Regulator triakowy z zabezpieczeniem przed przeciążeniem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła

 Komentarze do artykułu

Udoskonalając jeden z opublikowanych wcześniej sterowników triakowych, autor poprawił jego charakterystykę, uzupełnił o układ zabezpieczający przed przeciążeniem oraz potwierdził obliczeniami swoje rozwiązania techniczne.

Zakładając regulator triakowy, zmontowany zgodnie z opisem w [1], stwierdzono, że nie ma możliwości wprowadzenia go w tryb maksymalnej mocy w obciążeniu. „Sprawcą” okazał się generator oparty na jednozłączowym tranzystorze KT117A, który wytwarza nie jeden, ale kilka impulsów w każdym półokresie napięcia sieciowego. W rezultacie kondensator w obwodzie zasilania wzmacniacza impulsowego nie miał czasu na naładowanie na początku następnego półcyklu, a energia impulsu nie była wystarczająca do otwarcia triaka.

Schemat ulepszonego regulatora pokazano na rysunku. Nie tylko eliminuje opisaną powyżej wadę, ale także zapewnia zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej wartości prądu w obwodzie obciążenia.

(kliknij, aby powiększyć)

W przeciwieństwie do prototypu, generator impulsów jest tutaj wykonany na komplementarnej parze tranzystorów (VT1 KT361G, VT2 KT315G). W momencie, gdy napięcie na emiterze tranzystora VT3, które wzrasta w miarę ładowania kondensatora C1, przekracza napięcie na jego podstawie, generator wytwarza pojedynczy impuls. Oba tranzystory otwierają się jak lawina, kondensator C3 jest rozładowywany głównie przez sekcję baza-emiter tranzystora VT3. Tranzystor ten otwiera się, a kondensator C5 jest rozładowywany przez uzwojenie I transformatora impulsowego T2. Impuls z uzwojenia II transformatora impulsowego otwiera triak VS2.

Tranzystory VT1 i VT2 pozostają otwarte, dopóki napięcie sieciowe nie przejdzie przez zero, a dokładniej, dopóki napięcie na szynie zasilającej nie spadnie do 4 ... 6 V. Po ich zamknięciu generator jest gotowy do wydania kolejnego impulsu. Moment wydania impulsu jest określony przez czas ładowania kondensatora C3 do napięcia otwarcia tranzystorów i zależy od całkowitej rezystancji stałego rezystora R7 i zmiennej R6.

Ze względu na to, że generator generuje tylko jeden impuls w każdym półokresie, rozładowany kondensator C5 zawsze ma możliwość ładowania przez diodę VD8 przez prawie cały półokres, z wyjątkiem krótkiego okresu, kiedy wartość chwilowa napięcia sieciowego jest bliskie zeru. Przy średnim prądzie ładowania izar.sr około 9 mA (zależy to od rezystancji rezystorów R1 i R2), kondensator C5 będzie miał czas na naładowanie się do 10 V w półokresie (22 ms) (ograniczony przez zenera diody VD2 i VD3), jeżeli jego pojemność nie przekracza

Jaka jest minimalna pojemność tego kondensatora? Aby triak VS2 (TC132-50-6, [2]) otworzył się, napięcie na jego elektrodzie sterującej Uy musi przekraczać 4 V przez co najmniej t on - 12 μs. Prąd elektrody sterującej iy przy tym napięciu wynosi 200 mA.

Rezystancję obwodu elektrody sterującej Ry można oszacować za pomocą prawa Ohma:

Biorąc pod uwagę współczynnik transformacji k transformatora T2, wartości napięcia i rezystancji zredukowane do jego uzwojenia pierwotnego wynoszą:

Z równania

gdzie U0 \u22d 5 V to początkowe napięcie na kondensatorze CXNUMX, które znajdujemy

Wybieramy pojemność kondensatora C5 równą 1 μF.

Zabezpieczenie przed przeciążeniem jest wykonane na trinistorze VS1 KU101G. Pod działaniem sygnału czujnika przeciążenia - przekładnika prądowego T1 - trinistor otwiera się, co prowadzi do spadku napięcia na wyjściu mostka diodowego VD1 do około 4 V. Jest to mniej niż napięcie stabilizacji KS168A (VD7 ) Dioda Zenera. Dlatego generator impulsów na tranzystorach VT1 i VT2 przestaje działać, triak VS2 już się nie otwiera. Zadziałanie zabezpieczenia sygnalizowane jest świeceniem diody HL1.

Dzięki kondensatorowi C1 i diodzie VD6 prąd płynący przez trinistor VS1 nie zatrzymuje się w momentach, gdy napięcie sieciowe przechodzi przez zero, a trinistor pozostaje otwarty. W celu przywrócenia regulatora z zadziałanym zabezpieczeniem do stanu roboczego należy odłączyć go od sieci na kilka sekund (czas wystarczający do rozładowania kondensatora C1).

Napięcie na uzwojeniu wtórnym transformatora T1 jest proporcjonalne do prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym włączonym szeregowo do obwodu obciążenia. Elektroda kontrolna trinistora VS1 odbiera część napięcia uzwojenia wtórnego, prostowaną przez diody VD4 i VD5. Za pomocą rezystora trymera R4 regulowany jest próg ochrony. Kondensator C2 zapobiega wyzwalaniu przez szum impulsowy.

Przekładnik prądowy jako czujnik przeciążenia jest wygodny, ponieważ nawet przy prądzie znacznie przekraczającym ustawiony próg ochronny (np. przy zwarciu obciążenia) napięcie na jego uzwojeniu wtórnym pozostaje bezpieczne dla innych elementów urządzenia. Wynika to z gwałtownego spadku współczynnika transformacji z powodu nasycenia obwodu magnetycznego.

Zastosowany w regulatorze przekładnik prądowy T1 wykonany jest z transformatora T-Sh-ZM z głośnika abonenckiego. Podobne można znaleźć w niektórych telefonach. Przekrój jego obwodu magnetycznego w kształcie litery W wynosi SM=64·10-6 m2, średnia długość linii magnetycznej wynosi lM = 72·10-3 m. Eksperymentalnie wyznaczona względna przenikalność magnetyczna μ=0,7·103 przy indukcji nie więcej niż 1 T. Nasycenie występuje przy indukcji 1,6 ... 1,8 T.

Podajemy obliczenia przekładnika prądowego:

1. Natężenie pola wymagane do uzyskania indukcji B \u1d XNUMX T,

2. Wymagane do tego obroty amperów

3. Amplituda prądu obciążenia przy mocy maksymalnej P=2500 W i wartości skutecznej napięcia U=220 V jest równa

4. Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego (prądu)

Akceptujemy w1=5.

5. Indukcyjność uzwojenia pierwotnego

6. Reaktancja indukcyjna uzwojenia pierwotnego przy częstotliwości sieci f=50 Hz

7. Spadek napięcia na reaktancji indukcyjnej uzwojenia pierwotnego

8. Do niezawodnego otwarcia trinistora KU101 konieczne jest podanie na jego elektrodę sterującą napięcia co najmniej 15 V [2]. Jest to dokładnie amplituda napięcia na uzwojeniu wtórnym U2. Liczba jego zwojów

Ponieważ urządzenie wykorzystuje prostownik pełnookresowy (diody VD3, VD4), uzwojenie wtórne transformatora powinno w rzeczywistości składać się z dwukrotnie większej liczby zwojów - 1500 z odczepem od środka. Prąd przepływający przez to uzwojenie jest bardzo mały, dlatego średnicę drutu dobiera się wyłącznie na podstawie jego wytrzymałości mechanicznej i możliwości umieszczenia wymaganej liczby zwojów w oknie obwodu magnetycznego.

Uzwojenie pierwotne jest uzwojone w jednej warstwie na dobrze izolowanym przewodzie wtórnym o przekroju co najmniej 4 ... 5 mm2. Drut o takim przekroju jest bardzo niewygodny w nawijaniu, dlatego lepiej jest użyć wiązki dużej liczby cienkich drutów o całkowitym przekroju równym wymaganemu. Przewody wiązki są połączone równolegle.

Założenie regulatora sprowadza się do ustawienia prądu zadziałania zabezpieczenia rezystorem dostrajającym R4 oraz doboru wartości rezystora R7, od którego zależy górna granica przedziału regulacji mocy (zwykle 94...97%). Wartość R7 jest dobrana tak, aby w trybie maksymalnej mocy nie występowały „przeskoki” półokresów z powodu nieotwarcia triaka VS2.

Aby stłumić zakłócenia radiowe generowane przez sterownik, użyj filtra zalecanego w [1].

literatura

1. Sorokoumov S. Sterownik triakowy o zwiększonej mocy. - Radio, 2000, nr 7, s. 41.
2. Zamyatin V. i wsp. Potężne urządzenia półprzewodnikowe. Tyrystory (podręcznik). - M.: Radio i łączność, 1987.

Autor: B. Ławrow, Petersburg

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kontakty stoczniowców starożytnego Rzymu i Wietnamu 12.12.2006 Podczas wykopalisk w północnym Wietnamie w złożach gliny na brzegach Mekongu znaleziono dobrze zachowany kadłub dużej łodzi, liczącej około 2000 lat. O wieku znaleziska świadczą znalezione w nim monety, wybite w latach 118 pne - 220 ne. Archeolodzy byli zdumieni, że deski elewacyjne zostały przymocowane do ramy kadłuba dokładnie w ten sam sposób. tak jak w starożytnym Rzymie za cesarza Kaliguli w pierwszym wieku naszej ery, z połączeniem kolca. Do tej pory wierzono, że ta technika znana jest tylko na Morzu Śródziemnym. Trudno powiedzieć, czy ta łódź jest wynikiem naukowej i technicznej wymiany między Rzymem a Wietnamem, czy też te same metody budowy statków powstały niezależnie w dwóch bardzo odległych krajach.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowy schemat sterowania złożonymi systemami zrobotyzowanymi

▪ Sztuczny mózg też potrzebuje snu

▪ Termity do produkcji biopaliw

▪ Samochód Volvo w chmurze

▪ Dlaczego nie doszło do pandemii ptasiej grypy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Wskazówki dla radioamatorów. Wybór artykułu

▪ artykuł Wydział Terapii. Kołyska

▪ artykuł Jak bardzo różni się ciężar ciała na równiku Ziemi od ciężaru tego samego ciała na biegunach? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów NEC. Informator

▪ artykuł Udoskonalenie e-booka Texet TB-840HD. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł kabriolet. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024