三极管稳压器的特点。方案、说明

三晶体管稳压器的特点。无线电电子电气工程百科全书

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许多无线电爱好者在使用自制或商店购买的晶闸管稳压器时发现，有时这些稳压器工作不清晰，与其配合使用的低压照明装置很快就会失效。本文讨论了导致类似现象的晶闸管交流电力调节器的运行特点，以及提高带有此类调节器的设备运行可靠性的一些可能的方法。

“无线电”杂志非常关注三晶体管交流电源调节器（例如，参见文章选集“晶闸管电压调节器”.-“无线电”，1975 年，第 10 期，第 47-49 页）。这些近年来变得非常流行的设备允许您将负载电压的有效值从几伏更改为几乎是电源电压。似乎是这样。在这种稳压器的帮助下，可以从网络为各种低压设备供电。是这样吗？

为了回答这个问题，让我们简要考虑一下全波晶闸管功率调节器的工作原理，其最典型的电路之一如图 1 所示。 5（借用上述来源并稍作修改）。这种调节器负载上的电压形状像截断的正弦曲线。例如。当三极管V90的夹角超过2°时，该电压具有图172所示的传统形式。 11 用实线表示。所考虑的控制器中三极管的最大开关角为1°。磁电系统电压表连接到负载R6（图XNUMX）。显示电压为 XNUMX V。

三极管稳压器的特点
Ris.1

在这个开关角的负载 Un.vf[ 上的电压幅值很容易确定：

Un.max=Umax*sin (180°- 172°)=220*1.41* 0,139=43V。

其中 Umax 是电源电压的峰值。

用电子示波器测量电压 Un.max 会得到相同的结果。大概。不是每个负载，无论是计算出的还是 6 V 的标称电压，都可以长时间承受如此大的负载，尽管是短期的。周期性浪涌。例如，普通的MN-38白炽灯的灯丝（电压为6,3V，电流消耗为0,22A），当通以这种形式的电压时，往往几秒钟后就会烧坏。

考虑的事实并不是限制使用三极管稳压器为低压负载供电的可能性的唯一原因。第二个原因是，在由电阻器 R5（见图）设置的三极管导通的任何角度，负载上的电压都可以在短时间内等于电源的满额定电压。这种现象是在调节器与电源断开时使用电子示波器检测到的。开关是一个普通的插头。这种现象可以解释如下。

由于插针表面的不规则性，调节器与电源的断开在大多数情况下不会立即发生，而是伴随着电源电路的交替打开和关闭（如“触点弹跳”的情况） . 在电路第一次打开时，晶体管 V7 的基极电压变为零，单结晶体管 V7V8 的模拟打开。电容 C1 放电，开启电流脉冲流过三极管 V'5 的控制结。如果现在电源电路再次关闭，则通过打开的 trinstore 的网络全电压将施加到负载，直到半周期结束。

在使用有问题的白炽灯调节器进行实验时。例如，额定电压为 36 V 的那些通常在第一次或第二次关闭稳压器时就已经烧毁，尽管电阻器 R5 设置了三极管的最大开关角度并且在稳定状态下灯发光了任意长的时间。使用示波器对开关 T1、T2、TP2-1 和其他开关中的触点打开过程进行的观察表明，这种打开几乎没有“反弹”。当在调节器中使用这种开关时，即使重复多次开关循环，白炽灯在相同条件下也不会烧坏。这证实了关于观察到的现象的原因的假设的正确性。

即使开关S1的触点出现“弹跳”，有没有办法消除低压负载上电压过高的可能性？

很可能可以找到许多这样的方法。例如，其中之一是使用安装在 A 点的附加开关（见图）。首先，打开 SI 开关。然后在A点关闭电路。您需要以相反的顺序关闭调节器。该方法已在实践中进行了测试，并显示出良好的效果。它的有效性也是对所考虑现象的原因假设的正确性的确认。

Ris.2

然而，应该注意的是，即使在调节器中使用额外的开关也不能完全消除上述缺点。事实上，“弹跳”的原因也可能是插座中的插头接触不够紧密和市电短期断电。

此外，必须补充的是，这种现象在调节器上重现，其示意图如图 1 所示。 XNUMX. 其他调节器可能具有其他特征，但可能在所有情况下，所描述的现象都与关键元件的控制单元的操作有关，

有时人们会听到这样一种观点，即所描述的由三极管稳压器供电的低压白炽灯发生故障的案例。由于当调节器连接到电源时，由于阳极电压 dU/dt 的高速率上升导致三极管自发开启，例如，如果这种情况发生在电源电压接近最大。不能同意这样的说法。对于业余无线电实践中最常见的 KU201 和 KU202 系列三极管，阳极电压上升率没有标准化。这意味着所述三极管几乎允许阳极电压的任何上升速率，除非其幅度值超过闭合三极管上允许的最大正向电压 (Upr.scr.max)。

因此，可维修的三极管 KU202N，例如，在控制电极电路中没有电流的情况下，当它连接到电压为 220 V 的交流网络时，无论在电路中的哪个点，都不应断开。期间发生这种连接。这很容易检查，例如根据图 3 所示的方案组装了一个简单的设备。 1、低压白炽灯H1在经过SI开关任意次开启后不发光并保持完好（当然，如果三极管VXNUMX是好的）。

三极管稳压器的特点
Ris.3

综上所述，我们可以得出一些结论。首先，交流供电的 SCR 稳压器的输出电压形状是限制此类稳压器为低压负载供电的能力的一个因素。其次，在三极管控制器中，不排除在负载上出现电压脉冲的可能性，对应于三极管的小开关角，即使时间设定值的元素将三极管的导通角设置为最大。

得出的结论得出这样的结论：只有当电源电压不超过额定负载电源电压时，即只有当三极管控制器仅用于降低负载电压时，才能保证带有三极管功率控制器的设备的可靠运行。

作者：V. Cherny，莫斯科；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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