Працюємо з 09:00 до 20:00 без вихідних

Особенности работы с тирист-ми на переменном токе

Управление тиристорами в цепях переменного тока имеет ряд особенностей. Основное условие, которое необходимо выполнять при любом способе управления приборами, состоит в том, что отпирающие сигналы должны подаваться на управляющий электрод только в те моменты, когда напряжение на аноде положительное относительно катода, т. е. управляющие сигналы должны быть синхронизированы с частотой сети переменного тока. Кроме того, напряжение на управляющем электроде никогда не должно становиться отрицательным по отношению к катоду, если такой режим не разрешен для выбранного типа прибора. В устройствах, где есть вероятность возникновения отрицательного напряжения на управляющем электроде тринистора, для ограничения этого напряжения следует использовать последовательно или параллельно включенные диоды.

Рис 1. Отпирание тринисторов в цепях переменного тока и способы фазового упр-ния:

а - схема с регулированием угла задержки до 90град; б - графики, иллюстрирующие принцип регулирования; в - схема с фазодвигающей RC-цепью.

Упр-ние тринистором с помощью переменного резистора

На рис. 1,а показан простой способ получения управляющего сигнала, при котором используется напряжение источника анодного питания. Управляющий электрод тринистора через постоянный резистор R1 и переменный R2 подсоединен к аноду, и таким образом обеспечивается нужная полярность напряжений на аноде и на управляющем электроде относительно катода. Действительно, когда на аноде действует положительная полуволна напряжения источника питания, то потенциал управляющего электрода относительно катода также положителен. При закороченном резисторе R2 тринистор отпирается в течение каждого положительного полупериода напряжения на аноде в момент, когда мгновенное значение анодного напряжения Uпр достигает значения, при котором будет выполняться условие Uпр/R1>=Iу.от.

Если сопротивление резистора R1 сравнительно невелико, то прибор включается в самом начале положительного полупериода анодного напряжения и отается открытым до конца этого полупериода. При открытом приборе напряжение на его аноде падает до значения Uос, напряжение источника питания оказывается приложенным к нагрузке, управляющий ток резко уменьшается и становится равным Iу = Uос/R1 (рис 1, б).

Диод VD1 защищает цепь управляющего электрода тринистора от обратного напряжения при отрицательных полупериодах напряжения на аноде. Максимально допустимое обратное напряжение этого диода должно превышать амплитудное значение напряжения источника питания Um.

Если во время положительного полупериода напряжения на аноде в интервале 0...180град изменять момент включения тринистора, то ток через прибор и нагрузку будет протекать только в течение какой-то определенной части полупериода (рис 1, б). Так, при небольшой задержке прибор может быть открыт в начале положительного полупериода напряжения, при больших задержках - в любой точке полупериода и, наконец, - в самом его конце. Тем самым можно регулировать средний за период ток, проходящий в нагрузке, от максимального значения почти до нуля. Такой способ управления получил название фазового регулирования (или фазового управления), поскольку при этом изменяется сдвиг фазы между началом протекания прямого тока (рис 1, б). Обычно фазовый сдвиг ф может регулироваться примерно от 5 до 170град.

Простейшая схема устройства, позволяющего производить фазовое управление тринистором, приведена на рис 1, а. Здесь изменение угла отпирания осуществляется переменным резистором R2. Сопротивление резистора R1 должно обеспечивать включение тринистора в самом начале полупериода (резистор R2 закорочен) и может быть рассчитано по формуле

где Um - амплитуда напряжения источника питания.

Если резистор R1 рассчитан по формуле, то при R2=0 тринистор отпирается с углом задержки ф=5град. При включении резистора R2 и последующем увеличении его сопротивления тринистор будет открываться при больших значениях анодного напряжения, т. е. управление большими углами задержки ф, пока, наконец, при некотором значении сопротивления R2 прибор не откроется в тот момент, когда анодное напряжение станет равным амплитудному значению напряжения источника. Управляющий ток в этот момент Iу = Um/(R1 + R2) >= Iу.от и угол задержки ф станет равным 90 град. Очевидно, что большего угла задержки в цепи, показанной на рис 1, а, получить невозможно. Поэтому такое устройство позволяет изменять угол задержки примерно от 5 до 90 град и обеспечивает возможность регулировки среднего тока в нагрузке в пределах 100...50% максимального значения управления.

Упр-ние тринистором с помощью фазосдвигающей RC-цепочки

Более широкие пределы регулирования можно получать, если на управляющий электрод подавать напряжение, сдвинутое по фазе относительно анодного напряжения. Пример простой схемы с фазодвигающей RC-цепью показан на рис 1, в. Напряжение на управляющий электрод тринистора VS1 подается с конденсатора C1 через диод VD1. При отрицательном полупериоде анодного напряжения конденсатор С1 через диод VD2, резистор R1 и сопротивление нагрузки заряжается до напряжения Um (полярность этого напряжения показана на схеме в скобках). Во время положительного полупериода конденсатор С1 через резисторы R1, R2 и сопротивление нагрузки перезаряжается от напряжения -Um до некоторого положительного напряжения Uc1 (полярность которого на рис 1, в показана без скобок), достаточного для открывания тринистора. Время перезаряда конденсатора определяется постоянной времени (R1+R2)C1. Изменяя постоянную времени (с помощью переменного резистора R2), можно в широких пределах регулировать момент включения тринистора относительно начала положительного полупериода анодного напряжения, т. е. менять угол задержки ф. Пределы изменения угла задержки могут быть примерно 5...170град, что позволяет регулировать средний ток в нагрузке от максимального значения почти до нуля.

В рассмотренных схемах используется так называемый амплитудно-фазовый способ управления. При таком способе на управляющий электрод тринистора поступает напряжение, которое относительно медленно достигает уровня, необходимого для включения прибора. Амплитудно-фазовый способ управления характеризуется невысокой стабильностью момента включения тринистора (угла отпирания), так как этот момент зависит от минимального значения отпирающего тока Iу.от min, который, в свою очередь, заметно изменяется при колебаниях температуры и смене тринистора.

Значительно лучшую стабильность угла отпирания имеет импульсно-фазовый способ управления, при котором включение тринистора осуществляется импульсами, задержанными относительно начала положительного полупериода напряжения на аноде. Для формирования управляющих импульсов используется комбинация из фазосдвигающей RC-цепи и ключевого прибора (динистора, стабилитрона и др.). 

ТЕГИ: Моя ванная комната небольшая, 3 кв. метра, но всё-таки решил сделать электрический тёплый пол. Из экономических соображений, регулятор купил самый дешёвый, без индикации температуры. На панели у него только крутилка по шкале. Поэтому в блок управления моего таймера ввёл ещё и режим измерения температуры, благо контроллер позволяет. Теперь температуру в ванной на уровне примерно 1,2 метр от пола мерит мой прибор. Микротумблер сбоку, чтобы полностью обесточить прибор, например, если вам надо уехать на месяц. При повседневной жизни «работа-дом-дача» обесточивать прибор нет смысла. Можно посмотреть температуру в любое время, в том числе и когда на индикаторах идёт отсчёт. У меня в ванной постоянно стоит режим индикации температуры. А если, например, покурю, то могу нажать кнопку «Смена режима», включив вентилятор на ранее установленное время, и уйти. Таймер сам отключит вентилятор и перейдёт на паузу. На мой взгляд, таймер получился максимально функциональным. Пользователь может сменить в любое время нужный режим нажатием всего одной кнопки. Надеюсь, кому-то пригодится такое решение. Необходимое условие - прокладка проводки от вентилятора до таймера и наличие напряжения 220 В в месте установки таймера. В процессе переключения динистора в открытое состояние незначительное увеличение тока сопровождается быстрым уменьшением напряжения на аноде прибора (участок 2), так как составляющие транзисторы переходят в режим насыщения (рис. 1,6, 3). Сопротивление динистора в пределах участка 2 становится отрицательным. Причину этого можно пояснить следующим образом. Произведение в процессе переключения не может становиться больше единицы, поскольку ток через динистор не меняет своего направления. Таким образом, возрастание суммы a1+a2 должно сопровождаться снижением значения коэффициента умножения, что возможно лишь при уменьшении напряжения на коллекторном переходе. T. e. на аноде динистора. Участок 3 вольтамперной характеристики соответствует открытому состоянию прибора. В пределах этого участка все три р-п перехода полупроводниковой структуры включены в прямом направлении и относительно малое напряжение, приложенное к прибору, может создать большой ток Ioc в открытом со- стоянии, который при данном напряжении источника питания практически определяется только сопротивлением внешней цепи. Падение напряжения на открытом приборе-напряжение в открытом состоянии Uoc, как и у обычного диода, незначительно зависит от прямого тока. Что касается значения наибольшего постоянного тока, который может пропускать прибор в этом режиме, то, как обычно в полупроводниковых структурах, он определяется площадью! p-n перехода и условиями охлаждения прибора. Динистор сохраняет открытое состояние, пока прямой ток пр будет больше некоторого минимального значения-удерживающего тока (точка б на характеристике). При снижении тока до значения Iдр

Написати відгук

Примітка: HTML размітка не підтримується! Використовуйте звичайтий текст.
    Погано           Добре
Звуковий сигналізатор 16 Ом

Звуковий сигналізатор 16 Ом

Пасивный звуковий сигналізатор для підключення до дискретного виходу контролераМініатюрний розмірОпі..

8.66грн.

Arduino управління двигунами постійного струму

Arduino управління двигунами постійного струму

Arduino управління двигунами постійного струму1. Управління маленькими моторчикамиУправління маленьк..

Модуль PS/2

Модуль PS/2

Модуль порта PS2 для подключения компьютерной клавиатуры или мыши к плате контроллераПитающее напряж..

40.00грн.

Цифровий датчик температури та вологості DHT11

Цифровий датчик температури та вологості DHT11

Вимірювання відносної вологості в межах 20 ... 90 %Точність вимірювання вологості ± 5,0 %RHВимірюван..

28.99грн.

Держатель 8мм линейных направляющих CNC или 3d принтера

Держатель 8мм линейных направляющих CNC или 3d принтера

Тримач для кріплення циліндричних направляючих каретки CNC-станка або 3d-принтераПід діаметр направл..

82.59грн.