Eine Auswahl von Schaltkreisen und eine Beschreibung der Funktionsweise eines Leistungsreglers mit Triacs und mehr. Triac-Leistungsreglerschaltungen eignen sich gut zur Verlängerung der Lebensdauer von Glühlampen und zur Anpassung ihrer Helligkeit. Oder zur Stromversorgung nicht standardmäßiger Geräte, beispielsweise 110 Volt.

Die Abbildung zeigt eine Schaltung eines Triac-Leistungsreglers, die geändert werden kann, indem die Gesamtzahl der Netzwerkhalbzyklen geändert wird, die der Triac über ein bestimmtes Zeitintervall durchläuft. Die Elemente der Mikroschaltung DD1.1.DD1.3 werden mit einer Schwingungsperiode von etwa 15 bis 25 Netzwerkhalbzyklen hergestellt.

Das Tastverhältnis der Impulse wird durch den Widerstand R3 geregelt. Der Transistor VT1 soll zusammen mit den Dioden VD5-VD8 den Moment binden, in dem der Triac beim Übergang der Netzspannung durch Null eingeschaltet wird. Grundsätzlich ist dieser Transistor offen bzw. eine „1“ wird an den Eingang DD1.4 gesendet und der Transistor VT2 mit Triac VS1 ist geschlossen. Im Moment des Nulldurchgangs schließt und öffnet der Transistor VT1 fast sofort. Wenn in diesem Fall der Ausgang DD1.3 1 war, ändert sich der Zustand der Elemente DD1.1.DD1.6 nicht, und wenn der Ausgang DD1.3 „Null“ war, dann ändert sich der Zustand der Elemente DD1.4.DD1 .6 erzeugt einen kurzen Impuls, der vom Transistor VT2 verstärkt wird und den Triac öffnet.

Solange am Ausgang des Generators eine logische Null anliegt, läuft der Vorgang nach jedem Übergang der Netzspannung durch den Nullpunkt zyklisch ab.

Die Basis der Schaltung ist ein ausländischer Triac mac97a8, mit dem Sie angeschlossene Hochleistungslasten schalten können. Zur Regelung habe ich einen alten sowjetischen variablen Widerstand und eine normale LED als Anzeige verwendet.

Der Triac-Leistungsregler nutzt das Prinzip der Phasensteuerung. Der Betrieb der Leistungsreglerschaltung basiert auf der Änderung des Einschaltzeitpunkts des Triac relativ zum Übergang der Netzspannung durch Null. Zu Beginn der positiven Halbwelle befindet sich der Triac im geschlossenen Zustand. Mit zunehmender Netzspannung wird der Kondensator C1 über einen Teiler aufgeladen.

Die ansteigende Spannung am Kondensator ist gegenüber der Netzspannung um einen Betrag phasenverschoben, der vom Gesamtwiderstand beider Widerstände und der Kapazität des Kondensators abhängt. Der Kondensator wird aufgeladen, bis die Spannung an ihm den „Durchbruch“-Pegel des Dinistors von etwa 32 V erreicht.

In dem Moment, in dem der Dinistor öffnet, öffnet sich auch der Triac und ein Strom fließt durch die an den Ausgang angeschlossene Last, abhängig vom Gesamtwiderstand des offenen Triacs und der Last. Der Triac bleibt bis zum Ende des Halbzyklus geöffnet. Mit dem Widerstand VR1 stellen wir die Öffnungsspannung von Dinistor und Triac ein und regulieren so die Leistung. Zum Zeitpunkt der negativen Halbwelle ist der Schaltungsbetriebsalgorithmus ähnlich.

Option der Schaltung mit geringfügigen Änderungen für 3,5 kW

Die Steuerungsschaltung ist einfach, die Lastleistung am Ausgang des Gerätes beträgt 3,5 kW. Mit diesem selbstgebauten Amateurfunkgerät können Sie Beleuchtung, Heizelemente und vieles mehr einstellen. Der einzige wesentliche Nachteil dieser Schaltung besteht darin, dass Sie auf keinen Fall eine induktive Last daran anschließen können, da der Triac sonst durchbrennt!

Im Design verwendete Funkkomponenten: Triac T1 - BTB16-600BW oder ähnlich (KU 208 oder VTA, VT). Dinistor T – Typ DB3 oder DB4. Kondensator 0,1 µF Keramik.

Der Widerstand R2 von 510 Ohm begrenzt die maximale Spannung am Kondensator auf 0,1 μF. Wenn Sie den Reglerschieber auf die Position 0 Ohm stellen, beträgt der Stromkreiswiderstand etwa 510 Ohm. Die Kapazität wird über die Widerstände R2 510 Ohm und den variablen Widerstand R1 420 kOhm aufgeladen. Nachdem U am Kondensator den Öffnungspegel des Dinistors DB3 erreicht hat, erzeugt dieser einen Impuls, der den Triac entsperrt, woraufhin bei weiterem Durchgang der Sinuskurve Der Triac ist gesperrt. Die Öffnungs- und Schließfrequenz von T1 hängt vom Pegel von U am 0,1 μF-Kondensator ab, der vom Widerstandswert des variablen Widerstands abhängt. Das heißt, durch die Unterbrechung des Stroms (bei hoher Frequenz) reguliert die Schaltung dadurch die Ausgangsleistung.

Mit jeder positiven Halbwelle der Eingangswechselspannung wird die Kapazität C1 über eine Kette von Widerständen R3, R4 aufgeladen. Wenn die Spannung am Kondensator C1 gleich der Öffnungsspannung des Dinistors VD7 wird, kommt es zu seinem Durchbruch und die Kapazität wird zerstört über die Diodenbrücke VD1-VD4 sowie den Widerstand R1 und die Steuerelektrode VS1 entladen. Zum Öffnen des Triacs wird eine elektrische Kette aus den Dioden VD5, VD6, dem Kondensator C2 und dem Widerstand R5 verwendet.

Es ist notwendig, den Wert des Widerstands R2 so zu wählen, dass bei beiden Halbwellen der Netzspannung der Regler-Triac zuverlässig arbeitet, und es ist auch notwendig, die Werte der Widerstände R3 und R4 so zu wählen, dass beim variablen Widerstand Wenn Sie den Knopf R4 drehen, ändert sich die Spannung an der Last sanft vom minimalen zum maximalen Wert. Anstelle des Triacs TC 2-80 können Sie auch TC2-50 oder TC2-25 verwenden, allerdings kommt es zu einem leichten Verlust der zulässigen Leistung in der Last.

Als Triac wurden KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 und ihre Analoga verwendet. In dem Moment, in dem der Triac geschlossen ist, wird der Kondensator C1 über die angeschlossene Last und die Widerstände R1 und R2 aufgeladen. Die Ladegeschwindigkeit wird durch den Widerstand R2 verändert, der Widerstand R1 dient zur Begrenzung des Maximalwerts des Ladestroms

Bei Erreichen des Schwellenspannungswerts an den Kondensatorplatten öffnet sich der Schalter, der Kondensator C1 wird schnell zur Steuerelektrode entladen und schaltet den Triac vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand um, der Triac umgeht den Stromkreis R1; R2, C1. In dem Moment, in dem die Netzspannung den Nulldurchgang durchläuft, schließt der Triac, dann wird der Kondensator C1 wieder aufgeladen, allerdings mit einer negativen Spannung.

Kondensator C1 von 0,1...1,0 µF. Widerstand R2 1,0...0,1 MOhm. Der Triac wird durch einen positiven Stromimpuls an der Steuerelektrode mit positiver Spannung am konventionellen Anodenanschluss und durch einen negativen Stromimpuls an der Steuerelektrode mit negativer Spannung an der konventionellen Kathode eingeschaltet. Daher muss das Schlüsselelement für den Regler bidirektional sein. Als Schlüssel können Sie einen bidirektionalen Dinistor verwenden.

Die Dioden D5-D6 dienen zum Schutz des Thyristors vor einem möglichen Durchschlag durch Sperrspannung. Der Transistor arbeitet im Lawinendurchbruchmodus. Seine Durchbruchspannung beträgt etwa 18-25 Volt. Wenn Sie P416B nicht finden, können Sie versuchen, einen Ersatz dafür zu finden.

Der Impulstransformator ist auf einen Ferritring mit einem Durchmesser von 15 mm, Güteklasse N2000, gewickelt. Der Thyristor kann durch KU201 ersetzt werden

Die Schaltung dieses Leistungsreglers ähnelt den oben beschriebenen Schaltungen, lediglich die Entstörschaltung C2, R3 ist eingeführt und der Schalter SW ermöglicht die Unterbrechung des Ladekreises des Steuerkondensators, was zu einer sofortigen Sperrung des Triacs führt und Trennen der Last.

C1, C2 – 0,1 MKF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 – Dinistor, BTA26-600B – Triac, 1N4148/16 V – Diode, jede LED.

Der Regler dient zur Regelung der Lastleistung in Stromkreisen bis 2000 W, Glühlampen, Heizgeräten, Lötkolben, Asynchronmotoren, Autoladegeräten, und wenn Sie den Triac durch einen leistungsstärkeren ersetzen, kann er in der Stromregelung verwendet werden Schaltung in Schweißtransformatoren.

Das Funktionsprinzip dieser Leistungsreglerschaltung besteht darin, dass die Last nach einer ausgewählten Anzahl übersprungener Halbzyklen eine Halbwelle der Netzspannung erhält.

Die Diodenbrücke richtet Wechselspannung gleich. Der Widerstand R1 und die Zenerdiode VD2 bilden zusammen mit dem Filterkondensator eine 10-V-Stromquelle zur Versorgung der Mikroschaltung K561IE8 und des Transistors KT315. Die gleichgerichteten positiven Halbwellen der durch den Kondensator C1 fließenden Spannung werden durch die Zenerdiode VD3 auf einem Pegel von 10 V stabilisiert. Somit folgen Impulse mit einer Frequenz von 100 Hz dem Zähleingang C des K561IE8-Zählers. Wenn der Schalter SA1 mit Ausgang 2 verbunden ist, liegt an der Basis des Transistors ständig ein logischer Eins-Pegel an. Weil der Reset-Impuls der Mikroschaltung sehr kurz ist und der Zähler mit demselben Impuls neu starten kann.

Pin 3 wird auf den logischen Eins-Pegel gesetzt. Der Thyristor wird geöffnet sein. Die gesamte Leistung wird an der Last abgegeben. In allen nachfolgenden Positionen von SA1 an Pin 3 des Zählers durchläuft ein Impuls 2-9 Impulse.

Der K561IE8-Chip ist ein Dezimalzähler mit einem Positionsdecoder am Ausgang, sodass der logische Eins-Pegel an allen Ausgängen periodisch ist. Wenn der Schalter jedoch am Ausgang 5 (Pin 1) installiert ist, erfolgt die Zählung nur bis 5. Wenn der Impuls den Ausgang 5 durchläuft, wird die Mikroschaltung auf Null zurückgesetzt. Die Zählung beginnt bei Null und an Pin 3 erscheint für die Dauer eines Halbzyklus ein logischer Eins-Pegel. Während dieser Zeit öffnen Transistor und Thyristor, eine Halbwelle geht an die Last. Um es klarer zu machen, präsentiere ich Vektordiagramme des Schaltungsbetriebs.

Wenn Sie die Lastleistung reduzieren müssen, können Sie einen weiteren Zählerchip hinzufügen, indem Sie Pin 12 des vorherigen Chips mit Pin 14 des nächsten verbinden. Durch den Einbau eines weiteren Schalters können Sie die Leistung auf bis zu 99 Fehlimpulse anpassen. Diese. Sie können etwa ein Hundertstel der Gesamtleistung erhalten.

Die Mikroschaltung KR1182PM1 verfügt über zwei Thyristoren und eine Steuereinheit dafür. Die maximale Eingangsspannung der Mikroschaltung KR1182PM1 beträgt etwa 270 Volt, und die maximale Belastung kann 150 Watt ohne Verwendung eines externen Triacs und bis zu 2000 W bei Verwendung erreichen, auch unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Triac installiert wird am Kühler.

Um das Ausmaß externer Störungen zu reduzieren, werden der Kondensator C1 und die Induktivität L1 verwendet, und die Kapazität C4 ist für ein reibungsloses Einschalten der Last erforderlich. Die Einstellung erfolgt über den Widerstand R3.

Eine Auswahl relativ einfacher Reglerschaltungen für einen Lötkolben wird einem Funkamateur das Leben erleichtern.

Bei der Kombination geht es darum, die Benutzerfreundlichkeit eines digitalen Reglers mit der Flexibilität eines einfachen Reglers zu kombinieren.

Die betrachtete Leistungsreglerschaltung arbeitet nach dem Prinzip der Änderung der Anzahl der Perioden der Eingangswechselspannung, die zur Last gelangt. Dies bedeutet, dass das Gerät aufgrund des sichtbaren Blinkens nicht zur Helligkeitsverstellung von Glühlampen verwendet werden kann. Die Schaltung ermöglicht die Leistungsregelung innerhalb von acht voreingestellten Werten.

Es gibt eine Vielzahl klassischer Thyristor- und Triac-Reglerschaltungen, aber dieser Regler basiert auf einer modernen Elementbasis und war darüber hinaus phasenbasiert, d.h. überträgt nicht die gesamte Halbwelle der Netzspannung, sondern nur einen bestimmten Teil davon und begrenzt dadurch die Leistung, da der Triac nur bei der erforderlichen Phasenlage öffnet.

Der Artikel beschreibt die Funktionsweise eines Thyristor-Leistungsreglers, dessen Diagramm im Folgenden dargestellt wird

Im Alltag besteht sehr oft die Notwendigkeit, die Leistung von Haushaltsgeräten wie Elektroherden, Lötkolben, Boilern und Heizelementen, im Transportwesen – Motordrehzahl usw. – zu regulieren. Zur Rettung kommt das einfachste Amateurfunkdesign – ein Leistungsregler auf einem Thyristor. Der Zusammenbau eines solchen Geräts wird nicht schwierig sein; es kann das allererste selbstgebaute Gerät sein, das die Funktion übernimmt, die Temperatur der Lötkolbenspitze eines unerfahrenen Funkamateurs einzustellen. Es ist erwähnenswert, dass fertige Lötstationen mit Temperaturregelung und anderen netten Funktionen um eine Größenordnung teurer sind als ein einfacher Lötkolben. Mit einem minimalen Teilesatz können Sie einen einfachen Thyristor-Leistungsregler für die Wandmontage zusammenbauen.

Zu Ihrer Information: Die Oberflächenmontage ist eine Methode zur Montage radioelektronischer Komponenten ohne Verwendung einer Leiterplatte und ermöglicht mit gutem Geschick die schnelle Montage elektronischer Geräte mittlerer Komplexität.

Sie können auch einen Thyristorregler bestellen, und für diejenigen, die es selbst herausfinden möchten, wird unten ein Diagramm dargestellt und das Funktionsprinzip erklärt.

Dies ist übrigens ein einphasiger Thyristor-Leistungsregler. Ein solches Gerät kann zur Steuerung von Leistung oder Geschwindigkeit verwendet werden. Allerdings müssen wir dies zunächst verstehen, denn so können wir verstehen, für welche Last es besser ist, einen solchen Regler zu verwenden.

Wie funktioniert ein Thyristor?

Ein Thyristor ist ein gesteuertes Halbleiterbauelement, das Strom in eine Richtung leiten kann. Das Wort „gesteuert“ wurde nicht ohne Grund verwendet, denn mit seiner Hilfe kann man im Gegensatz zu einer Diode, die ebenfalls nur an einen Pol Strom leitet, den Zeitpunkt wählen, an dem der Thyristor beginnt, Strom zu leiten. Der Thyristor hat drei Ausgänge:

• Anode.
• Kathode.
• Steuerelektrode.

Damit Strom durch den Thyristor fließen kann, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Das Teil muss sich in einem Stromkreis befinden, der unter Spannung steht, und an der Steuerelektrode muss ein kurzzeitiger Impuls angelegt werden. Im Gegensatz zu einem Transistor erfordert die Steuerung eines Thyristors kein Halten des Steuersignals. Die Nuancen enden hier noch nicht: Der Thyristor kann nur durch Unterbrechen des Stroms im Stromkreis oder durch Erzeugen einer umgekehrten Anoden-Kathoden-Spannung geschlossen werden. Dies bedeutet, dass der Einsatz eines Thyristors in Gleichstromkreisen sehr spezifisch und oft unklug ist. In Wechselstromkreisen, beispielsweise in einem Gerät wie einem Thyristor-Leistungsregler, ist der Stromkreis jedoch so aufgebaut, dass eine Schließbedingung gewährleistet ist . Jede Halbwelle schließt den entsprechenden Thyristor.

Höchstwahrscheinlich verstehen Sie nicht alles? Verzweifeln Sie nicht – im Folgenden wird der Betrieb des fertigen Geräts ausführlich beschrieben.

Anwendungsbereich von Thyristorreglern

In welchen Schaltkreisen ist der Einsatz eines Thyristor-Leistungsreglers effektiv? Mit der Schaltung können Sie die Leistung von Heizgeräten perfekt regulieren, also die aktive Last beeinflussen. Beim Arbeiten mit einer stark induktiven Last kann es sein, dass die Thyristoren einfach nicht schließen, was zum Ausfall des Reglers führen kann.

Ist es möglich, einen Motor zu haben?

Ich denke, viele der Leser haben Bohrmaschinen, Winkelschleifer, die im Volksmund „Schleifmaschinen“ genannt werden, und andere Elektrowerkzeuge gesehen oder benutzt. Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass die Anzahl der Umdrehungen von der Tiefe des Drückens des Auslöseknopfs des Geräts abhängt. In diesem Element ist ein Thyristor-Leistungsregler eingebaut (dessen Diagramm unten dargestellt ist), mit dessen Hilfe die Drehzahl verändert wird.

Beachten Sie! Der Thyristorregler kann die Drehzahl von Asynchronmotoren nicht ändern. So wird bei Kommutatormotoren, die mit einer Bürstenanordnung ausgestattet sind, die Spannung geregelt.

Schema von einem und zwei Thyristoren

Eine typische Schaltung zum Zusammenbau eines Thyristor-Leistungsreglers mit eigenen Händen ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die Ausgangsspannung dieser Schaltung beträgt 15 bis 215 Volt; bei Verwendung der angegebenen Thyristoren auf Kühlkörpern beträgt die Leistung etwa 1 kW. Die Umschaltung mit der Lichthelligkeitssteuerung erfolgt übrigens nach einem ähnlichen Schema.

Wenn Sie die Spannung nicht vollständig regeln müssen und lediglich einen Ausgang von 110 bis 220 Volt wünschen, verwenden Sie dieses Diagramm, das einen Einweg-Thyristor-Leistungsregler zeigt.

Wie es funktioniert?

Die unten beschriebenen Informationen gelten für die meisten Systeme. Die Buchstabenbezeichnungen werden entsprechend der ersten Schaltung des Thyristorreglers übernommen

Auch ein Thyristor-Leistungsregler, dessen Funktionsprinzip auf einer Phasenanschnittsteuerung des Spannungswertes basiert, verändert die Leistung. Dieses Prinzip liegt darin, dass die Last unter normalen Bedingungen von der Wechselspannung des Haushaltsnetzes beeinflusst wird, die sich nach einem Sinusgesetz ändert. Oben wurde bei der Beschreibung des Funktionsprinzips eines Thyristors gesagt, dass jeder Thyristor in eine Richtung arbeitet, das heißt, er steuert seine eigene Halbwelle aus einer Sinuswelle. Was bedeutet das?

Wenn Sie eine Last regelmäßig zu einem genau definierten Zeitpunkt mit einem Thyristor anschließen, ist der Wert der Effektivspannung niedriger, da ein Teil der Spannung (der Effektivwert, der auf die Last „fällt“) geringer ist als die Netzspannung. Dieses Phänomen wird in der Grafik veranschaulicht.

Der schraffierte Bereich ist der Belastungsbereich, der belastet wird. Der Buchstabe „a“ auf der horizontalen Achse gibt den Öffnungsmoment des Thyristors an. Wenn die positive Halbwelle endet und die Periode mit der negativen Halbwelle beginnt, schließt einer der Thyristoren und gleichzeitig öffnet der zweite Thyristor.

Lassen Sie uns herausfinden, wie unser spezifischer Thyristor-Leistungsregler funktioniert

Schema eins

Legen wir vorab fest, dass anstelle der Wörter „positiv“ und „negativ“ „erste“ und „zweite“ (Halbwelle) verwendet werden.

Wenn also die erste Halbwelle auf unseren Stromkreis einzuwirken beginnt, beginnen sich die Kondensatoren C1 und C2 aufzuladen. Ihre Ladegeschwindigkeit wird durch Potentiometer R5 begrenzt. Dieses Element ist variabel und mit seiner Hilfe wird die Ausgangsspannung eingestellt. Wenn am Kondensator C1 die zum Öffnen des Dinistors VS3 erforderliche Spannung erscheint, öffnet sich der Dinistor und es fließt Strom durch ihn, mit dessen Hilfe der Thyristor VS1 geöffnet wird. Der Zeitpunkt des Zusammenbruchs des Dinistors ist Punkt „a“ in der im vorherigen Abschnitt des Artikels dargestellten Grafik. Wenn der Spannungswert durch Null geht und der Stromkreis unter der zweiten Halbwelle steht, schließt der Thyristor VS1 und der Vorgang wiederholt sich erneut, nur für den zweiten Dinistor, den Thyristor und den Kondensator. Die Widerstände R3 und R3 dienen der Steuerung und R1 und R2 dienen der thermischen Stabilisierung des Stromkreises.

Das Funktionsprinzip des zweiten Stromkreises ist ähnlich, er steuert jedoch nur eine der Halbwellen der Wechselspannung. Wenn Sie nun das Funktionsprinzip und die Schaltung kennen, können Sie einen Thyristor-Leistungsregler mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen oder reparieren.

Verwendung des Atemreglers im Alltag und Sicherheitsvorkehrungen

Es muss gesagt werden, dass dieser Stromkreis keine galvanische Trennung vom Netzwerk bietet, sodass die Gefahr eines Stromschlags besteht. Das bedeutet, dass Sie die Reglerelemente nicht mit den Händen berühren sollten. Es muss ein isoliertes Gehäuse verwendet werden. Sie sollten das Design Ihres Geräts so gestalten, dass Sie es nach Möglichkeit in einem verstellbaren Gerät verstecken können und in der Hülle freien Platz finden. Wenn das verstellbare Gerät fest angebracht ist, ist es in der Regel sinnvoll, es über einen Schalter mit einem Dimmer zu verbinden. Diese Lösung schützt teilweise vor Stromschlägen, macht die Suche nach einem geeigneten Gehäuse überflüssig, hat ein ansprechendes Aussehen und wird industriell hergestellt.

Das in Abb. 1 dargestellte Gerät ist für eine sanfte Regelung bei Lasten mit geringer Leistung ausgelegt. Mit seiner Hilfe können Sie ein zweites zusätzliches Funkgerät aus einer Stromquelle mit Stromreserven versorgen. Beispielsweise versorgt ein 15...20-V-Netzteil den erforderlichen Stromkreis mit Strom, Sie müssen jedoch zusätzlich einen Transistorempfänger mit Strom versorgen, der eine niedrigere Versorgungsspannung (3...9 V) hat. Planen Hergestellt auf einem epitaktisch-planaren Feldeffekttransistor mit einem pn-Übergang und einem n-Kanal KP903. Beim Betrieb des Geräts wird die Eigenschaft der Strom-Spannungs-Kennlinie dieses Transistors bei unterschiedlichen Spannungen zwischen Gate und Source genutzt. Die Kennlinienfamilie KP903A...B ist in angegeben. Die Eingangsversorgungsspannung dieses Gerätes beträgt 15...20 V. Widerstand R2 Typ PPB-ZA mit einem Nennwert von 150 Ohm. Mit seiner Hilfe können Sie die erforderliche Spannung in der Last einstellen. Nachteil Regler ist der Anstieg des Innenwiderstands des Geräts bei sinkender Betriebsspannung. T160 Stromreglerschaltung Abbildung 2 zeigt planen Indikator Stromspannung Der oben beschriebene Regler ist auf einem Feldeffekttransistor KP103 aufgebaut. Das Gerät dient der Steuerung Stromspannung unter Last. Anschließen dieser Anzeige an das Gerät Regler erfolgt nach dem angegebenen Diagramm. Abhängig vom Buchstabenindex KP103 des im Stromkreis installierten Indikators (Abb. 2) erfassen wir (in dem Moment, in dem die HL1-LED bei steigender Ausgangsspannung aufleuchtet) die Betriebsspannung in der Last. Der Effekt der Fixierung unterschiedlicher Spannungen in der Last wird dadurch erzielt, dass die KP103-Kanaltransistoren unterschiedliche haben Stromspannung Cutoff abhängig vom Buchstabenindex, zum Beispiel beträgt er für den KP103E-Transistor 0,4-1,5 V, für den KP103Zh - 0,5-2,2 V, für den KP103I - 0,8-3 V usw. Nach der Installation des Transistors...

Für die Schaltung „Einfacher Leistungsregler“.

Die Last dieser einfachen Leistung kann Glühlampen, Heizgeräte verschiedener Art usw. umfassen, wobei die Leistung den verwendeten Thyristoren entspricht. Die Methode zum Einrichten des Reglers ist in der Auswahl eines variablen Steuerwiderstands enthalten. Allerdings ist es am besten, ein solches Potentiometer in Reihe mit einem Konstantwiderstand zu wählen, damit die Spannung am Leistungsausgang in einem möglichst großen Bereich schwankt. A. ANDRIENKO, Kostroma....

Für die Schaltung „Universelle Niederspannungs-Stromversorgung“.

In der Praxis werden für die Stromversorgung verschiedener Geräte sehr oft 3 bis 12 V benötigt. Mit dem beschriebenen Netzteil können Sie die folgenden Serien erhalten: 3; 4,5(5); 9; 12 V bei Laststrom bis 300 mA. Es ist möglich, die Polarität der Ausgangsspannung schnell zu ändern. ...

Für die Schaltung „SPANNUNGSKONVERTER“.

Stromversorgung KONVERTER S. Sych225876, Gebiet Brest, Bezirk Kobryn, Dorf Orechowski, Leninstr., 17 - 1. Ich schlage eine einfache und zuverlässige Wandlerschaltung vor Stromspannung zur Steuerung von Varicaps in verschiedenen Ausführungen, die bei Versorgung mit 9 V 20 V erzeugen. Die Wandlervariante mit Spannungsvervielfacher wurde gewählt, da sie als die wirtschaftlichste gilt. Darüber hinaus stört es den Radioempfang nicht. Auf den Transistoren VT1 und VT2 ist ein nahezu rechteckiger Impulsgenerator aufgebaut. Ein Spannungsvervielfacher wird aus den Dioden VD1...VD4 und den Kondensatoren C2...C5 aufgebaut. Der Widerstand R5 und die Zenerdioden VD5, VD6 bilden einen parametrischen Spannungsstabilisator. Der Kondensator C6 am Ausgang ist ein Hochpassfilter. Der Stromverbrauch des Konverters hängt davon ab Stromspannung Stromversorgung und Anzahl der Varicaps sowie deren Typ. Es empfiehlt sich, das Gerät mit einer Abschirmung zu umschließen, um Störungen durch den Generator zu reduzieren. Ein korrekt zusammengebautes Gerät funktioniert sofort und ist für die Nennleistung der Teile unkritisch....

Für die Schaltung „Spannungswandler 5 -> 230V“

Stromversorgungswandler 5 -> 230 V Chips: DD1 - K155LA3 DD2 - K1554TM2 Transistoren: VT1 - VT3 - KT698G, VT2 - VT4 - KT827B, VT5 - KT863Widerstände: R1 - 910, R2 - 1k, R3 - 1k, R4 -120 0,25 W, R5 – 120 0,25 W, R6 – 500 0,25 W, R7 – R8 – 56 Ohm 2 W, R9 – 1,5 kOm2W Diode VD5 – KC620A zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren: C1 – 10H5 C2 – 22 μF x450 V Transformator: T1 – zwei Wicklungen von 10 Volt t in Reihe geschaltet 16A; eine Wicklung bei 220 Volt, Strom 1A, Frequenz 25 kHz = Konverter Stromspannung 5 - 230V...

Für das Diagramm „Reparatur eines Ladegeräts für einen MPEG4-Player“

Nach zwei Monaten Nutzung versagte das „namenlose“ Ladegerät für einen Pocket-MPEG4/MP3/WMA-Player. Natürlich gab es keinen Schaltplan dafür, also musste ich ihn von der Platine zeichnen. Die Nummerierung der aktiven Elemente darauf (Abb. 1) ist bedingt, der Rest entspricht den Beschriftungen auf der Leiterplatte des Konverters Stromspannung implementiert auf einem Hochspannungstransistor VT1 Typ MJE13001 mit geringer Leistung und einer Ausgangsstabilisierungseinheit Stromspannung erzeugt auf Transistor VT2 und Optokoppler VU1. Darüber hinaus schützt der Transistor VT2 VT1 vor Überlastung. Der Transistor VT3 soll das Ende des Batterieladevorgangs anzeigen. Bei der Inspektion des Produkts stellte sich heraus, dass der Transistor VT1 „ausgefallen“ und VT2 defekt war. Auch der Widerstand R1 ist durchgebrannt. Die Fehlerbehebung dauerte nicht länger als 15 Minuten. Bei einer ordnungsgemäßen Reparatur eines radioelektronischen Produkts reicht es jedoch in der Regel nicht aus, Fehler nur zu beseitigen. Sie müssen auch die Gründe für deren Auftreten herausfinden, damit so etwas nicht noch einmal passiert. Radomkrofon-Schaltungen Wie sich herausstellte, erwärmte sich der im TO-92-Gehäuse hergestellte Transistor VT1 während der Betriebsstunde des Ladegeräts bei ausgeschalteter Last und geöffnetem Gehäuse auf eine Temperatur von etwa 90 ° C. Da keine leistungsfähigeren Transistoren in der Nähe waren, die den MJE13001 ersetzen könnten, habe ich beschlossen, einen kleinen Kühlkörper darauf zu kleben. Ein Foto des Ladegeräts ist in Abb. 2 dargestellt. Ein Duraluminiumstrahler mit den Abmessungen 37x15x1 mm wird mit Radial-Telekommunikationskleber auf den Transistorkörper geklebt. Derselbe Kleber kann zum Verkleben des Kühlers mit der Platine verwendet werden. Mit dem Kühlkörper sank die Temperatur des Transistorkörpers auf 45...50°C. Der Grund für die zunächst starke Erwärmung des Transistors VT1. Vielleicht liegt es an der „Vereinfachung“ beim Zusammenbau seiner Dämpferschaltung. Das Design und die Topologie der Leiterplatte geben Anlass zu der Annahme, dass...

Für das Diagramm „Leistungsregler auf drei Teilen“

Widerstands- und Transistor-Leistungsregler erleben in letzter Zeit eine wahre Renaissance. Sie sind am unwirtschaftlichsten. Sie können den Wirkungsgrad auf die gleiche Weise steigern wie durch das Einschalten einer Diode (siehe Abbildung). In diesem Fall wird eine günstigere Kontrollgrenze erreicht (50-100 %). Halbleiterbauelemente können auf einem Kühlkörper platziert werden. Yu.I.Borodaty, Gebiet Iwano-Frankiwsk. Literatur 1. Danilchuk A.A. Leistungsregler für Lötkolben / /Radioamator-Electric. -2000. -Nr. 9. -S.23. 2.Rishtun A Spannungsregler auf sechs Teilen //Radioamator-Electric. -2000. -Nr. 11. -S.15....

Für die Schaltung „Wandler DC 12 V auf AC 220 V“

NetzteilKonverter DC 12 V auf AC 220 V Anton Stoilov Angeboten planen Gleichstromwandler Stromspannung 12 V Wechselstrom 220 V, der bei Anschluss an eine 44-Ah-Autobatterie eine 100-W-Last 2–3 Stunden lang mit Strom versorgen kann. Es besteht aus einem Hauptoszillator auf einem symmetrischen Multivibrator VT1, VT2, geladen auf leistungsstarken Paraphasenschaltern VT3-VT8, die den Strom in der Primärwicklung des Aufwärtstransformators TV schalten. VD3 und VD4 schützen die leistungsstarken Transistoren VT7 und VT8 vor Überspannungen im Leerlauf. Der Transformator besteht aus einem Magnetkern Ø36x36, die Wicklungen W1 und W1" haben jeweils 28 Windungen PEL 2,1 und W2 - 600 Windungen PEL 0,59, und W2 wird zuerst gewickelt, und W1 wird mit einem Doppeldraht darauf gewickelt (mit dem Ziel, eine Symmetrie der Halbwicklungen zu erreichen). Bei der Anpassung mit dem Trimmer RP1 wird eine minimale Verzerrung der Ausgangsform erreicht Stromspannung„Radio-Fernseh-Elektronik“ N6/98, S. 12,13....

Für die Schaltung „LED-Spannungsanzeige“.

In der Praxis eines Funkamateurs kommt es häufig vor, dass die Messwerte des einen oder anderen Parameters überwacht werden müssen. Ich schlage ein Diagramm eines LED-Anzeige-„Lineals“ vor. Je nach Eingang leuchten mehr oder weniger LEDs in einer Reihe (nacheinander) im zulässigen Bereich Stromspannung- 4...12V, d.h. Bei einer Eingangsspannung von 4 V leuchtet nur eine (erste) LED, bei 12 V leuchtet die gesamte Leitung. Die Möglichkeiten der Schaltung können problemlos erweitert werden. Zur Überwachung der Wechselspannung reicht es aus, vor dem Widerstand R1 eine Diodenbrücke aus Niederleistungsdioden zu installieren. Durch entsprechende Auswahl der Widerstände R2...R8 kann die Versorgungsspannung von 5 bis 15 V variiert werden. Die Helligkeit der LEDs hängt hauptsächlich von der Stromversorgung der Schaltung ab, während sich die Eingangseigenschaften der Schaltung praktisch nicht ändern. Damit die Helligkeit der LEDs gleich ist, sollten die Widerstände wie folgt ausgewählt werden: wobei Iк max der Kollektorstrom VT1, mA ist; R3=2R2; R4=3R2; R5=4R2; R6=5R2; R7=6R2; R8 = 7R2. Bei Verwendung des KT312A-Transistors (lK max = 30 mA) ist R2 = 33 Ohm. Der Widerstand R1 ist im Teiler enthalten Stromspannung und regelt die Betriebsart des Transistors VT1. Die Dioden VD1...VD7 können durch KD103A, KD105, D220, die LEDs HL1...HL8 - durch AL102 ersetzt werden. Der Widerstand R9 begrenzt den Basisstrom des Transistors VT1 und verhindert, dass dieser ausfällt, wenn am Eingang der Schaltung Hochspannung anliegt....

Für das Diagramm „Universalspannungsregler und Ladegerät-Starter für“

In der Amateurfunkpraxis besteht häufig die Notwendigkeit, den Wechselstrom im Bereich von 0 bis 220 V einzustellen. Zu diesem Zweck werden häufig LATRs (Spartransformatoren) verwendet. Doch ihr Alter ist bereits vorbei und diese sperrigen Geräte wurden durch moderne Thyristorregler ersetzt, die einen Nachteil haben: Die Spannung in solchen Geräten wird durch Veränderung der Dauer von Wechselspannungsimpulsen geregelt. Aus diesem Grund ist es unmöglich, eine stark induktive Last an sie anzuschließen (z. B. einen Transformator oder eine Induktivität sowie jedes andere Funkgerät, das die oben aufgeführten Elemente enthält). Der in der Abbildung gezeigte Spannungsregler weist diesen Nachteil nicht auf . Es kombiniert: Überstromschutzgerät, Thyristorregler Stromspannung mit Brückenregler, hoher Wirkungsgrad (92...98 %). Darüber hinaus ist der Regler ein einfacher Thermostat auf Triac-Basis und arbeitet mit einem leistungsstarken Transformator und Gleichrichter zusammen, der zum Laden von Autobatterien und als Startgerät bei entladener Batterie verwendet werden kann Regler Spannung: Nennversorgungsspannung, V 220 ± 10 %; AC-Ausgangsspannung, V 0...215; Effizienz, nicht weniger, Prozent(e) 92; Maximale Lastleistung, kW 2. Hauptparameter des Lade- und Startgeräts: DC-Ausgangsspannung, V 0...40; Von der Last aufgenommener Gleichstrom, A 0...20; Anlaufstrom (bei Anlaufdauer 10 s), A 100. Schalter...

Bei der Entwicklung eines regelbaren Netzteils ohne Hochfrequenzwandler steht der Entwickler vor dem Problem, dass bei minimaler Ausgangsspannung und großem Laststrom eine große Verlustleistung durch den Stabilisator am Regelelement entsteht. Bisher wurde dieses Problem in den meisten Fällen so gelöst: Man nahm mehrere Anzapfungen an der Sekundärwicklung des Leistungstransformators vor und teilte den gesamten Ausgangsspannungs-Einstellbereich in mehrere Teilbereiche auf. Dieses Prinzip wird in vielen seriellen Netzteilen verwendet, beispielsweise UIP-2 und moderneren. Es ist klar, dass die Verwendung einer Stromquelle mit mehreren Teilbereichen komplizierter wird und auch die Fernsteuerung einer solchen Stromquelle, beispielsweise von einem Computer aus, komplizierter wird.

Es schien mir, dass die Lösung darin bestand, einen gesteuerten Gleichrichter an einem Thyristor zu verwenden, da es möglich wird, eine Stromquelle zu schaffen, die durch einen Knopf zum Einstellen der Ausgangsspannung oder durch ein Steuersignal mit einem Ausgangsspannungs-Einstellbereich von Null (bzw fast von Null) bis zum Maximalwert. Eine solche Stromquelle könnte aus handelsüblichen Teilen hergestellt werden.

Bisher wurden gesteuerte Gleichrichter mit Thyristoren ausführlich in Büchern über Stromversorgungen beschrieben, in der Praxis werden sie in Laborstromversorgungen jedoch nur selten eingesetzt. Auch in Amateurausführungen sind sie selten zu finden (außer natürlich bei Ladegeräten für Autobatterien). Ich hoffe, dass diese Arbeit dazu beitragen wird, diesen Zustand zu ändern.

Grundsätzlich können die hier beschriebenen Schaltungen zur Stabilisierung der Eingangsspannung eines Hochfrequenzwandlers eingesetzt werden, wie dies beispielsweise bei den „Electronics Ts432“-Fernsehgeräten der Fall ist. Mit den hier gezeigten Schaltungen lassen sich auch Labornetzteile oder Ladegeräte herstellen.

Ich beschreibe meine Arbeit nicht in der Reihenfolge, in der ich sie ausgeführt habe, sondern in einer mehr oder weniger geordneten Weise. Schauen wir uns zunächst allgemeine Themen an, dann „Niederspannungs“-Designs wie Netzteile für Transistorschaltungen oder das Laden von Batterien und dann „Hochspannungs“-Gleichrichter zur Stromversorgung von Vakuumröhrenschaltungen.

Betrieb eines Thyristorgleichrichters mit kapazitiver Last

In der Literatur wird eine große Anzahl von Thyristor-Leistungsreglern beschrieben, die mit Wechselstrom oder pulsierendem Strom mit einer ohmschen (z. B. Glühlampen) oder induktiven (z. B. einem Elektromotor) Last arbeiten. Die Gleichrichterlast ist normalerweise ein Filter, in dem Kondensatoren zum Glätten von Welligkeiten verwendet werden, sodass die Gleichrichterlast kapazitiver Natur sein kann.

Betrachten wir den Betrieb eines Gleichrichters mit einem Thyristorregler für eine ohmsch-kapazitive Last. Ein Diagramm eines solchen Reglers ist in Abb. dargestellt. 1.

Reis. 1.

Hier ist als Beispiel ein Vollweggleichrichter mit Mittelpunkt dargestellt, der aber auch mit einer anderen Schaltung, beispielsweise einer Brücke, realisiert werden kann. Manchmal regeln Thyristoren zusätzlich die Spannung an der Last U n Sie erfüllen auch die Funktion von Gleichrichterelementen (Ventilen), allerdings ist dieser Modus nicht für alle Thyristoren zulässig (KU202-Thyristoren mit einigen Buchstaben ermöglichen den Betrieb als Ventile). Aus Gründen der Übersichtlichkeit gehen wir davon aus, dass Thyristoren nur zur Regelung der Spannung an der Last dienen U n , und das Richten wird von anderen Geräten durchgeführt.

Das Funktionsprinzip eines Thyristor-Spannungsreglers ist in Abb. dargestellt. 2. Am Ausgang des Gleichrichters (dem Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden in Abb. 1) werden Spannungsimpulse erhalten (die untere Halbwelle der Sinuswelle wird „aufgedreht“), bezeichnet Du hast recht . Welligkeitsfrequenz f p am Ausgang des Vollweggleichrichters ist gleich der doppelten Netzfrequenz, also 100 Hz bei Stromversorgung über das Stromnetz 50 Hz . Die Steuerschaltung liefert Stromimpulse (oder Licht, wenn ein Optothyristor verwendet wird) mit einer bestimmten Verzögerung an die Steuerelektrode des Thyristors t z relativ zum Beginn der Pulsationsperiode, also dem Zeitpunkt, an dem die Gleichrichterspannung ansteigt Du hast recht wird gleich Null.

Reis. 2.

Abbildung 2 zeigt den Fall der Verzögerung t z die Hälfte der Pulsationsperiode überschreitet. In diesem Fall arbeitet die Schaltung mit dem einfallenden Abschnitt einer Sinuswelle. Je länger die Verzögerung beim Einschalten des Thyristors ist, desto niedriger ist die gleichgerichtete Spannung. U n unter Last. Welligkeit der Lastspannung U n durch Filterkondensator geglättet C f . Hier und im Folgenden werden einige Vereinfachungen vorgenommen, wenn es um die Funktionsweise der Schaltungen geht: Der Ausgangswiderstand des Leistungstransformators wird als gleich Null betrachtet, der Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden wird nicht berücksichtigt und die Einschaltzeit des Thyristors ist gleich nicht berücksichtigt. Es stellt sich heraus, dass die Filterkapazität aufgeladen wird C f geschieht wie augenblicklich. In der Realität dauert das Aufladen des Filterkondensators nach dem Anlegen eines Triggerimpulses an die Steuerelektrode des Thyristors einige Zeit, die jedoch normalerweise deutlich kürzer ist als die Pulsationsperiode T p.

Stellen Sie sich nun die Verzögerung beim Einschalten des Thyristors vor t z gleich der halben Pulsationsperiode (siehe Abb. 3). Dann schaltet der Thyristor ein, wenn die Spannung am Gleichrichterausgang das Maximum durchläuft.

Reis. 3.

In diesem Fall die Lastspannung U n wird auch am größten sein, ungefähr so, als ob es keinen Thyristorregler im Stromkreis gäbe (wir vernachlässigen den Spannungsabfall am offenen Thyristor).

Hier stoßen wir auf ein Problem. Nehmen wir an, wir wollen die Lastspannung von nahezu Null auf den höchsten Wert regeln, der mit dem vorhandenen Leistungstransformator erreicht werden kann. Dazu ist es unter Berücksichtigung der zuvor getroffenen Annahmen erforderlich, GENAU in dem Moment Triggerimpulse an den Thyristor anzulegen, in denen dies der Fall ist Du hast recht durchläuft ein Maximum, d.h. t z = T p /2. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Thyristor nicht sofort öffnet, sondern den Filterkondensator auflädt C f benötigt ebenfalls etwas Zeit, der Auslöseimpuls muss etwas FRÜHER als die halbe Pulsationsperiode abgegeben werden, d.h. t z< T п /2. Das Problem besteht darin, dass erstens schwer zu sagen ist, um wie viel früher, da dies von Faktoren abhängt, die bei der Berechnung, beispielsweise der Einschaltzeit einer bestimmten Thyristorinstanz oder der Gesamteinschaltzeit, nur schwer genau berücksichtigt werden können (unter Berücksichtigung von Induktivitäten) Ausgangswiderstand des Leistungstransformators. Zweitens, auch wenn die Schaltung absolut genau berechnet und eingestellt ist, die Einschaltverzögerungszeit t z , Netzfrequenz und damit Frequenz und Periode T p Welligkeit, Einschaltzeit des Thyristors und andere Parameter können sich im Laufe der Zeit ändern. Daher, um die höchste Spannung an der Last zu erhalten U n Es besteht der Wunsch, den Thyristor viel früher als nach der Hälfte der Pulsationsperiode einzuschalten.

Nehmen wir an, dass wir genau das getan haben, d. h. wir haben die Verzögerungszeit eingestellt t z viel weniger T p /2. Diagramme, die den Betrieb der Schaltung in diesem Fall charakterisieren, sind in Abb. dargestellt. 4. Beachten Sie, dass der Thyristor, wenn er vor der Hälfte der Halbwelle öffnet, im geöffneten Zustand bleibt, bis der Ladevorgang des Filterkondensators abgeschlossen ist C f (siehe den ersten Impuls in Abb. 4).

Reis. 4.

Es stellt sich heraus, dass es eine kurze Verzögerungszeit gibt t z Es kann zu Schwankungen in der Ausgangsspannung des Reglers kommen. Sie treten auf, wenn zum Zeitpunkt des Anlegens des Triggerimpulses an den Thyristor die Spannung an der Last abnimmt U n Am Ausgang des Gleichrichters liegt mehr Spannung an Du hast recht . In diesem Fall steht der Thyristor unter Sperrspannung und kann unter dem Einfluss eines Zündimpulses nicht öffnen. Möglicherweise fehlen ein oder mehrere Triggerimpulse (siehe zweiter Impuls in Abbildung 4). Das nächste Einschalten des Thyristors erfolgt, wenn der Filterkondensator entladen ist und im Moment des Anlegens des Steuerimpulses der Thyristor unter Gleichspannung steht.

Der wohl gefährlichste Fall ist, wenn jeder zweite Puls fehlt. In diesem Fall fließt ein Gleichstrom durch die Wicklung des Leistungstransformators, unter dessen Einfluss der Transformator ausfallen kann.

Um das Auftreten eines Oszillationsprozesses im Thyristor-Reglerkreis zu vermeiden, ist es wahrscheinlich möglich, auf die Impulssteuerung des Thyristors zu verzichten, aber in diesem Fall wird der Steuerkreis komplizierter oder unwirtschaftlicher. Daher hat der Autor eine Thyristor-Reglerschaltung entwickelt, bei der der Thyristor normalerweise durch Steuerimpulse angesteuert wird und kein Schwingvorgang auftritt. Ein solches Diagramm ist in Abb. dargestellt. 5.

Reis. 5.

Hier wird der Thyristor auf den Startwiderstand geladen R p , und der Filterkondensator C R n über Startdiode verbunden VD S . In einer solchen Schaltung startet der Thyristor unabhängig von der Spannung am Filterkondensator C f .Nach dem Anlegen eines Zündimpulses an den Thyristor beginnt dessen Anodenstrom zunächst durch den Zündwiderstand zu fließen R p und dann, wenn die Spannung anliegt R p wird die Lastspannung überschreiten U n , die Startdiode öffnet VD S und der Anodenstrom des Thyristors lädt den Filterkondensator wieder auf C f . Widerstand R p Dieser Wert wird ausgewählt, um einen stabilen Start des Thyristors mit einer minimalen Verzögerungszeit des Triggerimpulses zu gewährleisten t z . Es ist klar, dass am Startwiderstand etwas Leistung nutzlos verloren geht. Daher ist es in der obigen Schaltung vorzuziehen, Thyristoren mit einem niedrigen Haltestrom zu verwenden, dann ist es möglich, einen großen Anlaufwiderstand zu verwenden und Leistungsverluste zu reduzieren.

Schema in Abb. 5 hat den Nachteil, dass der Laststrom über eine zusätzliche Diode fließt VD S , bei dem ein Teil der gleichgerichteten Spannung nutzlos verloren geht. Dieser Nachteil kann durch den Anschluss eines Anlaufwiderstandes behoben werden R p an einen separaten Gleichrichter. Schaltung mit separatem Steuergleichrichter, aus dem der Startkreis und der Startwiderstand gespeist werden R p in Abb. dargestellt. 6. In dieser Schaltung können die Steuergleichrichterdioden leistungsarm sein, da der Laststrom nur durch den Leistungsgleichrichter fließt.

Reis. 6.

Niederspannungsnetzteile mit Thyristorregler

Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung verschiedener Ausführungen von Niederspannungsgleichrichtern mit Thyristorregler. Bei der Herstellung habe ich die Schaltung eines Thyristorreglers zugrunde gelegt, der in Geräten zum Laden von Autobatterien verwendet wird (siehe Abb. 7). Dieses Schema wurde von meinem verstorbenen Kameraden A.G. Spiridonov erfolgreich angewendet.

Reis. 7.

Die im Diagramm (Abb. 7) eingekreisten Elemente wurden auf einer kleinen Leiterplatte installiert. In der Literatur werden mehrere ähnliche Schemata beschrieben; die Unterschiede zwischen ihnen sind minimal, hauptsächlich in der Art und Bewertung der Teile. Die Hauptunterschiede sind:

1. Es werden Zeitkondensatoren unterschiedlicher Kapazität verwendet, d. h. statt 0,5M F setze 1 M F und dementsprechend ein variabler Widerstand mit einem anderen Wert. Um den Thyristor in meinen Schaltkreisen zuverlässig zu starten, habe ich einen 1-Kondensator verwendetM F.

2. Parallel zum Zeitkondensator müssen Sie keinen Widerstand (3) installieren k Win Abb. 7). Es ist klar, dass in diesem Fall ein variabler Widerstand von 15 möglicherweise nicht erforderlich ist k W, aber in einer anderen Größenordnung. Welchen Einfluss der Widerstand parallel zum Zeitkondensator auf die Stabilität der Schaltung hat, habe ich noch nicht herausgefunden.

3. Die meisten in der Literatur beschriebenen Schaltungen verwenden Transistoren der Typen KT315 und KT361. Manchmal versagen sie, deshalb habe ich in meinen Schaltkreisen leistungsstärkere Transistoren vom Typ KT816 und KT817 verwendet.

4. Zum Basisanschlusspunkt PNP- und NPN-Kollektor Transistoren kann ein Teiler aus Widerständen unterschiedlicher Größe angeschlossen werden (10 k W und 12 k W in Abb. 7).

5. Im Stromkreis der Thyristor-Steuerelektrode kann eine Diode eingebaut werden (siehe Diagramme unten). Diese Diode eliminiert den Einfluss des Thyristors auf den Steuerkreis.

Das Diagramm (Abb. 7) dient als Beispiel; mehrere ähnliche Diagramme mit Beschreibungen finden Sie im Buch „Chargers and Start-Chargers: Information Review for Car Enthusiasts / Comp. A. G. Khodasevich, T. I. Khodasevich -M.:NT Press, 2005.“ Das Buch besteht aus drei Teilen, es enthält fast alle Ladegeräte in der Geschichte der Menschheit.

Die einfachste Schaltung eines Gleichrichters mit Thyristor-Spannungsregler ist in Abb. dargestellt. 8.

Reis. 8.

Diese Schaltung verwendet einen Vollwellen-Mittelpunktgleichrichter, da sie weniger Dioden enthält, sodass weniger Kühlkörper erforderlich sind und eine höhere Effizienz erzielt wird. Der Leistungstransformator verfügt über zwei Sekundärwicklungen für Wechselspannung 15 V . Der Thyristor-Steuerkreis besteht hier aus Kondensator C1 und Widerständen R 1- R 6, Transistoren VT 1 und VT 2, Diode VD 3.

Betrachten wir die Funktionsweise der Schaltung. Der Kondensator C1 wird über einen variablen Widerstand aufgeladen R 2 und konstantes R 1. Wenn die Spannung am Kondensator anliegt C 1 wird die Spannung am Widerstandsanschlusspunkt überschreiten R 4 und R 5, Transistor öffnet VT 1. Transistor-Kollektorstrom VT 1 öffnet VT 2. Im Gegenzug der Kollektorstrom VT 2 öffnet VT 1. Dadurch öffnen sich die Transistoren lawinenartig und der Kondensator entlädt sich C 1 V Thyristor-Steuerelektrode VS 1. Dadurch entsteht ein auslösender Impuls. Veränderung durch variablen Widerstand R 2 Triggerimpulsverzögerungszeit, die Ausgangsspannung der Schaltung kann eingestellt werden. Je größer dieser Widerstand ist, desto langsamer lädt sich der Kondensator auf. C 1 ist die Verzögerungszeit des Triggerimpulses länger und die Ausgangsspannung an der Last geringer.

Ständiger Widerstand R 1, in Reihe geschaltet mit Variable R 2 begrenzt die minimale Impulsverzögerungszeit. Wenn er stark reduziert ist, dann an der Minimalposition des variablen Widerstands R 2 Die Ausgangsspannung verschwindet abrupt. Deshalb R 1 ist so gewählt, dass die Schaltung stabil arbeitet R 2 in der Position mit minimalem Widerstand (entspricht der höchsten Ausgangsspannung).

Die Schaltung nutzt Widerstand R 5 Leistung 1 W nur weil es zur Hand war. Es wird wahrscheinlich ausreichen, es zu installieren R 5 Leistung 0,5 W.

Widerstand R 3 ist installiert, um den Einfluss von Störungen auf den Betrieb des Steuerkreises zu eliminieren. Ohne sie funktioniert die Schaltung, reagiert aber beispielsweise empfindlich auf Berührungen der Anschlüsse der Transistoren.

Diode VD 3 eliminiert den Einfluss des Thyristors auf den Steuerkreis. Ich habe es durch Erfahrung getestet und war überzeugt, dass mit einer Diode die Schaltung stabiler arbeitet. Kurz gesagt, es besteht kein Grund zum Sparen, es ist einfacher, den D226, dessen Reserven unerschöpflich sind, zu installieren und ein zuverlässig funktionierendes Gerät zu erstellen.

Widerstand R 6 im Thyristor-Steuerelektrodenkreis VS 1 erhöht die Zuverlässigkeit seines Betriebs. Manchmal wird dieser Widerstand auf einen größeren Wert oder gar nicht eingestellt. Der Stromkreis funktioniert normalerweise ohne, aber der Thyristor kann aufgrund von Störungen und Undichtigkeiten im Steuerelektrodenstromkreis spontan öffnen. ich habe installiert R 6 Größe 51 Wwie in den Referenzdaten für Thyristoren KU202 empfohlen.

Widerstand R 7 und Diode VD 4 ermöglichen ein sicheres Starten des Thyristors mit einer kurzen Verzögerungszeit des Zündimpulses (siehe Abb. 5 und Erläuterungen dazu).

Kondensator C 2 glättet Spannungswelligkeiten am Schaltungsausgang.

Als Last diente bei den Experimenten mit dem Regler eine Lampe aus einem Autoscheinwerfer.

Eine Schaltung mit separatem Gleichrichter zur Versorgung der Steuerkreise und zum Starten des Thyristors ist in Abb. dargestellt. 9.

Reis. 9.

Der Vorteil dieses Schemas besteht in der geringeren Anzahl an Leistungsdioden, die auf Heizkörpern installiert werden müssen. Beachten Sie, dass die Dioden D242 des Leistungsgleichrichters über Kathoden verbunden sind und auf einem gemeinsamen Strahler installiert werden können. Die mit seinem Körper verbundene Anode des Thyristors ist mit dem „Minus“ der Last verbunden.

Der Schaltplan dieser Version des gesteuerten Gleichrichters ist in Abb. dargestellt. 10.

Reis. 10.

Es kann verwendet werden, um Ausgangsspannungswelligkeiten zu glätten L.C. -Filter. Das Diagramm eines gesteuerten Gleichrichters mit einem solchen Filter ist in Abb. dargestellt. elf.

Reis. elf.

Ich habe mich genau beworben L.C. -filtern Sie aus folgenden Gründen:

1. Es ist widerstandsfähiger gegen Überlastungen. Ich habe eine Schaltung für ein Labornetzteil entwickelt, daher ist eine Überlastung durchaus möglich. Ich stelle fest, dass selbst wenn Sie eine Art Schutzschaltung erstellen, diese eine gewisse Reaktionszeit hat. Während dieser Zeit darf die Stromquelle nicht ausfallen.

2. Wenn Sie einen Transistorfilter herstellen, fällt mit Sicherheit etwas Spannung am Transistor ab, sodass der Wirkungsgrad niedrig ist und der Transistor möglicherweise einen Kühlkörper benötigt.

Der Filter verwendet eine Seriendrossel D255V.

Betrachten wir mögliche Modifikationen des Thyristor-Steuerkreises. Der erste davon ist in Abb. dargestellt. 12.

Reis. 12.

Typischerweise besteht die Zeitschaltung eines Thyristorreglers aus einem Zeitkondensator und einem variablen Widerstand, die in Reihe geschaltet sind. Manchmal ist es praktisch, einen Stromkreis so aufzubauen, dass einer der Anschlüsse des variablen Widerstands mit dem „Minus“ des Gleichrichters verbunden ist. Anschließend können Sie einen variablen Widerstand parallel zum Kondensator einschalten, wie in Abbildung 12 dargestellt. Wenn sich der Motor in der unteren Position im Stromkreis befindet, beträgt der Hauptteil des durch den Widerstand fließenden Stroms 1,1 k Wgelangt in den Zeitkondensator 1MF und lädt es schnell auf. In diesem Fall startet der Thyristor an den „Spitzen“ der gleichgerichteten Spannungspulsationen oder etwas früher und die Ausgangsspannung des Reglers ist am höchsten. Befindet sich der Motor laut Schaltung in der oberen Position, ist der Zeitkondensator kurzgeschlossen und die an ihm anliegende Spannung öffnet die Transistoren niemals. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung Null. Durch Ändern der Position des Motors mit variablem Widerstand können Sie die Stärke des Stroms, der den Zeitkondensator lädt, und damit die Verzögerungszeit der Triggerimpulse ändern.

Manchmal ist es notwendig, einen Thyristorregler nicht über einen variablen Widerstand, sondern über einen anderen Stromkreis (Fernbedienung, Steuerung über einen Computer) zu steuern. Es kommt vor, dass Teile des Thyristorreglers unter Hochspannung stehen und ein direkter Anschluss daran gefährlich ist. In diesen Fällen kann anstelle eines variablen Widerstands ein Optokoppler verwendet werden.

Reis. 13.

Ein Beispiel für den Anschluss eines Optokopplers an eine Thyristor-Reglerschaltung ist in Abb. dargestellt. 13. Hier wird ein Transistor-Optokoppler vom Typ 4 verwendet N 35. Die Basis seines Fototransistors (Pin 6) ist über einen Widerstand mit dem Emitter (Pin 4) verbunden. Dieser Widerstand bestimmt den Übertragungskoeffizienten des Optokopplers, seine Geschwindigkeit und seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperaturänderungen. Der Autor hat den Regler mit einem im Diagramm angegebenen Widerstand von 100 getestet k W, während sich herausstellte, dass die Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Temperatur NEGATIV war, d. h. wenn der Optokoppler stark erhitzt wurde (die Polyvinylchlorid-Isolierung der Drähte schmolz), nahm die Ausgangsspannung ab. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die LED-Leistung bei Erwärmung abnimmt. Der Autor dankt S. Balashov für Ratschläge zur Verwendung von Transistor-Optokopplern.

Reis. 14.

Bei der Anpassung des Thyristor-Steuerkreises ist es manchmal sinnvoll, die Ansprechschwelle der Transistoren anzupassen. Ein Beispiel für eine solche Anpassung ist in Abb. dargestellt. 14.

Betrachten wir auch ein Beispiel einer Schaltung mit einem Thyristorregler für eine höhere Spannung (siehe Abb. 15). Der Stromkreis wird von der Sekundärwicklung des Leistungstransformators TSA-270-1 gespeist und liefert eine Wechselspannung von 32 V . Für diese Spannung sind die im Diagramm angegebenen Nennwerte ausgewählt.

Reis. 15.

Schema in Abb. Mit 15 können Sie die Ausgangsspannung von 5 stufenlos anpassen V bis 40 V , was für die meisten Halbleitergeräte ausreichend ist, sodass diese Schaltung als Grundlage für die Herstellung eines Labornetzteils verwendet werden kann.

Der Nachteil dieser Schaltung besteht darin, dass am Anlaufwiderstand recht viel Leistung abgeführt werden muss R 7. Es ist klar, dass je niedriger der Haltestrom des Thyristors ist, desto größer ist der Wert und desto geringer ist die Leistung des Anlaufwiderstands R 7. Daher werden hier vorzugsweise Thyristoren mit geringem Haltestrom eingesetzt.

Zusätzlich zu herkömmlichen Thyristoren kann in der Thyristor-Reglerschaltung ein Optothyristor verwendet werden. In Abb. 16. zeigt ein Diagramm mit einem Optothyristor TO125-10.

Reis. 16.

Hier wird einfach der Optothyristor anstelle des üblichen eingeschaltet, aber seitdem sein Photothyristor und seine LED sind voneinander isoliert; die Schaltungen für den Einsatz in Thyristorreglern können unterschiedlich sein. Beachten Sie, dass sich aufgrund des geringen Haltestroms der TO125-Thyristoren der Anlaufwiderstand erhöht R 7 benötigt weniger Strom als die Schaltung in Abb. 15. Da der Autor befürchtete, die Optothyristor-LED durch große Impulsströme zu beschädigen, wurde der Widerstand R6 in die Schaltung einbezogen. Wie sich herausstellte, funktioniert die Schaltung ohne diesen Widerstand, und ohne ihn funktioniert die Schaltung bei niedrigen Ausgangsspannungen besser.

Hochspannungsnetzteile mit Thyristorregler

Bei der Entwicklung von Hochspannungsnetzteilen mit Thyristorregler wurden für diese Schaltung die von V.P. Burenkov (PRZ) entwickelten Optothyristor-Steuerschaltungen zugrunde gelegt. Der Autor dankt V.P. Burenkov für ein Muster einer solchen Tafel. Das Diagramm eines der Prototypen eines einstellbaren Gleichrichters unter Verwendung einer von Burenkov entworfenen Platine ist in Abb. dargestellt. 17.

Reis. 17.

Die auf der Leiterplatte verbauten Teile sind im Diagramm mit einer gestrichelten Linie umkreist. Wie aus Abb. ersichtlich ist. 16, Dämpfungswiderstände sind auf der Platine verbaut R 1 und R 2, Gleichrichterbrücke VD 1 und Zenerdioden VD 2 und VD 3. Diese Teile sind für eine 220-V-Stromversorgung ausgelegt V . Um die Thyristor-Reglerschaltung ohne Änderungen an der Leiterplatte zu testen, wurde ein TBS3-0,25U3-Leistungstransformator verwendet, dessen Sekundärwicklung so angeschlossen ist, dass ihm die Wechselspannung 200 entnommen wird V , also nahe der normalen Versorgungsspannung der Platine. Die Steuerschaltung funktioniert ähnlich wie oben beschrieben, d. h. der Kondensator C1 wird über einen Trimmerwiderstand aufgeladen R 5 und einen variablen Widerstand (außerhalb der Platine installiert), bis die Spannung an ihm die Spannung an der Basis des Transistors übersteigt VT 2, danach die Transistoren VT 1 und VT2 öffnen sich und der Kondensator C1 wird über die geöffneten Transistoren und die LED des Optokoppler-Thyristors entladen.

Der Vorteil dieser Schaltung besteht in der Möglichkeit, die Spannung, bei der die Transistoren öffnen, einzustellen (mit R 4) sowie der Mindestwiderstand im Zeitschaltkreis (mit R 5). Wie die Praxis zeigt, ist die Möglichkeit, solche Anpassungen vorzunehmen, sehr nützlich, insbesondere wenn die Schaltung amateurhaft aus zufälligen Teilen zusammengesetzt wird. Mit den Trimmern R4 und R5 können Sie eine Spannungsregelung in einem weiten Bereich und einen stabilen Betrieb des Reglers erreichen.

Mit dieser Schaltung begann ich meine Forschungs- und Entwicklungsarbeit zur Entwicklung eines Thyristorreglers. Darin wurden die fehlenden Zündimpulse entdeckt, als der Thyristor mit einer kapazitiven Last betrieben wurde (siehe Abb. 4). Der Wunsch, die Stabilität des Reglers zu erhöhen, führte zum Erscheinen der Schaltung in Abb. 18. Darin testete der Autor die Funktion eines Thyristors mit Startwiderstand (siehe Abb. 5).

Reis. 18.

Im Diagramm von Abb. 18. Es wird die gleiche Platine wie in der Schaltung in Abb. verwendet. 17, nur die Diodenbrücke wurde daraus entfernt, weil Hierbei wird ein gemeinsamer Gleichrichter für den Last- und Steuerkreis verwendet. Beachten Sie, dass im Diagramm in Abb. 17 Startwiderstand wurde aus mehreren parallel geschalteten ausgewählt, um den maximal möglichen Wert dieses Widerstands zu bestimmen, bei dem die Schaltung stabil zu arbeiten beginnt. Zwischen der Optothyristor-Kathode und dem Filterkondensator ist ein Drahtwiderstand 10 geschaltetW. Es wird benötigt, um Stromstöße durch den Optoristor zu begrenzen. Bis dieser Widerstand erreicht war, leitete der Optothyristor nach Drehen des variablen Widerstandsknopfs eine oder mehrere ganze Halbwellen gleichgerichteter Spannung an die Last weiter.

Basierend auf den durchgeführten Versuchen wurde eine praxistaugliche Gleichrichterschaltung mit Thyristorregler entwickelt. Es ist in Abb. dargestellt. 19.

Reis. 19.

Reis. 20.

PCB SCR 1 M 0 (Abb. 20) ist für den Einbau moderner kleiner Elektrolytkondensatoren und Drahtwiderstände in Keramikgehäusen dieses Typs konzipiert SQP . Der Autor dankt R. Peplov für seine Unterstützung bei der Herstellung und Prüfung dieser Leiterplatte.

Da der Autor einen Gleichrichter mit der höchsten Ausgangsspannung von 500 entwickelt hat V , war es notwendig, eine gewisse Reserve in der Ausgangsspannung für den Fall eines Abfalls der Netzwerkspannung zu haben. Es stellte sich heraus, dass es möglich war, die Ausgangsspannung zu erhöhen, indem man die Wicklungen des Leistungstransformators umschaltete, wie in Abb. 21.

Reis. 21.

Ich stelle auch fest, dass das Diagramm in Abb. 19 und Tafel Abb. 20 sind unter Berücksichtigung der Möglichkeit ihrer Weiterentwicklung konzipiert. Tun Sie dies an der Tafel SCR 1 M 0 gibt es zusätzliche Leitungen vom gemeinsamen Kabel GND 1 und GND 2, vom Gleichrichter DC 1

Entwicklung und Installation eines Gleichrichters mit Thyristorregler SCR 1 M 0 wurden gemeinsam mit Student R. Pelov an der PSU durchgeführt. C Mit seiner Hilfe wurden Fotos des Moduls gemacht SCR 1 M 0 und Oszillogramme.

Reis. 22. Ansicht des SCR 1 M-Moduls 0 von der Teileseite

Reis. 23. Modulansicht SCR 1 M 0 Lötseite

Reis. 24. Modulansicht SCR 1 M 0 Seite

Tabelle 1. Oszillogramme bei niedriger Spannung

NEIN.	Minimale Spannungsreglerposition	Nach dem Schema	Anmerkungen
		An der VD5-Kathode	5 V/Div 2 ms/Div
		Am Kondensator C1	2 V/Div 2 ms/Div
		d.h. Anschlüsse R2 und R3	2 V/Div 2 ms/Div
		An der Anode des Thyristors	100 V/Div 2 ms/Div
		An der Thyristorkathode	50 V/Div 2 ms/de

Tabelle 2. Oszillogramme bei durchschnittlicher Spannung

NEIN.	Mittelstellung des Spannungsreglers	Nach dem Schema	Anmerkungen
		An der VD5-Kathode	5 V/Div 2 ms/Div
		Am Kondensator C1	2 V/Div 2 ms/Div
		d.h. Anschlüsse R2 und R3	2 V/Div 2 ms/Div
		An der Anode des Thyristors	100 V/Div 2 ms/Div
		An der Thyristorkathode	100 V/Div 2 ms/Div

Tabelle 3. Oszillogramme bei maximaler Spannung

NEIN.	Maximale Spannungsreglerposition	Nach dem Schema	Anmerkungen
		An der VD5-Kathode	5 V/Div 2 ms/Div
		Am Kondensator C1	1 V/Div 2 ms/Div
		d.h. Anschlüsse R2 und R3	2 V/Div 2 ms/Div
		An der Anode des Thyristors	100 V/Div 2 ms/Div
		An der Thyristorkathode	100 V/Div 2 ms/Div

Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde die Reglerschaltung geändert. Es wurden zwei Thyristoren eingebaut – jeder für seine eigene Halbwelle. Mit diesen Änderungen wurde die Schaltung mehrere Stunden lang getestet und es wurden keine „Emissionen“ festgestellt.

Reis. 25. SCR 1 M 0-Schaltung mit Modifikationen

Ein Artikel über verschiedene Möglichkeiten, eine Last mithilfe von Relais und Thyristoren an eine Mikrocontroller-Steuereinheit anzuschließen.

Alle modernen Geräte, sowohl Industrie- als auch Haushaltsgeräte, werden mit Strom betrieben. Gleichzeitig lässt sich sein gesamter Stromkreis in zwei große Teile unterteilen: Steuergeräte (Controller vom englischen Wort CONTROL – steuern) und Aktoren.

Vor etwa zwanzig Jahren wurden Steuergeräte auf Mikroschaltungen mit niedrigem und mittlerem Integrationsgrad hergestellt. Dies waren die Mikroschaltungsserien K155, K561, K133, K176 und dergleichen. Sie werden so genannt, weil sie logische Operationen an Signalen durchführen und die Signale selbst digital (diskret) sind.

Genau das Gleiche wie bei normalen Kontakten: „geschlossen – offen“. Nur in diesem Fall werden diese Zustände „logische Eins“ bzw. „logische Null“ genannt. Die logische Eins-Spannung am Ausgang von Mikroschaltungen reicht von der Hälfte der Versorgungsspannung bis zu ihrem vollen Wert, und die logische Nullspannung solcher Mikroschaltungen beträgt normalerweise 0...0,4 V.

Der Betriebsalgorithmus solcher Steuergeräte wurde durch die entsprechende Verbindung von Mikroschaltungen ausgeführt, und ihre Anzahl war recht groß.

Derzeit werden alle Steuergeräte auf Basis entwickelt. In diesem Fall wird der Betriebsalgorithmus nicht durch die Schaltung einzelner Elemente festgelegt, sondern durch ein in den Mikrocontroller „eingenähtes“ Programm.

Dabei enthält die Steuereinheit statt mehreren Dutzend oder sogar Hunderten von Mikroschaltkreisen einen Mikrocontroller und eine Reihe von Mikroschaltkreisen für die Interaktion mit der „Außenwelt“. Doch trotz dieser Verbesserung sind die Signale der Mikrocontroller-Steuereinheit immer noch die gleichen digitalen wie die der alten Mikroschaltungen.

Es ist klar, dass die Leistung solcher Signale nicht ausreicht, um eine leistungsstarke Lampe, einen Motor oder auch nur ein Relais einzuschalten. In diesem Artikel werden wir uns damit befassen, Auf welche Weise können leistungsstarke Lasten an Mikroschaltungen angeschlossen werden?.

Am meisten. In Abbildung 1 wird das Relais mit dem Transistor VT1 eingeschaltet, dazu wird über den Widerstand R1 von der Mikroschaltung eine logische Einheit an seine Basis angelegt, der Transistor öffnet und schaltet das Relais ein, das mit seinen Kontakten die Last einschaltet (nicht). in der Abbildung dargestellt).

Die in Abbildung 2 dargestellte Kaskade funktioniert anders: Um das Relais einzuschalten, muss am Ausgang der Mikroschaltung eine logische 0 erscheinen, die den Transistor VT3 schließt. In diesem Fall öffnet der Transistor VT4 und schaltet das Relais ein. Mit der Taste SB3 können Sie das Relais manuell einschalten.

In beiden Abbildungen erkennt man, dass Dioden parallel zu den Relaiswicklungen geschaltet sind, und zwar in Bezug auf die Versorgungsspannung in entgegengesetzter (nicht leitender) Richtung. Ihr Zweck besteht darin, die Selbstinduktions-EMF (kann das Zehnfache oder mehr der Versorgungsspannung betragen) zu löschen, wenn das Relais ausgeschaltet ist, und die Schaltungselemente zu schützen.

Wenn der Stromkreis nicht ein oder zwei Relais enthält, sondern viel mehr, dann für den Anschluss a Spezialchip ULN2003A, was den Anschluss von bis zu sieben Relais ermöglicht. Dieses Anschlussdiagramm ist in Abbildung 3 dargestellt und in Abbildung 4 das Erscheinungsbild eines modernen kleinen Relais.

Abbildung 5 zeigt (stattdessen können Sie, ohne etwas an der Schaltung zu ändern, ein Relais anschließen). In diesem Diagramm sollten Sie auf den Transistorschalter achten, der aus zwei Transistoren VT3, VT4 besteht. Diese Komplikation wird durch die Tatsache verursacht, dass einige Mikrocontroller, zum Beispiel AT89C51, AT89C2051, beim Einschalten während der Reset-Zeit den logischen 1-Pegel an allen Pins halten. Wenn die Last gemäß dem in Abbildung 1 gezeigten Diagramm angeschlossen ist, dann wird die Last beim Einschalten sofort in Betrieb genommen, was ein sehr unerwünschtes Phänomen sein kann.

Um die Last (in diesem Fall die LEDs der Optokoppler-Thyristoren V1, V2) einzuschalten, sollte über den Widerstand R12 eine logische 0 an die Basis des Transistors VT3 angelegt werden, was zum Öffnen von VT3 und VT4 führt. Letzterer bringt die LEDs der Optothyristoren zum Leuchten, die sich öffnen und die Netzlast einschalten. Optokoppler-Thyristoren sorgen für eine galvanische Trennung vom Netzwerk des Steuerkreises selbst, was die elektrische Sicherheit und Zuverlässigkeit des Stromkreises erhöht.

Ein paar Worte zu Thyristoren. Ohne auf technische Details und Strom-Spannungs-Kennlinien einzugehen, können wir sagen, dass es sich um eine einfache Diode handelt, sie haben sogar ähnliche Bezeichnungen. Der Thyristor verfügt aber auch über eine Steuerelektrode. Wenn ein im Verhältnis zur Kathode positiver Impuls an sie angelegt wird, auch nur kurzzeitig, öffnet sich der Thyristor.

Der Thyristor bleibt im offenen Zustand, solange Strom in Vorwärtsrichtung durch ihn fließt. Dieser Strom darf einen bestimmten Wert, den sogenannten Haltestrom, nicht unterschreiten. Andernfalls lässt sich der Thyristor einfach nicht einschalten. Sie können den Thyristor nur ausschalten, indem Sie den Stromkreis unterbrechen oder eine Spannung mit umgekehrter Polarität anlegen. Um beide Halbwellen der Wechselspannung durchzulassen, wird daher eine Gegenparallelschaltung zweier Thyristoren verwendet (siehe Abb. 5).

Um einen solchen Einschluss nicht vorzunehmen, werden Triacs auch in bürgerlicher Sprache hergestellt. Sie verfügen bereits über zwei Thyristoren in einem Gehäuse, die Rücken an Rücken – also parallel – geschaltet sind. Sie verfügen über eine gemeinsame Steuerelektrode.

Abbildung 6 zeigt das Aussehen und die Pinbelegung von Thyristoren, und Abbildung 7 zeigt dasselbe für Triacs.

Abbildung 8 zeigt Diagramm zum Anschluss des Triacs an den Mikrocontroller (Chip-Ausgang) unter Verwendung eines speziellen Low-Power-Optotriacs vom Typ MOC3041.

Dieser Treiber enthält im Inneren eine LED, die mit den Pins 1 und 2 verbunden ist (die Abbildung zeigt eine Draufsicht auf die Mikroschaltung) und das Optotriac selbst, das bei Beleuchtung durch die LED öffnet (Pins 6 und 4) und über den Widerstand R1 verbindet die Steuerelektrode zur Anode , wodurch ein leistungsstarker Triac geöffnet wird.

Der Widerstand R2 soll verhindern, dass sich der Triac öffnet, wenn im Moment des Einschaltens kein Steuersignal vorhanden ist, und die Kette C1, R3 soll Störungen beim Schalten unterdrücken. Der MOC3041 verursacht zwar keine besonderen Störungen, da er über eine CROSS ZERO-Schaltung (Spannungsübergang durch 0) verfügt und das Einschalten in dem Moment erfolgt, in dem die Netzspannung gerade 0 durchlaufen hat.

Alle betrachteten Stromkreise sind galvanisch vom Versorgungsnetz getrennt, was einen zuverlässigen Betrieb auch bei erheblicher Schaltleistung gewährleistet.

Wenn die Leistung unbedeutend ist und keine galvanische Trennung des Controllers vom Netzwerk erforderlich ist, besteht die Möglichkeit, Thyristoren direkt an den Mikrocontroller anzuschließen. Ein ähnliches Diagramm ist in Abbildung 9 dargestellt.

Dies ist das Diagramm Weihnachtsbaumgirlande hergestellt, natürlich in China. Die Steuerelektroden der MCR 100-6-Thyristoren sind direkt mit dem Mikrocontroller verbunden (befindet sich auf der Platine unter einem Tropfen schwarzer Masse). Die Leistung der Steuersignale ist so gering, dass der Stromverbrauch für alle vier gleichzeitig weniger als 1 Milliampere beträgt. In diesem Fall beträgt die Sperrspannung bis zu 800 V und der Strom bis zu 0,8 A. Die Gesamtabmessungen entsprechen denen der KT209-Transistoren.

Natürlich ist es unmöglich, alle Systeme auf einmal in einem kurzen Artikel zu beschreiben, aber es scheint, dass wir die Grundprinzipien ihrer Funktionsweise beschreiben konnten. Hier gibt es keine besonderen Schwierigkeiten, die Regelungen sind alle praxiserprobt und bereiten bei Reparaturen oder Eigenproduktion in der Regel keine Probleme.

Boris Aladyschkin