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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Caractéristiques des régulateurs trinistors. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de courant, tension, puissance De nombreux radioamateurs, tout en utilisant des régulateurs trinistors faits maison ou achetés en magasin, ont constaté que parfois ces régulateurs ne fonctionnent pas clairement et que les dispositifs d'éclairage basse tension utilisés conjointement avec eux échouent rapidement. Cet article décrit les caractéristiques du fonctionnement d'un contrôleur de courant alternatif trinistor, conduisant à de tels phénomènes, et quelques moyens possibles d'améliorer la fiabilité des appareils avec de tels contrôleurs. Le magazine "Radio" accorde une grande attention aux régulateurs de puissance trinistor AC (voir, par exemple, une sélection d'articles "Régulateurs de tension à thyristor" .- "Radio", 1975, n ° 10, pp. 47-49). Ces appareils, devenus très populaires ces dernières années, permettent de faire passer la valeur efficace de la tension à la charge de quelques volts à presque la tension du secteur. Il semblerait que. à l'aide d'un tel régulateur, une grande variété d'appareils basse tension peuvent être alimentés à partir du réseau. Est-ce vrai ? Pour répondre à cette question, considérons brièvement le fonctionnement d'un contrôleur de puissance trinistor pleine onde, dont l'un des circuits les plus typiques est illustré à la Fig. 1 (il est emprunté avec des modifications mineures à la source ci-dessus). La tension en charge d'un tel régulateur est de forme sinusoïdale tronquée. Par exemple. aux angles d'inclusion du trinistor V5 dépassant 90°, cette tension a la forme classiquement représentée sur la fig. 2 avec une ligne pleine. L'angle de commutation maximal du trinistor dans le contrôleur considéré est de 172°. Voltmètre du système magnétoélectrique connecté à la charge R11 (Fig. 1). indique une tension de 6 V.
La valeur d'amplitude de la tension à la charge Un.vf[ à cet angle de commutation est facile à déterminer : Un.max=Umax*sin (180°- 172°)=220*1.41* 0,139=43V. où Umax est la valeur crête de la tension d'alimentation. La mesure de la tension Un.max avec un oscilloscope électronique donne le même résultat. Probablement. toutes les charges, calculées ni la tension nominale de 6 V, ne peuvent pas supporter une charge aussi importante, quoique à court terme, pendant une longue période. surtensions périodiques. Par exemple, le filament d'une lampe à incandescence MN-38 ordinaire (pour une tension de 6,3 V, la consommation de courant est de 0,22 A), lorsqu'il est alimenté par une tension de cette forme, s'éteint souvent après quelques secondes. Le fait considéré n'est pas la seule raison qui limite la possibilité d'utiliser un régulateur trinistor pour alimenter une charge basse tension. La deuxième raison est qu'à n'importe quel angle de commutation sur le trinistor défini par la résistance R5 (voir schéma), la tension à la charge peut devenir égale à la tension nominale complète du secteur pendant une courte période. Ce phénomène a été détecté à l'aide d'un oscilloscope électronique aux instants où le régulateur était débranché du secteur. L'interrupteur était une prise ordinaire. Ce phénomène peut être expliqué comme suit. En raison d'irrégularités à la surface des broches de la fiche, la déconnexion du régulateur du secteur ne se produit pas instantanément dans la plupart des cas, mais s'accompagne d'une alternance d'ouvertures et de fermetures du circuit d'alimentation (comme dans le cas du "rebond de contact") . A la première ouverture du circuit, la tension à la base du transistor V7 devient nulle et l'analogue du transistor unijonction V7V8 s'ouvre. Le condensateur C1 se décharge et une impulsion de courant d'ouverture traverse la jonction de commande du trinistor V'5. Si maintenant le circuit d'alimentation est à nouveau fermé, la pleine tension du réseau via le trinstore ouvert sera appliquée à la charge jusqu'à la fin du demi-cycle. Lors d'expériences avec le régulateur de lampe à incandescence en question. par exemple, ceux évalués pour une tension nominale de 36 V. généralement grillés déjà lors de la première ou de la deuxième mise hors tension du régulateur, malgré le fait que la résistance R5 fixe l'angle de commutation maximal du trinistor et à l'état stable les lampes a brillé pendant une durée arbitrairement longue. Des observations à l'aide d'un oscilloscope sur le processus d'ouverture des contacts dans les interrupteurs T1, T2, TP2-1 et autres ont montré que cette ouverture s'y produit pratiquement sans "rebond". Lorsque de tels interrupteurs étaient utilisés dans le régulateur, les lampes à incandescence ne brûlaient pas dans les mêmes conditions, même lorsque le cycle marche-arrêt était répété plusieurs fois. Cela confirme la justesse de l'hypothèse sur les causes du phénomène observé. Existe-t-il un moyen d'éliminer la possibilité d'une tension excessive sur la charge basse tension même s'il y a un "rebond" des contacts de l'interrupteur S1 ? Il est probable qu'un certain nombre de ces méthodes peuvent être trouvées. L'une d'elles, par exemple, consiste à utiliser un interrupteur supplémentaire installé au point A (voir schéma). Tout d'abord, activez le commutateur SI. puis fermez le circuit au point A. Vous devez éteindre le régulateur dans l'ordre inverse. Cette méthode a été testée dans la pratique et a montré de bons résultats. Son efficacité est également une confirmation de l'exactitude de l'hypothèse sur les causes du phénomène considéré.
Il convient de noter, cependant, que même l'utilisation d'interrupteurs supplémentaires dans les régulateurs n'élimine pas complètement l'inconvénient décrit ci-dessus. En effet, la cause du "rebond" peut également être un contact insuffisamment serré de la fiche dans la prise et des coupures de courant de courte durée sur le secteur. De plus, il faut ajouter que le phénomène indiqué s'est reproduit sur le régulateur dont le circuit est représenté sur la Fig. 1. D'autres régulateurs peuvent avoir d'autres caractéristiques, mais, probablement, dans tous les cas, le phénomène décrit sera associé au fonctionnement de l'unité de commande de l'élément clé, Parfois, on entend l'opinion que les cas décrits de défaillance des lampes à incandescence à basse tension alimentées par un régulateur à trinistor. du fait de l'enclenchement spontané du trinistor dû à la forte montée en puissance de la tension d'anode dU/dt lorsque le régulateur est connecté au réseau, si par exemple cela se produit à un moment où la tension du secteur est proche de la maximum. On ne peut pas être d'accord avec une telle affirmation. Pour les trinistors des séries KU201 et KU202 les plus courants dans la pratique de la radio amateur, le taux de montée de la tension d'anode n'est pas normalisé. Cela signifie que lesdits trinistors autorisent presque n'importe quel taux de montée de la tension d'anode, sauf si sa valeur d'amplitude dépasse la tension directe maximale admissible sur le trinistor fermé (Upr.scr.max). Et, par conséquent, un trinistor réparable, KU202N, par exemple, en l'absence de courant dans le circuit d'électrode de commande, ne doit pas s'ouvrir lorsqu'il est connecté à un réseau de courant alternatif avec une tension de 220 V, quel que soit le point du période pendant laquelle une telle connexion se produit. Ceci est facile à vérifier, par ex. ayant assemblé un dispositif simple selon le schéma illustré à la Fig. 3. La lampe à incandescence basse tension H1 ne brillera pas et restera intacte après un certain nombre d'allumages par le commutateur SI (si le trinistor V1 est bon, bien sûr).
Tout ce qui précède nous permet de tirer quelques conclusions. Premièrement, la forme de la tension de sortie des SCR AC est un facteur qui limite la capacité de ces régulateurs à alimenter des charges basse tension. Deuxièmement, dans les contrôleurs à trinistors, la possibilité d'apparition d'impulsions de tension sur la charge correspondant à de petits angles de commutation des trinistors n'est pas exclue, même si l'angle de commutation du trinistor est réglé au maximum par les éléments de la mise à l'heure évaluer. Les conclusions tirées conduisent à la conclusion que le fonctionnement fiable d'un appareil avec un régulateur de puissance trinistor ne peut être garanti que si la tension d'alimentation ne dépasse pas la tension d'alimentation de charge nominale, c'est-à-dire lorsque le régulateur trinistor n'est utilisé que pour réduire la tension de charge. Auteur : V. Cherny, Moscou ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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Commentaires sur l'article : Dumov Je l'ai lu avec grand plaisir. [up] Il serait intéressant de connaître votre avis sur le contrôleur triac pour charge inductive.
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