Фазовый регулятор мощности на сильноточных тринисторах

31.03.21

[Домашняя]

 

Большая часть регуляторов мощности, предназначенных для нагрузки, работающей в цепи переменного тока 220 В, построены на тринисторах и симисторах аналогичных КУ202, КУ208. Описания таких устройств, работающих с нагрузкой до 1 кВт, можно встретить на страницах многих радиолюбительских изданий. Если же, возникает необходимость управлять более мощной нагрузкой, до 8 кВт и даже более (лампы накаливания, электроплиты, водонагреватели, отопительные и сушильные установки), можно собрать устройство по схеме на рисунке. Конструкция представляет собой фазовый регулятор мощности, способный работать с нагрузкой от 25 Вт до 8 кВт и более. Устройство построено по схеме, близкой к традиционной.

Переменным резистором R1 регулируется момент открывания тринисторов и, соответственно, выходная мощность. На однопереходном транзисторе построен генератор коротких управляющих импульсов. Цепочка из стабилитрона VD1 и светодиода HL1 ограничивает амплитуду выпрямленного напряжения. Тринистор средней мощности VS1 предназначен для раскачки каскада на мощных тринисторах VS2 и VS3, включенных встречно - параллельно, что, в данном случае позволяет обойтись без мощного выпрямительного моста и предназначенного для него массивного теплоотвода. Такое построение обеспечивает не только надежное открывание этих тринисторов, но и позволяет данному регулятору работать с нагрузкой небольшой мощности, благодаря тому, что тринисторы типа КУ221 имеют меньший, чем Т123 ток удержания. Узел из конденсаторов СЗ-С6 и резисторов R9, R10 подавляет импульсные помехи, как создаваемые этим регулятором, так и проникающие со стороны сети, которые могут оказывать дестабилизирующее воздействие на тринисторы, когда те находятся в закрытом состоянии. Униполярный светодиод HL2 показывает, что на нагрузку подается питание. Мощный дроссель L1 подавляет часть помех, в основном, в диапазоне KB и УКВ, которые могут мешать работе радиоприемных устройств. В регуляторе можно использовать постоянные резисторы типов МЛТ, Р1-7, С2-23, С2-ЗЗН. Переменный резистор R1 типа СПЗ-30, СП-1, СПЗ-4а, СПЗ-33-32. На его ось обязательно надевается ручка из изоляционного материала. Конденсаторы С1, С2, С5, С6 типов К73-15, К73-11, К73-17, К74-24В, при этом, C5 и С6 следует взять на напряжение не менее 400В. С3, С4 — керамические емкостью 1000...6800 пФ типа К15-5. Можно установить большое число таких конденсаторов меньшей емкости. Стабилитрон VD1 — любой маломощный на напряжение стабилизации 12 В, например, Д814В, КС182А, КС191Ж, КС508А, КС510А, 1N6000B. Диодный мост VD2 можно заменить на DB106, RB155, RB157, RC205 — RC207, КВР06, КВР08 или на четыре выпрямительных диода типов КД243Е, КД247В, КД258В, КД226Г, 1N4004 или аналогичных. Диоды VD3 и VD4 — любые из серий КД105, КД209, КД247, 1N4001- 1N4007. На место светодиода HL1 подойдет любой из серий АЛ307, КИПД21, КИПД40, L1503, L1543. Двухкристальный светодиод желтого цвета свечения в круглом корпусе диаметром 5 мм можно заменит на L57GGD — зеленый, L57UD, L57SRCRO — красные, L57EYW — красный / желтый, L57GYW — зеленый / желтый и другими аналогичными светодиодами серий L117, КИПД41, КИПД45. Однопереходной транзистор заменяется на КТ117 с любым буквенным индексом или на КТ133А, КТ1336, 2N4870. Тринистор VS1 — любой из серии КУ221. Если вместо него установить, например, КУ201Н, то надежность и стабильность работы устройства снизятся. Тринисторы VS2 и VS3, выдерживающие напряжение более 400 В и ток до 250 А, устанавливаются на четыре штыревых или ребристых теплоотвода, с площадью охлаждающей поверхности по 300 см2 каждый, по два теплоотвода на один тринистор. При установке обязательно используется теплопроводная паста. Дроссель L1 наматывается жгутом из проводов ПЭВ-2 общим сечением 10-15 см2 — 12 витков на ферритовом сердечнике от строчного трансформатора серии ТВС110-Л от лампового черно-белого телевизора. Подбором емкости конденсатора С2 доби­ваются, чтобы регулировка мощности от минимальной до максимальной соответствовала полному повороту оси резистора R1. Все сильноточные цепи выполняются монтажным проводом сечением не менее 6 см2. Этим же проводом, прикрученным к теплоотводам, выполняются соединения анод-катод тринисторов VS2, VS3. Устройство может быть смонтировано в корпусе от телевизионного стабилизатора напряжения СН315 "Украина-2" размерами 300x190x89 мм. Теоретически, регулятор способен работать с нагрузкой мощностью до 50 кВт, но это потребует соответствующего монтажа, корпуса и принудительного воздушного или водяного охлаждения, так как тепловая мощность, выделяемая тринисторами, превысит 400 Вт. При наладке и эксплуатации устройства следует соблюдать меры безопасности, принятые для работы с приборами, гальванически связанными с осветительной сетью.

Радиоконструктор №2 2003г стр. 25

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 31.03.2021