Régulateurs de puissance sur un générateur à thyristor-transistor. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Avec l'avènement des thyristors, une opportunité pratique s'est présentée pour réguler la puissance d'une charge fonctionnant sur tension alternative. De nombreux circuits différents ont été inventés pour contrôler les interrupteurs à thyristors qui commutent la charge. Par exemple, dans le circuit régulateur de puissance de la figure 1, le triac de puissance est contrôlé par un générateur basé sur un commutateur thyristor-transistor, discuté dans les articles précédents [1, 2].

Le dispositif permet, avec une sélection minutieuse des condensateurs C1 et C2, d'obtenir un réglage en douceur de la puissance de charge Rh à l'aide de R6.

L'appareil fonctionne comme suit. A la mise sous tension (12 V pour les circuits de commande et 220 V pour la charge), les condensateurs C12 et C1 sont chargés à partir de la source « + » de 2 V, et la polarisation positive à la base du transistor VT1 ouvre son collecteur. jonction émetteur, à travers laquelle la tension des résistances R2, R6 va à l'électrode de commande du thyristor VS2. À un courant supérieur au courant de maintien, le thyristor VS2 s'ouvre et décharge le condensateur C1 à travers l'électrode de commande du triac VS1, l'ouvrant ainsi.

Lorsque le thyristor VS2 se ferme, le condensateur C1 est chargé et le courant de charge traverse l'électrode de commande du triac VS1 dans le sens opposé.

L'angle d'ouverture VS1 est déterminé par les moments d'ouverture et de fermeture du thyristor VS2, en fonction des capacités des condensateurs C1, C2 et de la résistance du régulateur R6. Lorsque la résistance R6 change, l'angle se déplace.

Dans le circuit régulateur de puissance utilisant des thyristors (Fig. 2), la tension d'alimentation est fournie au circuit oscillateur maître à l'aide d'un circuit sans transformateur.

L'excès de tension est supprimé par les résistances de ballast R4 et R5. La tension de commande (30 V) est stabilisée par une diode Zener VD7. Une telle source d’énergie produit une caractéristique « décroissante », c’est-à-dire À mesure que le courant de charge augmente, la tension chute. Le courant de court-circuit source est de 15...18 mA et dépend des résistances R4 et R5.

L'angle d'ouverture des thyristors VS1, VS2 est déterminé par le moment d'ouverture du transistor VT1 et la valeur de tension au niveau de l'émetteur à laquelle se produit le claquage de la diode Zener VD10 à travers l'électrode de commande du thyristor VS4. Le temps de commutation du transistor VT1 est fixé par le régulateur R6 et les capacités des condensateurs C3 et C2 (ces derniers peuvent même ne pas être installés).

Les thyristors dans les circuits considérés sont pris avec des courants de maintien de 2...8 mA, mais peuvent « osciller » avec des courants allant jusqu'à 12 mA en raison de condensateurs plus gros. Par conséquent, pour augmenter la sensibilité du thyristor de commutation VS3, la résistance de protection entre la cathode et l'électrode de commande peut être omise ou sa résistance peut être augmentée (plus de 2 kOhm).

La puissance de charge est ajustée à l'aide d'une résistance variable R6 de type PPZ-43, et les résistances R7 et R9 servent de résistances de construction. Après ajustement, ils peuvent être remplacés par des permanents. Thyristors VS1, VS2 - type impulsionnel. KU202 ou similaire avec une classe de tension d'au moins 400 V. Transistor VT1 - KT645, KT815, KT602, KT940, condensateurs C2 C3 - K73-17.

Un bon régulateur de puissance est obtenu selon le schéma de la Fig. 3.

Ici, un optocoupleur VU1 de type AOU103V1 est introduit dans le circuit de commande du générateur à thyristor-transistor. La LED HL1 dans le circuit de commande du thyristor VS3 remplit la fonction d'une diode Zener et sert en même temps d'élément de commande lors des travaux de mise en service. Le principe de fonctionnement de l'appareil est similaire au schéma précédent. Le régulateur est assemblé sur un circuit imprimé dont le dessin est illustré à la Fig. 4.

Un simple régulateur de puissance utilisant des dinistors est illustré à la figure 5.

Il fournit une tension de commande de 30...220 V. L'angle d'ouverture des thyristors VS2, VS3 est déterminé par le temps de charge des condensateurs C1 et C2 par rapport à la tension de claquage des dinistors VS1 et VS4, qui est fixée par la résistance R5.

Pour une régulation en douceur, il est nécessaire de sélectionner les thyristors VS2 et VS3 avec les mêmes courants d'ouverture, même si cela demande beaucoup de travail. De manière simplifiée, les thyristors doivent être sélectionnés avec les mêmes résistances que les circuits d'électrode de commande cathodique.

L'appareil peut être utilisé pour réguler la luminosité des lampes d'éclairage à incandescence, mais à une tension inférieure à 30 V, une instabilité de tension est observée et un scintillement des lampes peut se produire. Par conséquent, il vaut la peine de limiter la plage de variation de la résistance du régulateur R5 ou de le combiner avec l'interrupteur SA1, qui désactive le circuit de commande. Le circuit imprimé de l'appareil est illustré à la Fig. 6.

Un régulateur de puissance double alternance avec un circuit de commande basé sur un thyristor est illustré à la Fig. 7.

La charge Rh est connectée à une source de tension alternative via un pont redresseur, et la deuxième diagonale du pont est court-circuitée via un interrupteur commandé par thyristor VS2.

Au lieu du dinistor KN102, le circuit de commande comprend son analogique, monté sur un thyristor à impulsions. KU101E et une diode Zener VD5 connectée au circuit de son électrode de commande.

Grâce à ce circuit, vous pouvez contrôler la charge, qui est l'enroulement primaire d'un transformateur réseau (220 V) avec une plage de régulation de tension de 160...220 V.

Cette régulation modifie efficacement la tension de sortie de l'enroulement secondaire de ce transformateur.

Il n'est pas recommandé de régler la tension sur l'enroulement primaire du transformateur à moins de 160...170 V, car avec une diminution du courant traversant l'électrode de commande du commutateur à thyristor, celui-ci peut fonctionner de manière instable.

littérature

1. Radiomir, 2009, n° 7, p.14 ;
2. Radiomir, 2009, n°8, p.26.

Auteurs : A. Alekseev, V. Alekseev, Perm.

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