带反馈的双向可控硅控制器。方案、说明

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带反馈的三端双向可控硅开关控制器。无线电电子电气工程百科全书

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在设计用于控制有源负载功率的设备中，作者使用反馈不仅可以稳定输出电压，还可以限制打开三端双向可控硅开关的脉冲的持续时间。

控制器电路如图所示。 1. 负载电路中包含的双向可控硅 VS1 由晶体管 VT1 和 VT2 上的电子钥匙控制。如果元件DD1.4的输出处的逻辑电平为低，则向三端双向可控硅开关元件的控制电极提供开启电压。

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DD2.3 元件上的积分器以线性模式运行，生成线性下降电压（图 2，a），该电压使用电阻器 R21、R22 添加到反馈电压，总和馈送到输入DD2.4 元素。一旦小于该元件的开关阈值，其输出端就会出现高电平，DD1.4元件的输出端就会出现低逻辑电平，这将导致双向可控硅VS1打开。

双向可控硅反馈控制器

电阻R6-R9和逻辑元件DD1.1、DD1.2的节点控制双向可控硅上的电压，其波形如图2所示。 1.2b. 如果该电压的绝对值小于某个值，则元件DD9的输出处的逻辑电平为低电平，否则为高电平。通过选择电阻器 R1 来均衡“正”和“负”阈值。由于打开的双向可控硅 VS1.2 两端的电压降接近于零，因此沿 DD1.3 - DD2.2 - DD1.4 - VT1 - VT2 链的输出 DDXNUMX 处的低电平导致电流终止三端双向可控硅开关控制电极电路。因此，该电极上的脉冲持续时间将仅稍微超过打开三端双向可控硅开关元件所需的最小值。

同时，DD2.2元件通过VD7二极管输出的低电平使DD2.3元件上的锯齿电压发生器复位。当三端双向可控硅开关元件上的电压改变极性并超过控制单元的触发阈值时，发电机运行的新周期将开始。

该节点的另一个功能是，如果负载与调节器断开，则停止向三端双向可控硅开关元件提供断开脉冲。这是自动发生的，因为三端双向可控硅开关元件的主电极之间没有电压。

输出电压检测器组装在元件R3-R5、VD4、VD5上。电阻R3发出的信号波形图如图2所示。 10、c. 其恒定分量与负载两端电压的平均整流值成正比。检测器的输出电压按照取决于微调电阻器 R11 位置的比例与来自可变电阻器 R3 的手动调节电压相加，并使用电容器 C4 和 C2.1 进行滤波。负电压反馈环路通过元件 DD5 上的放大器闭合，以线性模式运行。电容器CXNUMX 用于附加滤波。

电流互感器T1的初级绕组串联到负载电路。分流变压器次级绕组的电阻器 R27 上的电压降与负载电流成正比。当其瞬时值的绝对值大于调谐电阻R10的引擎上时，VD6二极管打开，并向控制电路发送信号，降低输出电压。

插座 X1 用于将外部换向器（例如接触式温度计）连接到控制器。关闭插座的嵌套 1 和 3 在 DD2 元件的输入 1.3 处设置低逻辑电平，这会阻止三端双向可控硅开关元件的触发并导致负载断开。保护电阻R13-R15将流过外部控制电路的电流限制在安全值。电容C6起到防干扰、抗干扰的作用。

稳压器的电源部分由猝灭电容器C1、电阻器R1、限流电阻器R2并联以及基于二极管VD1、VD2和存储电容器C2的整流器组成。整流器的输出电压（大约 16 V）仅直接用于为双向可控硅 VS1 的控制电路供电。对于其余的调节器节点，电压由齐纳二极管 VD3 稳定。

施加电源电压后，电阻分压器 R17R18 在 DD12 元件的输入 2.2 处保持高逻辑电平，直到电容器 C2 充电到大约 10 V。这可以防止三端双向可控硅开关元件误打开，直到调节器开始正常运行。

调节器组装在尺寸为 135x85x50 mm 的铝合金外壳中。外壳上安装有一个三针电源插头和一个用于连接负载的类似插座。插头和插座的接地触头电连接至壳体。调节器的几乎所有部件都安装在外壳内的一块 75x60 毫米印刷电路板上，该电路板由单面镀箔玻璃纤维制成。从印刷导体一侧看板的图如图 3 所示。 4、从其安装侧面看元件的位置 - 如图 XNUMX 所示。 XNUMX.

双向可控硅反馈控制器

VS1 三端双向可控硅开关元件安装在铝角上，其第二个“架子”厚 5 毫米，与调节器主体具有可靠的热接触，但通过两侧用润滑脂润滑的 0,05 毫米厚的聚酰亚胺薄膜垫圈与其电气隔离。导热膏。绝缘质量必须使用测试电压至少为 1000 V 的兆欧表进行检查。

变压器T1的磁路由标准SHL6x10的两个“半环”组装而成。初级绕组为穿过磁路窗口的电源线，次级绕组为1000匝直径为0,1毫米的漆包线。在变压器的制造中，您可以使用 I. Nechaev 的文章“功耗指标”（“Radio”，2000 年，第 11 期，第 59 页）中的建议。

可变电阻器R11和插座X1安装在安装在印刷电路板上的支架上。一个输出的电阻R13-R15直接焊接到X1插座的触点上，并用PVC绝缘管保护。电阻的第二端子连接到板上相应的焊盘。

电阻R16-C3-14，其余为常数-MLT，调谐-SPZ-19a。可变电阻器R11-SPZ-9或PPZ-40，其轴上套有绝缘材料制成的手柄。电容器 C1 - K73-17，用于 630 V，C5、C6 - 陶瓷 K10-17、KM 或薄膜，C7 - 来自 K73 系列或陶瓷组 TKE，不低于 M1500。氧化物电容器 - K53-18，电压至少为 16 V (C2) 和 6,3 V (C3、C4)。可以使用其他类型的氧化物电容器，包括铝 K50-35。在后一种情况下，您将必须更改印刷电路板上某些焊盘和导体的位置。二极管 VD1、VD2、VD6、VD7 - KD102 或 KD522 系列，稳压二极管 VD3 - 国产或进口，稳定电压为 5,6 V。二极管 VD4、VD5 必须设计为至少 400 V 的反向电压，例如， KD209、KD105 为任意字母索引。 LED 可以是任何 LED，工作电流高达 15 mA。晶体管VT1可以是KT361系列（索引A、B - E）、KT3107（A - D、I、K）、KT209（G - M）、KT203B； VT2 - 带任何字母索引的 KT815、KT817 或 KT801B。

K1LA561 适合作为 DD7 芯片的替代品，但可能需要选择 R9 电阻器以实现输出电压对称。三端双向可控硅开关元件的电压等级不得低于第四级。除了图中所示之外，还检查了双向可控硅 TS 112-10 和 TS142-80 的性能。

开始建立调节器，根据方案将调谐电阻器的引擎设置到以下位置（见图1）：R10 - 右侧，R3 - 中间，R11 - 顶部。负载连接到输出（100 W 白炽灯）和交流电压表。为了提高安装时的安全性，建议将调节器连接到网络时，将其公共线（电容器 C2 的正极端子）连接到网络的中性线。用带有绝缘材料手柄的螺丝刀旋转调谐电阻的轴。

当调节控制处于上述位置时，三端双向可控硅开关闭合，负载上没有电压，HL1 LED 点亮，表明调节器已连接到网络。旋转调谐电阻R23的轴，用示波器控制元件DD2.3输出的信号。锯齿波电压的最小值应比 DD0,4 和 DD0,6 微电路的引脚 7 处的电压高 1 ... 2 V。

如果没有示波器，则用直流指针电压表测量其中一个端子 7 和 14 之间微电路的电源电压。然后打开 DD3 芯片引脚 14 和 2 之间的电压表，电阻器 R23 的读数在先前测量的电源电压的 40 ... 45% 范围内。

微调电阻器 R10 设置输出电压调节的下限，然后 R3 设置输出电压调节的上限。将负载短暂连接至调节器，其功率略高于长时间运行期间允许的功率，将调谐电阻器 R27 的引擎设置到设定输出电压开始下降的位置。允许的负载电流取决于所使用的双向可控硅类型，在这种情况下不应超过 10 A。

作者：A.Abramsky，新西伯利亚

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