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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Controlador Triac con retroalimentación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor En un dispositivo diseñado para controlar la potencia de una carga activa, el autor utilizó la retroalimentación no solo para estabilizar el voltaje de salida, sino también para limitar la duración de los pulsos que abren el triac. El circuito del controlador se muestra en la fig. 1. El triac VS1 incluido en el circuito de carga está controlado por una llave electrónica en los transistores VT1 y VT2. El voltaje de apertura se suministra al electrodo de control del triac, si el nivel lógico en la salida del elemento DD1.4 es bajo.
El integrador en el elemento DD2.3, que opera en modo lineal, genera un voltaje de caída lineal (Fig. 2, a), que, usando las resistencias R21, R22, se agrega al voltaje de retroalimentación, la suma se alimenta a la entrada del elemento DD2.4. Tan pronto como sea menor que el umbral de conmutación de este elemento, aparecerá uno alto en su salida y aparecerá un nivel lógico bajo en la salida del elemento DD1.4, lo que conducirá a la apertura del triac VS1. .
Un nodo de resistencias R6 - R9 y elementos lógicos DD1.1, DD1.2 controla el voltaje en el triac, cuya forma de onda se muestra en la fig. 2b. Si el valor absoluto de este voltaje es menor que cierto valor, el nivel lógico en la salida del elemento DD1.2 es bajo, de lo contrario es alto. Los umbrales "positivo" y "negativo" se igualan seleccionando la resistencia R9. Dado que la caída de voltaje a través del triac VS1 abierto es cercana a cero, un nivel bajo en la salida DD1.2 a lo largo de la cadena DD1.3 - DD2.2 - DD1.4 - VT1 - VT2 conduce a la terminación de la corriente en el Circuito de electrodos de control triac. Como resultado, la duración del pulso en este electrodo solo excederá ligeramente el mínimo requerido para abrir el triac. Al mismo tiempo, el nivel bajo en la salida del elemento DD2.2 a través del diodo VD7 reinicia el generador de voltaje de diente de sierra en el elemento DD2.3. Comenzará un nuevo ciclo de operación del generador cuando el voltaje en el triac cambie de polaridad y exceda el umbral de activación de la unidad de control. Otra función de este nodo es detener el suministro de pulsos de apertura al triac si la carga se desconecta del regulador. Esto sucede automáticamente, ya que no hay voltaje entre los electrodos principales del triac. Se ensambla un detector de voltaje de salida en los elementos R3 - R5, VD4, VD5. El oscilograma de la señal emitida por la resistencia R3 se muestra en la fig. 2, c. Su componente constante es proporcional al valor rectificado promedio del voltaje a través de la carga. En una proporción que depende de la posición de la resistencia trimmer R10, la tensión de salida del detector se suma a la tensión de ajuste manual procedente de la resistencia variable R11, y se filtra mediante los condensadores C3 y C4. El circuito de retroalimentación de voltaje negativo se cierra a través del amplificador en el elemento DD2.1, que opera en modo lineal. El condensador C5 sirve para filtrado adicional. El devanado primario del transformador de corriente T1 está conectado en serie al circuito de carga. La caída de tensión en la resistencia R27, que desvía el devanado secundario del transformador, es proporcional a la corriente de carga. Cuando su valor instantáneo es mayor en valor absoluto que en el motor de la resistencia de sintonización R10, el diodo VD6 se abre y se envía una señal al circuito de control que reduce el voltaje de salida. El zócalo X1 se utiliza para conectar un conmutador externo, por ejemplo, un termómetro de contacto, al controlador. El cierre de los nidos 1 y 3 del zócalo establece un nivel lógico bajo en la entrada 2 del elemento DD1.3, que bloquea la activación del triac y conduce a una desconexión de la carga. Las resistencias protectoras R13 - R15 limitan la corriente que fluye a través de los circuitos de control externos a un valor seguro. El condensador C6 protege contra interferencias e interferencias. La unidad de fuente de alimentación del regulador consta de un condensador de extinción C1, derivado por una resistencia R1, una resistencia limitadora R2 y un rectificador basado en diodos VD1, VD2 con un condensador de almacenamiento C2. El voltaje de salida del rectificador, aproximadamente 16 V, se usa directamente solo para alimentar los circuitos de control del triac VS1. Para el resto de nodos del regulador, la tensión se estabiliza mediante el diodo Zener VD3. Después de aplicar la tensión de red, el divisor resistivo R17R18 mantiene un nivel lógico alto en la entrada 12 del elemento DD2.2 hasta que el condensador C2 se cargue a aproximadamente 10 V. Esto evita la falsa apertura del triac hasta que el regulador comience a funcionar con normalidad. . El regulador está montado en una carcasa de aleación de aluminio de 135x85x50 mm. Un enchufe de red de tres pines y un enchufe similar para conectar la carga están instalados en la caja. Los contactos de puesta a tierra del enchufe y del enchufe están conectados eléctricamente a la carcasa. Casi todas las partes del regulador están montadas en una placa de circuito impreso de 75x60 mm ubicada dentro de la caja, hecha de fibra de vidrio recubierta con una cara. En la fig. 3, la ubicación de los elementos desde el lado de su instalación - en la fig. 4.
El triac VS1 está montado en una esquina de aluminio, cuyo segundo "estante", de 5 mm de espesor, tiene un contacto térmico confiable con el cuerpo del regulador, pero está eléctricamente aislado de él por una junta de película de poliimida de 0,05 mm de espesor, lubricada en ambos lados. con pasta conductora de calor. La calidad del aislamiento debe comprobarse con un megóhmetro con una tensión de prueba de al menos 1000 V. El circuito magnético del transformador T1 se ensambla a partir de dos "medios anillos" del estándar SHL6x10. El devanado primario es un cable de alimentación que pasa a través de la ventana del circuito magnético, el devanado secundario es 1000 vueltas de alambre esmaltado con un diámetro de 0,1 mm. En la fabricación de un transformador, puede utilizar las recomendaciones del artículo de I. Nechaev "Indicador de consumo de energía" ("Radio", 2000, No. 11, p. 59). La resistencia variable R11 y el zócalo X1 están montados en un soporte montado en una placa de circuito impreso. Las resistencias R13 - R15 con una salida están soldadas directamente a los contactos del zócalo X1 y están protegidas por tubos aislantes de PVC. Los segundos terminales de las resistencias están conectados a las almohadillas correspondientes en el tablero. Resistencia R16 - C3-14, el resto son constantes - MLT, sintonizados - SPZ-19a. Resistencia variable R11 - SPZ-9 o PPZ-40, se coloca un mango de material aislante en su eje. Condensador C1 - K73-17 para 630 V, C5, C6 - cerámica K10-17, KM o película, C7 - de la serie K73 o grupo cerámico TKE no peor que M1500. Condensadores de óxido: K53-18 para un voltaje de al menos 16 V (C2) y 6,3 V (C3, C4). Se pueden usar otros tipos de capacitores de óxido, incluido el aluminio K50-35. En este último caso, deberá cambiar la ubicación de algunas almohadillas y conductores en la placa de circuito impreso. Diodos VD1, VD2, VD6, VD7 - serie KD102 o KD522, diodo zener VD3 - producción nacional o importada para una tensión de estabilización de 5,6 V. Los diodos VD4, VD5 deben estar diseñados para una tensión inversa de al menos 400 V, por ejemplo, KD209, KD105 s cualquier índice de letras. El LED puede ser cualquiera, funcionando a una corriente de hasta 15 mA. El transistor VT1 puede ser de la serie KT361 (con índices A, B - E), KT3107 (A - D, I, K), KT209 (G - M), KT203B; VT2 - KT815, KT817 con cualquier índice de letras o KT801B. K1LA561 es adecuado como reemplazo del chip DD7, pero es posible que se requiera la selección de la resistencia R9 para lograr la simetría del voltaje de salida. El triac debe tener una clase de tensión no inferior a la cuarta. Además de lo indicado en el diagrama, se verificó el desempeño de los triacs TS 112-10 y TS142-80. Comenzando a establecer el regulador, los motores de las resistencias de sintonización se configuran en las siguientes posiciones según el esquema (ver Fig. 1): R10 - a la derecha, R3 - al medio, R11 - a la parte superior. Se conecta una carga a la salida, una lámpara incandescente de 100 W, y un voltímetro de CA. Para mayor seguridad en la puesta en marcha, se recomienda conectar el regulador a la red de forma que su hilo común (borne positivo del condensador C2) esté conectado al hilo neutro de la red. Gire los ejes de las resistencias de sintonización con un destornillador con mango de material aislante. Con la posición anterior de los controles de ajuste, el triac se cierra, no hay voltaje en la carga, el LED HL1 se enciende, lo que indica que el regulador está conectado a la red. Al girar el eje de la resistencia de sintonización R23, controle la señal en la salida del elemento DD2.3 con un osciloscopio. El valor mínimo del voltaje del diente de sierra debe ser 0,4 ... 0,6 V más alto que el voltaje en los pines 7 de los microcircuitos DD1 y DD2. Si no hay osciloscopio, un voltímetro de aguja DC mide la tensión de alimentación de los microcircuitos entre los terminales 7 y 14 de uno de ellos. Luego, encienda el voltímetro entre los pines 3 y 14 del chip DD2 y la resistencia R23 alcance sus lecturas dentro del 40 ... 45% del voltaje de suministro medido anteriormente. La resistencia de corte R10 establece los límites inferiores, luego R3, los límites superiores de la regulación del voltaje de salida. Después de haber conectado brevemente una carga al regulador con una potencia ligeramente superior a la permitida durante una operación prolongada, configure el motor de la resistencia de sintonización R27 en una posición en la que el voltaje de salida establecido comience a disminuir. La corriente de carga admisible depende del tipo de triac utilizado y en este caso no debe superar los 10 A. Autor: A.Abramsky, Novosibirsk
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