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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador triac de dois canais. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Em fogões elétricos portáteis domésticos e fogões elétricos estacionários, aquecedores com vários interruptores espirais comutáveis são usados para regular a energia. Esses aquecedores e interruptores geralmente falham. Aquecedores de espiral única são mais confiáveis, mas sua potência é regulada pelos mesmos reguladores não confiáveis com placa bimetálica. Para aumentar a confiabilidade dos fogões elétricos, é aconselhável instalar neles aquecedores de espiral única e um regulador de potência triac. Um regulador deste tipo para fogão elétrico com dois queimadores ou para dois fogões separados é descrito neste artigo. Os reguladores de potência triac e tiristores, que operam segundo o princípio de fornecer à carga inercial vários meios ciclos de tensão de rede seguidos de uma pausa, apresentam desvantagens incômodas: ao trabalhar com uma carga potente, fazem com que as lâmpadas de iluminação conectadas ao mesmo rede pisque. Isto é especialmente perceptível se vários consumidores de energia poderosos forem alimentados simultaneamente através de tais reguladores. A cintilação das lâmpadas pode ser reduzida maximizando a frequência de comutação das cargas e tornando a sua comutação o mais antifásica possível. O diagrama do regulador de potência proposto é mostrado na Fig. 1. É alimentado por um retificador de meia onda usando diodos VD1. VD2. As funções de amortecimento são executadas pelo capacitor C1. e o estabilizador de tensão é um diodo zener VD3. Uma cadeia de LEDs é conectada em série com o diodo VD2, indicando o funcionamento do regulador. Esta inclusão permite obter um alto brilho do seu brilho praticamente sem redução da corrente máxima fornecida pela fonte de alimentação à carga.
Os transistores VT1 e VT2 e os resistores R2 - R4 formam um circuito de formação de pulso nos momentos em que a tensão da rede passa por zero. Este tipo de dispositivo é descrito no artigo de L. Tyushkevich “Triac Switch” (“Radio”. 1994. No. 9. p. 36.37) e no artigo do autor “Triac Power Regulators” (“Radio”. 1996. No. 1. páginas 44-46). As resistências dos resistores R2, R3 são escolhidas de forma que a duração desses pulsos seja curta, apenas cerca de 70 μs (Fig. 2, os diagramas de tensão não estão em escala para maior clareza). Os pulsos gerados são fornecidos à entrada do elemento DD1.1. Na sua saída possuem polaridade positiva e carregam o capacitor C5 quase até a tensão de alimentação. No final do pulso, a tensão no capacitor C5 diminui exponencialmente. Atinge o limite de desligamento dos elementos DD1.3 e DD1.4 (AND-NOT) após aproximadamente 450 μs. Após o término do pulso na saída do elemento DD1.1, o elemento DDI.2 comuta outros 50 μs depois.
Se às segundas entradas dos elementos DD1.3. DDI.4, uma tensão de alto nível lógico é aplicada a partir das chaves SA2.2 e SA3.2, os pulsos passam por esses elementos e, amplificados por corrente pelos seguidores do emissor nos transistores VT3 e VT4, vão então para os eletrodos de controle dos triacs VS1 e VS2 e abra-os. A amplitude da corrente de pulso de controle é superior a 100 mA. duração total - mais de 500 μs. eles começam aproximadamente 30...50 μs antes do momento em que a tensão da rede passa por zero. Tais parâmetros de pulso garantem a inclusão dos triacs da série KU208 sem a necessidade de sua seleção. O triac é ligado logo no início do meio ciclo, quando sua característica corrente-tensão é endireitada, para que não haja interferência na recepção de rádio. A passagem dos pulsos pelos elementos DD1.3 e DDI.4 é controlada por um nó composto por um contador-decodificador DD2. diodos VD4 - VD19 e chaves SA2 e SA3. O contador do decodificador DD2 comuta com uma frequência de 100 Hz pela queda de pulsos de baixo nível enviados a ele pela saída do elemento DDI.2. Isso acontece, conforme mencionado acima, aproximadamente 50 μs após o término dos pulsos nos eletrodos de controle dos triacs VS1 e VS2. Os diodos VD4 - VD19 formam elementos OR multiestágio e formam sequências de meios ciclos para ligar cargas nas quais sua frequência de comutação é máxima e operam, se possível, em diferentes meios ciclos da tensão da rede. Na tabela, os pontos marcam os estados do contador DD2 (números convencionais de meio ciclo), no qual as cargas 1 e 2 são ligadas, dependendo das posições das chaves SA2 e SA3. Como resultado, o trabalho das cargas é distribuído o mais distante possível no tempo, o que reduz um pouco as perdas nos fios de alimentação. O piscar das lâmpadas conectadas à mesma rede de iluminação, que já era quase imperceptível devido à frequência de comutação bastante elevada (12.5 Hz ou mais), foi reduzido. Os LEDs HL1 e HL3 indicam a inclusão das cargas correspondentes. Caso nenhuma das cargas esteja ligada, o LED HL2 acende, lembrando que o regulador está conectado à rede. O regulador de potência utiliza chaves PG2-9-6P2N (SA2 e SA3), quaisquer outras com grupos de contatos e dimensões semelhantes também são adequadas. O microcircuito K561Tl1 pode ser substituído por KR1561TL1, K561TM2 por KR1561TM2. Em vez de K561IE9, você pode usar K561IE8, mas com tal substituição, a saída 8 (pino 9) do novo microcircuito deve ser conectada à sua entrada R (pino 15). desconectando-o do pino 8 para fornecer um fator de conversão de 8. Todos os elementos do regulador, exceto triacs VS1, VS2. tomadas de saída XI. X2 e chave SA1. montado em placa de circuito impresso medindo 50x120 mm (Fig. 3). A placa foi projetada para instalação de resistores MLT, capacitor K73-16 (C1), um análogo importado do capacitor K50-35 (C4) e capacitores KM-5 (C2, C3, C5). Diodos VD1. VD2 - qualquer pulso ou retificador de silício, diodo zener VD3 - para tensão de estabilização 13... 15 V. Os transistores VT1 e VT2 podem ser quaisquer estruturas pnp de silício de baixa potência. transistores VT3 e VT4 - potência média ou alta da mesma estrutura com corrente de coletor permitida de 150 mA.
Você pode usar qualquer LED, inclusive os multicoloridos. Você deve prestar atenção à sua instalação - eles devem ser colocados o mais longe possível da placa (na medida em que os pinos permitirem) e direcionados na mesma direção dos eixos da chave. Os Triacs KU208G (ou KU208V) são instalados em dissipadores de calor com aletas com dimensões de 25x50x60 mm. Placa, dissipadores de calor com triacs. dois pares de tomadas e um interruptor SA. (TV 1-2) são colocados em uma caixa plástica medindo 70x95x150 mm. Neste caso, a placa fica o mais próximo possível da parede inferior da caixa, os dissipadores de calor são para a parte superior (são paredes de 70x150 mm). Existem furos nas paredes inferior e superior 42 furos com diâmetro de 6 mm e passo de 10 mm. LEDs e eixos de interruptores são direcionados através de furos na parede frontal da caixa Os eixos e parafusos de fixação dos manípulos plásticos do interruptor não devem ser acessíveis ao toque acidental. Se você usar elementos de rádio reparáveis e não houver erros na instalação, o controlador não precisará de ajuste. Se não funcionar imediatamente, podemos recomendar o seguinte procedimento de solução de problemas. Desconecte os triacs e provoque curto-circuito nos terminais do resistor R2. Entre o terminal positivo do capacitor C4 e os terminais direitos dos resistores R7 e R8 conforme diagrama, acenda um LED de qualquer tipo (mais - para C4). Sem desconectar nada do elemento DD1.1, transforme-o em um gerador de pulsos com frequência de aproximadamente 1 Hz. solde um resistor com resistência de 9 kOhm entre os pinos 10 e 100, e entre os pinos 7 e 8 - um capacitor de óxido com capacidade de 10 μF para uma tensão de pelo menos 16 V (terminal positivo ao pino 8). Feche os terminais do capacitor C1 e, através de um resistor com resistência de 510 Ohms (0.25 W), conecte uma fonte de alimentação DC com tensão de 1...22 V às entradas de rede do regulador (Fig. 24). Neste caso, o terminal positivo da fonte de alimentação deve ser conectado ao fio superior do diagrama. A seguir, você deve certificar-se de que os LEDs HL1-HL3 estão acesos corretamente nas diferentes posições das chaves SA2 e SA3. Utilizando um voltímetro ou indicador lógico de nível, verifique a presença de pulsos nas saídas do contador DD2 e nos controles deslizantes das chaves SA2.2 e SA3.2, bem como a passagem dos pulsos pelos elementos DD1.3, DDI. 4 e seguidores de emissor nos transistores VT3 e VT4 aos incluídos LEDs adicionais de acordo com a tabela.
Se você tiver um osciloscópio, é melhor definir a frequência do gerador para aproximadamente 1000 Hz soldando um capacitor com capacidade não de 1.1, mas de 10 μF ao elemento DD0,01, mas neste caso LEDs adicionais devem ser conectados em série com resistores com resistência de 2.2 kOhm. Se, após tal verificação e restauração do circuito do dispositivo, ele ainda não funcionar, significa que o circuito de geração de pulso VT1, VT2, R2, R3 ou os triacs estão com defeito. Autor: S. Biryukov, Moscou
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