Необычный симисторный регулятор мощности - Статьи :: Международный Электротехнический Журнал Электрик
Рубрика

Инженерные решения

6836
Необычный симисторный регулятор мощности

Особенностью предлагаемого симисторного регулятора мощности является коммутация симистора в момент перехода сетевого напряжения через нуль.

 Мощность регулируется изменением числа периодов напряжения, действующих на нагрузку, а значит, не приводит к образованию в потребляемом токе постоянной составляющей. Дело в том, что постоянная составляющая способна вызвать подмагничивание магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей, подключенных к сети.

 

Работа устройства

Принципиальная схема регулятора показана на рис.1 (см. прикрепленные данные). Питание устройства осуществляется через цепочку R1С1VD1. Стабилитрон ограничивает напряжение питания регулятора на уровне 12 В. Положительные импульсы напряжения на VD1 через диод VD2 заряжают конденсатор C2.

Регулятор содержит два генератора. Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью выполнен на логических элементах DD1.2 и DD1.3. Как известно, соединение одного из входов логического элемента «Исключающее ИЛИ», в данном случае DD1.2 и DD1.3, с источником питания переводит его в режим работы инвертора. Частота следования импульсов составляет приблизительно 2 Гц, а длительность импульсов изменяется резистором R6.

Синхрогенератор выполнен на базе логического элемента DD1.1 «Исключающее ИЛИ». Особенностью этого логического элемента является появление уровня лог. «1» на выходе в том случае, когда входные сигналы отличаются друг от друга. Уровень лог. «0» появляется в случае совпадения входных сигналов. В результате этого уровень лог. «1» появляется на выходе логического элемента DD1.1 только в момент перехода через нуль сетевого напряжения. Эти импульсы с частотой 100 Гц приходят на делитель на 2, выполненный на D-триггере DD2.1.

С его выхода сигнал с частотой 50 Гц поступает на тактовый вход D-триггера DD2.2 (выв.11). На информационный вход этого триггера поступают прямоугольные импульсы от генератора с регулируемой скважностью. Сигнал с информационного входа передается на выход триггера DD2.2 по фронту тактового импульса. Таким образом, осуществляется привязка импульса с генератора DD1.2, DD1.3 к моменту перехода сети через нуль.

Минимальная длительность импульса с триггера DD2.2 равна 20 мс (один период сетевого напряжения), и далее она увеличивается кратно по 20 мс. Генератор импульсов заполнения выполнен на логических элементах DD3.1, DD3.2 по типовой схеме. Частота следования импульсов около 5 кГц. Этот генератор запускается только тогда, когда придет уровень лог. «1» на выв.2 логического элемента DD3.1. На логических элементах DD3.3 и DD3.4 выполнена логическая функция «И». Она объединяет сигналы с двух генераторов. На базу транзистора VT1 поступают пачки импульсов синхронизации, кратные двум (два импульса укладываются в 20 мс), заполненные высокочастотными импульсами. Импульсы заполнения необходимы для надежного открытия симистора VS1 при любой нагрузке (активной, реактивной). Усиленные пачки импульсов через импульсный трансформатор поступают на управляющий электрод симистора VS1.

При минимальной длительности импульса равной 20 мс симистор открывается дважды (например, в положительную и отрицательную полуволну, и наоборот). А это означает, что через симистор проходит только 1 период синусоидального напряжения.

 

Детали

Диоды VD2–VD6 можно применять любые маломощные, например КД522А. Стабилитрон VD1 – любой маломощный на напряжение 14…15 В, например Д814Д, КС515А и т.п.

Импульсный трансформатор намотан на ферритовом кольце К7х4х2,5 с магнитной проницаемостью МН 600 и более, можно использовать серийный импульсный трансформатор.

Регулятор предназначен для регулирования мощности в электроустановках с большой инерцией (нагревательные приборы, электродвигатели и т.д.). Использовать его с осветительными приборами нельзя, так как лампы в них будут сильно мигать.

Понравилась статья? Расскажите друзьям!
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
comments powered by Disqus