать более 50% мощности на нагрузку, потому что она не проводит ток в течение отрицательной половины цикла переменного тока, потому что SCR имеет обратное смещение.

AC SCR цепь с контролем фазы затвора

Можно контролировать количество энергии, достигающей нагрузки, изменяя долю полупериода, в течение которого проводит SCR. Это может быть достигнуто с помощью схемы SCR, которая включает управление фазой входного стробирующего сигнала.

Формы сигналов тиристорной цепи переменного тока

Используя схему SCR с управлением фазой, можно увидеть, что сигнал затвора SCR получается из RC-цепи, состоящей из R1, VR1 и C1 перед диодом D1.

Как и в случае с базовой схемой тиристора переменного тока, интерес представляет только положительный полупериод сигнала, поскольку тиристор смещен в прямом направлении. В течение этого полупериода конденсатор C1 заряжается через цепь резисторов, состоящую из R1 и VR1, от напряжения питания переменного тока. Видно, что форма волны на положительном конце C1 отстает от формы входной волны, и затвор срабатывает только тогда, когда напряжение на верхнем конце конденсатора поднимается достаточно, чтобы запустить SCR через D1.В результате точка включения SCR задерживается по сравнению с той, которая обычно имела бы место, если бы RC-сеть отсутствовала. Установка значения VR1 изменяет задержку и, следовательно, пропорцию цикла, в которой работает SCR. Таким образом можно регулировать мощность нагрузки.

Схема тиристора переменного тока с управлением фазой затвора

Включен последовательный резистор R1, чтобы ограничить минимальное значение для цепи резисторов значением, которое обеспечит приемлемый уровень тока затвора для SCR.

Как правило, чтобы обеспечить полный контроль над 50% цикла, доступного для проведения с помощью SCR, фазовый угол сигнала затвора должен варьироваться от 0 ° до 180 °.

Эти схемы дают некоторые из основных концепций, лежащих в основе проектирования схем тиристоров / тиристоров. Они демонстрируют основные операции того, как они работают и как их можно использовать.

Одна из основных проблем, о которых следует помнить при проектировании тиристорных схем, – это рассеиваемая мощность. Поскольку эти схемы часто работают с высоким напряжением и высокими уровнями мощности, рассеяние мощности может быть основным фактором при проектировании и работе схемы.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Возврат в меню проектирования схем. . .

Трехфазный регулятор мощности SCR, регулятор мощности SCR, тиристорный регулятор напряжения – китайский производитель и поставщик

Трехфазный регулятор мощности SCR (SCR)

1.Характеристики продукта:

• Этот продукт представляет собой многофункциональный модуль интеграции питания, объединенный внутри трехфазной тиристорной схемы питания, однокристальной схемы управления фазовым сдвигом, схемы датчика обнаружения сигнала и схемы регулятора напряжения.

• Это полная система управления без обратной связи со сдвигом фазы мощности, которая позволяет регулировать напряжение нагрузки.

• Со встроенной линейной схемой управления, хорошей симметрией формы сигнала, хорошей линейностью, высокой точностью управления, стабильной работой.

• Широко используется в различных индуктивных нагрузках и резистивных нагрузках, таких как скорость двигателя переменного тока, промышленная автоматизация, управление электрическим нагревом, механическая и электрическая интеграция, все виды энергетики, химической, текстильной, коммуникационной и других областей.

• Может обеспечить ручное управление, автоматический интерфейс управления, вход главной цепи без требований чередования фаз.

2. Технические данные:

• Номинальное напряжение: 3-фазное 380 В переменного тока (трехфазное четырехпроводное)

• Номинальный ток: 60А, 100А, 200А

• Частота: 50 Гц, 60 Гц

• Рабочий источник питания: этот продукт имеет встроенное питание, рабочее напряжение 220 В переменного тока, клемма управления ① должна быть подключена к стороне питания N при ее использовании.

• Выходное напряжение: асимметрия выходного напряжения ≤ 5%

• Ручное управление: внешнее подключение к потенциометру 10K / 2W

• Внутренняя электрическая схема подключения:

• Схема контроля фаз:

3. Схема подключения:

• Методы контроля:

1) DC0 ~ 10V 2) DC1-5V 3) 4-20mA

4) Потенциометр 10K 5) Использование внешнего рабочего источника питания

При использовании внешнего источника питания напряжение DC1V, ток ≥1A.Клемма управления ① должна быть отключена от стороны питания N, остальные соединения остаются.

4.Размер изделия (без радиатора и вентилятора)

Габаритные размеры: ДхШхВ = 105 мм x 73 мм x 63 мм

Установочные размеры: 92 мм x 47,6 мм (φ5,3 мм)

5. Меры предосторожности

1) В главной цепи используется трехфазный четырехпроводной вход, чередование фаз не требуется.

2) Этот продукт является сильноточным, пожалуйста, не забудьте заблокировать клеммы (A1, B1, C1) и (A2, B2, C2), иначе это приведет к перегреву клемм и возгоранию продукта.

3) Этот продукт должен быть оборудован подходящим радиатором, а между радиатором и модулем должен быть покрыт термопастой. Если мощность большая или условия охлаждения плохие, рассмотрите возможность использования с воздушным или водяным охлаждением.

4) Запрещается выводить большой ток при малом угле проводимости (модуль при высоком входном напряжении, низкое выходное напряжение), что может привести к нагреву и повреждению модуля.

5) Защита модуля: защита от короткого замыкания с помощью специального полупроводникового плавкого предохранителя.Для защиты от перенапряжения рекомендуется одновременное использование резистивного поглощения и варистора. Принцип его выбора такой же, как и у модуля SCR.

6) Выбранный ток модуля должен более чем в 2 раза превышать ток нагрузки для резистивной нагрузки; Для индуктивной нагрузки ток модуля должен более чем в 3 раза превышать ток нагрузки.

% PDF-1.3 % 2686 0 объект > эндобдж xref 2686 137 0000000016 00000 н. 0000003096 00000 н. 0000003339 00000 н. 0000004021 00000 н. 0000004241 00000 п. 0000004754 00000 н. 0000005070 00000 н. 0000005092 00000 н. 0000005242 00000 н. 0000005264 00000 н. 0000005416 00000 н. 0000005438 00000 н. 0000005590 00000 н. 0000005863 00000 н. 0000006964 00000 н. 0000006986 00000 н. 0000007137 00000 н. 0000007159 00000 н. 0000007309 00000 н. 0000007331 00000 н. 0000007483 00000 н. 0000007505 00000 н. 0000007657 00000 н. 0000007679 00000 н. 0000007831 00000 н. 0000007853 00000 п. 0000008002 00000 н. 0000008024 00000 н. 0000008175 00000 н. 0000008197 00000 н. 0000008350 00000 н. 0000008372 00000 н. 0000008524 00000 н. 0000008546 00000 н. 0000008699 00000 н. 0000008721 00000 н. 0000008873 00000 н. 0000008895 00000 н. 0000009046 00000 н. 0000009068 00000 н. 0000009221 00000 п. 0000009243 00000 н. 0000009396 00000 н. 0000009418 00000 п. 0000009571 00000 н. 0000009593 00000 п. 0000009743 00000 н. 0000009765 00000 н. 0000009916 00000 н. 0000009938 00000 н. 0000010091 00000 п. 0000010113 00000 п. 0000010266 00000 п. 0000010288 00000 п. 0000010441 00000 п. 0000010463 00000 п. 0000010615 00000 п. 0000010637 00000 п. 0000010788 00000 п. 0000010810 00000 п. 0000010963 00000 п. 0000010985 00000 п. 0000011138 00000 п. 0000011160 00000 п. 0000011313 00000 п. 0000011335 00000 п. 0000011486 00000 п. 0000011508 00000 п. 0000011658 00000 п. 0000011680 00000 п. 0000011834 00000 п. 0000011857 ​​00000 п. 0000012554 00000 п. 0000012577 00000 п. 0000012965 00000 п. 0000012988 00000 п. 0000014191 00000 п. 0000014214 00000 п. 0000015180 00000 п. 0000015203 00000 п. 0000016404 00000 п. 0000016428 00000 п. 0000017946 00000 п. 0000017970 00000 п. 0000019760 00000 п. 0000019783 00000 п. 0000020613 00000 п. 0000020636 00000 п. 0000021163 00000 п. 0000021187 00000 п. 0000022729 00000 п. 0000022752 00000 п. 0000023482 00000 п. 0000023505 00000 п. 0000024509 00000 п. 0000024533 00000 п. 0000025857 00000 п. 0000025881 00000 п. 0000027196 00000 п. 0000027219 00000 п. 0000027907 00000 н. 0000027930 00000 н. 0000028586 00000 п. 0000028610 00000 п. 0000030915 00000 п. 0000030938 00000 п. 0000031545 00000 п. 0000031568 00000 п. 0000032581 00000 п. 0000032605 00000 п. 0000034198 00000 п. 0000034221 00000 п. 0000035026 00000 п. 0000035049 00000 п. 0000035613 00000 п. 0000035637 00000 п. 0000037182 00000 п. 0000037205 00000 п. 0000037695 00000 п. 0000037718 00000 п. 0000038889 00000 п. 0000038912 00000 п. 0000039928 00000 н. 0000039951 00000 н. 0000040324 00000 п. 0000040347 00000 п. 0000040895 00000 п. 0000040918 00000 п. 0000041385 00000 п. 0000041409 00000 п. 0000042909 00000 п. 0000042932 00000 п. 0000043940 00000 п. 0000043963 00000 п. 0000044355 00000 п. 0000003397 00000 н. 0000003998 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2687 0 объект > / PageMode / UseNone / OpenAction 2688 0 R >> эндобдж 2688 0 объект > эндобдж 2821 0 объект > транслировать Hb`a`ue`g`ogd @

Трехфазный тиристорный регулятор мощности

Тиристорные контроллеры REOTRON MDW используются в промышленных процессах, особенно там, где требуется точное регулирование нагрузки.

В стандартном исполнении MDW может работать как в фазоугловом, так и в импульсном режиме, а также в качестве регуляторов напряжения, тока или мощности, обеспечивая максимальную универсальность.

Контроллеры REOTRON MDW могут быть напрямую подключены к нагрузке (инфракрасный обогрев) или также могут использоваться для первичного управления трансформаторами для изоляции нагрузки и позволяют более благоприятные комбинации для работы по напряжению / току (приложения с резистивным обогревом)

REOTRON MDW это современное устройство, управляемое микропроцессором, со встроенным контролем напряжения и тока для обеспечения точного регулирования.

Связь с устройствами может осуществляться с использованием обычных аналоговых интерфейсов (0 … 10 В, постоянный ток или 0 (4) … 20 мА), потенциометра или систем полевой шины, таких как DeviceNet, ProfiBus, CanBus, EtherCAT, EtherNet / IP и ProfiNet для легкой интеграции в новые или существующие заводские сети управления.
Для обеспечения дополнительных функциональных возможностей устройства также имеют аналоговые выходы 0 .. + 10 В постоянного тока, которые пропорциональны току и напряжению. Их можно легко подключить к внешним системам измерения и контроля.

Блоки имеют широкий спектр настраиваемых пользователем параметров, так что управление может быть адаптировано и оптимизировано для конкретного применения, например, ограничение тока / напряжения и время разгона и торможения. Серия REOTRON MDW имеет степень защиты IP20 и предназначена для встраивания в шкафы управления.
Они имеют воздушное охлаждение и более 150 А имеют встроенные охлаждающие вентиляторы. В дополнение к этому, REOTRON MDW-WK предназначены для водяного охлаждения и могут быть легко интегрированы в новые или существующие системы охлаждения.

Области применения:

• Промышленные печи


• Испарения металлов


• Тигли


• Инфракрасные сушилки


• Нагревательное оборудование

Нагревательное оборудование Поставщики электронного оборудования и регулятора напряжения 900Вт – Прейскурант

Электронный импортный тиристорный регулятор яркости света мощностью 3000 Вт Регулирование скорости регулирования температуры

Описание:
1. Этот продукт подходит для нового типа двунаправленного силового тиристора, потому что ток до 40А, хорошее решение для электрического провода при отсутствии сопротивления охлаждения слишком мало из-за проблемы перегрузки по току;
2. Он может легко регулировать выходное напряжение питания, регулировать 0-220 вольт, используемых для электрических компонентов. Такие как: электрическая печь, теплопередача водонагревателя, регулировка света ламп, регулировка скорости небольшого двигателя, регулировка температуры электрического утюга и т. Д..
3. Таким образом достигается эффект светового регулирования, регулирования температуры и регулирования давления. Могут использоваться большие электроприборы мощностью менее 3000 Вт.
4. Из-за большой мощности этого достаточно для бытовой техники или небольших заводов. (индуктивная или емкостная мощность нагрузки должна быть уменьшена, регулятор оснащен двусторонним мощным тиристором, потенциометры снабжены гайками, без добавления каких-либо компонентов можно использовать, очень удобно и практично).

Спецификация:
Модель: GJ-3000W
Рабочее напряжение: 220 В переменного тока
Максимальная мощность: 3000 Вт
Устойчивый к высоким температурам размер печатной платы FR-4: приблизительно 30 * 45 мм / 1,18 * 1,77 дюйма

Руководство по эксплуатации :
Этот продукт подключен последовательно с лампой или электрической цепью (то есть лампы, электрические приборы отключают любую пожарную или нулевую линию, две линии «продукта» могут быть соединены) поворотный стержень поворотного потенциометра, может играть роль регулирования скорости и регулировки яркости, давления, температуры использование очень удобно.

Примечание. Для оборудования большой мощности необходимо установить радиатор.
Возможны отклонения на 1-3 мм из-за ручного измерения.
Из-за различий в отображении и разном освещении изображение может не отображать фактический цвет изделия.

Hot Tags: мощность тиристора, электронный регулятор напряжения, поставщики Китай, переменный ток, электронный 220 В, тиристор 3000 Вт, высокая температура, сопротивление, высокая мощность, диммерный регулятор, контроль скорости, регулирование температуры

SCR Applications

Способность SCR управлять большими токами нагрузки с помощью малого тока затвора делает устройство очень полезным в приложениях переключения и управления.Некоторые из возможных приложений для SCR перечислены во введении к сообщению в блоге SCR.

Здесь мы рассмотрим шесть применений SCR, таких как управление мощностью, переключение, переключение при нулевом напряжении, защита от перенапряжения , , импульсные цепи , и регулятор заряда аккумулятора.

1. Power Control.

Цепь управления мощностью SCR

Благодаря бистабильным характеристикам полупроводниковых устройств, благодаря которым они могут включаться и выключаться, а также эффективности управления затвором для запуска таких устройств, тиристоры идеально подходят для многих промышленных приложений.SCR имеют определенные преимущества перед реакторами с насыщаемой активной зоной и газовыми трубками благодаря своей компактности, надежности, низким потерям и быстрому включению и выключению.

Бистабильные состояния (проводящее и непроводящее) SCR и свойство, обеспечивающее быстрый переход из одного состояния в другое, используются при управлении мощностью в цепях переменного и постоянного тока.

Контроль фазы SCR

В цепях переменного тока SCR может быть включен затвором под любым углом α относительно приложенного напряжения.Этот угол α называется углом включения, а регулировка мощности достигается изменением угла открытия. Это известно как управление фазой . Простая полуволновая схема показана на рисунке а. для иллюстрации принципа регулирования фазы для индуктивной нагрузки. Осциллограммы тока нагрузки, напряжения нагрузки и напряжения питания показаны на рисунке b. SCR отключит естественной коммутацией, когда ток станет равным нулю. Угол β известен как угол проводимости. Изменяя угол зажигания a, можно изменять действующее значение напряжения нагрузки.Мощность, потребляемая нагрузкой, уменьшается с увеличением угла стрельбы a. Реактивная мощность, потребляемая от источника питания, увеличивается с увеличением угла зажигания. Форму волны тока нагрузки можно улучшить, подключив безынерционный диод D ₁ , как показано пунктирной линией на рис. С этим диодом SCR будет отключен, как только полярность входного напряжения изменится на противоположную. После этого ток нагрузки пройдет через диод, и на тиристоре появится обратное напряжение. Основное преимущество фазового управления состоит в том, что ток нагрузки проходит через естественную нулевую точку в течение каждого полупериода.Таким образом, устройство отключается само по себе в конце каждого периода проводимости, и никакой другой коммутационной цепи не требуется.

Управление мощностью в цепях постоянного тока достигается изменением продолжительности включения и выключения устройства, и такой режим работы называется двухпозиционным управлением или управлением прерывателем. Еще одно важное применение SCR – это инверторы , используемые для преобразования постоянного тока в переменный. Входная частота связана с частотой срабатывания тиристоров в инверторах. Таким образом, источник питания переменной частоты можно легко получить и использовать для управления скоростью двигателей переменного тока, индукционного нагрева, электролитической очистки, люминесцентного освещения и некоторых других приложений.Из-за большой пропускной способности SCR управляемый SCR инвертор имеет более или менее замененные мотор-генераторные установки и магнитные умножители частоты для генерации высокой частоты при больших номинальных мощностях.

Работа регулятора мощности в SCR

Типичная схема управления мощностью в нагрузке R _L с использованием двух тиристоров показана на рисунке. Потенциометр R контролирует угол проводимости двух тиристоров. Чем больше сопротивление потенциометра, тем меньше будет напряжение на конденсаторах C ₁ , и C ₂ , и, следовательно, меньше будет продолжительность времени проведения SCR ₁ и SCR ₂ в течение цикла.

Во время положительного полупериода конденсатор C ₂ заряжается через диод D ₁ , потенциометр R и диод D ₄ . Когда конденсатор полностью заряжен (заряд конденсатора зависит от значения R), он разряжается через стабилитрон Z. Это дает импульс первичной и, следовательно, вторичной обмотке трансформатора T ₂ . Таким образом, SCR ₂ , который смещен в прямом направлении, включен на и проводит через нагрузку R _L . Во время отрицательного полупериода аналогичное действие происходит из-за зарядки конденсатора C ₁ и срабатывания SCR ₁ .Таким образом, мощность нагрузки контролируется с помощью тиристоров.

2. Переключение .

Тиристор, являясь бистабильным устройством, широко используется для коммутации силовых сигналов благодаря длительному сроку службы, высокой скорости работы и отсутствию других дефектов, связанных с механическими и электромеханическими переключателями.

Автоматический выключатель переменного тока с использованием SCR

На рисунке показана схема, в которой два SCR используются для включения и отключения цепи переменного тока. Входное напряжение является переменным, и триггерные импульсы подаются на затворы тиристоров через управляющий переключатель S.В цепи затвора предусмотрено сопротивление R для ограничения тока затвора, в то время как резисторы R ₁ и R ₂ предназначены для защиты диодов D ₁ и D ₂ соответственно.

Для запуска схемы, когда переключатель S замкнут, SCR ₁ будет срабатывать в начале положительного полупериода (предполагается, что ток триггера затвора очень мал), потому что во время положительного полупериода SCR ₁ идет вперед пристрастный. Он выключится, когда ток пройдет через нулевое значение.Как только SCR ₁ отключается, SCR ₂ срабатывает, поскольку полярность напряжения уже изменена, и он получает правильный ток затвора. Цепь может быть прервана путем размыкания переключателя S. Открытие цепи затвора не представляет проблемы, так как ток через этот переключатель небольшой. Поскольку при разомкнутом переключателе S на тиристоры не будет подаваться дополнительный стробирующий сигнал, тиристоры не будут срабатывать, и ток нагрузки будет равен нулю. Максимальное время задержки отключения цепи составляет один полупериод.

Таким образом, несколько сотен ампер тока нагрузки можно включить / выключить, просто подав ток затвора в несколько мА с помощью обычного переключателя. Вышеупомянутая схема также называется статическим контактором, потому что в ней нет движущихся частей.

Автоматический выключатель постоянного тока Применение SCR – автоматический выключатель постоянного тока

Как показано на рисунке, конденсатор C обеспечивает требуемую коммутацию основного SCR, поскольку ток не имеет естественного нулевого значения в цепи постоянного тока. Когда SCR ₁ находится в проводящем состоянии, напряжение нагрузки будет равно напряжению питания, и конденсатор C будет заряжаться через резистор R.Цепь разрывается отключением SCR ₁ . Это делается путем срабатывания SCR ₂ , называемого вспомогательным SCR. Конденсатор C разряжается через SCR ₂ и SCR ₁ . Этот ток разряда противоположен току, протекающему через SCR ₁ , и когда они становятся равными, SCR ₂ отключается. Теперь конденсатор C заряжается через нагрузку, и когда конденсатор C полностью заряжен, SCR ₂ отключается. Таким образом, схема действует как автоматический выключатель постоянного тока.Резистор R выбирается такой величины, чтобы ток через R был меньше, чем ток удержания.

3. Коммутация при нулевом напряжении .

Приложение переключения тиристоров

В некоторых цепях переменного тока необходимо подавать напряжение на нагрузку, когда мгновенное значение этого напряжения проходит через нулевое значение. Это сделано для того, чтобы избежать высокой скорости увеличения тока в случае чисто резистивных нагрузок, таких как осветительные и печные нагрузки, и, таким образом, уменьшить генерацию радиошумов и температур горячих точек в устройстве, несущем ток нагрузки.Схема для этого показана на рисунке. Здесь используется только полуволновое управление. Часть схемы, показанная пунктирными линиями, относится к отрицательному полупериоду. Каким бы ни был момент времени, когда переключатель S размыкается (во время положительного или отрицательного полупериода), только в начале следующего положительного полупериода приложенного напряжения будет срабатывать SCR ₁ . Точно так же, когда переключатель S замкнут, SCR ₁ перестанет проводить в конце текущего или предыдущего положительного полупериода и больше не сработает.Резисторы R ₃ и R ₄ разработаны с учетом минимальных токов базы и затвора, необходимых для транзисторов Q ₁ и SCR ₁ . Резисторы R _l и R ₂ регулируют скорость заряда и разряда конденсатора C ₁ Резистор R ₅ используется для предотвращения больших токов разряда при замкнутом переключателе S.

4. Защита от перенапряжения.

Защита от перенапряжения

SCR могут использоваться для защиты другого оборудования от перенапряжений благодаря их быстрому переключению. SCR, используемый для защиты, подключается параллельно нагрузке. Всякий раз, когда напряжение превышает указанный предел, затвор SCR получает питание и запускает SCR. Из питающей сети будет потребляться большой ток, и напряжение на нагрузке будет уменьшено. Используются два SCR – один для положительного полупериода, а другой для отрицательного полупериода, как показано на рисунке. Резистор R ₁ ограничивает ток короткого замыкания при срабатывании тиристоров. Стабилитрон D ₅ , соединенный последовательно с резисторами R _x и R ₂ , составляет цепь измерения напряжения.

5. Импульсные цепи. SCR-Pulse Circuit

SCR используются для создания импульсов высокого напряжения / тока желаемой формы и длительности. Конденсатор C заряжается в течение положительного полупериода входного питания, а SCR запускается во время отрицательного полупериода. Конденсатор разрядится через выходную цепь, и когда прямой ток SCR станет нулевым, он отключится. Выходная цепь рассчитана на ток разряда длительностью менее миллисекунды.Конденсатор снова будет заряжаться в следующем положительном полупериоде, а SCR снова сработает в отрицательном полупериоде. Таким образом, частота выходного импульса будет равна частоте входного питания. Для ограничения зарядного тока используется резистор R. Импульсы высокого напряжения / тока могут использоваться при точечной сварке, электронном зажигании в автомобилях, генерации сильных магнитных полей короткой продолжительности и при испытании изоляции.

6. Регулятор заряда аккумулятора.

Регулятор заряда аккумулятора

Основные компоненты схем показаны на рисунке. Диоды D ₁ и D ₂ предназначены для создания двухполупериодного выпрямленного сигнала через SCR ₁ и заряжаемую батарею 12 В. Когда аккумулятор находится в разряженном состоянии, SCR ₂ находится в выключенном состоянии, что станет ясно после обсуждения. Когда двухполупериодный выпрямленный вход достаточно велик, чтобы обеспечить требуемый ток затвора включения (управляемый резистором R ₁ ), SCR ₁ включится, и начнется зарядка аккумулятора.В начале зарядки аккумулятора напряжение V _R , определяемое простой схемой делителя напряжения, слишком мало, чтобы вызвать стабилитронную проводимость 11,0 В. В выключенном состоянии стабилитрон фактически представляет собой разомкнутую цепь, поддерживающую SCR ₂ в выключенном состоянии из-за нулевого тока затвора. Конденсатор C включен в цепь для предотвращения случайного включения каких-либо переходных процессов напряжения в цепи SCR ₂ . По мере продолжения зарядки напряжение аккумулятора увеличивается до точки, когда V _R становится достаточно большим, чтобы оба включили 11.0 В стабилитрон и пожарный SCR ₂ . Как только SCR ₂ сработал, представление короткого замыкания для SCR ₂ приведет к цепи делителя напряжения, определенной R ₁ и R ₂ , которая будет поддерживать V ₂ на уровне, слишком малом для включения SCR ₁ по г. Когда это происходит, аккумулятор полностью заряжен, а состояние разомкнутой цепи SCR ₁ отключает зарядный ток. Таким образом, регулятор заряжает батарею при падении напряжения и предотвращает перезарядку при полной зарядке.Есть еще много применений SCR, например, в схемах плавного пуска, логических и цифровых схемах, но все это здесь невозможно обсудить.

Экспериментальные исследования тиристорного регулятора напряжения

E3S Web of Conferences 209 , 07020 (2020)

Экспериментальные исследования тиристорного регулятора напряжения

Елена Соснина ^* , Александр Севостьянов, Евгений Крюков и Рустам Бедретдинов

Нижегородский государственный технический университет им.а. R.E. Алексеев, Кафедра электроэнергетики, электроснабжения и силовой электроники, Нижний Новгород, Россия

^* Автор для переписки: sosnyna@yandex. ru

Аннотация

Статья посвящена разработке тиристорного регулятора напряжения (ТВР). Целью ТВР является управление перетоками и регулирование напряжения в распределительных электрических сетях (ДЭН) 6-20 кВ. Принцип действия ТВР основан на введении в линию питания положительной (или отрицательной) ЭДС при совместном использовании продольного (изменение величины) и поперечного (изменение фазы) регулирования напряжения.Дано описание прототипа ТВР. Прототип ТВР состоит из тиристорных ключей 0,4 кВ, силовых трансформаторов (параллельных и последовательных) и распределительного устройства 6 кВ. TVR имеет двухуровневую систему управления (CS). Экспериментальные исследования прототипа ТВР проводились в четыре этапа: проверка силового оборудования, исследование КС первого уровня, исследование КС второго уровня, испытания прототипа в целом. При испытаниях силовой части проверялись схемы подключения (блок тиристорных переключателей, трансформатор и измерительное оборудование) и надежность контактных соединений.Качественная характеристика входных и выходных сигналов была получена при тестировании КС первого уровня. Установлено, что импульсы управления тиристором формируются по разработанному алгоритму. Правильность алгоритмов системы управления, выполненных и переданных команд, переданных и полученных данных подтверждена в результате испытаний КС второго уровня. Результаты исследования TVR показывают, что прототип обеспечивает плавность и заданную точность регулирования напряжения во всех режимах. Диапазон регулирования выходного напряжения относительно входного составлял ± 10%.Дискретность регулирования не превышала 1,5%. Диапазон изменения угла сдвига выходного напряжения относительно входного составлял ± 5 °. Исследования подтвердили работоспособность ТВР ЭС и готовность к опытной эксплуатации.

© Авторы, опубликовано EDP Sciences, 2020

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.