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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dinistor analógico ajustável. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador Dinistores produzidos em massa em termos de parâmetros elétricos nem sempre atendem aos interesses criativos dos designers de rádio amadores. Não existem, por exemplo, dinistores com uma tensão de ligação de 5 ... 10 e 200 ... 400 V. Todos os dinistores têm uma dispersão significativa no valor deste parâmetro de classificação, que também depende da temperatura ambiente. Além disso, eles são projetados para uma corrente de comutação relativamente baixa (menos de 0,2 A), o que significa uma pequena potência de comutação. A regulação suave da tensão de ativação é excluída, o que limita o escopo dos dinistores. Tudo isso faz com que os radioamadores recorram à criação de análogos de dinistores com os parâmetros desejados. Há muito tempo que procuro um análogo do dinistor. A versão inicial era uma análoga, composta por um diodo zener D814D e um trinistor KU202N (Fig. 1). Enquanto a tensão no analógico for menor que a tensão de estabilização do diodo zener, o analógico está fechado e nenhuma corrente flui através dele. Quando a tensão de estabilização do diodo zener é atingida, ele se abre, abre o trinistor e o analógico como um todo. Como resultado, uma corrente aparece no circuito no qual o analógico está conectado. O valor desta corrente é determinado pelas propriedades do trinistor e pela resistência da carga. Usando trinistores da série KU202 com os índices de letra B, V, N e o mesmo diodo zener D814D, foram feitas 32 medições da corrente e tensão de comutação do analógico do dnistor. A análise mostra que o valor médio da corrente analógica de ativação é de aproximadamente 7 mA e a tensão de ativação é de 14,5 ± 1 V. A propagação da tensão de ativação é explicada pela variação na resistência das junções pn de controle dos trinistores usados.
A tensão de ativação Uon de tal análogo pode ser calculada usando uma fórmula simplificada: Uon \uXNUMXd Ust + Uy.e., onde Ust é a tensão de estabilização do diodo zener, Uc.e. - queda de tensão na transição de controle do trinistor. Quando a temperatura do trinistor muda, a queda de tensão em sua junção de controle também muda, mas apenas ligeiramente. Isso leva a alguma mudança na tensão de ativação do analógico. Por exemplo, para o trinistor KU202N, quando a temperatura de sua caixa mudou de 0 a 50 °C, a tensão de ativação mudou dentro de 0,3 ... 0,4% em relação ao valor desse parâmetro a uma temperatura de 25 °C .
Em seguida, foi investigado um análogo ajustável de um dinistor com um resistor variável R1 no circuito do eletrodo de controle do trinistor (Fig. 2). A família de características de volt-ampere de tal variante do análogo é mostrada na fig. 3, seu local de lançamento - na fig. 4, e a dependência da tensão de ativação na resistência do resistor é mostrada na fig. 5. Como a análise mostrou, a tensão de ativação de tal análogo é diretamente proporcional à resistência do resistor. Essa tensão pode ser calculada pela fórmula Uvl.p \u1d Uct + Uy.e. + Ion.y.e * RXNUMX, onde Uon.p é a tensão de ativação do analógico regulado, Ion.y.e é a corrente de ativação do análogo regulado do dinistor através do eletrodo de controle.
Tal análogo está livre de quase todas as desvantagens dos dinistores, exceto pela instabilidade da temperatura. Como você sabe, com um aumento na temperatura do trinistor, sua corrente de ativação diminui. Em um analógico ajustável, isso leva a uma diminuição na tensão de ativação e, quanto mais significativa, maior a resistência do resistor. Portanto, não se deve buscar um grande aumento na tensão de ativação com um resistor variável para não piorar a estabilidade de temperatura do analógico. Experimentos mostraram que essa instabilidade é pequena. Portanto, para um analógico com um trinistor KU202N, quando a temperatura do seu gabinete mudou em 20 ± 10 ° C, a tensão de ativação mudou: com um resistor de 1 kOhm - em ± 1,8%. a 2 kOhm - por ±2,6%, a 3 kOhm - por ±3%, a 4 kOhm - por ±3,8%. Um aumento na resistência em 1 kΩ levou a um aumento na tensão limite de ativação do análogo regulado em uma média de 20% em comparação com a tensão de ativação do análogo dinistor original. Portanto, a precisão média da tensão de ativação do analógico regulado é melhor que 5%. A instabilidade de temperatura do analógico com o trinistor KU101G é menor, o que é explicado pela corrente de ativação relativamente baixa (0,8 ... 1,5 mA). Por exemplo, com a mesma mudança de temperatura e um resistor com resistência de 10, 20, 30 e 40 kOhm, a instabilidade de temperatura foi de ± 0,6%, respectivamente. ±0,7%, ±0,8%. ±1%. Aumentar a resistência do resistor a cada 10 kΩ aumentou o nível da tensão de ativação analógica em 24% em comparação com a tensão do analógico sem resistor. Assim, um análogo com um trinistor KU101G tem uma alta precisão de tensão de ativação - sua instabilidade de temperatura é inferior a 1% e com um trinistor KU202N - uma precisão de tensão de ativação ligeiramente pior (neste caso, a resistência do resistor Rt deve ser 4,7 kOhm). Ao fornecer contato térmico entre o trinistor e o diodo zener, a instabilidade de temperatura do análogo pode ser ainda menor, pois para diodos zener com tensão de estabilização superior a 8 V, o coeficiente de temperatura da tensão de estabilização é positivo e a temperatura coeficiente da tensão de abertura do SCR é negativo. É possível aumentar a estabilidade térmica de um análogo ajustável de um dinistor com um trinistor potente, incluindo um resistor variável no circuito anódico de um trinistor de baixa potência (Fig. 6). O resistor R1 limita a corrente do eletrodo de controle do trinistor VS1 e aumenta sua tensão de ativação em 1...2%. E o resistor variável R2 permite ajustar a tensão de ativação do trinistor VS2.
A melhoria na estabilidade de temperatura desta versão do analógico é explicada pelo fato de que, com o aumento da resistência do resistor R2, a corrente de ativação do analógico ao longo do eletrodo de controle diminui e sua corrente de ativação através do ânodo aumenta . E como com uma mudança de temperatura neste caso, a corrente do eletrodo de controle diminui menos e que a corrente total do acionamento analógico aumenta, então para um aumento equivalente na tensão de acionamento analógico, uma resistência menor do resistor R2 é necessário - isso cria condições favoráveis para aumentar a estabilidade de temperatura do analógico. Para realizar a estabilidade térmica de tal análogo, a corrente de abertura do trinistor VS2 deve ser de 2 ... 3 mA - mais do que a corrente de abertura do trinistor VS1 para que suas mudanças de temperatura não afetem a operação do análogo. O experimento mostrou que a tensão de ativação do análogo termoestável praticamente não mudou quando a temperatura de seus elementos mudou de 20 para 70 °C. A desvantagem desta versão do analógico dinistor são os limites relativamente estreitos para ajustar a tensão de ativação com um resistor variável R2. Eles são quanto mais estreitos, maior a corrente de ativação do trinistor VS2. Portanto, para não piorar a estabilidade térmica do análogo, é necessário usar trinisgoras nele com a menor corrente de ativação possível. A faixa de ajuste de tensão de ativação analógica pode ser expandida usando diodos zener com diferentes tensões de estabilização. Análogos de dinistor ajustáveis encontrarão aplicação em automação e telemecânica, geradores de relaxamento. reguladores eletrônicos, limiar e muitos outros dispositivos de engenharia de rádio. Autor: M. Maryash, pos. Kiropets, região de Ternopil; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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