Ещё один симисторный регулятор мощности

Особенностью описываемого е данной статье симисторного оегулятора являемся то , что число пода­ваемых на нагрузку полупериодов сетевого напряже­ния, при любом положении органа управления, оказывается четным. А это означает то , что не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует подмагничивание ма^гнитопроводов, подключенных к регулятору трансформа­торов и электродвигателей. Мощность регулируется изменением числа пепиодов переменного напряжения, приложенного к нагрузке за определенный интервал времени.

Принципиальная схема регучятора представлена на рис. 1.

 Питание устройства осуществляется через цепочку R1, СI, VD1. Стабилитрон VD1 ограничивают напояжение питания регулятора на уровне 15 В.

Положительные импульсы с помощью диода VD3 заряжают конденсатop С2. Регулятор содержит гене­ратор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью, выполненный на логических элементах DD1.2. DD1.3. Соединение одного из входов логичес­ких элементов DD1.2, DD1.3 с источником питания переводит их в инверторы. В результате получается ге­нератор прямоугольных импульсов. Частота следова­ния импульсов составляет приблизительно 2 Гц, а дли­тельность импульсов изменяется резистором R6. Синxpoгенератор выполнен на базе логического элемен­та DD1.1 "исключающее ИЛИ". Особенностью этого ло­гического элемента является появление уровня 1 на выходе в том случае, когда входные сигналы отличаются друг от друга. Уровень 0 появляется в  случае совпа­дения входных сигналов. В результате это^го уровень 1 появляется на выходе логического элемента DD1. 1 только в момент пе­рехода через нуль сетевого напряже­ния. Эти импульсы с частотой 100 Гц приходят на делитель на 2, выпол­ненный на D тригере DD2. 1. Выход­ной сигнал с частотой 50 Гц псступает на тактовый вход D-триггера DD2.2. На информационный вход это^го триггера поступают прямоугольные импульсы от генератора с регулируемой скважностью. Сигнал с информационного входа передаёт­ся на выход триггера DD2.2 по фронту тактового импульса. Таким обра­зом, осуществляется привязка импупьса с генератора DD1.2, DD1 3 к моменту перехода сети через нуль.

Длительность минимального импульса с триггера DD2.2 равна 20 мсек (один период сетевого напряже­ния), и далее она увеличивается кратно по 20 мсек. В  результате длительности импульсов и пауз между ними на выходе триггера всегда остаются кратными периоду сетевого напряжения. Выходной сигнал с триг­гера DD2.2 поступают через усилитель тока на тран­зисторе VT1 на микросхему DА1. Она состоит из инф­ракрасного излучающего диода, оптически связанно­го с детектором двухстороннего перехода напряжения сети через ноль, с симистсрной выходной схемой для использования с мощными симистораии. Как известно, в цепях переменного тока предпочтение отдается микросхемам с включением электронного кпюча в момент перехода напряжения сети через ноль. Это исключает возможность больших импульсных помех, возникновение коммутационных скачков напряжения из-за фазового сдвига между током и напряжением, а также снижает требования к сетевым фильтрам или позвопяет обойтись без них. Кроме того, симисторы работают в мягком режиме, и их надёжность резко увеличивается . Симисторы выбираются в соответствии с мощностью нагрузки и выдерживаемому обратному напряжению - не ниже 600 В. Желательно защитив симистор вариатором, включенным параплельно, на­пример, CH-1-5G0B. Импупьсный выходной ток микро­схемы DA1 может достигать величииы 1 А, но только в момент включения силового симистора. Поэтому нельзя использовать этот выход как релейный, нагружая постоянной нагрузкой. К выходу микросхемы DA1 должны подключаться силовые симисторы, которые управляются двуполярным сигналом включения. Это симисторы с маркой типа ТС122,ТС142 и им подоб­ные. Симисторы, требующие однополярного сигнала включения, не могут быть использованы с данной мик­росхемой DA1. Соотношение числа периодов, в кото­рых силовой симистор открыт и в которых он закрыт, а также средняя мощность, поступающая в нагрузку, зависят от положения движка резистора R6. Регуля­тор предназначен для регулирование мощности при­боров, обладающих значительной инерцией. Для ре­гулирования яркости освещения он не пригоден, так как лампы будут сильно мигать.

Рисунск печатной платы симисторного регулятора мощности приведен на рис. 2,

Вячеслав Калашник, Наталья Черемисинова, Виталий Черников

г. Воронеж