不合格三端双向可控硅开关上的相位功率调节器。方案、说明

不合格双向可控硅上的相位功率调节器。无线电电子电气工程百科全书

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很多国产双向可控硅的实例，例如过去流行的KU208G，其特点是可靠性低，工作在交流220V目标上不稳定，过一段时间灯开始闪烁，随后全功率亮。。当在 220 V 网络上运行时，此类三端双向可控硅开关作为“开关”也表现得不稳定，例如，在控制电极上没有任何触发脉冲（负载断电）时，三端双向可控硅开关开始预热，然后要么像半导体二极管一样工作，要么完全开路。其他异常行为场景也是可能的。

国产中等功率（“家用”）双向可控硅工作不稳定的原因是它们“不能承受”220V的交流电源电压。不幸的是，经常有这样的情况：十几个购买的KU208G型双向可控硅，只有一两个结果受到调节，其余的在安装到设备后或在相对较短的时间后立即表现异常。

如果高压双向可控硅不能“保持”电源电压，那么您可以尝试串联两个这样的双向可控硅。在这种情况下，当三端双向可控硅开关元件闭合时，施加到它们的电源电压被分成两部分，这意味着在电源电压幅度的峰值处，将向每个三端双向可控硅开关元件施加约155V而不是310V的电压。国产KU208系列双向可控硅在降低电压的情况下工作更加可靠，可以应用于各种设备中。

在图中。图 1 显示了相功率调节器的示意图，该调节器设计用于在负载为 220 ... 5 W 的 400 V 交流网络中运行。该调节器的负载可以是例如白炽灯、圣诞树花环、电烙铁、带有换向器电动机的小型钻孔机。

不合格三端双向可控硅开关上的相位功率调节器
图。 1

功率三端双向可控硅开关元件 VS2、VS3 以相反的串联方式连接，这样您就可以在闭合的三端双向可控硅开关元件之间平均分配电源电压。电阻器 R9、R10 旨在均衡闭合三端双向可控硅开关上的电压，形成两个分压器。控制单元是在低功率高压晶闸管VS1上实现的。当可变电阻R1的滑块处于图中下部位置时，VS1打开的相位延迟最大，向负载提供的功率最小。当VS1开通时，双向可控硅VS2、VS3控制极电路中的电流急剧增大，VS2、VS3开通，负载电路中的电流急剧增大到最大。根据该方案，当可变电阻R1的滑块处于上部位置时，打开VS1的相位延迟最小，大约99%的功率提供给负载。

电阻器 R2 旨在设置提供给负载的最小功率水平，电阻器 R5 和 R6 保护低功率三极管免受过载。为了降低工作相功率控制器产生的干扰强度，设计了LC滤波器L1V2R11和L2C3C4RU1。此外，第二个滤波器还降低了从网络到达双向可控硅节点的脉冲噪声水平。这降低了向负载供电的电力急剧跳变的可能性，例如，当附近冰箱的压缩机打开时。保险丝可防止设备过载。

该器件可以安装在尺寸为20x80 mm的印刷电路板上，其示意图如图2所示。 XNUMX.

不合格三端双向可控硅开关上的相位功率调节器
图。 2

设计主要采用国产零部件。电阻器可适用类型为MLT C2-23、C2-33 和其他一般应用。我们将用 FNR-20K471 替换 MYG20-431 压敏电阻。如果没有，则无法安装。可变电阻器可以使用 SPZ-12、SPZ-Z0k 型，电阻值为 100...300 kOhm。与开关结合。由绝缘材料制成的手柄放置在可变电阻器的轴上。可变电阻器外壳必须与设备的金属外壳（前面板）绝缘。电容器 C1 - 氧化物 K50-35 K50-68 或同等产品。其余电容为薄膜电容，设计工作电压为交流275V或直流不低于630V，例如73℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯K17-24-630。可用KTs8B二极管电桥代替。 KTS402A。 KTS402A。 KTs405B或四个相同的二极管KD405A、KD209B、KD105G、243N1、5395N1。 MCR4005-100RL 晶闸管可用 MCR6-100RL 替代。

KU208V 可以代替双向可控硅 KU208G 在该设备中工作。负载功率大于200W时，双向可控硅可以安装在普通散热器上，如果散热器与设备的金属外壳隔离，则可以选择使用绝缘垫片。电感器 L1、L2 相同，包含 100 匝 PEV-2-0,51 线，缠绕在长 400 毫米、直径 50 毫米的 XNUMXNN 铁氧体棒上。这种长度的铁氧体棒可以由旧的长波/中波无线电的磁性天线制成。线圈缠绕在纸套上。成品线圈用 zaponlak 浸渍。您可以使用塑料夹将现成的扼流圈固定到印刷电路板上。

可控硅 KU208G 或。 KU20VV 设计用于高达 5 A 的工作电流。在该器件中，负载电流限制为 2 A。这是因为两个串联的三端双向可控硅开关元件消耗两倍的功率，对于高电流负载，它会消耗两倍的功率。最好选用一只优质双向可控硅，例如进口MAC15A6FP。

设置该装置包括选择电容器C1，使得当可变电阻器R1的调节旋钮完全旋转时，提供给负载的功率从最小变为最大。设置和操作设备时，应考虑到其所有元件均处于电源电压下。

作者：Butov A.L.

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