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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Reguladores de potencia triac. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor K. Smolyakov de Nizhny Novgorod, que retomó la repetición de reguladores como se describe en [1], logró combinar dos en uno y crear un dispositivo capaz de regular la potencia suministrada a la carga cambiando el número de "activos". semiciclos de la tensión de red y por el método de fase-pulso. En su regulador, montado según el esquema de la Fig. 1, solo un chip DD1. El modo de funcionamiento se cambia mediante el interruptor SA1 con tres grupos de contactos (se utilizó un interruptor de rango de un receptor de transistores portátil). El nodo de potencia (diodos VD1, VD2, diodo zener VD3), el formador de pulsos "cero" (transistores VT1, VT2), el nodo de salida (circuito diferenciador C6R6, elemento DD1.4, transistor VT4, triac VS1) se mantuvo igual como en el prototipo.
Considere el funcionamiento del dispositivo en el modo de control de potencia mediante el método de pulso de fase (el interruptor 5A1 se muestra en esta posición). Los pulsos de la salida del elemento DD1.1, coincidiendo con los momentos en que la tensión de red pasa por cero, abren el transistor VT3 cuando el valor instantáneo de la tensión de red se acerca a cero. Como resultado, el condensador C4 se descarga a través del transistor y el voltaje en la entrada del elemento DD1.2 aumenta abruptamente casi hasta el voltaje de suministro, y en su salida disminuye casi a cero (nivel lógico bajo). El triac VS1 se cierra, la carga se desconecta de la red. Con un aumento en el valor instantáneo de la tensión de red a 30 ... 50 V en valor absoluto, el nivel lógico en la salida del elemento DD1.1 se vuelve bajo y el transistor VT3 se cierra, lo que permite cargar el condensador C4. la corriente que fluye a través del circuito: diodo / 04 - parte izquierda (según el esquema) de la resistencia R5 - la salida del elemento DD1.2. La carga continúa hasta el umbral de conmutación del elemento DDI.2, después del cual el nivel en la salida de este elemento se vuelve alto y en la salida del elemento DD1.3, bajo. En el momento de cambiar los niveles, el condensador C6 se carga con la corriente que fluye a través de la resistencia R6, por lo que aparece un pulso corto en la salida del elemento DD1.4, abriendo el transistor VT4. Se suministra un pulso de apertura al electrodo de control del triac VS1. Su retraso con respecto a la fase cero de la tensión de red depende de la constante de tiempo de carga del condensador C4, que a su vez depende de la posición de la resistencia variable R5. Al final del medio ciclo, el triac se cerrará y en el siguiente medio ciclo se repetirá el proceso. En el segundo modo, los contactos cerrados SA1.2 están conectados en paralelo con el condensador C4 C5 de una capacidad mucho mayor. Los contactos SA1.1 conectan la base y el emisor del transistor VT3, como resultado, el transistor está constantemente cerrado y ya no afecta el funcionamiento del dispositivo. El elemento DD1.2, la resistencia R5 con los diodos VD4, VD5 y los condensadores C4, C5 forman un generador de impulsos rectangular con una frecuencia de repetición de aproximadamente 2 Hz. Con la conmutación de los contactos SA1.3, el elemento DD1.3 devuelve su función lógica original Y-NO. Una de las entradas del elemento recibe pulsos del generador, y la otra recibe la transición de la tensión de red a través de cero, por lo que en su salida se forman ráfagas de pulsos, coincidiendo en el tiempo con los “ceros” de la tensión de red. y la duración de las ráfagas y los intervalos entre ellas dependen del ciclo de trabajo de los pulsos del generador. Cada uno de los pulsos del paquete provoca la aparición de un pulso de apertura en el electrodo de control del tiristor VS1 al comienzo del semiciclo correspondiente. Por tanto, en un ciclo de 0,5 s, el número de semiciclos en los que la carga está conectada a la red depende de la posición del control deslizante de la resistencia variable R5. Con un número impar de semiciclos "de trabajo" o "inactivos", se forma un componente constante notable en la corriente consumida de la red, lo que puede afectar negativamente el funcionamiento de los dispositivos electromagnéticos conectados a la misma red: motores eléctricos, sus arrancadores. , transformadores. Sin embargo, este inconveniente es inherente al prototipo [1]. A. BUTOV del pueblo. Kurba de la región de Yaroslavl ofrece una versión mejorada de su controlador de potencia táctil [2] con una unidad de control en el chip K145AP2, cuya descripción se puede encontrar en [3]. A diferencia del prototipo, el nuevo regulador se puede incluir en la rotura de cualquiera de los cables de la red, lo cual es importante si se sustituye a un interruptor de luz de contacto convencional. El esquema del dispositivo se muestra en la fig. 2. El algoritmo de control es el mismo: un toque breve del sensor E1 con el dedo enciende o apaga la lámpara EL1, y con un toque prolongado, el brillo del brillo cambia cíclicamente (de mínimo a máximo y viceversa en aproximadamente 5 s) El controlador recuerda su estado: la lámpara siempre se enciende con la lámpara configurada antes de apagarla. Como antes, el regulador se puede controlar no solo tocando el sensor, sino también presionando el botón SB1, que actúa de manera similar. forma.
La falta de criticidad del regulador para la fase de los cables de la red se logró introduciendo un amplificador de la señal del sensor E1 en un transistor compuesto VT1, VT2. Rectificado por diodos VD4. El voltaje VD5, que alcanza -5 ... -9 V al tocar el sensor con la mano, ahora es suficiente para controlar el chip DA1 en cualquier caso. El condensador C2, que elimina el OOS para voltaje alterno, aumenta la ganancia de la cascada. El condensador C3 está diseñado para suprimir las interferencias de alta frecuencia. La fuente de alimentación del regulador consta de un condensador de extinción C1 con una resistencia limitadora R1, un rectificador (diodos VD1, VD2), un regulador de voltaje (diodo Zener VD3) y condensadores de filtro C5, C6. Es recomendable instalar la resistencia R1 P1-7 o una discontinua importada similar. Las resistencias constantes restantes del regulador son C1-4, C2-23, MLT de la potencia correspondiente. Se utiliza un condensador de óxido de pequeño tamaño C6. Firmas Rubycon, condensadores CI, C11 - K73-17, K73-24v o K73-50 para un voltaje de al menos 400 V o importados, diseñados para funcionar en circuitos de CA, por ejemplo, CPF 250V X2. El resto de condensadores son cerámicos o de película K10-17, KM-5, K73-17v. Los condensadores K10-7 no son deseables debido a su baja fiabilidad. Los diodos KD522A (VD4, VD5) se pueden reemplazar por KD503, KD521, KD103 con cualquier índice de letras o 1N4148 importado. Los diodos KD243D (VD1 VD2) se reemplazan por KD243E-KD243Zh, KD105B-KD105P KD209A-KD209V, 1 N4004-1 N4007, diodo Zener D814G (VD3) - KS211Zh, KS508A, 1N6001B, 1 N4741 A. El transistor VT3 puede servir como KT645A, KT645B, KT6114, SS8050, SS9013, 2SC1009, 2SC2331, 2SD1616 con cualquier índice de letras. Los transistores VT1 y VT2 pueden ser cualquiera de las series KT3107, KT6112, SS9015, 2SA733, 2SA910, 2SA992. Triac KU208G (VS1) se puede reemplazar con TS112-10, TS112-16, TS106-10 de clase de voltaje no inferior a 4 o MAC12, MAC15 importados. El triac está montado sobre un disipador de calor en forma de U que mide 110 x 25 mm y está hecho de una lámina de aluminio de 1,5 ... 2 mm de espesor. En este caso, la potencia de carga permitida del regulador es de 350 W. El inductor L1 contiene 135 vueltas de cable PEV-2 de 0,51 mm o enrollado en un núcleo magnético anular K32x20x6 hecho de ferrita M2500NMS1. Antes de enrollar, los bordes del anillo se desafilan y se envuelven con una capa de película de material aislante. El devanado terminado está impregnado con barniz aislante. La resistencia del inductor de CC es de aproximadamente 0,3 ohmios. En lugar de un anillo, está permitido utilizar un trozo de varilla de ferrita 400NN con un diámetro de 8-10 mm y una longitud de 60 mm. La potencia mínima de la lámpara EL1 es de 25W. No será posible apagar completamente la lámpara de menor potencia debido al calentamiento de su filamento por la corriente que fluye a través del condensador C1. La cascada de los transistores VT1, VT2 debe colocarse lo más lejos posible del triac VS1 y del inductor L1. Si el sensor E1 está conectado al controlador con un cable de más de 50 mm de longitud, este último también debe estar blindado. Para reducir las captaciones en el sensor, es deseable aislar eléctricamente el triac VS1 del disipador de calor. Otro diseño de A. BUTOV es un regulador de fase triac con un nivel de ruido reducido. En la mayoría de los diseños conocidos, a máxima potencia en la carga, el triac no se abre hasta que el voltaje a través de él alcanza 30... interferencia de radio. Si fuerza el triac a abrirse al voltaje más bajo posible, estas deficiencias se eliminarán o debilitarán. En el regulador, ensamblado según el esquema mostrado en la Fig. 3, en los elementos VT1, VS1, R2, R3, C2, se ensambla un análogo de un dinistor, conectado a través de un puente de diodos VD1 al circuito del electrodo de control del triac VS2. Tan pronto como el voltaje aplicado a la unión del emisor del transistor VT1, que en nuestro caso funciona como un diodo Zener, exceda aproximadamente 8 ... 10 V, se producirá una avalancha reversible de esta sección y se abrirá el trinistor VS1. . El pulso de corriente de descarga del condensador 1 abrirá el triac VS2. La potencia suministrada a la carga se regula cambiando la constante de tiempo de carga del condensador C con una resistencia variable R4.
Las piezas del regulador se pueden montar en la placa de circuito impreso que se muestra en la fig. 4. Resistencia variable R4 - SP-1, SPZ-ZOa, SPZ-35 o SPZ-33. En su eje se debe colocar un mango de material aislante. Resistencias fijas: MLT, S2-23, S2-ZZN, S1-4. Condensador C1 - K73-50, K73-24V, K73-17. K73-16; C2 - K10-17, KM-6. Puente de diodos: cualquiera de las series DB101-DB107 [4], KTs422, KTs407. También puede hacer un puente a partir de cuatro diodos discretos de las series KD105, KD209, KD221, KD243, 1 N4001 - 1 N4007. El triac KU208G se puede sustituir por otro de potencia media, por ejemplo, TS106-10, TS112-16, TS112-10, TS122-25. Preferiblemente el cuarto y grupos de voltaje superiores.
La práctica ha demostrado que no importa cuán baja sea la carga, el triac VS2 necesita un disipador de calor. Esto se explica por la gran corriente inversa incontrolada del triac, que es suficiente para su autocalentamiento y posterior apertura arbitraria. Al elegir el tamaño y la forma del disipador de calor, se debe esforzarse en que su temperatura durante el funcionamiento prolongado a máxima potencia no supere los 60 °C. En la placa se proporciona un lugar para el disipador de calor del triac VS2. El ajuste del regulador se reduce a seleccionar un condensador C1 de tal capacidad que cuando el motor de la resistencia R4 se mueve de una posición extrema a otra, se bloquea todo el intervalo requerido de energía suministrada a la carga. Cualquier regulador triac crea interferencias de radio, por lo que debe estar bien blindado y conectado a la red y cargarse a través de un filtro. Tal como, por ejemplo, como en la Fig. 3 en el artículo de S. Sorokoumov "Regulador triac de alta potencia"("Radio" 2000, N° 7, pág. 41). Literatura
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