Схема тиристорного регулятора на 24 вольта
Схема тиристорного регулятора на 24 вольтаСкачать файл - Схема тиристорного регулятора на 24 вольта
При разработке регулируемого источника питания без высокочастотного преобразователя разработчик сталкивается с такой проблемой, что при минимальном выходном напряжении и большом токе нагрузки на регулирующем элементе стабилизатор рассеивается большая мощность. До настоящего времени в большинстве случаев эту проблему решали так: Такой принцип использован во многих серийных источниках питания, например, УИП-2 и более современных. Понятно, что использование источника питания с несколькими поддиапазонами усложняется, усложняется также дистанционное управление таким источником питания, например, от ЭВМ. Выходом мне показалось использование управляемого выпрямителя на тиристоре т. Такой источник питания можно будет изготовить из готовых деталей, имеющихся в продаже. К настоящему моменту управляемые выпрямители с тиристорами описаны и весьма подробно в книгах по источникам питания, но практически в лабораторных источниках питания применяются редко. В любительских конструкциях они также редко встречаются кроме, конечно, зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов. Надеюсь, что настоящая работа поможет изменить это положение дел. Приведенные здесь схемы могут также быть использованы для изготовления лабораторных источников питания или зарядных устройств. Описание своих работ я привожу не в том порядке как я их проводил, а более или менее упорядочено. В литературе описано большое количество тиристорных регуляторов мощности, работающих на переменном или пульсирующем токе с активной например, лампы накаливания или индуктивной например, электродвигатель нагрузкой. Нагрузкой же выпрямителя обычно является фильтр в котором для сглаживания пульсаций применяются конденсаторы, поэтому нагрузка выпрямителя может иметь емкостный характер. Рассмотрим работу выпрямителя с тиристорным регулятором на резистивно-емкостную нагрузку. Схема подобного регулятора приведена на рис. Здесь для примера показан двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, однако он может быть выполнен и по другой схеме, например, мостовой. Иногда тиристоры кроме регулирования напряжения на нагрузке U н выполняют также функцию выпрямительных элементов вентилей , однако такой режим допускается не для всех тиристоров тиристоры КУ с некоторыми литерами допускают работу в качестве вентилей. Для ясности изложения предположим, что тиристоры используются только для регулирования напряжения на нагрузке U н , а выпрямление производится другими приборами. Принцип работы тиристорного регулятора напряжения поясняет рис. На выходе выпрямителя точка соединения катодов диодов на рис. Частота пульсаций f п на выходе двухполупериодного выпрямителя равна удвоенной частоте сети, т. Рисунок 2 выполнен для случая, когда задержка t з превышает половину периода пульсаций. В этом случае схема работает на падающем участке волны синусоиды. Чем больше задержка момента включения тиристора, тем меньше получится выпрямленное напряжение U н на нагрузке. Пульсации напряжения на нагрузке U н сглаживаются конденсатором фильтра C ф. Здесь и далее сделаны некоторые упрощения при рассмотрении работы схем: При этом получается что подзаряд емкости фильтра C ф происходит как бы мгновенно. В реальности после подачи запускающего импульса на управляющий электрод тиристора заряд конденсатора фильтра занимает некоторое время, которое, однако, обычно намного меньше периода пульсаций Т п. Теперь представим, что задержка момента включения тиристора t з равна половине периода пульсаций см. Тогда тиристор будет включаться, когда напряжение на выходе выпрямителя проходит через максимум. В этом случае напряжение на нагрузке U н также будет наибольшим, примерно таким же, как если бы тиристорного регулятора в схеме не было пренебрегаем падением напряжения на открытом тиристоре. Здесь мы и сталкиваемся с проблемой. Предположим, что мы хотим регулировать напряжение на нагрузке почти от нуля до наибольшего значения, которое можно получить от имеющегося силового трансформатора. Для этого с учетом сделанных ранее допущения потребуется подавать на тиристор запускающие импульсы ТОЧНО в момент, когда U выпр проходит через максимум, т. С учетом того, что тиристор открывается не моментально, а подзарядка конденсатора фильтра C ф также требует некоторого времени, запускающий импульс нужно подать несколько РАНЬШЕ половины периода пульсаций, т. Проблема в том, что во-первых сложно сказать насколько раньше, т. Во-вторых, даже если произвести расчет и регулировку схемы абсолютно точно, время задержки включения t з , частота сети, а значит, частота и период T п пульсаций, время включения тиристора и другие параметры со временем могут измениться. Поэтому для того чтобы получить наибольшее напряжение на нагрузке U н возникает желание включать тиристор намного раньше половины периода пульсаций. Предположим, что так мы и поступили, т. Графики, характеризующие работу схемы в этом случае приведены на рис. Заметим, что если тиристор откроется раньше половины полупериода, он будет оставаться в открытом состоянии пока не закончится процесс заряда конденсатора фильтра C ф см. Оказывается, что при малом времени задержки t з возможно возникновение колебаний выходного напряжения регулятора. Они возникают в том случае, если в момент подачи на тиристор запускающего импульса напряжение на нагрузке U н оказывается больше напряжения на выходе выпрямителя U выпр. В этом случае тиристор оказывается под обратным напряжением и не может открыться под действием запускающего импульса. Один или несколько запускающих импульсов могут быть пропущены см. Следующее включение тиристора произойдет когда конденсатор фильтра разрядится и в момент подачи управляющего импульса тиристор будет находиться под прямым напряжением. Вероятно, наиболее опасным является случай, когда оказывается пропущен каждый второй импульс. В этом случае через обмотку силового трансформатора будет проходить постоянный ток, под действием которого трансформатор может выйти из строя. Для того чтобы избежать появления колебательного процесса в схеме тиристорного регулятора вероятно можно отказаться от импульсного управления тиристором, но в этом случае схема управления усложняется или становится неэкономичной. Поэтому автор разработал схему тиристорного регулятора в которой тиристор нормально запускается управляющими импульсами и колебательного процесса не возникает. Такая схема приведена на рис. Здесь тиристор нагружен на пусковое сопротивление R п , а конденсатор фильтра C ф и нагрузка R н подключены через пусковой диод VD п. В такой схеме запуск тиристора происходит независимо от напряжения на конденсаторе фильтра C ф. После подачи запускающего импульса на тиристор его анодный ток сначала начинает проходить через пусковое сопротивление R п и, затем, когда напряжение на R п превысит напряжение на нагрузке U н , открывается пусковой диод VD п и анодный ток тиристора подзаряжает конденсатор фильтра C ф. Сопротивление R п выбирается такой величины чтобы обеспечить устойчивый запуск тиристора при минимальном времени задержки запускающего импульса t з. Понятно, что на пусковом сопротивлении бесполезно теряется некоторая мощность. Поэтому в приведенной схеме предпочтительно использовать тиристоры с малым током удержания, тогда можно будет применить пусковое сопротивление большой величины и уменьшить потери мощности. Этот недостаток можно устранить, если подключить пусковое сопротивление R п к отдельному выпрямителю. Схема с отдельным выпрямителем управления, от которого питается схема запуска и пусковое сопротивление R п приведена на рис. В этой схеме диоды выпрямителя управления могут быть маломощными т. Низковольтные источники питания с тиристорным регулятором. Ниже приводится описание нескольких конструкций низковольтных выпрямителей с тиристорным регулятором. При их изготовлении я взял за основу схему тиристорного регулятора, применяемого в устройствах для заряда автомобильных аккумуляторов см. Эта схема успешно применялась моим покойным товарищем А. Элементы, обведенные на схеме рис. В литературе описано несколько подобных схем, отличия между ними минимальны, в основном, типами и номиналами деталей. В основном отличия такие: Применяют времязадающие конденсаторы разной емкости, т. Для надежности запуска тиристора в своих схемах я применял конденсатор на 1 m F. Параллельно времязадающему конденсатору можно не ставить сопротивление 3 k W на рис. Понятно, что при этом может потребоваться переменное сопротивление не на 15 k W , а другой величины. Влияние сопротивления, параллельного времязадающему конденсатору на устойчивость работы схемы я пока не выяснил. В большинстве описанных в литературе схем применяются транзисторы типов КТ и КТ Порою они выходят из строя, поэтому в своих схемах я применял более мощные транзисторы типов КТ и КТ К точке соединения базы pnp и коллектора npn транзисторов может быть подключен делитель из сопротивлений другой величины 10 k W и 12 k W на рис. В цепи управляющего электрода тиристора можно установить диод см. Этот диод устраняет влияние тиристора на схему управления. Книга состоит из трех частей, в ней собраны чуть ли не все зарядные устройства за историю человечества. Простейшая схема выпрямителя с тиристорным регулятором напряжения приведена на рис. В этой схеме использован двухполупериодный выпрямитель со средней точкой т. Силовой трансформатор имеет две вторичные обмотки на переменное напряжение 15 V. Схема управления тиристором здесь состоит из конденсатора С1, сопротивлений R 1- R 6, транзисторов VT 1 и VT 2, диода VD 3. Конденсатор С1 заряжается через переменное сопротивление R 2 и постоянное R 1. Когда напряжение на конденсаторе C 1 превысит напряжение в точке соединения сопротивлений R 4 и R 5, открывается транзистор VT 1. Коллекторный ток транзистора VT 1 открывает VT 2. В свою очередь, коллекторный ток VT 2 открывает VT 1. Таким образом, транзисторы лавинообразно открываются и происходит разряд конденсатора C 1 в управляющий электрод тиристора VS 1. Так получается запускающий импульс. Изменяя переменным сопротивлением R 2 время задержки запускающего импульса, можно регулировать выходное напряжение схемы. Чем больше это сопротивление, тем медленнее происходит заряд конденсатора C 1, больше время задержки запускающего импульса и ниже выходное напряжение на нагрузке. Постоянное сопротивление R 1, включенное последовательно с переменным R 2 ограничивает минимальное время задержки импульса. Если его сильно уменьшить, то при минимальном положении переменного сопротивления R 2 выходное напряжение будет скачком исчезать. Поэтому R 1 подобрано таким образом чтобы схема устойчиво работала при R 2 в положении минимального сопротивления соответствует наибольшему выходному напряжению. В схеме использовано сопротивление R 5 мощностью 1 W только потому, что оно попалось под руку. Вероятно вполне достаточно будет установить R 5 мощностью 0. Сопротивление R 3 установлено для устранения влияния наводок на работу схемы управления. Без него схема работает, но чувствительна, например, к прикосновению к выводам транзисторов. Диод VD 3 устраняет влияние тиристора на схему управления. На опыте я проверил и убедился что с диодом схема работает устойчивее. Сопротивление R 6 в цепи управляющего электрода тиристора VS 1 повышает надежность его работы. Иногда это сопротивление ставят большей величины или не ставят вовсе. Схема без него обычно работает, но тиристор может самопроизвольно открываться под действием помех и утечек в цепи управляющего электрода. Я установил R 6 величиной 51 W как рекомендовано в справочных данных тиристоров КУ Сопротивление R 7 и диод VD 4 обеспечивают надежный запуск тиристора при малом времени задержки запускающего импульса см. Конденсатор C 2 сглаживает пульсации напряжения на выходе схемы. В качестве нагрузки при опытах регулятором использовалась лампа от автомобильной фары. Схема с отдельным выпрямителем для питания цепей управления и запуска тиристора приведена на рис. Достоинством данной схемы является меньшее число силовых диодов, требующих установки на радиаторы. Заметим, что диоды Д силового выпрямителя соединены катодами и могут быть установлены на общий радиатор. Монтажная схема этого варианта управляемого выпрямителя приведена на рис. Для сглаживания пульсаций выходного напряжения может быть применен LC -фильтр. Схема управляемого выпрямителя с таким фильтром приведена на рис. Я применил именно LC -фильтр по следующим соображениям: Он более устойчив к перегрузкам. Я разрабатывал схему для лабораторного источника питания, поэтому перегрузки его вполне возможны. Замечу, что даже если сделать какую-либо схему защиты, то у нее будет некоторое время срабатывания. За это время источник питания не должен выходить из строя. Если сделать транзисторный фильтр, то на транзисторе обязательно будет падать некоторое напряжение, поэтому КПД будет низкий, а транзистору может потребоваться радиатор. В фильтре использован серийный дроссель ДВ. Рассмотрим возможные модификации схемы управления тиристором. Первая из них показана на рис. Обычно времязадающую цепь тиристорного регулятора делают из включенных последовательно времязадающего конденсатора и переменного сопротивления. Тогда можно включить переменное сопротивление параллельно конденсатору, как сделано на рисунке Когда движок находится в нижнем по схеме положении, основная часть тока, проходящего через сопротивление 1. Если движок находится в верхнем по схеме положении, то времязадающий конденсатор закорочен и напряжение на нем никогда не откроет транзисторы. При этом выходное напряжение будет равно нулю. Меняя положение движка переменного сопротивления, можно изменять силу тока, заряжающего времязадающий конденсатор и, таким образом, время задержки запускающих импульсов. Иногда требуется производить управление тиристорным регулятором не при помощи переменного сопротивления, а от какой-нибудь другой схемы дистанционное управление, управление от вычислительной машины. Бывает, что детали тиристорного регулятора находятся под большим напряжением и непосредственное присоединение к ним опасно. В этих случаях вместо переменного сопротивления можно использовать оптрон. Пример включения оптрона в схему тиристорного регулятора показан на рис. Здесь используется транзисторный оптрон типа 4 N База его фототранзистора вывод 6 соединена через сопротивление с эмиттером вывод 4. Это сопротивление определяет коэффициент передачи оптрона, его быстродействие и устойчивость к изменениям температуры. Вероятно, это связано с уменьшением отдачи светодиода при нагреве. Балашова за советы по использованию транзисторных оптронов. При регулировке схемы управления тиристором иногда бывает полезна подстройка порога срабатывания транзисторов. Пример такой подстройки показан на рис. Рассмотрим также пример схемы с тиристорным регулятором на большее напряжение см. Схема питается от вторичной обмотки силового трансформатора ТСА, дающей переменное напряжение 32 V. Номиналы деталей, указанные на схеме, подобраны под это напряжение. Недостатком этой схемы является необходимость рассеивать достаточно большую мощность на пусковом сопротивлении R 7. Понятно, что чем меньше ток удержания тиристора, тем больше может быть величина и меньше мощность пускового сопротивления R 7. Поэтому здесь предпочтительно использовать тиристоры с малым током удержания. Часто в схемах тиристорных регуляторов применяют пороговые элементы с неизменным порогом срабатывания. При макетировании схемы автор решил так поступить чтобы обеспечить подачу в управляющий электрод тиристора импульсов постоянной амплитуды. Попытка стабилизировать порог срабатывания транзисторной схемы управления привела к ухудшению стабильности ее работы. Поэтому от стабилизации напряжения на конденсаторе C 1, при котором открываются транзисторы было решено отказаться; к точке соединения базы VT 1 и коллектора VT 2 подключен делитель R 4 R 5, питающийся пульсирующим напряжением с выпрямителя на диодах VD 1- VD 4. В этом случае схема работает устойчиво и в ней не замечено паразитных колебаний. Кроме обычных тиристоров в схеме тиристорного регулятора может быть использован оптотиристор. Здесь оптотиристор просто включен вместо обычного, но так как его фототиристор и светодиод изолированы друг от друга, схемы его применения в тиристорных регуляторах могут быть и другими. Заметим, что благодаря малому току удержания тиристоров ТО пусковое сопротивление R 7 требуется менее мощное, чем в схеме на рис. Поскольку автор опасался повредить светодиод оптотиристора большими импульсными токами, в схему было включено сопротивление R6. Как оказалось, схема работает и без этого сопротивления, причем без него схема лучше работает при низких напряжениях на выходе. Высоковольтные источники питания с тиристорным регулятором. При разработке высоковольтных источников питания с тиристорным регулятором за основу была взята схема управления оптотиристором, разработанная В. Буренковым ПРЗ для сварочных аппаратов. Для этой схемы разработаны и выпускаются печатные платы. Автор выражает благодарность В. Буренкову за образец такой платы. Схема одного из макетов регулируемого выпрямителя с использованием платы конструкции Буренкова приведена на рис. Детали, установленные на печатной плате обведены на схеме пунктиром. Как видно из рис. Эти детали предназначены для питания от сети V. Чтобы испытать схему тиристорного регулятора без переделок в печатной плате, использован силовой трансформатор ТБС,25У3, вторичная обмотка которого подключена таким образом, что с нее снимается переменное напряжение V , т. Схема управления работает аналогично описанным выше, т. Достоинством данной схемы является возможность подстройки напряжения, при котором открываются транзисторы при помощи R 4 , а также минимального сопротивления во времязадающей цепи при помощи R 5. Как показывает практика, иметь возможность такой подстройки весьма полезно, особенно если схема собирается в любительских условиях из случайных деталей. При помощи подстроечных сопротивлений R4 и R5 можно добиться регулировки напряжения в широких пределах и устойчивой работы регулятора. С этой схемы я начинал свои ОКР по разработке тиристорного регулятора. В ней же и был обнаружен пропуск запускающих импульсов при работе тиристора на емкостную нагрузку см. Желание повысить стабильность работы регулятора привело к появлению схемы рис. В ней автор опробовал работу тиристора с пусковым сопротивлением см. Заметим, что в схеме на рис. Между катодом оптотиристора и конденсатором фильтра включено проволочное сопротивление 10 W. Оно нужно для ограничения бросков тока через опторитистор. Пока это сопротивление не было установлено, после поворота ручки переменного сопротивления оптотиристор пропускал в нагрузку одну или несколько целых полуволн выпрямленного напряжения. На основании проведенных опытов была разработана схема выпрямителя с тиристорным регулятором, пригодная для практического использования. Она приведена на рис. Оптотиристор ТО кроме того, что имеет относительно малый ток удержания, позволяет соединить схему управления с общим проводом, что упрощает ее наладку, дистанционное управление. Поскольку схема управления и переменное сопротивление находятся под низкими напряжениями, прикосновение к ним безопасно. Схема управления и нагрузка питаются от одного выпрямителя на диодах VD 1- VD 4. Питание подается на схему управления через гасящие сопротивления R 1 A - R 1 E. При налаживании выяснилось, что схема работает устойчивее, если стабилитроны VD 5 и VD 6 зашунтировать сопротивлением R 9. Без этого сопротивления при малом выходном напряжении регулятор в положении наибольшего сопротивления в схеме возникали паразитные колебания. При установленном сопротивлении R 9 напряжение на катоде стабилитрона VD 5 имеет вид половин синусоиды, верхушки которой могут быть ограничены стабилитронами VD 5 и VD 6. Также оказалось, что точка соединения базы транзистора VT 2 и коллектора VT 1 очень чувствительна к действию наводок. Например, работу регулятора нарушало прикосновение к этой точке пальцем. После установки сопротивления R 10 чувствительность схемы управления к действию наводок значительно уменьшилась. Использован силовой трансформатор ТСА от цветных ламповых телевизоров. Печатная плата SCR 1 M 0 рис. Автор выражает благодарность Р. Пеплову за помощь с изготовлением и испытанием этой печатной платы. Поскольку автор разрабатывал выпрямитель с наибольшим выходным напряжением V , потребовалось иметь некоторый запас по выходному напряжению на случай снижения напряжения сети. Увеличить выходное напряжение оказалось возможным если пересоединить обмотки силового трансформатора, как показано на рис. Замечу также, что схема рис. Для этого на плате SCR 1 M 0 имеются дополнительные выводы от общего провода GND 1 и GND 2, от выпрямителя DC 1. Разработка и налаживание выпрямителя с тиристорным регулятором SCR 1 M 0 проводились совместно со студентом Р. C его помощью были сделаны фотографии модуля SCR 1 M 0 и осциллограмм. Вид модуля SCR 1 M 0 со стороны деталей. Вид модуля SCR 1 M 0 со стороны пайки. Вид модуля SCR 1 M 0 сбоку. Осциллограммы при малом напряжении. Минимальное положение регулятора напряжения. Осциллограммы при среднем напряжении. Среднее положение регулятора напряжения. Осциллограммы при максимальном напряжении. Максимальное положение регулятора напряжения. Возникло подозрение, что это явление возникает из-за того, что тиристор не успевает закрыться если он был открыт в самом конце полупериода. Тогда он может оставаться некоторое время открытым и пропустить ВЕСЬ следующий полупериод. Чтобы избавиться от этого недостатка схема регулятора была изменена. Было установлено два тиристора — каждый на свой полупериод. Схема SCR 1 M 0 с доработками. Подписаться на уведомления о новых комментариях. Приемники Жучки Трансиверы Синтезаторы Разное. Источники питания ЗУ БП Импульсные. Радиоаматор Радиоконструктор Книги Разная литература. У вас нет аккаунта? Четверг, 20 октября Оцените материал 1 2 3 4 5 35 голосов. Работа тиристорного выпрямителя на емкостную нагрузку В литературе описано большое количество тиристорных регуляторов мощности, работающих на переменном или пульсирующем токе с активной например, лампы накаливания или индуктивной например, электродвигатель нагрузкой. Опубликовано в Трансформаторные ИП. Теги выпрямители с тиристорным регулятором напряжения. Последнее от Антон Схемы различных телевизоров Схемы мониторов Acer Три металлоискателя на микросхемах Реверсивный тракт на биполярных транзисторах по мотивам Р Стабилизатор AMS Другие материалы в этой категории: Добавить комментарий Имя обязательное E-Mail обязательное Подписаться на уведомления о новых комментариях. Очень полезная статья-искал блок питания до 50 вольт ампер на Скажите пожалуйста можно ли в схеме вместо тиристора поставить 2 симистора тс Единст венное наверно придется подбирать напряжение открытия т. Не на чем больше не отразиться? Осци лографа нет жаль А так в инете очень мало статей про тиристорные и симисторные блоки питания. Еще раз огромное спасибо за ваш труд. Всё объяснил, разъяснил- большое СПАСИБО за твой труд. Ошибок в полятрности диодов не обнаружил. Один нагружен на нагрузку блока питания, а другой - на схему управления. При очевидной полезности данной статьи, весьма прискорбно, что в схемах на рис 9,10,11 есть грубые ошибки, заключающиеся в неправильном включении диодов 2-х полупериодного выпрямителя со средней точкой. Автору в своих рисунках надо бы быть повнимательнее. То что искал нашёл тут. Одна из схем очень помогла в ремонте схемы управления тиристором. Обновить список комментариев RSS лента комментариев этой записи. Источники питания Трансформаторные ИП Зарядные устройства Импульсные Сварочные аппараты КВ, УКВ Бытовая Электроника Авто-электрик Разное Опыт по ремонту Цифровые устройства Полезная информация Усилители. Полезные ссылки Измерения Новости Начинающим Литература Программы и прошивки Маркировка. Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…. Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…. Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…. Pахотел повторить, но буржуй просил за прошитый МК 14 евро, было принято решения догнать…. PICkit 2 это простой USB программатор для микроконтроллеров PIC, микросхем памяти и…. Импульсный блок питания Вт Мощность блока питания — около Вт, выходное напряжение…. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…. Начинаем проверку, особо обращая внимание на поврежденные, изменившие…. В году журнал РАДИО опубликовал схему СДУ, в которой использовался принцип цифрового…. Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…. AT atmega atmega8 ATX avr pic кв программатор avr антенна бп защита зу синтезатор частоты свет усилитель телефон термометр транзистор трансивер часы.
Как сделать регулятор оборотов электродвигателя 12в, 220в, 24в
Датчики влажности и температуры ДВТ DIY настольный 3D принтер. Очки с подсветкой и сменными окулярами. И змерения М икроконтроллеры С иловая электроника Э лектронные компоненты A rduino А втоматизация Б езопасность Б еспроводные технологии В етроэнергетика И нструменты и технологии С АПР и ПО С ветотехника С олнечная энергетика. Датчики влажности и температуры ДВТ Цена: Россия и страны СНГ. DIY настольный 3D принтер Цена: Очки с подсветкой и сменными окулярами Цена: Реклама на РЛ Размещение прайс листов Подписка на обновления Журналы: РадиоЛоцман Радиоежегодник Авторам Сотрудничество Контакты РЛ в социальных сетях:
Простой тиристорный регулятор от 5 до 160 А
Мусорные полигоны в московской области карта