31.03.21

[Домашняя]

Особенностью этого симисторного регулятора (рис.1) является то, что число подаваемых на нагрузку полупериодов сетевого напряжения при любом положении органа управления оказывается четным.

В результате, не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует подмагничивание магнитопровода подключенных к регулятору трансформаторов и электродвигателей. Мощность регулируется изменением числа периодов переменного напряжения, приложенного к нагрузке за определенный интервал времени. Питание устройства осуществляется от двух цепей. Первая — R1- VD1, вторая — R2-C1-VD4 Стабилитроны VD1 и VD4 ограничивают напряжение питания регулятора на уровне 15 В. Положительные импульсы, сформированные из соответствующих полупериодов сетевого напряжения, через диоды VD3 и VD5 заряжают конденсатор С2. Положительный импульс, снимаемый со стабилитрона VD4, имеет сдвиг во времени на η/2, т.к. ток через конденсатор С2 опережает напряжение на η/2 периода сетевого напряжения. Использование двух цепочек позволило получить выпрямленное напряжение без провалов и, следовательно, применить электролитический конденсатор небольшой емкости. На логическом элементе DD1.1 выполнен повторитель положительных импульсов за счет соединения одного из входов логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с общим проводом. Регулятор содержит генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью, выполненный на логических элементах DD1.2 и DD1.3. Один из входов этих логических элементов соединен с источником питания, поэтому они являются инверторами и, соединенные последовательно, образуют, генератор Частота следования импульсов составляет приблизительно 2 Гц, а длительность импульсов изменяется резистором R5. На D-триггере DD2 выполнен синхронизатор. Он необходим для того, чтобы длительность импульсов с генератора была кратной периоду сетевого напряжения. Импульсы с генератора поступают на D-вход триггера DD2. Поскольку выход логического элемента DD1.1 соединен с входом С DD2, его состояние изменяется в соответствии с уровнем на входе D в моменты нарастающих переходов сетевой синусоиды через ноль. В результате, длительности импульсов и пауз между ними на выходе триггера всегда остаются кратными периоду сетевого напряжения. Выходной сигнал с триггера DD2 поступает через усилитель тока на транзисторе VT1 на микросхему опторазвязки DA1. Она состоит из инфракрасного излучающего диода, оптически связанного с детектором двустороннего перехода напряжения сети через ноль и с симисторной выходной схемой. Импульсный выходной ток микросхемы DA1 может достигать 1 А, но только в момент включения силового симистора. Этот выход нельзя использовать как релейный, нагружая постоянной нагрузкой. Микросхема DA1 рассчитана на управление симисторами с двухполярным сигналом включения (ТС 122 ТС 142 и им подобные). Симисторы с однополярным сигналом включения в этой схеме не работают. Элементы регулятора размещены на двусторонней печатной плате, чертеж которой приведен на рис.2.

В симисторных регуляторах предпочтение отдается включению силового элемента в момент перехода сетевого напряжения через ноль. Это уменьшает импульсные помехи, устраняет коммутационные скачки напряжения из-за фазового сдвига между током и напряжением, а также снижает требования к сетевым фильтрам или позволяет вообще обойтись без них. Кроме того, симисторы работают в мягком режиме, и их надежность резко увеличивается. Симисторы выбираются в соответствии с мощностью нагрузки и допустимым обратным напряжением (не ниже 600 В). Симистор желательно защитить варистором (например, СН-1-560В), включенным параллельно. Соотношение числа периодов, в которых силовой симистор открыт и в которых он закрыт, а также средняя мощность, поступающая в нагрузку, зависят от положения движка резистора R5 (рис.1). Регулятор предназначен для регулирования мощности приборов, обладающих значительной инерцией (нагревателей и т.п.). Для регулирования яркости освещения он не пригоден, т.к. лампы будут сильно мигать.

Радиомир №5 2011г стр. 17