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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Rectificador de red - estabilizador de tensión y corriente. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones Uno de los principales problemas en el desarrollo de un rectificador de red es la limitación de la amplitud de la corriente de carga del condensador de filtrado en el momento de la conexión a la red. En los rectificadores de baja potencia, se instala una resistencia limitadora de corriente o termistor en la entrada para esto. En dispositivos más potentes, para aumentar la eficiencia, la resistencia limitadora se desvía con un contacto de relé o un trinistor cuando el voltaje a través del capacitor de filtrado alcanza un valor en el que la amplitud de los pulsos de corriente de carga adicionales ya no excederá el valor permitido.
El esquema del dispositivo propuesto se muestra en la fig. 1. El puente rectificador controlado se ensambla en dos trinistores VS1, VS2 y dos diodos VD2, VD4. Condensador C5 - suavizado. Resistencia R16 - sensor de corriente de carga. Los diodos VD1 y VD3, junto con los diodos VD2 y VD4, forman un puente rectificador no controlado que sirve para alimentar la unidad de control SCR, que incluye el resto de elementos. La tensión de apertura a los electrodos de control de los trinistores se suministra alternativamente a través de los diodos VD1, VD5 o VD3, VD6, según la polaridad de la media onda de la tensión de red, cuando el análogo del trinistor se ensambla en los transistores VT2 y VT3. se abre por la tensión suministrada a la base del transistor VT3 a través de la resistencia R9 cuando se cierra el transistor VT1. El condensador C1 se carga en la parte superior de las medias ondas al voltaje UC1: Uc1 = Um - Uvd8, donde Um - amplitud de voltaje de la red; Uvd8: voltaje de estabilización del diodo zener VD8 (alrededor de 7,5 V). En las pausas entre pulsos de la corriente de carga, el voltaje a través del capacitor C1 disminuye en dUc1 como resultado de la descarga a través de la resistencia R2. El condensador C3 se carga a la tensión Uvd8 cuando la tensión de red rectificada instantánea U supera a Um - (Uvd8 - Uc1). El condensador C3 se descarga a través del diodo VD10 cuando se abre el análogo del trinistor VT2VT3. Despreciando la caída de voltaje a través de uniones p-n abiertas, podemos decir que el divisor de resistencias R4-R6 recibe la diferencia de voltaje U-Uc5. Cuando esta diferencia disminuye al valor establecido dU, el transistor VT1 se cierra, permitiendo el encendido del análogo del trinistor VT2VT3 y los trinistores VS1 y VS2. El ajuste del valor de dU se lleva a cabo cambiando la posición de la resistencia de corte R5. La resistencia de la resistencia R2 afecta la posición de inicio de carga del capacitor C3 en relación con el comienzo del semiciclo de la tensión de red y, junto con la tensión Uvd8, determina el ángulo de apertura máximo posible de los trinistores, así como como el nivel máximo de ondulación del voltaje de salida. El condensador C2 elimina la posibilidad de apertura prematura de los trinistores desde el momento en que se conectan a la red hasta que se establece la tensión requerida en el condensador C1. La resistencia R3 descarga el condensador C2 después de apagar el dispositivo. El intervalo de tiempo mínimo (unos 5 s) antes de volver a encender depende de su valor nominal. La cascada en el transistor VT4 proporciona estabilización del voltaje y la corriente de salida, reduciendo, si es necesario, el valor de dU, determinado por la posición del control deslizante de resistencia R5. El voltaje de salida se regula moviendo la resistencia de corte R14 en el rango de cero al máximo Um - Uvd8 - dUc1 - dU (alrededor de 250 V). Cuando el voltaje en el sensor de corriente de carga, la resistencia R16, supera los 0,6 V, el transistor VT4 se abre y hace que el voltaje de salida disminuya, lo que garantiza la limitación y estabilización de la corriente de carga. Si no se necesita esta función, la resistencia R16 se reemplaza con un puente.
La mayoría de los elementos están montados en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio de lámina de un lado, cuyo dibujo se muestra en la Fig. 2. Los elementos del puente rectificador (VS1, VS2, VD2, VD4) se seleccionan con una tensión inversa de al menos 300 V y al menos un margen doble de la corriente máxima directa con relación a la corriente máxima de carga. Para los diodos más potentes, la caja está conectada al cátodo, y para los trinistores, al ánodo, por lo que es conveniente montar el diodo VD2 y el trinistor VS1 en el mismo disipador de calor (de manera similar a VD4 y VS2). Condensadores C1 y C6 - K73 -17, C3 y C4 - cualquier cerámica o película. Condensador de óxido C2 - K50 -29 o similar importado. Condensador de filtrado C5 - K50 -17, se elige su capacitancia, como para un puente rectificador convencional, de modo que la ondulación de la tensión de salida no exceda el valor permitido para la carga utilizada. Los diodos Zener VD8 y VD13 son de micropotencia, con una tensión de estabilización de 7...10 V a una corriente mínima de 0,1 mA. Son adecuados los diodos Zener KS175Ts, KS182Ts, KS191Ts, 2S175Ts, 2S182Ts, 2S191Ts. En casos extremos, se pueden reemplazar por transistores de la serie KT315 con cualquier índice de letras (la base se enciende como ánodo, el emisor, como cátodo, el colector se deja libre). Primero, todos los elementos están montados en el tablero, excepto la resistencia R8 y el capacitor C5. Se conecta una carga a la salida, por ejemplo, una lámpara incandescente con una potencia de 100 ... 200 W. El dispositivo se conecta a la red a través de un transformador de aislamiento y un osciloscopio verifica la presencia de pulsos de tensión pico en la carga con un descenso que coincide con el final de la media onda de la tensión de red. Comprueban que la amplitud de los pulsos se puede ajustar moviendo el motor de la resistencia de sintonización R5. Instale este motor en la posición inferior de acuerdo con el diagrama y conecte el condensador C5, conectado en serie con una resistencia adicional con una resistencia de 10 ... 20 ohmios, con una potencia de al menos 10 vatios. El voltaje en el capacitor C5 debería aumentar gradualmente en unos pocos segundos a aproximadamente 290 V con un salto característico al final. Si este es el caso, el capacitor C5 se conecta quitando directamente la resistencia adicional y se instala la resistencia R8. La resistencia de la resistencia R16 se selecciona para el nivel requerido de limitación de corriente de salida. Dado que el umbral de operación de protección y la amplitud máxima de las ondas de voltaje de salida determinan ambos voltajes dU y dUc1, cuando la resistencia de la resistencia R2 disminuye, el umbral y la "agudeza" de la operación de protección aumentan. Seleccionando experimentalmente la resistencia de la resistencia, puede cambiar la relación de estos voltajes y lograr las características de carga requeridas del dispositivo. Autor: V. Kaplun, Severodonetsk, región de Luhansk; Publicación: cxem.net
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