Régulateur de puissance numérique. Schéma, description

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Régulateur de puissance numérique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de courant, tension, puissance

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Cet appareil est conçu pour le contrôle de puissance de phase dans les installations électrothermiques triphasées. La puissance de charge admissible dépend principalement de la puissance des éléments de commutation du régulateur. Avec non moins de succès, il peut fonctionner dans des réseaux monophasés, ainsi qu'avec une charge de moindre puissance. La particularité du contrôleur est que la valeur de l'angle de contrôle peut être réglée numériquement ; en d'autres termes, le microprocesseur peut contrôler la puissance de la charge.

Le régulateur utilise une méthode de régulation par impulsions en commutant des éléments - des thyristors symétriques. Le temps de régulation de phase détermine le nombre de digits du compteur de la centrale et la période de la tension secteur. Le schéma fonctionnel de la version triphasée du régulateur est illustré à la Fig.1.

Ris.1

Le code de commande numérique du microprocesseur de commande est envoyé à l'entrée de trois nœuds de commande identiques - canaux A, B et C. Les informations de phase nécessaires au fonctionnement de chaque canal proviennent d'un réseau d'alimentation de charge triphasé. Chaque voie génère un signal de commande pour son triac. Les circuits de canal sont alimentés par une source de tension stabilisée séparée de 5 V.

Un diagramme schématique de l'un des canaux est illustré à la Fig.2. La tension de phase sinusoïdale à travers la résistance R1 est fournie au nœud de synchronisation, réalisé sur l'optocoupleur double U1.

Fig.2 (cliquez pour agrandir)

Avec une alternance positive, le courant traverse la LED de l'optocoupleur U1.1 et le transistor de cet optocoupleur est ouvert, par conséquent, le niveau du signal est bas aux entrées de l'élément logique DD1.1. Avec une alternance négative, le transistor de l'optocoupleur U1.2 est ouvert et les entrées de l'élément DD1.1 sont également au niveau bas.

Mais aux moments où la tension du secteur passe par zéro, les deux LED sont éteintes, les transistors des optocoupleurs sont fermés et le niveau 1.1 apparaît aux entrées de l'élément DD1 pendant de courtes périodes. Des impulsions de synchronisation rectangulaires se forment à la sortie de cet élément aux instants où la tension secteur phase est nulle .

Des impulsions de synchronisation sont envoyées simultanément à l'entrée d'autorisation d'écriture du compteur PE DD2, à l'une des entrées du déclencheur RS, monté sur les éléments DD3.1, DD3.2, et à l'entrée de commande du générateur d'impulsions (à l'un des les entrées de l'élément DD1.3). Lorsqu'une tension de niveau bas arrive à l'entrée PE du compteur DD2, le code précédemment enregistré via les entrées parallèles D1-D4 du compteur y est chargé quels que soient les signaux aux entrées d'horloge, c'est-à-dire que l'opération de téléchargement parallèle est asynchrone.

position initiale à la sortie >=15 niveau haut du compteur. Si le comptage a atteint son maximum, alors avec l'arrivée du prochain front d'horloge négatif à l'entrée +1 du compteur, un niveau de 0 apparaîtra à sa sortie. Ainsi, des impulsions de niveau bas sont reçues aux entrées du compteur. RS-trigger DD3.1, DD3.2 : une impulsion d'horloge provenant de l'élément logique DD1.1 et l'impulsion de sortie du compteur DD2, décalées par rapport à l'impulsion d'horloge d'un temps déterminé par le code numérique sur les entrées parallèles D1 -D4 du compteur.

A la sortie de la bascule RS, un signal de niveau haut apparaît, permettant le passage des impulsions du générateur vers la sortie de l'élément d'adaptation DD4.1. Cet élément génère des rafales d'impulsions courtes, qui sont transmises à travers le transformateur d'impulsions T1 à la transition de commande du triac de canal et l'ouvrent. Le transformateur d'impulsions permet de découpler galvaniquement les circuits des voies du secteur.

Le courant consommé par les trois canaux à partir d'une source de tension stabilisée de 5 V est d'environ 100 mA.

Le générateur d'impulsions est réalisé sur les éléments logiques DD1.2-DD1.4. La fréquence fg des impulsions du générateur est choisie selon la dépendance fg = 2Fc(2n-1), Hz, où Fc est la fréquence du secteur, Hz ; n est le nombre de chiffres du compteur. Pour le cas considéré, fg=2*50*(24-1)=1500 Hz.

Transformateur d'impulsions T1 - série, MIT-4, ayant trois enroulements identiques de 100 tours.

L'établissement d'un régulateur de puissance consiste à régler la fréquence requise du générateur.

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