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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Características de los reguladores de tiristores. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de corriente, voltaje, potencia Muchos radioaficionados, mientras utilizan reguladores de tiristores caseros o comprados en tiendas, han descubierto que a veces estos reguladores no funcionan con claridad y los dispositivos de iluminación de bajo voltaje utilizados junto con ellos fallan rápidamente. Este artículo trata sobre las características operativas del regulador de potencia de CA de tiristores que conducen a fenómenos similares y algunas formas posibles de mejorar la confiabilidad del funcionamiento de dispositivos con dichos reguladores. La revista "Radio" presta mucha atención a los reguladores de potencia de CA trinistor (ver, por ejemplo, una selección de artículos "Reguladores de voltaje de tiristor".- "Radio", 1975, No. 10, pp. 47-49). Estos dispositivos, que se han vuelto muy populares en los últimos años, le permiten cambiar el valor efectivo del voltaje en la carga desde unos pocos voltios hasta casi el voltaje de la red. Parecería eso. con la ayuda de dicho regulador, se puede alimentar una amplia variedad de dispositivos de bajo voltaje desde la red. ¿Es tan? Para responder a esta pregunta, consideremos brevemente el funcionamiento de un regulador de potencia con tiristores de onda completa, uno de cuyos circuitos más típicos se muestra en la figura. 1 (tomado prestado con modificaciones menores de la fuente mencionada anteriormente). El voltaje a través de la carga de dicho regulador tiene forma de sinusoide truncada. Por ejemplo. En ángulos de conmutación del tiristor V5 superiores a 90°, este voltaje tiene la forma convencionalmente mostrada en la Fig. 2 con una línea continua. El ángulo de conmutación máximo del SCR en el controlador considerado es de 172°. Voltímetro del sistema magnetoeléctrico conectado a la carga R11 (Fig. 1). muestra un voltaje de 6 V.
El valor de amplitud del voltaje en la carga Un.vf[ en este ángulo de conmutación es fácil de determinar: Un.max=Umax*sen (180°- 172°)=220*1.41* 0,139=43V. donde Umax es el valor pico de la tensión de alimentación. La medida de la tensión Un.max con un osciloscopio electrónico da el mismo resultado. Probablemente. no todas las cargas, calculadas ni la tensión nominal de 6 V, pueden soportar una carga tan significativa, aunque sea a corto plazo, durante mucho tiempo. oleadas periódicas. Por ejemplo, el filamento de una lámpara incandescente MN-38 ordinaria (para un voltaje de 6,3 V, el consumo de corriente es de 0,22 A), cuando se alimenta con un voltaje de esta forma, a menudo se quema después de unos segundos. El hecho considerado no es la única razón que limita la posibilidad de utilizar un regulador de trinistor para alimentar una carga de bajo voltaje. La segunda razón es que en cualquier ángulo de encendido del trinistor establecido por la resistencia R5 (ver diagrama), el voltaje en la carga puede volverse igual al voltaje nominal total de la red eléctrica por un corto tiempo. Este fenómeno se detectó mediante un osciloscopio electrónico en los momentos en que el regulador estaba desconectado de la red eléctrica. El interruptor era un enchufe ordinario. Este fenómeno puede ser explicado de la siguiente manera. Debido a las irregularidades en la superficie de las clavijas del enchufe, la desconexión del regulador de la red eléctrica no ocurre instantáneamente en la mayoría de los casos, sino que va acompañada de aperturas y cierres alternos del circuito de alimentación (como en el caso del "rebote de contacto"). . En la primera apertura del circuito, el voltaje en la base del transistor V7 se vuelve cero y se abre el análogo del transistor de uniunión V7V8. El condensador C1 se descarga y un pulso de corriente de apertura fluye a través de la unión de control del trinistor V'5. Si ahora el circuito de suministro se vuelve a cerrar, entonces se aplicará a la carga el voltaje total de la red a través del trinstore abierto hasta el final del medio ciclo. Durante los experimentos con el regulador de la lámpara incandescente en cuestión. por ejemplo, aquellos clasificados para un voltaje nominal de 36 V. generalmente se queman ya en el primer o segundo apagado del regulador, a pesar de que la resistencia R5 establece el ángulo de conmutación máximo del trinistor y en estado estable las lámparas brilló durante un tiempo arbitrariamente largo. Las observaciones con un osciloscopio sobre el proceso de apertura de contactos en los interruptores T1, T2, TP2-1 y otros mostraron que esta apertura ocurre en ellos prácticamente sin "rebote". Cuando se usaron tales interruptores en el regulador, las lámparas incandescentes no se quemaron en las mismas condiciones incluso cuando el ciclo de encendido y apagado se repitió muchas veces. Esto confirma la exactitud de la suposición sobre las causas del fenómeno observado. ¿Hay alguna forma de eliminar la posibilidad de un voltaje excesivo en la carga de bajo voltaje incluso si hay un "rebote" de los contactos del interruptor S1? Es probable que se puedan encontrar varios métodos de este tipo. Una de ellas, por ejemplo, es utilizar un interruptor adicional instalado en el punto A (ver esquema). Primero, encienda el interruptor SI. y luego cierre el circuito en el punto A. Debe apagar el regulador en el orden inverso. Este método ha sido probado en la práctica y mostró buenos resultados. Su efectividad es también una confirmación de la exactitud de la suposición sobre las causas del fenómeno considerado.
Cabe señalar, sin embargo, que incluso el uso de interruptores adicionales en los reguladores no elimina por completo la desventaja descrita anteriormente. De hecho, la causa del "rebote" también puede ser un contacto insuficientemente apretado del enchufe en el enchufe y cortes de energía a corto plazo en la red eléctrica. Además, se debe agregar que el fenómeno indicado se reprodujo en el regulador, cuyo circuito se muestra en la Fig. 1. Otros reguladores pueden tener otras características, pero, probablemente, en todos los casos, el fenómeno descrito estará asociado al funcionamiento de la unidad de control del elemento clave, A veces se escucha la opinión de que los casos descritos de falla de lámparas incandescentes de bajo voltaje alimentadas por un regulador de trinistor. debido al encendido espontáneo del trinistor debido a la alta tasa de aumento de la tensión del ánodo dU/dt cuando el regulador está conectado a la red, si, por ejemplo, esto sucede en un momento en que la tensión de la red está cerca de la máximo. Uno no puede estar de acuerdo con tal afirmación. Para los trinistores de las series KU201 y KU202 más comunes en la práctica de radioaficionados, la tasa de aumento de voltaje del ánodo no está estandarizada. Esto significa que dichos trinistores permiten casi cualquier tasa de aumento del voltaje del ánodo, a menos que su valor de amplitud exceda el voltaje directo máximo permitido en el trinistor cerrado (Upr.scr.max). Y, por lo tanto, un trinistor reparable, KU202N, por ejemplo, en ausencia de corriente en el circuito del electrodo de control, no debe abrirse cuando está conectado a una red de corriente alterna con un voltaje de 220 V, sin importar en qué punto de la período en que se produce tal conexión. Esto es fácil de comprobar, p. habiendo ensamblado un dispositivo simple de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 3. La lámpara incandescente de bajo voltaje H1 no brillará y permanecerá intacta después de varios encendidos con el interruptor SI (si el trinistor V1 está bien, por supuesto).
Todo lo anterior nos permite sacar algunas conclusiones. En primer lugar, la forma del voltaje de salida de los reguladores SCR alimentados con CA es un factor que limita la capacidad de dichos reguladores para alimentar cargas de bajo voltaje. En segundo lugar, en los controladores de trinistor, no se descarta la posibilidad de que aparezcan pulsos de tensión en la carga, correspondientes a pequeños ángulos de conmutación de los trinistores, aunque los elementos del valor de ajuste de tiempo ajusten el ángulo de activación del trinistor al máximo. Las conclusiones extraídas llevan a la conclusión de que el funcionamiento fiable de un dispositivo con un controlador de potencia trinistor solo se puede garantizar si la tensión de alimentación no supera la tensión nominal de alimentación de la carga, es decir, cuando el controlador trinistor se utiliza únicamente para reducir la tensión de carga. Autor: V. Cherny, Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Comentarios sobre el artículo: Dumov Lo leí con mucho gusto. [subir] Sería interesante conocer tu opinión sobre el controlador triac para carga inductiva.
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