Régulateur de puissance d'application large. Schéma, description

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Régulateur de puissance d'application large. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques

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L'auteur de l'article affirme que le dispositif électronique qu'il propose peut être utilisé avec succès pour réguler la température de fonctionnement d'une panne de fer à souder électrique, d'une cuisinière électrique, d'un four électrique et d'autres charges similaires à forte inertie thermique.

Le dispositif proposé diffère des régulateurs de puissance similaires décrits précédemment dans « Radio » par sa facilité de contrôle des thyristors qui commutent des charges fonctionnant en mode intermittent. Ce mode est caractérisé par le fait que la durée du cycle de contrôle est constante et que la durée d'allumage et de pause de la charge change ou, en d'autres termes, le rapport cyclique change - le rapport entre le temps d'allumage de la charge et la durée du cycle de régulation. Dans la version du contrôleur en question, la durée du cycle est choisie à 45 s et la plage de contrôle fluide de la puissance dans la charge est de 5 à 95 %. La puissance de charge maximale est de 2 kW.

Le régulateur de puissance (Fig. 1) se compose d'un multivibrateur symétrique sur les transistors VT2 - VT5, d'un amplificateur de courant multivibrateur sur le transistor VT1, d'un relais électromagnétique K1 et de thyristors VS1 et VS2, qui remplissent la fonction de commutateurs électroniques. La résistance R13 modifie le rapport cyclique des impulsions de commande sur le collecteur du transistor VT2, et donc la puissance dans la charge connectée au connecteur X1. Dans ce cas, la période de répétition des impulsions du multivibrateur change légèrement. Les résistances R12 et R14 limitent le courant dans les circuits de base des transistors VT3, VT4 aux positions extrêmes du curseur de la résistance variable R13.

(cliquez pour agrandir)

Le pont de diodes VD3, la résistance R7, qui amortit les excès de tension du réseau, le condensateur C3, qui atténue les ondulations de la tension redressée, constituent une alimentation sans transformateur pour l'appareil. La diode Zener VD4 limite la tension à la sortie du redresseur à 25...28 V lorsque le transistor VT1 est fermé et que le relais K1 dans son circuit collecteur est hors tension.

La commutation de charge est effectuée par les contacts K1.1 et K1.2 du relais K1 dans les circuits de déclenchement des thyristors VS1, VS2. L'unité de déclenchement du thyristor VS1 est formée par les contacts de relais K1.1, la résistance R3, le condensateur C1, le dinistor VD1 et les résistances R2, R1, et le nœud de déclenchement du thyristor VS2 est formé par les contacts K1.2, la résistance R4, le condensateur C2, le dinistor VD2. et résistances R5, R6.

Lorsque l'enroulement du relais est hors tension et que les contacts K1.1 et K1.2 sont ouverts, les deux SCR sont à l'état fermé et la puissance dans la charge est nulle. Lorsque le transistor VT1 est ouvert par une impulsion de commande, le relais K1 est activé et les contacts fermés K1.1 et K1.2 activent les circuits de déclenchement des thyristors. À partir de ce moment, le thyristor VS1 commence à transmettre l'alternance positive de la tension secteur et VS2 - la négative.

Le SCR VS1 est ouvert par une impulsion de courant de décharge provenant du condensateur C1, arrivant à son électrode de commande via le dinistor VD1. Le condensateur C1 est chargé avec la tension secteur via la résistance R3 jusqu'à ce que le dinistor s'allume. La résistance R2 limite le courant. La résistance R1 est nécessaire pour une fermeture fiable du SCR VS1. Lorsque le SCR est ouvert, la chute de tension à ses bornes n'a aucun effet sur le circuit de déclenchement jusqu'à la fin du demi-cycle de la tension secteur.

Le SCR VS2 fonctionne de manière similaire, mais avec une demi-onde négative de la tension secteur. Et comme la tension de commutation du dinistor VD1 est d'environ 20 V, la charge commute à la même tension avec un faible niveau d'interférences, ce qui n'a pas d'effet notable sur le fonctionnement des autres appareils électriques alimentés par le même réseau AC. Lorsque le transistor VT1 est fermé, l'enroulement du relais K1 est désexcité, les contacts K1.1 et K1.2 sont ouverts et la charge est déconnectée du réseau.

Lorsque la prochaine impulsion de contrôle du multivibrateur arrive à la base VT1, le cycle de contrôle de puissance dans la charge est répété.

Le principe de fonctionnement du régulateur est illustré par les chronogrammes présentés sur la Fig. 2. Sur celui-ci, les schémas a correspondent au mode de puissance minimum, et les schémas b correspondent au maximum.

Régulateur de puissance pour une large gamme d'applications

Les pièces de l'unité de commande sont montées sur un circuit imprimé mesurant 110x42 mm (Fig. 3), en feuille de fibre de verre simple face. Le reste est sur une maquette (aucun circuit imprimé n'a été développé), dont les dimensions ont été dictées par les dimensions des pièces sélectionnées. Condensateurs à oxyde - K50-6. La résistance R7 est composée de trois résistances PEV-10 ou PEV-7,5 connectées en série avec une résistance de 2,2 kOhm chacune. Nous le remplacerons par un condensateur d'une capacité de 0,47 μF avec une tension nominale d'au moins 400 V. Une résistance d'une résistance de 510 kOhm 0,5 W doit être connectée en parallèle à ce condensateur, en série avec un condensateur - 36 Ohms de même puissance. La résistance variable R13 est SP-1 du groupe A, les autres sont MLT.

Régulateur de puissance pour une large gamme d'applications

VT5 - toute structure de silicium n-p-n avec un coefficient de transfert de courant de base statique d'au moins 30. Le transistor VT1 peut être KT815 ou KT817 avec la lettre index B - G. Au lieu des thyristors KU202N (VS1, VS2), KU202M, KU202K, KU202L conviennent . Relais K1 - RES47 avec une tension de fonctionnement de 24 V.

Structurellement, le régulateur est réalisé dans le boîtier du haut-parleur de l'abonné. La résistance variable R13 est installée à la place du contrôle du volume. S'il s'agit du groupe A, alors l'échelle de contrôle de puissance est linéaire. Les SCR VS1, VS2 et la diode Zener VD4 sont installés sur des dissipateurs thermiques à ailettes.

Un régulateur assemblé sans erreur ne nécessite aucun réglage. Pour vérifier sa fonctionnalité, vous devez connecter une lampe à incandescence d'une puissance de 1...100 W au connecteur X200. La modification de la durée d'allumage de la lampe et de la pause entre son allumage lors de la rotation du bouton de la résistance R13 "Power" indique le bon fonctionnement de l'appareil.

Depuis plus de deux ans, la charge du régulateur décrit est une cuisinière électrique dont le régulateur de température de chauffage bimétallique est en panne. La durée de fonctionnement quotidienne moyenne est de 3 à 4 heures. Pendant toute la durée de fonctionnement, il n'y a eu aucune panne, les problèmes avec les contacts du thermostat bimétallique ont complètement disparu.

Auteur : Yu.Nigmatulin, village de Novopetropavlovskoye, région de Kurgan.

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