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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Reguladores de potência em um gerador tiristor-transistor. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de corrente, tensão, potência Com o advento dos tiristores, surgiu uma oportunidade conveniente para regular a potência de uma carga operando em tensão alternada. Muitos circuitos diferentes foram inventados para controlar interruptores tiristores que comutam a carga. Por exemplo, no circuito regulador de potência da Fig. 1, o triac de potência é controlado por um gerador baseado em uma chave tiristor-transistor, discutido em artigos anteriores [1, 2].
O dispositivo permite, com seleção cuidadosa dos capacitores C1 e C2, obter um ajuste suave da potência de carga Rh usando R6. O dispositivo funciona da seguinte maneira. Quando a alimentação é ligada (12 V para circuitos de controle e 220 V para carga), os capacitores C12 e C1 são carregados da fonte “+” de 2 V, e a polarização positiva na base do transistor VT1 abre seu coletor- junção emissora, através da qual a tensão dos resistores R2, R6 vai para o eletrodo de controle do tiristor VS2. A uma corrente maior que a corrente de retenção, o tiristor VS2 abre e descarrega o capacitor C1 através do eletrodo de controle do triac VS1, abrindo-o. Quando o tiristor VS2 fecha, o capacitor C1 é carregado e a corrente de carga flui através do eletrodo de controle do triac VS1 na direção oposta. O ângulo de abertura VS1 é determinado pelos momentos de abertura e fechamento do tiristor VS2, dependendo das capacitâncias dos capacitores C1, C2 e da resistência do regulador R6. Quando a resistência R6 muda, o ângulo muda. No circuito regulador de potência com tiristores (Fig. 2), a tensão de alimentação é fornecida ao circuito oscilador mestre por meio de um circuito sem transformador.
O excesso de tensão é suprimido pelos resistores de lastro R4 e R5. A tensão de controle (30 V) é estabilizada por um diodo zener VD7. Tal fonte de energia produz uma característica de “queda”, ou seja, À medida que a corrente de carga aumenta, a tensão cai. A corrente de curto-circuito da fonte é de 15...18 mA e depende das resistências R4 e R5. O ângulo de abertura dos tiristores VS1, VS2 é determinado pelo momento de abertura do transistor VT1 e pelo valor da tensão no emissor no qual ocorre a quebra do diodo zener VD10 através do eletrodo de controle do tiristor VS4. O tempo de chaveamento do transistor VT1 é definido pelo regulador R6 e pelas capacitâncias dos capacitores C3 e C2 (este último pode nem estar instalado). Os tiristores nos circuitos considerados são tomados com correntes de retenção de 2...8 mA, mas podem “oscilar” em correntes de até 12 mA devido a capacitores maiores. Portanto, para aumentar a sensibilidade do tiristor de comutação VS3, o resistor de proteção entre o cátodo e o eletrodo de controle pode ser omitido ou sua resistência pode ser aumentada (mais de 2 kOhm). A potência da carga é ajustada por meio de um resistor variável R6 do tipo PPZ-43, e os resistores R7 e R9 servem como construtores. Após o ajuste, eles podem ser alterados para permanentes. Tiristores VS1, VS2 - tipo pulso. KU202 ou similar com classe de tensão de pelo menos 400 V. Transistor VT1 - KT645, KT815, KT602, KT940, capacitores C2 C3 - K73-17. Um bom regulador de potência é obtido de acordo com o esquema da Fig. 3.
Aqui, um optoacoplador VU1 tipo AOU103V1 é introduzido no circuito de controle do gerador tiristor-transistor. O LED HL1 no circuito de controle do tiristor VS3 desempenha a função de um diodo zener e ao mesmo tempo serve como elemento de controle durante o trabalho de comissionamento. O princípio de funcionamento do dispositivo é semelhante ao esquema anterior. O regulador é montado em uma placa de circuito impresso, cujo desenho é mostrado na Fig.
Um regulador de potência simples usando dinistores é mostrado na Fig.
Fornece uma tensão de controle de 30...220 V. O ângulo de abertura dos tiristores VS2, VS3 é determinado pelo tempo de carga dos capacitores C1 e C2 até a tensão de ruptura dos dinistores VS1 e VS4, que é definida pela resistência R5. Para uma regulação suave, é necessário selecionar tiristores VS2 e VS3 com as mesmas correntes de abertura, embora isso seja bastante trabalhoso. De forma simplificada, os tiristores devem ser selecionados com as mesmas resistências dos circuitos dos eletrodos de controle catódico. O dispositivo pode ser usado para regular o brilho de lâmpadas incandescentes, mas em tensões inferiores a 30 V, observa-se instabilidade de tensão e pode ocorrer oscilação das lâmpadas. Portanto, vale a pena limitar a faixa de variação da resistência do regulador R5 ou combiná-lo com a chave SA1, que desliga o circuito de controle. A placa de circuito impresso do dispositivo é mostrada na Fig.
Um regulador de potência de onda completa com um circuito de controle baseado em um tiristor é mostrado na Fig.
A carga Rh é conectada a uma fonte de tensão alternada através de uma ponte retificadora, e a segunda diagonal da ponte é curto-circuitada através de uma chave controlada por tiristor VS2. Em vez do dinistor KN102, o circuito de controle inclui seu análogo, montado em um tiristor de pulso. KU101E e um diodo zener VD5 conectado ao circuito de seu eletrodo de controle. Usando este circuito, você pode controlar a carga, que é o enrolamento primário de um transformador de rede (220 V) com faixa de regulação de tensão de 160...220 V. Esta regulação altera efetivamente a tensão de saída do enrolamento secundário deste transformador. Não é recomendado ajustar a tensão no enrolamento primário do transformador para menos de 160...170 V, pois com a diminuição da corrente através do eletrodo de controle da chave tiristor ele pode operar de forma instável. Literatura
Autores: A. Alekseev, V. Alekseev, Perm.
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