具有脉冲相位调节的可控硅调光器。方案、说明

具有脉冲相位调节功能的双向可控硅调光器。无线电电子电气工程百科全书

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几十年来，无线电爱好者一直在收集晶闸管功率控制器的各种选择。该节点连接在 220 V AC 网络和负载之间，允许在一定限制内改变负载中消耗的功率。如果家用照明设备用作负载，则这样的单元称为调光器，如果烙铁则称为其温度调节器。如今，这些设备不仅从国外获得了新名称“调光器”，而且它们本身也开始销售。根据下面发表的文章的作者的说法，这些调光器远非完美。

调光器是一种晶闸管功率调节器，专门用于控制家用电气照明设备（吊灯、壁灯、落地灯等）中白炽灯的亮度。它可以内置于住宅区的墙壁开关中。

对工业生产的调光器（主要是国产）的电路分析表明，其中的移相电路是由不稳定的电压供电的。这导致在每个半周期中打开二极管以及三端双向可控硅开关的时刻取决于电源电压，这反过来会在电源电压波动时导致调光器负载功率明显下降。这限制了此类设备的范围。

在“Radio”中发表了功率控制器的描述[1]，其中克服了这个缺点。但不幸的是，该稳压器设计用于功率不超过 100 瓦的负载。尝试通过更换 VS1 三极管和 VD2 二极管 [2] 来使其适应更强大的灯，但没有成功 - 在最低亮度时，由于 VD2 二极管对电源电压进行半波整流，灯闪烁令人不快。

在这种情况下，连接在稳压器输入端的二极管桥可能会有所帮助（必须移除 VD2 二极管），但将强大的二极管桥和三极管放置在开关的标准位置中是有问题的，而不是提及安装区域缺乏主动空气对流。负载电路中五个可靠性要素的存在也不会增加设备的可靠性。

另外，灯管中的灯管烧坏时，常常会导致电路闭合，虽然时间短暂，但足以使开关元件失效。每次更换该元件和整流桥都非常昂贵，无论是劳动力成本还是现金成本。

米。 1（点击放大）

以强大的双向可控硅作为开关元件的相脉冲功率控制器的特点是效率较高且负载电路中的元件数量较少，但由于控制特性，这些器件的电路通常相当繁琐[3]。尝试结合上述电路解决方案的优点产生了一种装置，其电路如图 1 所示。 4. 与[XNUMX]中描述的不同，它不需要使用脉冲变压器。

在晶体管VT1和VT2上，组装了一个类似的dinistor，其中引入了二极管VD1。这使得可以使用晶体管VT2作为现在的小功率整流桥VD3-VD6的对角接触器，该桥包含在双向可控硅VS1的控制电极电路中。

在市电电压半周期开始时，两个晶体管、二极管VD1和三端双向可控硅开关元件均闭合，并且电容器C1放电。增加的电压产生流过电阻器R9、R8、桥式二极管、电阻器R7和齐纳二极管VD2的电流。电阻器 R9 两端的电压降还不足以打开三端双向可控硅开关元件。稳压二极管VD2与镇流电阻R7串联，将A点和B点之间的电压限制在12V。

通过电阻R3、R4，电容器C1开始充电。一旦其上的电压超过电阻器R6两端的电压，晶体管VT1将开始打开。电阻器R2两端的电压降将使晶体管VT2稍微打开，因此其集电极上的电压将开始下降。

结果，电阻器R6两端的电压开始下降。出现正操作系统，其动作导致二极模拟的两个晶体管像雪崩一样打开。一旦晶体管 VT2 两端的电压降变得小于电阻器 R6 两端的电压降，VD1 二极管就会打开，进一步加速晶体管模拟的打开，从而减少 VT2 晶体管消耗的功率。两个晶体管在该过程结束时都饱和。

结果 VD3-VD6 二极管电桥的输出对角线闭合，通过电阻器 R8 和 R9 的电流增加，三端双向可控硅开关 VS1 打开，在半周期的剩余时间内将负载连接到网络。电容器 C1 的充电速率以及晶体管 VT1 的打开时刻取决于可变电阻器 R4 滑块的位置，该滑块调节负载中释放的功率。

如果 R3R4 电路的电阻太大，以致于电容器没有时间充电至打开 dinistor 模拟所需的电压，它将保持关闭状态。但在半周期结束时，由于此时电阻R1两端的电压已降至零，电容C1仍会被晶体管VT6放电。

为了消除当功率由电阻器R1控制时可能出现的“滞后”效应，将电容器C4开始充电的时刻与半周期开始的这种绑定是必要的。这种效果表现在控制特性的“收紧”上：当控制旋钮从最小功率位置转到小角度时，负载中的功率突然增大。

电阻器 R1 将放电电流限制在晶体管安全的水平，及时延长放电脉冲，以便更可靠地打开三端双向可控硅开关元件，而 R8 则限制通过其控制电极的电流。由于晶体管 VT2 受热时集电极电流增加，电阻器 R2 可以防止晶体管模拟电路自发工作。电阻器 R9 使三端双向可控硅开关元件在电源电压峰值时保持闭合（如果尚未打开）。

在保证双向可控硅和VT2晶体管有效冷却的情况下，调节器的最大负载功率为1kW。

具有脉冲相位调节的可控硅调光器
图。 2

该设备的大部分部件都安装在厚度为 1 毫米的箔玻璃纤维制成的印刷电路板上。板子的图纸如图所示。 2. 除 R4 外，所有电阻均为 MIN； R4 - 任何适合分配给它的空间的小尺寸。由于调节器的所有部件都处于市电电压下，因此在安装和使用时必须考虑到这种情况。特别地，可变电阻器R4的手柄必须由绝缘材料制成。

电阻器R8、R9焊接在安装在板外的双向可控硅的端子上。如果负载功率超过600W，双向可控硅开关应配备尺寸为20x20x1mm铜板形式的散热器。电容器 C1 - KM-6、K73-17 或 K73-9

二极管 KD105V 可以替换为 KD105G 或其他反向电压至少为 400 V 的二极管。我们将用该系列中的任何一个（系数 h361іе> 2）替换 KT50V 晶体管，以及用 KT538A 替换 KT6135A，或者在极端情况下， KT940A 的集电极-发射极电压供应有限（h21E>20）。连接器 X1 - 任何小尺寸，带两个触点，专为电源电压而设计；可以使用两个单触点。螺钉端子也适用。

该调节器不需要调整，但建议更精确地选择 R3 电阻器，以实现 R4 电阻器引擎最左侧（根据图表）位置的灯的最大亮度。

组装好的板子安装在之前拆下来的墙壁开关的壁龛里。在外部，壁龛由装饰性前面板封闭，其上固定有可变电阻器 R4 - 它将充当灯开关和调光器。该设备还可以安装在落地灯或台灯的支架上。

文学

Nechaev I. 烙铁头温度控制器。 - 广播，1992 年，第 2 期、第 3 期，第 22 页24-XNUMX。
Nechaev I. 网络烙铁头温度调节器（我们的咨询）。 - 广播，1993 年，第 1 期，第 45 页XNUMX.
Biryukov S. 双向可控硅功率调节器。 - 广播，1996 年，第 1 期，p。 44-46。
Sorokoumov V. 增加功率的三端双向可控硅开关控制器。 - 广播，2000 年，第 7 期，第 41 页XNUMX.

作者：A. Dzanaev

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