Kontrola opterećenja tiristora. Tiristorski regulator snage: krug, princip rada i primjena. Kako radi tiristor?

U različitim elektroničkim uređajima u krugovima naizmjenične struje, tiristori i trijaci se široko koriste kao prekidači napajanja. Ovaj članak ima za cilj pomoći u odabiru kontrolne sheme za takve uređaje.

Najjednostavniji način upravljanja tiristorima je napajanje kontrolne elektrode uređaja jednosmjernom strujom potrebne za njegovo uključivanje (slika 1). Ključ SA1 na sl. 1 i na sljedećim slikama - ovo je bilo koji element koji osigurava zatvaranje kola: tranzistor, izlazni stupanj mikrokola, optospojnik, itd. Ova metoda je jednostavna i praktična, ali ima značajan nedostatak - zahtijeva prilično velika snaga kontrolnog signala. U tabeli 1 prikazani su najvažniji parametri za osiguranje pouzdane kontrole nekih od najčešćih tiristora (prve tri pozicije zauzimaju tiristori, a ostale trijaci). Na sobnoj temperaturi, da bi se osiguralo uključivanje navedenih tiristora, potrebna je struja kontrolne elektrode Iu od 70–160 mA. Shodno tome, pri naponu napajanja tipičnom za kontrolne jedinice sastavljene na mikro krugovima (10–15 V), potrebna je konstantna snaga od 0,7–2,4 W.

Imajte na umu da je polaritet kontrolnog napona za SCR pozitivan u odnosu na katodu, a za trijake ili negativan za oba poluciklusa, ili se poklapa sa polaritetom napona na anodi. Također možete dodati da se često, u skladu s uputama za primjenu, zahtijeva premošćivanje upravljačkog spoja SCR-a otpornosti od 51 Ohma (R2 na slici 1), a za trijake nije potreban premosnik.

Stvarne vrijednosti struje kontrolne elektrode, dovoljne za uključivanje tiristora, obično su manje od brojki datih u tabeli. 1, stoga ga često smanjuju u odnosu na zajamčene vrijednosti: za tiristore - na 7–40 mA, za trijake - na 50–60 mA. Takvo smanjenje često dovodi do nepouzdanog rada uređaja i potrebe za preliminarnim ispitivanjem ili odabirom tiristora. Smanjenje kontrolne struje također može dovesti do smetnji u radio prijemu, budući da se tiristori uključuju pri niskim strujama upravljačkih elektroda pri relativno visokom naponu na anodi - nekoliko desetina volti, što dovodi do skokova struje kroz opterećenje i, shodno tome, do moćnih smetnji.

Nedostatak upravljanja jednosmjernom strujom tiristora je galvanska veza između izvora upravljačkog signala i mreže. Ako se u krugu sa trijakom (slika 1, b), uz odgovarajuću vezu mrežnih žica, izvor kontrolnog signala može spojiti na neutralnu žicu, onda kada se koristi trinistor (slika 1, a) ova mogućnost se javlja samo ako je isključen ispravljački most VD1–VD4. Potonje dovodi do poluvalnog napajanja naponom na opterećenju i dvostrukog smanjenja snage koja mu se dovodi.

Trenutno se, zbog velike potrošnje energije, praktički ne koriste startni tiristori s istosmjernom strujom s napajanjem bez transformatora za startne jedinice (s otpornikom za gašenje ili kondenzatorom).

Jedna od opcija za smanjenje snage koju troši kontrolna jedinica je korištenje kontinuiranog niza impulsa s relativno visokim radnim ciklusom umjesto jednosmjerne struje. Budući da je vrijeme uključivanja tipičnih tiristora 10 μs ili manje, moguće je primijeniti impulse istog trajanja na njihovu kontrolnu elektrodu s radnim ciklusom, na primjer, 5–10–20, što odgovara frekvenciji od 20 –10–5 kHz. U ovom slučaju, potrošnja energije se također smanjuje za 5–10–20 puta.

Međutim, ovaj način kontrole otkriva neke nove nedostatke. Prvo, sada se tiristor uključuje ne na samom početku poluciklusa mrežnog napona, već u proizvoljnim trenucima vremena odvojenim od početka poluciklusa vremenom koje ne prelazi period okidačkih impulsa, tj. 50–100–200 μs.

Za to vrijeme napon mreže može porasti na približno 5–10–20 V. To dovodi do smetnji u radio prijemu i do blagog smanjenja izlaznog napona, međutim, to je jedva primjetno.

Postoji još jedan problem. Ako, kada se uključi na početku poluciklusa tokom impulsa okidanja, struja kroz tiristor ne dostigne struju zadržavanja (Isp, tabela 1), tiristor će se isključiti nakon završetka impulsa. Sljedeći impuls će ponovo uključiti tiristor i neće se isključiti samo ako do kraja impulsa struja kroz njega bude veća od struje zadržavanja. Tako će struja kroz opterećenje prvo poprimiti oblik nekoliko kratkih impulsa, a tek onda sinusoidalni oblik.

Ako je opterećenje aktivno induktivno (na primjer, električni motor), struja kroz njega tijekom kratkog impulsa prebacivanja možda neće imati vremena da dostigne vrijednost struje zadržavanja, čak i kada je trenutni napon u mreži maksimalan. Tiristor će se isključiti nakon završetka svakog impulsa. Ovaj nedostatak ograničava trajanje okidačkih impulsa odozdo i može negirati smanjenje potrošnje energije.

Preklopni krug za tiristor i triak sa impulsnim okidanjem

Upotreba impulsnog pokretanja olakšava galvansku izolaciju između upravljačke jedinice i mreže, jer čak i mali transformator s omjerom transformacije blizu 1:1 to može osigurati. Obično je namotan na feritni prsten promjera 16-20 mm, uz pažljivo izolaciju između namotaja. Treba biti oprezan protiv upotrebe malih industrijskih impulsnih transformatora. Oni općenito imaju nizak izolacijski napon (oko 50-100 V) i mogu uzrokovati strujni udar ako se smatra da je upravljački krug izolovan od mreže tokom rada uređaja.

Preklopni krug za tiristor i trijak sa impulsnim okidanjem.

Smanjenje snage potrebne za impulsno upravljanje i mogućnost uvođenja galvanske izolacije omogućavaju korištenje napajanja bez transformatora u tiristorskim upravljačkim jedinicama.

Uključivanje tiristora kroz ključ i ograničavajući otpornik

Treći rasprostranjen način uključivanja tiristora je dovođenje signala kontrolnoj elektrodi sa njene anode preko prekidača i ograničavajućeg otpornika (slika 2). U takvom čvoru struja teče kroz prekidač nekoliko mikrosekundi dok se tiristor uključuje, ako je napon na anodi dovoljno visok. Niskošumni elektromagnetski releji, visokonaponski bipolarni tranzistori, fotodinistori ili fototrijaci se koriste kao ključevi (krugovi na sl. 2, respektivno). Metoda uključivanja tiristora je jednostavna i praktična, nije kritična za prisutnost induktivne komponente u opterećenju, ali ima nedostatak koji se često zanemaruje.

Nedostatak je zbog kontradiktornih zahtjeva za ograničavajući otpornik R1. S jedne strane, njegov otpor bi trebao biti što manji kako bi se tiristor uključio što bliže početku poluciklusa mrežnog napona. S druge strane, kada se ključ prvi put otvori, ako nije sinhronizovan sa trenutkom prolaska mrežnog napona kroz nulu, napon na otporniku R1 može dostići amplitudu mrežnog napona, tj. biti 310–350 V. Strujni puls kroz ovaj otpornik ne smije prelaziti dopuštene vrijednosti za ključ i kontrolni prijelaz tiristora. U tabeli U tabeli 2 prikazani su neki parametri najčešće korišćenih domaćih fototiristora (uređaji serije AOU103/3OU103 i AOU115 - fotodinistori, AOU - fototrijaci). Na osnovu vrijednosti maksimalno dozvoljene impulsne kontrolne struje (tablica 1) i maksimalne impulsne struje kroz prekidač (tablica 2), moguće je odrediti minimalni dozvoljeni otpor graničnog otpornika za svaki određeni par uređaja. Na primjer, za par KU208G (Iu, uključujući max = 1 A) i AOU160A (Imax, imp = 2 A), možete odabrati R1 = 330 Ohm. Ako struja kontrolne elektrode na kojoj je uključen trijak odgovara njegovoj maksimalnoj vrijednosti od 160 mA, trijak će se uključiti pri anodnom naponu od 0,16 330 = 53 V.

Kao što je slučaj sa napajanjem kontrolnih impulsa sa relativno velikim radnim ciklusom, to dovodi do smetnji i blagog smanjenja izlaznog napona. Budući da je stvarna osjetljivost tiristora na kontrolnu elektrodu obično bolja, kašnjenje u otvaranju tiristora u odnosu na početak poluciklusa je manje od granične vrijednosti izračunate gore.

Otpor ograničavajućeg otpornika R1 može se smanjiti za iznos otpora opterećenja, jer su u trenutku uključivanja spojeni u seriju.

Štaviše, ako je zajamčeno da je opterećenje induktivno-otporne prirode, otpor specificiranog otpornika može se dodatno smanjiti. Međutim, ako su opterećenje žarulje sa žarnom niti, moramo imati na umu da je njihov otpor na hladnoću otprilike deset puta manji od radnog.

Također treba imati na umu da sklopna struja triaka ima različitu vrijednost za pozitivne i negativne poluvalove mrežnog napona. Stoga se u izlaznom naponu može pojaviti mala jednosmjerna komponenta.

Od fotodinistora serije AOU103/3OU103, samo 3OU103G su pogodni za upravljanje tiristorima u mreži od 220 V na maksimalno dozvoljenom naponu, ali je više puta provjereno da su i AOU103B i AOU103V pogodni za rad u ovom načinu rada.

Razlika između uređaja sa indeksima B i C je u tome što nije dozvoljeno napajanje napona obrnutog polariteta na AOU103B. Razlika između AOU115G i AOU115D je slična: uređaji sa D indeksom ne dozvoljavaju napajanje obrnutog napona.

Značajno smanjenje snage koju troše upravljački krugovi može se postići uključivanjem struje kontrolne elektrode u trenutku kada je tiristor uključen. Dvije varijante dijagrama upravljačkog čvora koje pružaju ovaj način rada prikazane su na Sl. 3.

Uključivanje SCR-a u kolu na sl. 3, a javlja se u trenutku zatvaranja kontakata ključa SA1. Nakon uključivanja SCR-a, element DD1.1 se isključuje i struja kontrolne elektrode prestaje, što značajno štedi potrošnju u upravljačkom krugu. Ako je napon na tiristoru u trenutku kada je SA1 uključen manji od praga uključivanja DD1.1, tiristor se neće uključiti sve dok napon na njemu ne dostigne ovaj prag, tj. ne postane nešto veći od pola napona napajanja mikrokola. Napon praga se može podesiti odabirom otpora donjeg kraka razdjelnika otpornika R6. Otpornik R2 daje nizak logički nivo na ulazu 1 elementa DD1.1 kada su tiristor VS1 i diodni most VD2 zatvoreni.

Za uključenje trijaka na sličan način potrebna je bipolarna upravljačka jedinica za odgovarajući element DD1.1 (slika 3, b). Ova jedinica je sastavljena pomoću tranzistora VT1, VT2 i otpornika R2-R4. Tranzistor VT1 je spojen prema zajedničkom baznom kolu, a napon na njegovom kolektoru postaje manji od praga uključivanja elementa DD1.1 kada je napon na anodi trijaka VS1 pozitivan u odnosu na katodu i premašuje ga za oko 7 V Slično, tranzistor VT2 ulazi u zasićenje kada negativni napon na anodi postane veći od –6 V.

Takva jedinica za odvajanje trenutka prolaska napona kroz nulu se široko koristi u raznim razvojima. Unatoč svoj prividnoj privlačnosti, jedinice izrađene prema dijagramima prikazanim na sl. 3, i slični, imaju značajan nedostatak: ako se iz nekog razloga tiristor ne uključi, struja kroz njegovu kontrolnu elektrodu će teći neograničeno. Stoga je potrebno poduzeti posebne mjere za ograničavanje trajanja impulsa ili projektirati izvor napajanja za punu struju, odnosno za istu snagu kao za čvorove prema dijagramu na sl. 1.

Najekonomičnije upravljačke sheme koriste formiranje jednog prekidačkog impulsa u blizini nulte prelaza mrežnog napona. Dva jednostavna dijagrama takvih oblika prikazana su na Sl. 4, a vremenski dijagrami njihovog rada su na Sl. 5 (a i b, respektivno). Nedostatak, iako u većini slučajeva potpuno beznačajan, je to što se prvo uključivanje ne dešava na samom početku poluperioda mrežnog napona, već na samom kraju onog tokom kojeg je sklopka SA1 bila zatvorena.

Dvostruko trajanje uklopnog impulsa 2T0 određuje se pragom prebacivanja elementa ILI NE uzimajući u obzir razdjelnik R2R3 (slika 4, a) ili prag oblikovalnika na VT1, VT2 (slika 4, b), a izračunava se po formuli

13.jpg (613 bajtova)

Brzina promjene mrežnog napona tokom prelaska nule

14.jpg (926 bajtova)

a pri Uthr = 50 V, dvostruko trajanje će biti 2T0 = 1 ms. Radni ciklus impulsa je 10, a prosječna potrošnja struje je 10 puta manja od vrijednosti amplitude potrebne za pouzdano uključivanje tiristora.

Minimalno trajanje uklopnog impulsa određeno je činjenicom da se mora završiti ne prije nego što struja kroz opterećenje dostigne struju zadržavanja tiristora. Na primjer, ako opterećenje ima snagu od 200 W (Rn = 2202/200 = 242 Ohm), a struja držanja triaka KU208 je 150 mA, tada se ova struja postiže pri trenutnom mrežnom naponu od 242 0,15 = 36 V, tj. pri brzini porasta od 100 V/ms, kraj okidačkog impulsa ne bi trebao biti prije 360 ​​μs od trenutka kada napon prijeđe nulu. Potrošnja energije se može smanjiti za oko deset puta više dovođenjem ILI elemenata - NE kola na slici 1 - na treći ulaz. 4 kontinuirani niz impulsa (prikazan isprekidanim linijama), kao što je spomenuto na početku članka u odnosu na čvorove prema dijagramima na sl. 1. U ovom slučaju se javljaju isti nedostaci kao kod kontinuiranog dovoda impulsa na kontrolnu elektrodu.

Da bi se smanjili gubici snage, moguće je formirati čvorove prema dijagramima na sl. 4, diferencirajte ga i koristite diferenciranu zadnju ivicu kao okidač za tiristor (slika 6). Parametre ovog pokretačkog impulsa Ti treba odabrati na sljedeći način. Trebalo bi da počne što je prije moguće nakon što mrežni napon prođe kroz nulu, tako da strujni udar kroz opterećenje u trenutku uključivanja na početku svakog poluperioda bude minimalan, a smetnje i gubici snage minimalni. Ovdje je širina impulsa generiranog u trenutku kada mrežni napon prođe kroz nulu ograničena odozdo samo vremenom punjenja diferencirajućeg kruga C1R7 i može biti prilično mala, ali konačna. Impuls bi trebao završiti, kao i za prethodnu opciju, ne prije nego kada struja kroz opterećenje dostigne struju zadržavanja tiristora.

Kada čvorovi rade prema dijagramima na sl. 7 i 8, primjena impulsa uključivanja na kontrolnu elektrodu ispravlja izlaznu karakteristiku tiristora u trenutku kada mrežni napon prođe kroz nulu i, s pravilno odabranim trajanjem impulsa, drži tiristor u uključenom stanju do zadržavanja struje se postiže, čak i uz prisustvo male induktivne komponente opterećenja. Napajanje za takve jedinice može se sastaviti pomoću kruga bez transformatora s otpornikom za gašenje ili, još bolje, kondenzatorom. Ovo povezivanje tiristora ne stvara smetnje u radio prijemu i može se preporučiti za sve slučajeve regulacije opterećenja sa malom induktivnom komponentom.

Ako opterećenje ima izraženu induktivnu prirodu, možemo preporučiti upravljačke krugove prikazane na sl. 2. Da bi se smanjile smetnje radio prijemu, potrebno je u mrežne žice uključiti filtere za suzbijanje šuma, a ako žice od regulatora do opterećenja imaju primjetnu dužinu, onda i ove žice.

Gore su razmotrene opcije za upravljanje tiristorima kada se koriste kao prekidači. Kod fazno-pulsne kontrole snage opterećenja, možete koristiti rješenja kruga opisana gore za generiranje impulsa u trenucima kada mrežni napon prolazi kroz nulu za pokretanje vremenske jedinice za pokretanje tiristora. Imajte na umu da takav čvor mora osigurati stabilno kašnjenje za uključivanje tiristora, neovisno o mrežnom naponu i temperaturi, a trajanje generiranog impulsa mora osigurati postizanje struje zadržavanja bez obzira na trenutak kada je opterećenje uključeno unutar poluciklus.

V. Krylov

Trenutno se tiristori široko koriste u raznim uređajima za automatsko praćenje, signalizaciju i kontrolu. Tiristor je kontrolirana poluvodička dioda, koju karakteriziraju dva stabilna stanja: otvoreno, kada je direktni otpor tiristora vrlo mali i struja u njegovom krugu ovisi uglavnom o naponu izvora napajanja i otporu opterećenja, i zatvorenom, kada je njegov direktni otpor visok i struja je nekoliko miliampera.

Na sl. Slika 1 prikazuje tipičnu strujno-naponsku karakteristiku tiristora, gdje sekcija O A odgovara zatvorenom stanju tiristora, a dio BB odgovara otvorenom stanju.

Pri negativnim naponima tiristor se ponaša kao obična dioda (OD sekcija).

Ako povećate napon naprijed na zatvorenom tiristoru sa strujom kontrolne elektrode jednakom nuli, tada kada se dostigne vrijednost Uon, tiristor će se otvoriti. Ovo prebacivanje tirostora naziva se prebacivanje duž anode. Rad tiristora u ovom slučaju sličan je radu nekontrolirane poluvodičke četveroslojne diode - dinistora.

Prisutnost kontrolne elektrode omogućava otvaranje tiristora pri naponu anode manjem od Uon. Da biste to učinili, potrebno je proći kontrolnu struju Iu kroz kontrolno kolo elektroda-katoda. Strujna naponska karakteristika tiristora za ovaj slučaj prikazana je na sl. 1 isprekidana linija. Minimalna upravljačka struja potrebna za otvaranje tiristora naziva se struja ispravljanja Irev. Struja ispravljanja jako ovisi o temperaturi. U referentnim knjigama to je naznačeno na određenom anodnom naponu. Ako tokom rada kontrolne struje anodna struja pređe vrijednost struje isključenja Ioff, tada će tiristor ostati otvoren čak i nakon završetka kontrolne struje; ako se to ne dogodi, tiristor će se ponovo zatvoriti.

Ako je napon na anodi tiristora negativan, dovođenje napona na njegovu kontrolnu elektrodu nije dozvoljeno. Negativan napon (u odnosu na katodu) pri kojem reverzna struja kontrolne elektrode prelazi nekoliko miliampera također je neprihvatljiv.

Otvoreni tiristor se može prebaciti u zatvoreno stanje samo smanjenjem njegove anodne struje na vrijednost manju od Ioff. U uređajima istosmjerne struje u tu svrhu koriste se posebni krugovi za gašenje, au krugu naizmjenične struje tiristor se samostalno zatvara u trenutku kada vrijednost anodne struje prođe kroz nulu.

To je razlog najšire upotrebe tiristora u krugovima naizmjenične struje. Svi krugovi o kojima se govori u nastavku odnose se samo na tiristore spojene na krug naizmjenične struje.

Da bi se osigurao pouzdan rad tiristora, izvor upravljačkog napona mora ispunjavati određene zahtjeve. Na sl. 2 prikazuje ekvivalentno kolo izvora upravljačkog napona, a sl. 3 - grafikon pomoću kojeg možete odrediti zahtjeve za njegovu liniju opterećenja.

Na grafikonu linije A i B ograničavaju zonu širenja ulaznih strujno-naponskih karakteristika tiristora, koje predstavljaju zavisnost napona na kontrolnoj elektrodi Uu od struje ove elektrode Iu sa otvorenim anodnim krugom. Direct B određuje minimalni napon Uu pri kojem se bilo koji tiristor datog tipa otvara na minimalnoj temperaturi. Direct G određuje minimalnu struju Iu dovoljnu da otvori bilo koji tiristor datog tipa na minimalnoj temperaturi. Svaki specifični tiristor otvara se u određenoj tački svoje ulazne karakteristike. Osjenčano područje je geometrijska lokacija takvih tačaka za sve tiristore ovog tipa koji ispunjavaju tehničke uvjete. Direktne linije D i E određuju maksimalno dozvoljene vrijednosti napona Uy i struje Iy, respektivno, a krivulja K - maksimalnu dozvoljenu vrijednost snage raspršene na kontrolnoj elektrodi. Linija opterećenja L izvora kontrolnog signala povučena je kroz tačke koje određuju napon otvorenog kruga izvora Ey.xx i njegovu struju kratkog spoja Iu.kz = Eu.hh/Rinternal, gdje je Rinternal unutrašnji otpor izvor. Točka presjeka S ravne linije L sa ulaznom karakteristikom (krivulja M) odabranog tiristora treba biti smještena u području koje leži između zasjenjenog područja i linija A, D, K, E i B.

Ovo područje se naziva preferirano područje otvaranja. Horizontalna ravna linija H određuje najveći napon na upravljačkom prijelazu, pri kojem se niti jedan tiristor ovog tipa ne otvara na maksimalno dopuštenoj temperaturi. Dakle, ova vrijednost, desetine volta, određuje maksimalnu dopuštenu amplitudu interferentnog napona u upravljačkom krugu tiristora.

Nakon otvaranja tiristora, upravljačko kolo ne utiče na njegovo stanje, tako da se tiristorom može upravljati kratkotrajnim impulsima (desetke ili stotine mikrosekundi), što pojednostavljuje upravljačke sklopove i smanjuje snagu koja se troši na kontrolnoj elektrodi. Trajanje impulsa, međutim, mora biti dovoljno da se anodna struja poveća na vrijednost koja prelazi struju isključenja Ioff za različite vrste opterećenja i načina rada tiristora.

Komparativna jednostavnost upravljačkih uređaja pri radu tiristora u krugovima naizmjenične struje dovela je do široke upotrebe ovih uređaja kao upravljačkih elemenata u uređajima za stabilizaciju i regulaciju napona. Prosječna vrijednost napona opterećenja se reguliše promjenom momenta napajanja (tj. faze) kontrolnog signala u odnosu na početak poluciklusa napona napajanja. Brzina ponavljanja kontrolnih impulsa u takvim kolima mora biti sinkronizirana sa frekvencijom mreže.

Postoji nekoliko metoda za upravljanje tiristorima, od kojih treba napomenuti amplitudu, fazu i fazni impuls.

Metoda kontrole amplitude sastoji se u primjeni pozitivnog napona koji varira u vrijednosti na kontrolnu elektrodu tiristora. Tiristor se otvara u trenutku kada ovaj napon postane dovoljan da struja ispravljanja teče kroz upravljački spoj. Promjenom napona na kontrolnoj elektrodi možete promijeniti moment otvaranja tiristora. Najjednostavniji krug regulatora napona izgrađen na ovom principu prikazan je na Sl. 4.

Ovdje se kao upravljački napon koristi dio anodnog napona tiristora, odnosno napon pozitivnog poluperioda mreže. Otpornik R2 mijenja moment otvaranja tiristora D1 i, posljedično, prosječni napon na opterećenju. Kada je otpornik R2 potpuno umetnut, napon na opterećenju je minimalan. Dioda D2 štiti upravljački spoj tiristora od obrnutog napona. Treba napomenuti da upravljački krug nije spojen direktno na mrežu, već paralelno s tiristorom. To se radi tako da otvoreni tiristor šantira upravljački krug, sprječavajući nepotrebno rasipanje snage na njegovim elementima.

Glavni nedostaci predmetnog uređaja su jaka ovisnost napona opterećenja o temperaturi i potreba za individualnim odabirom otpornika za svaki primjer tiristora. Prvi se objašnjava temperaturnom ovisnošću struje ispravljanja tiristora, a drugi velikim širenjem njihovih ulaznih karakteristika. Osim toga, uređaj je sposoban podesiti moment otvaranja tiristora samo tokom prve polovine pozitivnog poluperioda mrežnog napona.

Upravljački uređaj, čiji je dijagram prikazan na sl. 5, omogućava vam da proširite raspon upravljanja na 180°, a uključivanje tiristora u dijagonalu ispravljačkog mosta omogućava vam regulaciju napona na opterećenju tijekom oba poluciklusa mrežnog napona.

Kondenzator C1 se puni preko otpornika R1 i R2 do napona pri kojem struja jednaka struji ispravljanja teče kroz upravljački spoj tiristora. U tom slučaju, tiristor se otvara, propuštajući struju kroz opterećenje. Zbog prisustva kondenzatora, napon opterećenja manje ovisi o temperaturnim fluktuacijama, ali bez obzira na to, ovaj uređaj također ima iste nedostatke.

Kod fazne metode upravljanja tiristorima pomoću faznog pomaka mosta, faza kontrolnog napona se mijenja u odnosu na napon na anodi tiristora. Na sl. Na slici 6 prikazan je dijagram polutalasnog regulatora napona, u kojem promjenu napona na opterećenju vrši otpornik R2, spojen na jedan od krakova mosta, sa čije se dijagonale napon dovodi do upravljački spoj tiristora.

Napon na svakoj polovini kontrolnog namotaja III trebao bi biti približno 10 V. Preostale parametre transformatora određuju napon i snaga opterećenja. Glavni nedostatak metode fazne regulacije je mali nagib upravljačkog napona, zbog čega je niska stabilnost momenta otvaranja tiristora.

Fazno-pulsna metoda upravljanja tiristora razlikuje se od prethodne po tome što se, kako bi se povećala točnost i stabilnost momenta otvaranja tiristora, na njegovu upravljačku elektrodu primjenjuje naponski impuls sa strmim rubom. Ova metoda je trenutno najraširenija. Šeme za implementaciju ove metode su veoma raznolike.

Na sl. Na slici 7 prikazan je dijagram jednog od najjednostavnijih uređaja koji koristi fazno-pulsnu metodu upravljanja tiristorom.

Sa pozitivnim naponom na anodi tiristora D3, kondenzator C1 se puni kroz diodu D1 i promjenjivi otpornik R1. Kada napon na kondenzatoru dostigne napon uključivanja dinistora D2, on se otvara i kondenzator se prazni kroz upravljački spoj tiristora. Ovaj impuls struje pražnjenja otvara tiristor D3 i struja počinje da teče kroz opterećenje. Promjenom struje punjenja kondenzatora otpornikom R1, možete promijeniti moment otvaranja tiristora unutar poluperioda mrežnog napona. Otpornik R2 sprječava samootvaranje tiristora D3 zbog struja curenja na povišenim temperaturama. Prema tehničkim uslovima, kada tiristori rade u režimu mirovanja, ugradnja ovog otpornika je obavezna. Prikazano na sl. 7, kolo nije našlo široku primjenu zbog velikog raspona napona uključivanja dinistora, koji dostiže i do 200%, i značajne ovisnosti napona uključivanja o temperaturi.

Jedna od varijanti fazno-pulsne metode upravljanja tiristorima je takozvana vertikalna kontrola, koja je trenutno najraširenija. Sastoji se u tome da se na ulazu generatora impulsa vrši poređenje (slika 8) konstantnog napona (1) i napona koji varira po veličini (2). U trenutku jednakosti ovih napona generira se tiristorski upravljački impuls (3). Varijabilni napon može imati sinusni, trouglasti ili pilasti oblik (kao što je prikazano na slici 8).

Kao što se može vidjeti sa slike, promjena trenutka nastanka kontrolnog impulsa, odnosno pomicanje njegove faze, može se izvršiti na tri različita načina:

mijenjanje brzine porasta naizmjeničnog napona (2a),

mijenjanje njegovog početnog nivoa (2b) i

mijenjanje vrijednosti konstantnog napona (1a).

Na sl. Na slici 9 prikazan je blok dijagram uređaja koji implementira vertikalnu metodu upravljanja tiristorima.

Kao i svaki drugi uređaj za kontrolu faznih impulsa, sastoji se od uređaja za pomicanje faze FSU i generatora impulsa GI. Uređaj za pomjeranje faze, zauzvrat, sadrži ulazni uređaj VU koji prima upravljački napon Uu, generator naizmjeničnog (po veličini) napona GPG i uređaj za upoređivanje SU. Kao ovi elementi mogu se koristiti različiti uređaji.

Na sl. Na slici 10 prikazan je šematski dijagram tiristorskog upravljačkog uređaja (D5) spojenog u seriju sa mosnim ispravljačem (D1 - D4).

Uređaj se sastoji od pilastog generatora napona sa tranzistorskim prekidačem (T1), Schmitt trigerom (T2, T3) i pojačalom izlaznog prekidača (T4). Pod uticajem napona uklonjenog sa sinhronizacionog namotaja III transformatora Tr1, tranzistor T1 je zatvoren. U ovom slučaju, kondenzator C1 se puni kroz otpornike R3 i R4. Napon na kondenzatoru raste duž eksponencijalne krivulje, čiji se početni dio, uz određenu aproksimaciju, može smatrati linearnim (2, vidi sliku 8).

U ovom slučaju, tranzistor T2 je zatvoren, a T3 je otvoren. Struja emitera tranzistora T3 stvara pad napona na otporniku R6, koji određuje nivo rada Schmittovog okidača (1 na slici 8). Zbir napona na otporniku R6 i otvorenom tranzistoru T3 manji je od napona na zener diodi D10, pa je tranzistor T4 zatvoren. Kada napon na kondenzatoru C1 dostigne Schmittov nivo okidača, tranzistor T2 se otvara, a T3 zatvara. Istovremeno se otvara tranzistor T4 i na otporniku R10 se pojavljuje naponski impuls, otvarajući tiristor D5 (puls 3 na slici 8). Na kraju svakog poluciklusa mrežnog napona, tranzistor T1 se otvara strujom koja teče kroz otpornik R2. U ovom slučaju, kondenzator C1 se prazni gotovo do nule i upravljački uređaj se vraća u prvobitno stanje. Tiristor se zatvara u trenutku kada amplituda anodne struje prođe kroz nulu. Sa početkom sljedećeg poluciklusa, radni ciklus uređaja se ponavlja.

Promjenom otpora otpornika R3, možete promijeniti struju punjenja kondenzatora C1, odnosno brzinu povećanja napona na njemu, a time i trenutak kada se pojavi impuls koji otvara tiristor. Zamjenom otpornika R3 sa tranzistorom, možete automatski regulirati napon na opterećenju. Dakle, ovaj uređaj koristi prvu od gore navedenih metoda pomjeranja faze kontrolnih impulsa.

Mala promjena kola prikazanog na sl. 11 vam omogućava da dobijete regulaciju pomoću druge metode. U ovom slučaju, kondenzator C1 se puni kroz konstantni otpornik R4 i brzina porasta napona u obliku zubaca je ista u svim slučajevima. Ali kada se tranzistor T1 otvori, kondenzator se prazni ne na nulu, kao u prethodnom uređaju, već na upravljački napon Uu.
Posljedično, punjenje kondenzatora u sljedećem ciklusu će početi od ovog nivoa. Promjenom napona Uu podešava se moment otvaranja tiristora. Dioda D11 isključuje izvor upravljačkog napona od kondenzatora tokom njegovog punjenja.

Izlazni stepen na tranzistoru T4 daje potrebno pojačanje struje. Koristeći impulsni transformator kao opterećenje, može se istovremeno kontrolirati nekoliko tiristora.

U kontrolnim uređajima koji se razmatraju napon se primjenjuje na upravljački prijelaz tiristora u vremenu od trenutka jednakosti pravog i pilastog napona do kraja poluperioda mrežnog napona, tj. trenutak pražnjenja kondenzatora C1. Trajanje kontrolnog impulsa može se smanjiti uključivanjem diferencirajućeg kruga na ulazu strujnog pojačala, napravljenog na tranzistoru T4 (vidi sliku 10).

Jedna od varijanti vertikalne metode upravljanja tiristorima je metoda broja impulsa. Njegova posebnost je da se na kontrolnu elektrodu tiristora ne primjenjuje jedan impuls, već paket kratkih impulsa. Trajanje praska je jednako trajanju kontrolnog impulsa prikazanog na sl. 8.

Brzina ponavljanja impulsa u rafalu određena je parametrima generatora impulsa. Metoda kontrole broja impulsa osigurava pouzdano otvaranje tiristora za bilo koju vrstu opterećenja i omogućava smanjenje snage koja se rasipa pri upravljačkom prijelazu tiristora. Osim toga, ako je na izlazu uređaja uključen impulsni transformator, moguće je smanjiti njegovu veličinu i pojednostaviti dizajn.

Na sl. Slika 12 prikazuje dijagram upravljačkog uređaja koji koristi metodu broja impulsa.

Ovdje se koristi balansirani diodno-regenerativni komparator kao jedinica za upoređivanje i generator impulsa, koji se sastoji od uporednog kruga na diodama D10, D11 i samog generatora za blokiranje, sastavljenog na tranzistoru T2. Diode D10, D11 kontroliraju rad povratnog kruga generatora blokiranja.

Kao iu prethodnim slučajevima, kada je tranzistor T1 zatvoren, kondenzator C1 počinje da se puni kroz otpornik R3. Dioda D11 je otvorena sa naponom Uu, a dioda D10 je zatvorena. Dakle, krug namotaja pozitivne povratne sprege IIa generatora za blokiranje je otvoren, a krug namotaja negativne povratne sprege IIb je zatvoren i tranzistor T2 je zatvoren. Kada napon na kondenzatoru C1 dostigne napon Uu, dioda D11 će se zatvoriti, a D10 će se otvoriti. Krug pozitivne povratne sprege će se zatvoriti, a generator za blokiranje će početi generirati impulse koji će se slati iz namotaja I transformatora Tr2 na upravljački prijelaz tiristora. Generiranje impulsa će se nastaviti do kraja poluperioda mrežnog napona, kada se tranzistor T1 otvori i kondenzator C1 se isprazni. Dioda D10 će se zatvoriti, a D11 otvoriti, proces blokiranja će se zaustaviti, a uređaj će se vratiti u prvobitno stanje. Promjenom upravljačkog napona Uu, možete promijeniti trenutak početka generiranja u odnosu na početak poluciklusa i, posljedično, trenutak otvaranja tiristora. Stoga se u ovom slučaju koristi treći način pomjeranja faze kontrolnih impulsa.

Upotreba balansiranog kola jedinice za poređenje osigurava temperaturnu stabilnost njenog rada. Silicijumske diode D10 i D11 sa malom reverznom strujom omogućavaju postizanje visokog ulaznog otpora jedinice za poređenje (oko 1 MΩ). Stoga praktički nema utjecaja na proces punjenja kondenzatora C1. Osjetljivost jedinice je vrlo visoka i iznosi nekoliko milivolti. Otpornici R6, R8, R9 i kondenzator C3 određuju temperaturnu stabilnost radne tačke tranzistora T2. Otpornik R7 služi za ograničavanje kolektorske struje ovog tranzistora i poboljšanje oblika impulsa oscilatora za blokiranje. Dioda D13 ograničava napon napona na kolektorskom namotu III transformatora Tr2, koji nastaje kada je tranzistor isključen. Impulsni transformator Tr2 se može izraditi na feritnom prstenu 1000NN standardne veličine K15X6X4,5. Namotaji I i III sadrže po 75, a namotaji II a i II b sadrže po 50 zavoja žice PEV-2 0,1.

Nedostatak ovog upravljačkog uređaja je relativno niska brzina ponavljanja impulsa (približno 2 kHz sa trajanjem impulsa od 15 μs). Možete povećati frekvenciju, na primjer, smanjenjem otpora otpornika R4, kroz koji se kondenzator C2 prazni, ali je istovremeno temperaturna stabilnost osjetljivosti jedinice za upoređivanje nešto pogoršana.

Metoda broja impulsa za upravljanje tiristorima može se koristiti i u uređajima o kojima je bilo riječi (sl. 10 i 11), jer uz određeni izbor ocjena elemenata (C1, R4-R10, vidi sliku 10) Schmittov okidač kada se napon na kondenzatoru C1 prelazi nivo Kada se okidač aktivira, ne generiše jedan impuls, već niz impulsa. Njihovo trajanje i frekvencija određuju se parametrima i načinom okidanja. Ovaj uređaj se naziva "multivibrator sa okidačem za pražnjenje".

U zaključku, treba napomenuti da se značajno pojednostavljenje kola tiristorskih upravljačkih uređaja uz zadržavanje indikatora visokog kvaliteta može postići korištenjem jednospojnih tranzistora.

1 Svrha

1.1 Blok tiristorskih pojačala BTU (u daljem tekstu "uređaj"), napravljen na bazi poluprovodničkog optoelektronskog trofaznog releja u čvrstom stanju, dizajniran je za prebacivanje jednofaznog ili trofaznog napona koji se dovodi na električni pogon aktuator.

Diskretni ulazi uređaja "Open", "Close" i "Block", koji pružaju kontrolu, dizajnirani su za rad s krugovima koji se sastoje od "suhih kontakata" i ne zahtijevaju dodatna napajanja.

Uređaj ima diskretni izlaz za indikaciju prekomjerne struje u obliku normalno otvorenog "suvog kontakta".

Uređaj prati potrošnju struje elektromotora u fazama B i C. U slučaju vanrednih situacija, kao i isključenja struje iz zaštitnog kola, strujni krugovi se otvaraju elektromagnetnim relejem spojenim prije poluvodičkog releja.

1.2 Radni uslovi i stepen zaštite uređaja
1.2.1 Nominalne vrijednosti klimatskih faktora - prema GOST 15150 za tip klimatske modifikacije UHL4, tip atmosfere II (industrijski).
1.2.2 Stepen zaštite uređaja IP20 prema GOST 14254 (zaštita od stranih čvrstih tijela prečnika većeg od 12,5 mm).

2 Tehnički podaci

2.1 Karakteristike uređaja:
– broj diskretnih ulaza za povezivanje eksternog upravljanja – tri;
– broj diskretnih izlaza za indikaciju preopterećenja u strujnim krugovima uređaja – jedan;
– broj uključenih faza – tri;
– reverzibilne faze – B i C.

2.2 Na prednjoj ploči uređaja nalaze se LED diode OPERATION zelene i OVERLOAD crvene, dugme RESET i terminalni konektori CONTROL, INPUT 380 V i OUTPUT 380 V.

2.3 Električni parametri i karakteristike
2.3.1 Uređaj se napaja iz vanjskog izvora konstantnog napona (24 ± 0,24) V.
2.3.2 Potrošnja struje uređaja preko +24 V kola nije veća od 180 mA.
2.3.3 Vrijeme uspostavljanja režima rada nije duže od 10 s.
2.3.4 U pogledu stepena zaštite od električnog udara, uređaj pripada klasi zaštite 0 u skladu sa zahtevima GOST 12.2.007.0.
2.3.5 Izolacijski napon između strujnih krugova uređaja i upravljačkih kola, kao i kruga +24 V, može izdržati ispitni napon od ~1500 V, 50 Hz u normalnim klimatskim uvjetima bez sloma i površinskog preklapanja.
2.3.6 Otpor izolacije strujnih kola u odnosu na upravljačka kola i krug +24 V nije manji od 20 MOhm u normalnim klimatskim uslovima.

2.4 Uređaj je dizajniran za kontinuirani rad.

2.5 Parametri diskretnih ulaza uređaja:
– logička nula (jedan) na ulazima “Open”, “Close” odgovara otvorenom (zatvorenom) stanju kontakata uređaja spojenog na uređaj;
– logički nulti napon na ulazu „Blokiranje“ od 0 do 1 V;
– logički na ulazu „Blokiranje“ odgovara otvorenom stanju kontakata uređaja spojenog na uređaj;
– minimalno trajanje logičke jedinice ili logičke nule je 0,1 s;
– struja u krugovima “Open”, “Close” i “Block” od 15 do 24 mA.

2.6 Granični parametri tipki uređaja:
– prekidački napon napajanja ne veći od 380 V, 50 Hz;
– uključena struja prekidača za napajanje nije veća od 3 A;
– uklopni napon prekidača za preopterećenje nije veći od ± 36 V;
– struja uključivanja prekidača za preopterećenje nije veća od 0,5 A.

2.7 Uređaj pruža zaštitu od preopterećenja i kratkih spojeva u fazama B i C.

2.8 Vrijednost radne struje zaštite strujnih krugova elektromotornog pogona je (4,3 ± 0,5) A, vrijeme rada je od 2,0 do 20 s.

Bilješka
Dozvoljeno je smanjiti vrijeme odziva zaštite kada se struja opterećenja povećava.

2.9 Pouzdanost
2.9.1 Srednje vrijeme između kvarova uređaja je najmanje 100.000 sati.
2.9.2 Vek trajanja uređaja je 14 godina.

3 Opća struktura i princip rada uređaja

3.1 Uređaj je izrađen na bazi poluprovodničkog optoelektronskog trofaznog releja u čvrstom stanju (u daljem tekstu „PR“) i namijenjen je za upravljanje jednofaznim ili trofaznim elektromotornim pogonom.

3.2 Naponski trofazni napon za trofazne aktuatore ili jednofazni napon za jednofazne aktuatore napaja se na elektromagnetski relej, koji osigurava isključivanje strujnih krugova i namota motora elektromotora kada je napajanje uređaja isključeno. isključeni ili u hitnim situacijama.

3.3 Upravljački napon za PR se generira pomoću spojnog kola s vanjskim krugovima. Odgovarajući redoslijed sklopnih strujnih krugova određen je tablicom 1.

Tabela 1

Diskretni ulazi uređaja (krugovi konektora "CONTROL")			Električni krugovi (ulaz/izlaz)
			Ravni udar			Obrnuti hod
Blokiranje	Otvori	Zatvori	Faza A	Faza B	Faza C	faza C (B)	faza B (C)
R	R	R	R	R	R	R	R
Z	Z	R	Z	Z	Z	R	R
Z	R	Z	Z	R	R	Z	Z
Z	Z	Z	R	R	R	R	R
Z	R	P	R	R	R	R	R

napomene:
1. P - otvoren;
2. Z - zatvoreno

3.4 Uređaj sadrži nelinearne elemente (varistore) koji se koriste kao zaštita PR-a i strujne transformatore koji vam omogućavaju kontrolu trenutne vrijednosti struje u fazama B i C.

3.5 Formiranje algoritma rada uređaja osigurava mikrokontroler.

3.6 Na prednjoj ploči uređaja nalaze se terminalni konektori za spajanje ulaznih i izlaznih kola uređaja, zelena LED LED RADA i crvena LED OVERLOAD.

3.7 Uređaj se sastoji od dvije ploče: ploče ćelije NSC strujnog kola i ploče zaštitne ćelije YaZ. YSC ploča sadrži terminalne konektore, elektromagnetski relej i PR zaštitne elemente. PR se postavlja na metalnu ploču spojenu na YSC kroz polistirenske čahure. YAZ ploča sadrži elemente odgovarajućeg kola i strujnog senzora, LED diode OPERATION i OVERLOAD i dugme RESET.

Kao tijelo uređaja korištena je plastična kutija CM175 iz Phoenix Contact GmbH & Co. Osnova kućišta uređaja sa ugrađenim štampanim pločama zatvorena je poklopcem sa zasunom. Na prednjoj ploči (poklopcu) nalazi se ukrasna natpisna pločica koja opisuje glavne karakteristike uređaja. Poklopac ima prozorčiće za povezivanje ulaznih i izlaznih kola uređaja preko terminalnih konektora, otvora za LED diode i dugmadi.

Uređaj je instaliran na montažnu šinu EN 50 02235x7.5 Phoenix Contact GmbH & Co. (DIN šina).

4 Dizajn i rad komponenti uređaja

4.1 Uređaj se napaja i kontroliše preko “CONTROL” konektora, napravljenog na osnovu terminalnih konektora FRONT 2.5–H/SA5 kompanije Phoenix Contact GmbH & Co. Nazivi i namjena kola su dati u tabeli 2.

tabela 2

Kontakt broj	Naziv signala	Svrha
1	Otvori	Pin 2 izlaz napajanja
2
3	Zatvori	Pin 4 izlaz napajanja
4		Normalno otvoreni suvi kontaktni ulaz
5	Blokiranje	Pin 6 izlaz napajanja
6		Normalno otvoreni suvi kontaktni ulaz
7, 8	Preopterećenje	Normalno otvoreni suvi kontakt izlaz
9	+24 V	Električni krugovi jedinice
10	Generale

4.2 NSC ćelija strujnog kola

NSC je izrađen na bazi poluprovodničkog optoelektronskog trofaznog releja naizmjenične struje u čvrstom stanju sa kontrolom faznog prijelaza kroz „nulu“ 5P55.30TMA-10-8-D8 ESNK.431162.001 TU.

Ćelija sadrži zaštitna kola za interne sklopne poluspomenke PR-a prilikom preokretanja opterećenja od prenapona trofaznog mrežnog napona i međufaznih kratkih spojeva.

Kontrolu trenutne vrijednosti struje faza B i C obezbjeđuju dva strujna transformatora. Električni krugovi su povezani preko terminalnih konektora FRONT 4–H–7.62 od Phoenix Contact GmbH & Co.

4.3 YaZ zaštitna ćelija

YaZ uključuje sljedeće komponente:
– dva kanala punotalasnog ispravljača;
– dva kanala strujnih komparatora;
– mikrokontroler koji obezbeđuje algoritam rada BTU;
– optospojnik koji obezbeđuje galvansku izolaciju između BTU kola i signalnog kola preopterećenja korisnika;
– drajver koji pokazuje normalno funkcionisanje ćelije (LED OPERATION);
– drajver za indikaciju preopterećenja uređaja (LED OVERLOAD);
– drajver za vraćanje uređaja u normalan režim rada (tipka RESET);
– jedinica za interfejs i zaštitu PR upravljačkih kola;
– sekundarni izvor stabilizovanog napona, koji formira napon napajanja od +5 V od napona od +24 V;
– konektor za povezivanje upravljačkih i energetskih krugova.

5 Sadržaj isporuke

Uređaj se isporučuje sa:

6 Dimenzije i težina

6.1 Ukupne dimenzije uređaja ne prelaze 175x155x159 mm.

6.2 Težina ne veća od 1,8 kg.

7 Instalacija uređaja

7.1 Uređaj se postavlja na standardnu ​​DIN šinu, koja se montira unutar ormarića ili na zid u horizontalnom položaju.

7.2 Informacije o instalaciji i dijagrami za spajanje vanjskih uređaja na uređaj su dati u uputama za upotrebu UNKR.468364.002 RE.

8 Dodatne informacije

Detaljne informacije o tehničkim karakteristikama, principu rada, ugradnji, pripremi za rad i postupku rada uređaja date su u uputstvu za upotrebu UNKR.468364.002 RE.

Ponekad morate uključiti snažno opterećenje, kao što je lampa u prostoriji, uz slab signal iz mikrokontrolera. Ovaj problem je posebno relevantan za programere. pametna kuća. Prva stvar koja pada na pamet je relej. Ali nemojte žuriti, postoji bolji način :)

U stvari, relej je potpuni haos. Prvo, skupi su, a drugo, za napajanje namotaja releja potreban vam je tranzistor za pojačanje, jer slaba noga mikrokontrolera nije sposobna za takav podvig. Pa, treće, svaki relej je vrlo glomazan dizajn, pogotovo ako je relej snage dizajniran za veliku struju.

Ako govorimo o izmjeničnoj struji, onda je bolje koristiti triacs ili tiristori. Šta je to? A sada ću vam reći.

Ako na prstima, onda tiristor izgleda kao dioda, čak je i oznaka slična. Dozvoljava struji da teče u jednom smjeru i ne dozvoljava joj da teče u drugom. Ali ima jednu osobinu koja ga suštinski razlikuje od diode - kontrolni ulaz.
Ako se kontrolni ulaz ne primjenjuje struja otvaranja, To tiristor neće propuštati struju čak ni u smjeru naprijed. Ali čim date makar i kratak impuls, on se odmah otvara i ostaje otvoren sve dok postoji direktan napon. Ako uklonite napon ili promijenite polaritet, tiristor će se zatvoriti. Polaritet kontrolnog napona treba poželjno odgovarati polaritetu anodnog napona.

Ako povezati leđna paralela dva tiristora, onda će uspjeti triac- odlična stvar za prebacivanje AC opterećenja.

Na pozitivnom polutalasu sinusoide jedan prolazi, na negativnom polutalasu drugi. Štaviše, prolaze samo ako postoji kontrolni signal. Ako se upravljački signal ukloni, tada će se u sljedećem periodu ugasiti oba tiristora i sklop će se prekinuti. Ljepota i to je to. Dakle, treba ga koristiti za upravljanje opterećenjima u domaćinstvu.

Ali ovdje postoji jedna suptilnost - prebacujemo visokonaponski strujni krug, 220 volti. I imamo kontroler niskog napona, radi na pet volti. Stoga, kako bi se izbjegli ekscesi, potrebno je izvršiti potencijalni ishod. Odnosno, pobrinite se da ne postoji direktna električna veza između visokonaponskih i niskonaponskih dijelova. Na primjer, uradi optičko razdvajanje. Za to postoji poseban sklop - triac optodriver MOC3041. Divna stvar!
Pogledajte dijagram povezivanja - samo nekoliko dodatnih dijelova i imate dijelove za napajanje i kontrolu odvojene jedan od drugog. Glavna stvar je da je napon za koji je kondenzator dizajniran jedan i pol do dva puta veći od napona u izlazu. Ne morate brinuti o smetnjama u napajanju kada uključujete i isključujete triac. U samom optodriveru, signal se isporučuje preko LED-a, što znači da ga možete bezbedno upaliti sa pina mikrokontrolera bez ikakvih dodatnih trikova.

Općenito, moguće je bez razdvajanja i također će funkcionirati, ali se smatra dobrim uvijek donose potencijalni ishod između napojnog i upravljačkog dijela. To uključuje pouzdanost i sigurnost cijelog sistema. Industrijska rješenja se jednostavno pune optospojnicama ili svim vrstama izolacijskih pojačala.

U radijatoru (vidi dijagram) ima prednost u odnosu na slične uređaje u tome što kada se koristi, ne dolazi do elektrolize, što dovodi do postepenog uništavanja zidova radijatora. Upotreba silikonskih tranzistora čini uređaj manje osjetljivim na značajne promjene temperature. Osnova uređaja je multivibrator sa jednim stabilnim stanjem na tranzistorima T2 i T3. Krugovi za udvostručavanje istosmjernog napona na 2 kV Njegovo opterećenje je signalna lampa L7. Tranzistor T4 pomaže da se jasnije zabilježi radno stanje (otvoreno - zatvoreno) tranzistora T2 Kada je sonda u radijatoru uronjena u vodu, na bazu tranzistora T1 se primjenjuje prednapon i on je otvoren. U tom slučaju baza i emiter tranzistora T2 imaju isti potencijal i taj isti tranzistor će biti zatvoren. Kao rezultat toga, multivibrator ne radi, a signalna lampica L1 je bez napona. Dioda D1 štiti bazu tranzistora T2 od prenapona. Kada se spusti u hladnjak, šipka za mjerenje mjerenja završi u zraku. Kao rezultat toga, tranzistor T1 se zatvara, a T2 otvara. Sada će multivibrator raditi sa frekvencijom...

Za krug "Upravljački krug pumpe".

Ovaj uređaj može biti od koristi na selu ili na farmi, kao iu mnogim drugim slučajevima kada je potrebna kontrola i održavanje određenog nivoa u rezervoaru. Dakle, kada koristite potopljenu pumpu za pumpanje vode iz bunara za navodnjavanje, morate osigurati da nivo vode nije pao ispod položaja pumpe. U suprotnom će se pumpa, koja radi u praznom hodu (bez vode), pregrijati i otkazati. Univerzalni automatski uređaj će vam pomoći da se riješite svih ovih problema (slika 1). Jednostavan je i pouzdan, a pruža i mogućnost multifunkcionalne upotrebe (podizanje ili odvod vode). Kola kola nisu ni na koji način povezana sa tijelom rezervoara, što eliminira elektrohemijsku koroziju površine rezervoara, za razliku od mnogih ranije objavljenih kola za slične svrhe. Princip rada kruga temelji se na korištenju električne vodljivosti vode, koja, padajući između ploča senzora, zatvara strujni krug baze tranzistora VT1. U tom slučaju se aktivira relej K1 i svojim kontaktima K1.1 uključuje ili isključuje pumpu (u zavisnosti od položaja 82). ...

Za krug "Kapacitivni relej za kontrolu rasvjete"

U često posjećenim prostorijama, radi uštede energije, prikladno je koristiti kapacitivni relej za kontrolu rasvjete. Prilikom ulaska u prostoriju, ako trebate upaliti svjetlo, prolaze pored kapacitivnog senzora, koji šalje signal kapacitivnom releju i lampa se pali. Prilikom izlaska iz prostorije, ako je potrebno ugasiti svjetlo, prolaze pored kondenzatora da ga ugase, a relej gasi lampu. U standby modu, uređaj troši približno 2 mA struje. shema kapacitivni relej je prikazan na slici. Uređaj prema krugu sličan je vremenskom releju, u kojem je vremenska jedinica zamijenjena okidačem na logičkim elementima DD1.1, DD1.2. Kada je prekidač S1 uključen, struja će teći kroz lampu HL1 ako se sa izlaza elementa DD1.1 na bazu tranzistora VT1 dovede visoki napon. Tranzistor VT1 je otvoren, a tiristor VD6 se otvara na početku svakog poluperioda napona. Okidač se prebacuje sa kapacitivne struje curenja kada se osoba približi određenoj udaljenosti jednom od kapacitivnih senzora, ako se prije toga prebacila s približavanja drugom. Katalog štampanih ploča rudar zlata Prilikom promene visokog napona nivo baziran na tranzistoru VT1 za niski napon nivo SCR VD6 će se zatvoriti i lampa će se ugasiti. Kapacitivni senzori E1 i E2 su komadi koaksijalnog kabla (na primjer, RK-100. IKM-2), sa čijeg se slobodnog kraja uklanja ekran na dužini od približno 0,5. m. Nema potrebe za skidanjem izolacije sa centralne žice. Rub ekrana mora biti izoliran. Senzori se mogu pričvrstiti na okvir vrata. Dužina neoklopljenog dijela senzora i otpor otpornika R5. R6 se bira kada se uređaj ovako postavlja. tako da se okidač pouzdano uključuje kada osoba prođe na udaljenosti od 5...10 cm od senzora Prilikom postavljanja uređaja potrebno je poduzeti mjere opreza, jer su elementi uređaja pod naponom...

Za krug "TIRISTORSKI REGULATOR TEMPERATURE"

Potrošačka elektronika TERMOREGULATOR NA Termoregulatoru, shema koji je prikazan na slici, dizajniran je za održavanje konstantne temperature zraka u prostorijama, vode u akvarijumu itd. Na njega možete priključiti grijač snage do 500 W. Termostat se sastoji od uređaja za prag (na tranzistorima T1 i T1). elektronski relej (na tranzistoru TZ i tiristor D10) i napajanje. Senzor temperature je termistor R5, koji je uključen u problem dovoda napona na bazu tranzistora T1 graničnog uređaja. Ako okolina ima potrebnu temperaturu, tranzistor uređaja praga T1 je zatvoren, a T1 je otvoren. Tranzistor TZ i tiristor D10 elektronskog releja su u ovom slučaju zatvoreni i mrežni napon se ne dovodi do grijača. Kako temperatura okoline opada, otpor termistora raste, zbog čega se povećava napon na bazi tranzistora T1. Kola amaterskih radio pretvarača Kada dostigne radni prag uređaja, tranzistor T1 će se otvoriti, a T2 zatvoriti. Ovo će uzrokovati da se tranzistor T3 uključi. Napon koji se pojavljuje na otporniku R9 primjenjuje se između katode i kontrolne elektrode tiristora D10 i bit će dovoljan da ga otvori. Mrežni napon će se napajati grijačem preko tiristora i dioda D6-D9 Kada temperatura okoline dostigne potrebnu vrijednost, termostat će isključiti napon iz grijača. Varijabilni otpornik R11 se koristi za postavljanje granica održavane temperature. Termostat koristi termistor MMT-4. Transformator Tr1 je napravljen na jezgri Š12H25. Namotaj I sadrži 8000 zavoja žice PEV-1 0,1, a namotaj II sadrži 170 zavoja žice PEV-1 0,4 A. STOYANOV Zagorsk...

Za krug "AC Detector".

Uređaj je dizajniran da nadgleda provodnik kroz koji teče naizmjenična struja. Osjetljivost uređaja je takva da omogućava beskontaktno praćenje provodnika sa strujom od 250 mA ili više. 1 prikazuje osnovnu električnu opremu shema uređaj Senzor naizmjenične električne struje s frekvencijom kućne mreže (50 Hz) je induktor L1. L1 je napravljen u obliku jezgra u obliku slova U prečnika 2,5 cm, na koji je namotano 800 zavoja žice od magnetnog materijala prečnika 0,15...0,25 mm (Sl. 2). mogu se uzeti iz centralnog dijela međustepenih ili NF podudarnih transformatora, ili malih elektromagnetnih zvona. Glavni zahtjev za jezgro je da kada je namotaj L1 namotan, kontrolirani vodič mora biti slobodno provučen kroz središte zavojnice (njegov promjer može biti nekoliko jedinica, pa čak i desetina milimetara). Treba napomenuti da samo jednu od ispitnih žica (fazna ili neutralna) treba provući kroz senzor, jer ako se unutra nalaze dva vodiča senzor Magnetno polje može postati kompenzirano i uređaj neće pravilno reagirati na struju koja teče u vodiču. Napajanje na bazi tiristora Prilikom eksperimentiranja s uređajem, uzet je dvostruki mrežni kabel, u kojem je napravljen uzdužni presjek izolacije, formirajući dva odvojena vodiča, od kojih je jedan postavljen u U-obliku namotaj magnetnog gripa (senzor u obliku slova U) inducirao je, otprilike, napon od približno 4 mV kada se ispituje mrežna žica sa strujom od 250 mA (što odgovara snazi ​​koju troši opterećenje od 55 W pri naponu mreže od 220 V). Signal sa magneta se pojačava 200 puta operativnim pojačalom DA1.1, a zatim detektuje vršni detektor VD1, C2 i...

Za shemu "AUTOMATSKI ZA BILJKE"

Potrošačka elektronika AUTOMATSKI ZA ZALIVANJE BILJAKA u principu shema jednostavna mašina koja uključuje hranu vode na kontrolirano područje tla (na primjer, u stakleniku) kada se njegov sadržaj vlage smanji ispod određenog nivoa, prikazano je na slici. Uređaj se sastoji od emiterskog sljedbenika na tranzistoru V1 i Schmittovog okidača (tranzistori V2 i V4). Pogonom upravlja elektromagnetni relej K1. Senzori vlažnosti su dvije metalne ili karbonske elektrode. uronjen u tlo Kada je tlo prilično vlažno, otpor između elektroda je mali i stoga će tranzistor V2 biti zatvoren, a relej K1 će biti bez napona između elektroda raste, prednapon na bazi tranzistora V1 i V3 opada. Konačno, pri određenom naponu na bazi tranzistora V1, tranzistor V4 se otvara i relej K1 se aktivira. Njegovi kontakti (nisu prikazani na slici) zatvaraju krug za uključivanje klapne ili električne pumpe, koja opskrbljuje kontrolirano područje tla za zalijevanje. Kako spojiti reostat na punjač Kada se vlažnost poveća, otpor tla između elektroda se smanjuje, nakon postizanja potrebne vrijednosti, tranzistor V2 se otvara, tranzistor V4 se zatvara i relej je bez napona. Zalivanje prestaje. Varijabilni otpornik R2 postavlja radni prag uređaja, koji u konačnici određuje vlažnost tla u kontroliranom području. Zaštitu tranzistora V4 od napona negativnog polariteta pri isključenju releja K1 vrši dioda V3 "Elecnronique pratique" (Francuska), N 1461 Napomena. Uređaj može koristiti tranzistore KT316G (V1, V2), KT602A (V4) i diode D226 (V3).

Za krug "Jednostavan indikator nivoa signala na IN13"

Za dizajnera radio amatera Jednostavan indikator signala na IN13 Kolo je prilično staro, ali prilično jednostavno i može nekome biti korisno kao indikator ULF izlaznog signala. U principu, može se koristiti i kao linearni voltmetar promjenom ulaznog dijela IN13 je gasni indikator u obliku staklene cijevi dužine oko 13 cm. ..

Za dijagram "UPRAVLJAČKA JEDINICA PUMPE"

KONTROLNA JEDINICA PUMPE potrošačke elektronikeDa povremeno punite rezervoar ili, obrnuto, uklanjate tečnost iz njega, možete koristiti uređaj koji u osnovi shema koji je prikazan na sl. 1, a dizajn je na sl. 2. Upotreba reed senzora u njemu ima neke prednosti - nema električnog kontakta između tečnosti i elektronske jedinice, što omogućava da se koristi za ispumpavanje kondenzovane vode, mešavine sa uljima itd. Osim toga, upotreba ovih senzora povećava pouzdanost jedinice i trajnost njenog rada. Slika 1: U automatskom načinu rada uređaj radi na sljedeći način. Kada se tečnost u rezervoaru poveća, prstenasti trajni magnet 8 (Sl. 2), koji je pričvršćen za šipku 6 spojenu na plovak 9, približava se odozdo gornjoj trstici 3 (SF2 na dijagramu) i dovodi do toga da se zatvori. Automatsko isključivanje radio opreme SCR VS1 se otvara, relej K1 se aktivira, uključuje elektromotor pumpe sa kontaktima K1.1 i K1.2 i samoblokiranje sa kontaktima K1.3 (ako relej nije jasno samoblokiran, njegov namotaj se mora zaobići oksidnim kondenzatorom kapaciteta 10 ... 50 μF Puc2Pump ispumpava tekućinu, njen nivo u spremniku se smanjuje, približavajući se postavljenom nižem nivou. Magnet se približava Gorkomu 2 (SF3 prema dijagramu) donjeg izgleda tečnosti (sonde) B1; - reset kola C5-R4; - otporni djelitelj napona R1-R2 sa kondenzatorom za suzbijanje šuma C1 - prvi jednokratni tajmer na bazi elemenata DD1.1. Opis mikrokola 0401 C2. R3, VD2, VD3; - drugi jednokratni tajmer - DD1.2, C6, VD6, R8 sa okidačem na bazi elemenata VT2, R5; - logički element 2OR - VD4, VD5, R6; - strujni prekidač na tranzistoru sa efektom polja VT1 sa kombinovanim opterećenjem na elementima HL1, HL2. C4 i aktivni zujalica A1 sa ugrađenim generatorom i emiterom u jednom kućištu Kada je prekidač SA1 “Power” zatvoren, ICU se postavlja u stanje pripravnosti i ostaje u ovom stanju do otpora. senzor odlično, tj. senzor je suv. Kada...