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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dinistor analógico ajustable. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado Los dinistores producidos en masa en términos de parámetros eléctricos no siempre satisfacen los intereses creativos de los diseñadores de radioaficionados. Por ejemplo, no hay dinistores con un voltaje de encendido de 5 ... 10 y 200 ... 400 V. Todos los dinistores tienen una dispersión significativa en el valor de este parámetro de clasificación, que también depende de la temperatura ambiente. Además, están diseñados para una corriente de conmutación relativamente baja (menos de 0,2 A), lo que significa una potencia de conmutación pequeña. Se excluye la regulación suave del voltaje de encendido, lo que limita el alcance de los dinistores. Todo esto hace que los radioaficionados recurran a crear análogos de dinistores con los parámetros deseados. He estado buscando un análogo del dinistor durante mucho tiempo. La versión inicial era una analógica, compuesta por un diodo zener D814D y un trinistor KU202N (Fig. 1). Siempre que el voltaje en el análogo sea menor que el voltaje de estabilización del diodo zener, el análogo está cerrado y no fluye corriente a través de él. Cuando se alcanza el voltaje de estabilización del diodo zener, se abre, abre el trinistor y el análogo en su conjunto. Como resultado, aparece una corriente en el circuito en el que está conectado el análogo. El valor de esta corriente está determinado por las propiedades del trinistor y la resistencia de carga. Usando trinistores de la serie KU202 con los índices de letras B, V, N y el mismo diodo zener D814D, se realizaron 32 mediciones de la corriente y el voltaje de encendido del análogo del dnistor. El análisis muestra que el valor promedio de la corriente de encendido analógica es de aproximadamente 7 mA y el voltaje de encendido es de 14,5 ± 1 V. La variación del voltaje de encendido se explica por la variación en la resistencia de las uniones pn de control. de los trinistores usados.
El voltaje de encendido Uon de tal análogo se puede calcular usando una fórmula simplificada: Uon \uXNUMXd Ust + Uy.e., donde Ust es el voltaje de estabilización del diodo zener, Uc.e. - caída de tensión en la transición de control del trinistor. Cuando cambia la temperatura del trinistor, la caída de voltaje a través de su unión de control también cambia, pero solo levemente. Esto conduce a algún cambio en el voltaje de encendido del análogo. Por ejemplo, para el trinistor KU202N, cuando la temperatura de su caja cambió de 0 a 50 °C, el voltaje de encendido cambió dentro de 0,3 ... 0,4% con respecto al valor de este parámetro a una temperatura de 25 °C. .
A continuación, se investigó un análogo ajustable de un dinistor con una resistencia variable R1 en el circuito del electrodo de control del trinistor (Fig. 2). La familia de características de voltios-amperios de tal variante del análogo se muestra en la fig. 3, su sitio de lanzamiento - en la fig. 4, y la dependencia del voltaje de encendido de la resistencia de la resistencia se muestra en la fig. 5. Como mostró el análisis, el voltaje de encendido de dicho análogo es directamente proporcional a la resistencia de la resistencia. Este voltaje se puede calcular mediante la fórmula Uvl.p \u1d Uct + Uy.e. + Ion.y.e * RXNUMX, donde Uon.p es el voltaje de encendido del análogo regulado, Ion.y.e es la corriente de encendido del análogo regulado del dinistor a través del electrodo de control.
Tal análogo está libre de casi todas las desventajas de los dinistores, excepto por la inestabilidad de la temperatura. Como saben, con un aumento en la temperatura del trinistor, su corriente de encendido disminuye. En un análogo ajustable, esto conduce a una disminución en el voltaje de encendido y cuanto más significativa, mayor es la resistencia de la resistencia. Por lo tanto, uno no debe esforzarse por un gran aumento en el voltaje de encendido con una resistencia variable, para no empeorar la estabilidad de la temperatura del análogo. Los experimentos han demostrado que esta inestabilidad es pequeña. Entonces, para un análogo con un trinistor KU202N, cuando la temperatura de su caja cambió dentro de 20 ± 10 ° C, el voltaje de encendido cambió: con una resistencia de 1 kOhm, en ± 1,8%. a 2 kOhm - en ±2,6 %, a 3 kOhm - en ±3 %, a 4 kOhm - en ±3,8 %. Un aumento en la resistencia de 1 kΩ condujo a un aumento en el voltaje de umbral de encendido del análogo regulado en un promedio del 20 % en comparación con el voltaje de encendido del análogo de dinistor original. Por lo tanto, la precisión de voltaje de encendido promedio del análogo regulado es mejor que 5%. La inestabilidad de temperatura del análogo con el trinistor KU101G es menor, lo que se explica por la corriente de encendido relativamente baja (0,8 ... 1,5 mA). Por ejemplo, con el mismo cambio de temperatura y una resistencia con una resistencia de 10, 20, 30 y 40 kOhm, la inestabilidad de la temperatura fue de ± 0,6 %, respectivamente. ±0,7 %, ±0,8 %. ±1%. El aumento de la resistencia de la resistencia por cada 10 kΩ aumentó el nivel del voltaje de encendido analógico en un 24 % en comparación con el voltaje del análogo sin resistencia. Por lo tanto, un análogo con un trinistor KU101G tiene una alta precisión de voltaje de encendido: su inestabilidad de temperatura es inferior al 1%, y con un trinistor KU202N, una precisión de voltaje de encendido ligeramente peor (en este caso, la resistencia de la resistencia Rt debe ser 4,7 kOhm). Al proporcionar contacto térmico entre el trinistor y el diodo zener, la inestabilidad de temperatura del análogo puede ser aún menor, ya que para diodos zener con un voltaje de estabilización superior a 8 V, el coeficiente de temperatura del voltaje de estabilización es positivo y el coeficiente de temperatura del voltaje de apertura de los trinistores es negativo. Es posible aumentar la estabilidad térmica de un análogo ajustable de un dinistor con un trinistor potente al incluir una resistencia variable en el circuito del ánodo de un trinistor de baja potencia (Fig. 6). La resistencia R1 limita la corriente del electrodo de control del trinistor VS1 y aumenta su voltaje de encendido en un 1...2%. Y la resistencia variable R2 le permite ajustar el voltaje de encendido del trinistor VS2.
La mejora en la estabilidad de la temperatura de esta variante del análogo se explica por el hecho de que con un aumento en la resistencia de la resistencia R2, la corriente de encendido analógica a través del electrodo de control disminuye y su corriente de encendido a través del ánodo aumenta. . Y dado que en este caso, con un cambio de temperatura, la corriente del electrodo de control disminuye menos y que la corriente total de encendido analógico aumenta, entonces para un aumento equivalente en el voltaje de encendido del analógico, una resistencia menor de la resistencia Se necesita R2: esto crea condiciones favorables para aumentar la estabilidad de temperatura del análogo. Para darse cuenta de la estabilidad térmica de dicho análogo, la corriente de apertura del trinistor VS2 debe ser de 2 ... 3 mA, más que la corriente de apertura del trinistor VS1, para que sus cambios de temperatura no afecten el funcionamiento del análogo. El experimento mostró que el voltaje de encendido del análogo termoestable prácticamente no cambió cuando la temperatura de sus elementos cambió de 20 a 70 °C. La desventaja de esta versión del análogo de dinistor son los límites relativamente estrechos para ajustar el voltaje de encendido con una resistencia variable R2. Son cuanto más estrechos, mayor es la corriente de encendido del trinistor VS2. Por lo tanto, para no empeorar la estabilidad térmica del análogo, es necesario usar trinisgoras con la corriente de encendido más baja posible. El rango de ajuste del voltaje de encendido analógico se puede ampliar mediante el uso de diodos zener con diferentes voltajes de estabilización. Los análogos de dinistor ajustables encontrarán aplicación en automatización y telemecánica, generadores de relajación. reguladores electrónicos, umbral y muchos otros dispositivos de ingeniería de radio. Autor: M. Maryash, pos. Kiropets, región de Ternópil; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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