Содержание

Динистор-применение, принцип работы, структура

Динистор – это двунаправленный триггерный неуправляемый диод, аналогичный по устройству тиристору небольшой мощности. В его конструкции отсутствует управляющий электрод. Он  обладает низкой величиной напряжения лавинного пробоя, до 30 В. Динистор может считаться важнейшим элементом, предназначенным для переключающих автоматических устройств, для схем генераторов релаксационных колебаний и для преобразования сигналов.

Динисторы производятся для цепей максимального тока до 2 А непрерывного действия и до 10 А для работы в импульсном режиме для напряжений с величинами от 10 до 200 В.

 

 

Рис. №1. Диффузионный кремниевый динистор pnpn (диодный тиристор) марки КН102 (2Н102).

Устройство применяется в импульсных схемах и выполняет коммутирующие действия. Конструкция выполнена в из металлостекла и имеет гибкие выводы.

Принцип работы динистора

Прямое включение динистора от источника питания приводит к прямому смещению p-n-p-перехода П1 и П3. П2 работает в обратном направлении, соответственно состояние динистора считается закрытым, а падение напряжения приходится на переход П2.

Величина тока определяется током утечки и находится в границах от сотых долей мкрА (участок ОА). При плавном увеличении напряжения, ток будет расти медленно, при достижении напряжением величины переключения близкого к величине пробивного напряжения p-n-перехода П2, то ток его возрастает резким скачком, соответственно напряжение падает.

Положение прибора открытое, его рабочая составляющая переходит в область БВ. Дифференциальное сопротивление устройства в этой области имеет положительное значение и лежит в незначительных границах от 0,001 Ом до нескольких единиц сопротивления (Ом).

Чтобы выключить динистор необходимо уменьшить величину тока до значения тока удержания. В случае приложения к прибору обратного напряжения, переход П2 открывается, переход П1 и П3 закрыты.

 

 

Рис. №2. (а) Структура динистора; (б) ВАХ

Область применения динистора

  1. Динистор может использоваться для формирования импульса предназначенного для отпирания тиристора, благодаря своей несложной конструкции и невысокой стоимости динистор считается идеальным элементом для применения в схеме тиристорного регулятора мощности или импульсного генератора
  2. Еще одно распространенное применение динистора – это использование в конструкции высокочастотных преобразователей для работы с электрической сетью 220В для питания ламп накаливания, и люминесцентных ламп в компактном исполнении (КЛЛ) в виде компонента, входящего в устройство «электронного трансформатора» Это так называемый DB3 или симметричный динистор. Для этого динистора характерен разброс пробивного напряжения.
    Устройство используется для обычного и поверхностного монтажа.

Реверсивно-включаемые мощные динисторы

Широкое распространение получила разновидность динисторов, обладающих реверсивно-импульсными свойствами. Эти приборы позволяют выполнить микросекундную коммутацию в сотни и даже в миллионы ампер.

Реверсивно-импульсные динисторы (РВД) используются в конструкции твердотельного ключа для питания силовых установок,  РВД и работают в микросекундном и субмиллисекундном диапазонах. Они коммутируют импульсный ток до 500 кА в схемах генераторов униполярных импульсов в частотном режиме многократного действия.

 

 

Рис. №3. Маркировка РВД используемого в моноимпульсном режиме.

Внешний вид ключей собранных на основе РВД

 

 

 

Рис. №4. Конструкция бескорпусного РВД.

 

 

Рси.№5. Конструкция РВД в метало-керамическом таблеточном герметичном корпусе.

Число РВД зависит от величины напряжения для рабочего режима коммутатора, если коммутатор рассчитан на напряжение 25 kVdc, то их число – 15 штук. Конструкция коммутатора на основе РВД схожа с конструкцией высоковольтной сборки с последовательно соединенными тиристорами с таблеточным устройством и с охладителем. И прибор, и охладитель выбираются с учетом рабочего режима, который задается пользователем.

Структура кристалла силового РВД

Полупроводниковая структура реверсивного-включаемого динистора включает в свой состав несколько тысяч тиристорных и транзисторных секций, обладающих общим коллектором.

Включение прибора происходит после изменения на короткое время полярности внешнего напряжения и прохождения через транзисторные секции короткого импульсного тока. Происходит инжектирование электронно-дырочной плазмы в n-базу, по плоскости всего коллектора создается тонкий плазменный слой. Насыщающийся реактор L служит для разделения силовой и управляющей части цепи, через доли микросекунды происходит насыщение реактора и к прибору приходит напряжение первичной полярности. Внешнее поле вытягивает дырки из слоя плазмы в p-базу, что приводит к инжекции электронов, происходит независимое от величины площади переключение прибора по всей его поверхности. Именно благодаря этому имеется возможность производить коммутацию больших токов с высокой скоростью нарастания.

 

 

Рис. №6. Полупроводниковая структура РВД.

 

 

Рис. №7. Типичная осциллограмма коммутации.

Перспектива использования РВД

Современные варианты динисторов изготовленных в доступном в настоящее время диаметре кремния позволяют коммутировать ток величиной до 1 млА. Для элементов в основу, которых положен карбид кремния характерна: высокая насыщенность скорости электронов, напряженность поля лавинного пробоя с высоким значением, утроенное значение теплопроводности.

Их рабочая температура намного выше из-за широкой зоны, вдвое превышающая радиационная стойкость – вот все основные преимущества кремниевых динистров. Эти параметры дают возможность повысить качество характеристик всех силовых электронных устройств, изготовленных на их основе.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Динистор DB3. Характеристики, проверка, аналог, datasheet

Динистор DB3 является двунаправленным диодом (триггер-диод), который специально создан для управления симистором или тиристором. В основном своем состоянии динистор DB3 не проводит через себя ток (не считая незначительный ток утечки) до тех пор, пока к нему не будет приложено напряжение пробоя.

В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и у него проявляется свойство отрицательного сопротивления. В результате этого на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для открытия симистора или тиристора.

Диаграмма вольт-амперной характеристики динистора DB3 изображена ниже:

Цоколевка динистора DB3

Поскольку данный вид полупроводника является симметричным динистором (оба его вывода являются анодами), то нет абсолютно ни какой разницы, как его подключать.

Характеристики динистора DB3

Аналоги динистора DB3

  • HT-32
  • STB120NF10T4
  • STB80NF10T4
  • BAT54

Как проверить динистор DB3

Единственное, что можно определить простым мультиметром – это короткое замыкание в динисторе, в этом случае он будет пропускать ток в обоих направлениях. Подобная проверка динистора схожа с проверкой диода мультиметром.

Для полной же проверки работоспособности динистора DB3 мы должны плавно подать напряжение, а затем посмотреть при каком его значении происходит пробой и появляется проводимость полупроводника.

Силиконовый коврик для пайки

Размер 55 х 38 см, вес 800 гр.

Источник питания

Первое, что нам понадобится, это регулируемый источник питания постоянного напржения от 0 до 50 вольт. На рисунке выше показана простая схема подобного источника. Регулятор напряжения, обозначенный в схеме — это обычный диммер, используемый для регулировки комнатного освещения. Такой диммер, как правило, для плавного изменения напряжения имеет ручку или ползунок. Сетевой трансформатор 220В/24В. Диоды VD1, VD2 и конденсаторы С1, С2 образуют однополупериодный удвоитель напряжения и фильтр.

Этапы проверки

Шаг 1: Установите нулевое напряжение на выводах Х1 и Х3. Подключите вольтметр постоянного тока к Х2 и Х3. Медленно увеличивайте напряжение. При достижении напряжения на исправном динисторе около 30 (по datasheet от 28В до 36В), на R1 резко поднимется напряжение примерно до 10-15 вольт. Это связано с тем, что динистор проявляет отрицательное сопротивление в момент пробоя.

Шаг 2: Медленно поворачивая ручку диммера в сторону уменьшения напряжения источника питания, и на уровне примерно от 15 до 25 вольт напряжение на резисторе R1 должно резко упасть до нуля.

Шаг 3: Необходимо повторить шаги 1 и 2, но уже подключив динистор на оборот.

Проверка динистора с помощью осциллографа

Если есть осциллограф, то мы можем собрать на тестируемом динисторе DB3 релаксационный генератор.

В данной схеме конденсатор заряжается через резистор сопротивлением 100k. Когда напряжение заряда достигает напряжения пробоя динистора, конденсатор резко разряжается через него, пока напряжение не уменьшится ниже тока удержания, при котором динистор закрывается. В этот момент (при напряжении около 15 вольт) конденсатор опять начнет заряжаться, и процесс повторится.

Период (частота) с начала заряда конденсатора и до пробоя динистора зависит от емкости самого конденсатора и сопротивления резистора. При постоянном сопротивлении резистора в 100 кОм и напряжении питания 70 вольт емкость будет следующая:

  • C = 0,015мкф — 0,275 мс.
  • С = 0,1мкф — 3 мс.
  • C = 0,22 мкф — 6 мс.
  • С = 0,33 мкф — 8,4 мс.
  • С = 0,56 мкф — 15 мс.

Скачать datasheet на DB3 (242,6 KiB, скачано: 10 868)

Читать “Путеводитель в мир электроники. Книга 2” – Шелестов Игорь Петрович, Семенов Борис Юрьевич – Страница 43

Рис. 13.1. Упрощенное внутреннее строение, условное обозначение на схеме и вольт-амперная характеристика динистора

Как видно из этого рисунка, динистор представляет собой 4-слойный полупроводник с чередующимися областями р- и n-типа. В отличие от биполярного транзистора, где имеется только два р-n-перехода, у тиристора их уже 3, из-за чего появляются особые свойства. В обычном состоянии динистор ведет себя как обратносмещенный полупроводниковый диод, то есть диод, включенный в обратном направлении, — он не проводит ток. Кстати, отличие динистора от диода в этом состоянии все же есть: он не проводит ток в обе стороны. Но — до определенного предела. Если в схеме, показанной на рис. 13.1, повышать напряжение источника G1 до значения, равного напряжению включения (Uвкл), динистор откроется, и его сопротивление скачком станет маленьким. Но самое интересное заключается как раз в другом: при открывании через динистор потечет ток, и напряжение на нем (в открытом состоянии) установится на уровне 1,4 В. Чтобы закрыть динистор, требуется снизить ток до уровня тока удержания (Iуд). Обратное включение динистора не имеет смысла, так как в этом положении его свойства не проявляются.

Напряжение включения у динисторов из отечественной серии КН102(А — И), может быть от 20 до 150 В (в зависимости от последней буквы в обозначении), а ток удержания имеет постоянное значение и равен 15 мА. Максимальный постоянный ток в открытом состоянии для всех динисторов этой серии составляет 200 мА. Внешне динисторы похожи на обычные полупроводниковые диоды, так что отличать их придется по маркировке.

Чтобы было более понятно, какую пользу можно извлечь от динистора, надо познакомиться с практическими схемами. Наиболее часто на нем делают генератор низкочастотных импульсов. В некоторых схемах динистор используется просто как пороговый элемент, срабатывающий («открывающийся» при нужном напряжении). Например, на рис. 13.2 показана схема блокиратора второго параллельного телефонного аппарата, если снята трубка на любом из них. В этом случае никто не помешает вашему разговору.

Рис. 13.2. Простейший блокиратор параллельных телефонных аппаратов, выполненный на динисторах

Принцип работы очень простой. Сигнал вызова в телефонной линии имеет большую амплитуду и проходит через открывающиеся динисторы на все аппараты. Но, если снять трубку на любом из аппаратов, то откроется только тот динистор, через который протекает ток удержания (через разговорный узел телефона). При этом в линии напряжение снизится и будет недостаточным для открывания всех остальных, если на них тоже снять трубки.

Главный недостаток динисторов, из-за чего они применяются в схемах чрезвычайно редко, — это невозможность регулировки напряжения включения (порога). Гораздо чаще можно встретить управляемые тринисторы, или, как их еще называют, тиристоры. Тринистор и внешне и по внутренней структуре не отличается от динистора, но имеет дополнительный вывод, называемый управляющим электродом. Вообще, тринистор легко может стать динистором, если на управляющий электрод не подавать никаких сигналов. А вот если между катодом и управляющим электродом включить небольшой источник напряжения G2, как показано на рис. 13.3, напряжение включения начнет снижаться, причем тем больше, чем больше величина напряжения этого источника.

Рис. 13.3. Упрощенное устройство, условное обозначение и вольт-амперная характеристика тринистора (тиристора)

При определенном значении напряжения G2 вольт-амперная характеристика тринистора станет такой, как у полупроводникового диода (он открывается сразу). Управляющий электрод после открывания тринистора теряет свои управляющие свойства. Закрыть тринистор можно уже только так, как это делается у динистора, — уменьшив ток через него ниже тока удержания (это происходит при снижении напряжения).

В качестве примера практического применения тиристора на рис. 13.4 показан простейший регулятор температуры жала паяльника.

Рис.  13.4. Схема регулятора температуры жала паяльника (а) и график, поясняющий работу (б)

Как видно из схемы, тиристор работает только на одной полуволне переменного напряжения(положительной относительно общего провода), а вторая полуволна (отрицательная) проходит в нагрузку через включенный параллельно тиристору диод. Сделано это специально для упрощения схемы — ведь для данного применения нам не нужно регулировать мощность, поступающую в нагрузку, от нуля. Работает тиристорный регулятор довольно просто. Когда начинает возрастать положительная полуволна входного напряжения, стоящие в цепи управляющего электрода резисторы ограничивают ток через управляющий электрод тиристора. От положения регулятора R1 зависит время задержки открывания тиристора (или, как еще говорят, угол открывания), что видно на графике. Конечно, форма напряжения в нагрузке будет уже не синусоидальной, но для нагревателя это значения не имеет. При максимальном значении сопротивления R1 тиристор будет полностью закрыт. Угол открывания можно регулировать в диапазоне, показанном на графике затемненным сектором.

Проверять эту схему лучше при помощи вольтметра постоянного тока, подключенного параллельно нагрузке через мостовой выпрямитель. Тиристор может использоваться любого типа (КУ201, КУ202, Т122), но в этом случае оптимальный номинал резистора R2 придется подобрать экспериментально (он ограничивает ток).

Симистор — это симметричный тиристор, который может работать при обоих полярностях напряжения, то есть пропустить ток в оба направления. Вольт-амперная характеристика и условное обозначение симистора показаны на рис. 13.5.

Рис. 13.5. Условное обозначение и вольт-амперная характеристика симистора

Во всех схемах тиристоры и симисторы применяются как электронные ключи, то есть включатели, управляемые при помощи напряжения, подаваемого на управляющий электрод. Но, в отличие от обычного механического включателя, на электронном ключе в открытом состоянии падает напряжение (около 2 В), что приводит к необходимости использовать для них на больших токах радиаторы теплоотвода.

Общая «беда» всех тиристоров — это невозможность закрыть приборы, находящиеся под током. Управляющий электрод тринисторов и симисторов, как мы знаем, работает только на «открывание». В последнее время, правда, появились так называемые запираемые тиристоры, которые все-таки можно закрыть, подав на управляющий электрод отрицательное (закрывающее) напряжение.

Запираемые приборы более удобны для практики, но радиолюбители тем не менее широко используют и классические тиристоры в автоматах световых эффектов, светомузыкальных установках и др. Тиристоры в этих устройствах включаются последовательно с нагрузкой, и переменное напряжение закрывает эти приборы при спадании до нуля.

Одно из главных достоинств тиристоров — возможность пропускать через себя большие токи и выдерживать десятикратные токовые перегрузки. Например, мощный импортный тринистор ST70 °C20L0 (выпускается фирмой International Rectifier) допускает пропускание через себя тока с постоянным значением до 2000 А и кратковременными перегрузками до 13200 А. Возможности широко распространенных тиристоров серий КУ202 и КУ208 намного скромнее — максимальный постоянный ток до 10 А при максимальном напряжении между электродами до 400 В. Благодаря своей низкой цене эти тиристоры наиболее широко используются в радиолюбительских конструкциях, а в промышленном оборудовании ставят более надежные и мощные из серий Т122-25 (на 25 А), Т132-40 (на 40 А).

Тиристоры. Что такое тиристор, типы тиристоров, их описание и применение. | Электроника, Arduino и IT

Приветствую Вас дорогие читатели, с вами на связи Электроника, Arduino и IT, и на этот раз я расскажу вам о тиристорах.

Хочу сразу принести извинения за долгую задержку между выпуском статей, просто у меня очень много работы и времени совсем нет.

Но не будем отрываться от темы, давайте приступим.

Что такое тиристор

Тиристор – полупроводниковое устройство с числом выводом от двух до четырёх, функционирующее исключительно как переключатель. Тиристоры не используют для усиления сигналов в отличии от транзисторов (о которых я напишу чуть позже).

Тиристор с тремя выводами имеет вывод управления, подав на который небольшой ток и напряжение можно управлять гораздо большим током, который протекает между двумя другими выводами.

Тиристор с двумя выводами лишён управляющего вывода, он включается только тогда, когда напряжение на его выводах достигает определённого значения, которое называется напряжением пробоя.

Пример тиристора

Пример тиристора

Почему в качестве переключателя просто не взять транзистор?

Да, это возможно. Транзисторы действительно часто используют в качестве переключателей. Зачем же тогда нужны тиристоры? Тиристоры менее требовательны к управляющему току и напряжению, а также у них нет промежуточного состояния как у транзистора, то есть если ток и напряжение управления транзистором не совсем точные, он может находиться в состоянии между включен и выключен, что для переключателя нежелательно.

Где применяются тиристоры?

Тиристоры применяются в схемах управления фазами, определения уровня сигнала, генераторах колебаний, управления яркостью освещения и скоростью электродвигателя, применяются в качестве замены реле и в некоторых других устройствах.

Кремниевые управляемые выпрямители (КУВ)

КУВ – устройство, представляющее собой управляемый электричеством переключатель. КУВ включается когда его управляющий электрод(УЭ) подаётся положительное напряжение и ток включения. Когда КУВ включён, между катодом(К) и анодом(А) создаётся проводящий канал, ток протекает только в одном направлении – от анода(А) к катоду(К).

Его уникальное свойство – даже после снятия тока с управляющего электрода(УЭ) он остаётся во включённом состоянии. Единственный способ его выключить – снять с него ток анод-катод или сменить его направление.

Бывают малой (обычно максимальный рабочий так таких КУВ не превышает 1А/100В), средней (10А/100В) и высокой мощности (несколько тысяч ампер при напряжении несколько тысяч вольт).

КУВ используются в схемах управления фазами, инверторах, схемах коммутирования сигналов, ограничения уровня сигнала, в схемах управления реле и т.д.

Обозначение КУВ на схеме

Обозначение КУВ на схеме

Тетроидный тиристор

Это устройство похоже на КУВ, его отличие – наличие дополнительного четвёртого вывода. Тетроидный тиристор (далее ТТ) имеет меньшее время срабатывания чем КУВ, но более низкие номинальную мощность, напряжение и ток. В отличии от КУВ ТТ можно выключить, подав на его четвёртый вывод (который называется анодный управляющий электрод, сокращённо УЭ2) положительное напряжение и входящий ток. Его можно включить, подав на этот же вывод отрицательное напряжение и исходящий ток.

ТТ применяются в схемах управления лампами, датчиках напряжения, логических схемах, схемах переключения питания и т.д.

Обозначение тетроидного тиристора на схеме

Обозначение тетроидного тиристора на схеме

Симметричный триодный тиристор, или симистор, или триак

Симистор похож на КУВ, но может проводить ток в обоих направлениях, поэтому может применяться в цепях переменного тока. Имеет три вывода – управляющий электрод(УЭ), а также основные (силовые) выводы OB1 и OB2. В отличии от КУВ тиристор включён только тогда(то есть ток протекает от OB1 к OB2 и наоборот), когда на его управляющем электроде есть напряжение определённого уровня. При его отсутствии тиристор выключен.

Бывают малой (обычно максимальный рабочий ток не превышает 1А / несколько сотен вольт) и средней (40А / несколько тысяч вольт) мощности.

Тиристоры применяются в схемах регулировки фазы, управления скоростью электродвигателя или яркости лампы и в других схемах, где необходимо переключать мощные переменные токи. Благодаря их сходству с механическим реле их часто используют вместо них.

Симисторы BTA16

Симисторы BTA16

Обозначение симистора на схеме

Обозначение симистора на схеме

Диодные тиристоры (динисторы) и симметричные динисторы

Представляют собой тиристоры с двумя выводами, которые лишены управляющего вывода, поэтому способны коммутировать ток без него. Включается, когда разность потенциалов между его выводами достигает определённого значения, которое как говорилось ранее называется напряжением пробоя. В динисторах ток протекает только от анода к катоду. Симметричные динисторы могут пропускать ток в обоих направлениях, поэтому могут переключать переменный ток.

Чаще всего используются как вспомогательные устройства для КУВ и симисторов, обеспечивая их правильное включение.

Динистор DB3

Динистор DB3

Обозначение динистора на схеме

Обозначение динистора на схеме

Обозначение симметричного динистора на схеме

Обозначение симметричного динистора на схеме

На этот раз всё, всем спасибо за внимание! Не забудьте оценить статью, для вас это не сложно, а для меня очень нужно.

Динистор DB3. Характеристики, проверка, аналог, datasheet

Динистор DB3 является двунаправленным диодом (триггер-диод), который специально создан для управления симистором или тиристором. В основном своем состоянии динистор DB3 не проводит через себя ток (не считая незначительный ток утечки) до тех пор, пока к нему не будет приложено напряжение пробоя.

В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и у него проявляется свойство отрицательного сопротивления. В результате этого на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для открытия симистора или тиристора.

Диаграмма вольт-амперной характеристики динистора DB3 изображена ниже:

Как проверить динистор DB3

Единственное, что можно определить простым мультиметром – это короткое замыкание в динисторе, в этом случае он будет пропускать ток в обоих направлениях. Подобная проверка динистора схожа с проверкой диода мультиметром.

Для полной же проверки работоспособности динистора DB3 мы должны плавно подать напряжение, а затем посмотреть при каком его значении происходит пробой и появляется проводимость полупроводника.

Источник питания

Первое, что нам понадобится, это регулируемый источник питания постоянного напржения от 0 до 50 вольт. На рисунке выше показана простая схема подобного источника. Регулятор напряжения, обозначенный в схеме — это обычный диммер, используемый для регулировки комнатного освещения. Такой диммер, как правило, для плавного изменения напряжения имеет ручку или ползунок. Сетевой трансформатор 220В/24В. Диоды VD1, VD2 и конденсаторы С1, С2 образуют однополупериодный удвоитель напряжения и фильтр.

Этапы проверки

Шаг 1: Установите нулевое напряжение на выводах Х1 и Х3. Подключите вольтметр постоянного тока к Х2 и Х3. Медленно увеличивайте напряжение. При достижении напряжение на исправном динисторе около 30 (по datasheet от 28В до 36В), на R1 резко поднимется напряжение примерно до 10-15 вольт. Это связано с тем, что динистор проявляет отрицательное сопротивление в момент пробоя.

Шаг 2: Медленно поворачивая ручку диммера в сторону уменьшения напряжения источника питания, и на уровне примерно от 15 до 25 вольт напряжение на резисторе R1 должно резко упасть до нуля.

Шаг 3: Необходимо повторить шаги 1 и 2, но уже подключив динистор на оборот.

Эквивалентная замена лямбда-диодов

Совершенно особым видом ВАХ обладают полупроводниковые приборы типа лямбда-диодов, туннельных диодов. На вольт-амперных характеристиках этих приборов имеется N-об-разный участок.

Лямбда-диоды и туннельные диоды могут быть использованы для генерации и усиления электрических сигналов. На рис. 8 и рис. 9 показаны схемы, имитирующие лямбда-ди-од [РТЕ 9/87-35].

Практически в генераторах чаще используют схему, представленную на рис. 9 [ПТЭ 5/77-96]. Если между стоками полевых транзисторов включить управляемый резистор (потенциометр) либо транзистор (полевой или биполярный), то видом вольт-амперной характеристики такого «лямбда-диода» можно управлять в широких пределах: регулировать частоту генерации, модулировать колебания высокой частоты и т.д.

Рис. 8. Аналог лямбда-диода.

Рис. 9. Аналог лямбда-диода.

Проверка динистора с помощью осциллографа

Если есть осциллограф, то мы можем собрать на тестируемом динисторе DB3 релаксационный генератор.

В данной схеме конденсатор заряжается через резистор сопротивлением 100k. Когда напряжение заряда достигает напряжение пробоя динистора, конденсатор резко разряжается через него, пока напряжение не уменьшится ниже тока удержания, при котором динистор закрывается. В этот момент (при напряжении около 15 вольт) конденсатор опять начнет заряжаться, и процесс повторится.

Период (частота) с начала заряда конденсатора и до пробоя динистора зависит от емкости самого конденсатора и сопротивления резистора. При постоянном сопротивлении резистора в 100 кОм и напряжении питания 70 вольт емкость будет следующая:

  • C = 0,015мкф — 0,275 мс.
  • С = 0,1мкф — 3 мс.
  • C = 0,22 мкф — 6 мс.
  • С = 0,33 мкф — 8,4 мс.
  • С = 0,56 мкф — 15 мс.

Эквивалент инжекционно-полевого транзистора

Инжекционно-полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ. Подобные приборы широко используют в импульсной технике — в релаксационных генераторах импульсов, преобразователях напряжение-частота, ждущих и управляемых генераторах и т.д.

Такой транзистор может быть составлен объединением полевого и обычного биполярного транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов может быть смоделирована не только полупроводниковая структура.

Рис. 5. Аналог инжекционно-полевого транзистора п-структуры.

Рис. 6. Аналог инжекционно-полевого транзистора р-структуры.

Причины поломки диммеров

Чаще всего причиной поломки может быть превышение максимально допустимой нагрузки либо короткое замыкание в нагрузке. Превышение нагрузки бывает, когда например, любители хорошего освещения вкрутят слишком мощные лампы в люстры. Либо через диммер подключают несколько светильников, в сумме потребляющих слишком большую мощность.

К слову, при выборе диммера следует мощность выбирать с запасом 30…50%. Как повысить мощность диммера, будет рассказано и показано в этой статье.

Короткое замыкание возможно не только из-за неисправной проводки. Бывает, когда лампочки перегорают, в них происходит короткое замыкание (КЗ), в природу которого углубляться не будем.

Кроме того, в момент включения лампы накаливания через неё течёт ток, в несколько раз превышающий рабочий. Подробнее – в статье про сопротивление лампы накаливания.

Неисправности диммеров на симисторе

В результате КЗ и перегрузки, как правило, выходит из строя симистор. Это основная неисправность, она встречается в 90% случаев поломки.

Симистор – это главный элемент. Его отличительные особенности – три вывода и к корпусу прикручен радиатор. Наиболее часто встречаются модели ВТ137, BT138, BT139.

Неисправность симистора можно выявить мультиметром. Если прозвонить в режиме омметра сопротивление между выводами А1 и А2 (или Т1 и Т2, первый и второй вывод), будет от нуля до несколько ом. Вывод – симистор однозначно сгорел.

Бывает другой случай – симистор звонится нормально (бесконечное сопротивление), а диммер однако не работает (лампа не горит во всех положениях регулятора). Тут поможет только проверка, т.е. включение в реальную схему.

О замене симистора будет подробно сказано ниже.

Креме неисправного симистора, встречаются другие неисправности диммера:

  1. Выгорают силовые дорожки печатной платы. Это – следствие основной неисправности. Дорожки придётся восстанавливать перемычками.
  2. Нарушается механическая целостность регулятора (потенциометра, или переменного резистора). От частого и интенсивного использования, тут пояснений не надо.
  3. В диммерах, в которых есть предохранитель, перед ремонтом надо в первую очередь проверить его. Часто производитель прикладывает запасной, который хранится там же, в диммере, где и рабочий. Разумное решение. Был бы он в отдельном кулечке – обязательно бы потерялся.
  4. Механическое нарушение контактов и пайки печатной платы. В первую очередь – пайка контактов, куда прикручиваются провода. Так же бывает, что электронные элементы просто плохо пропаяны производителем.
  5. Неисправности отдельных элементов. В первую очередь – динистор, затем резисторы и конденсаторы.

Порядок ремонта диммера

Теперь приведу пример, как заменить симистор своими руками, применяя дрель, паяльник, и обычную зубочистку.

Симистор можно заменить, открутив радиатор и выпаяв симистор из платы. Но радиатор сейчас приклёпывают. Заклёпка гораздо технологичнее и дешевле в массовом производстве.

Поэтому берём в руки дрель со сверлом диаметром 3,5…5,5 мм.

1 Высверливаем заклепку радиатора

Стрелкой показано направление сверла.

2 Снимаем радиатор с симистора

Радиатор снят, теперь надо аккуратно выпаять плохой симистор, минимально повредив плату. Рекомендуемая мощность паяльника – 25 или 40 Вт.

3 Выпаиваем симистор из платы. Обозначены выводы симистора – Т1, Т2, Gate.

Плюс к паяльнику, нужен опыт и сноровка.

Паяльником мощностью 60 Ватт и более можно запросто повредить плату.

Далее – подготавливаем место для нового симистора, используем для этого деревянную зубочистку:

4 Подготавливаем отверстия для нового симистора

5 Плата подготовлена

6 Место под новый симистор

Площадки слиплись, но это пока не важно.

А вот и друзья-симисторы, рядом динистор DB3:

7 Новые симисторы и динистор DB3

Симисторы (BT139, BT138, BT137) на фото все на напряжение 800 Вольт, максимальный рабочий ток соответственно 16, 12, и 8 Ампер.

Даташит можно будет скачать в конце статьи.

Теперь в эти сквозные отверстия вставляем новую деталь:

8 Симистор запаян

9 Обрезаем ноги (выводы))

Перемычка неудачная, надо было использовать проводок потоньше…

Внимательно проверяем пайку, чтобы не было замыкания между контактными площадками.

Дальше – монтируем радиатор. В домашних условиях дешевле и технологичнее использовать Винт, шайбу и гайку М3.

10 Осталось прикрутить радиатор

Теперь остаётся проверить работу в реальной схеме включения. Напоминаю, диммер включается точно так же, как обычный выключатель:

Включение лампочки через регулятор яркости.

Для схемы проверки использую лампочку любой мощности в патроне, провод со штепселем, и клеммник Ваго 222.

Область применения

Предназначение динисторов – запуск. Используются в тиристорах регуляторов мощности, в электронных преобразователях напряжения, в тепловых контролях.

Благодаря тому, что динистор обладает рядом особых свойств, и в тоже время является бюджетным вариантом, данный вид полупроводников получил широкое распространение во многих сферах.

Применяется в устройстве:

  • Преобразователей напряжения люминесцентных ламп, неоновых ламп, энергосберегающих ламп;
  • В электронных устройствах, которые осуществляют запуск и поддержку работы разрядных ламп;
  • Нашел своё применение в схемах радиоконструкций, некоторых старых моделях раций, радиомикрофонов;
  • Используется в схемах управления плавным спуском двигателей;
  • Обогревателей;

Это Интересно! Во времена активного пользования и широкого распространения стационарных телефонных аппаратов некоторые умельцы устанавливали динисторы с целью пресечения попыток прослушки, если имелось 2 и более телефона на одной линии.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 4 чел. Средний рейтинг: 2.8 из 5.

Зачем нужны тиристоры и симисторы . Путеводитель в мир электроники. Книга 2

Достаточно, чтобы слова выражали смысл.

Конфуций

Эти полупроводниковые приборы появились уже после изобретения транзисторов и быстро нашли свое место в электронной силовой технике. Сегодня тиристорные регуляторы применяются для преобразования электрической энергии, для управления мощными электродвигателями, нагревателями и другими нагрузками в автоматических системах. Они позволяют коммутировать большие токи при минимальной мощности управления и очень стойки к перегрузкам. Так как нам с такими элементами не раз придется столкнуться на практике, давайте познакомимся с ними поближе.

Наиболее часто можно встретить четыре разновидности тиристоров: динисторы, симисторы, тринисторы (обычные и запираемые). Самый простой из них — двухэлектродный прибор: динистор. Его условное обозначение и устройство показаны на рис. 13.1.

Рис. 13.1. Упрощенное внутреннее строение, условное обозначение на схеме и вольт-амперная характеристика динистора

Как видно из этого рисунка, динистор представляет собой 4-слойный полупроводник с чередующимися областями р- и n-типа. В отличие от биполярного транзистора, где имеется только два р-n-перехода, у тиристора их уже 3, из-за чего появляются особые свойства. В обычном состоянии динистор ведет себя как обратносмещенный полупроводниковый диод, то есть диод, включенный в обратном направлении, — он не проводит ток. Кстати, отличие динистора от диода в этом состоянии все же есть: он не проводит ток в обе стороны. Но — до определенного предела. Если в схеме, показанной на рис. 13.1, повышать напряжение источника G1 до значения, равного напряжению включения (Uвкл), динистор откроется, и его сопротивление скачком станет маленьким. Но самое интересное заключается как раз в другом: при открывании через динистор потечет ток, и напряжение на нем (в открытом состоянии) установится на уровне 1,4 В. Чтобы закрыть динистор, требуется снизить ток до уровня тока удержания (Iуд). Обратное включение динистора не имеет смысла, так как в этом положении его свойства не проявляются.

Напряжение включения у динисторов из отечественной серии КН102(А — И), может быть от 20 до 150 В (в зависимости от последней буквы в обозначении), а ток удержания имеет постоянное значение и равен 15 мА. Максимальный постоянный ток в открытом состоянии для всех динисторов этой серии составляет 200 мА. Внешне динисторы похожи на обычные полупроводниковые диоды, так что отличать их придется по маркировке.

Чтобы было более понятно, какую пользу можно извлечь от динистора, надо познакомиться с практическими схемами. Наиболее часто на нем делают генератор низкочастотных импульсов. В некоторых схемах динистор используется просто как пороговый элемент, срабатывающий («открывающийся» при нужном напряжении). Например, на рис. 13.2 показана схема блокиратора второго параллельного телефонного аппарата, если снята трубка на любом из них. В этом случае никто не помешает вашему разговору.

Рис. 13.2. Простейший блокиратор параллельных телефонных аппаратов, выполненный на динисторах

Принцип работы очень простой. Сигнал вызова в телефонной линии имеет большую амплитуду и проходит через открывающиеся динисторы на все аппараты. Но, если снять трубку на любом из аппаратов, то откроется только тот динистор, через который протекает ток удержания (через разговорный узел телефона). При этом в линии напряжение снизится и будет недостаточным для открывания всех остальных, если на них тоже снять трубки.

Главный недостаток динисторов, из-за чего они применяются в схемах чрезвычайно редко, — это невозможность регулировки напряжения включения (порога). Гораздо чаще можно встретить управляемые тринисторы, или, как их еще называют, тиристоры. Тринистор и внешне и по внутренней структуре не отличается от динистора, но имеет дополнительный вывод, называемый управляющим электродом. Вообще, тринистор легко может стать динистором, если на управляющий электрод не подавать никаких сигналов. А вот если между катодом и управляющим электродом включить небольшой источник напряжения G2, как показано на рис. 13.3, напряжение включения начнет снижаться, причем тем больше, чем больше величина напряжения этого источника.

Рис. 13.3. Упрощенное устройство, условное обозначение и вольт-амперная характеристика тринистора (тиристора)

При определенном значении напряжения G2 вольт-амперная характеристика тринистора станет такой, как у полупроводникового диода (он открывается сразу). Управляющий электрод после открывания тринистора теряет свои управляющие свойства. Закрыть тринистор можно уже только так, как это делается у динистора, — уменьшив ток через него ниже тока удержания (это происходит при снижении напряжения).

В качестве примера практического применения тиристора на рис. 13.4 показан простейший регулятор температуры жала паяльника.

Рис. 13.4. Схема регулятора температуры жала паяльника (а) и график, поясняющий работу (б)

Как видно из схемы, тиристор работает только на одной полуволне переменного напряжения(положительной относительно общего провода), а вторая полуволна (отрицательная) проходит в нагрузку через включенный параллельно тиристору диод. Сделано это специально для упрощения схемы — ведь для данного применения нам не нужно регулировать мощность, поступающую в нагрузку, от нуля. Работает тиристорный регулятор довольно просто. Когда начинает возрастать положительная полуволна входного напряжения, стоящие в цепи управляющего электрода резисторы ограничивают ток через управляющий электрод тиристора. От положения регулятора R1 зависит время задержки открывания тиристора (или, как еще говорят, угол открывания), что видно на графике. Конечно, форма напряжения в нагрузке будет уже не синусоидальной, но для нагревателя это значения не имеет. При максимальном значении сопротивления R1 тиристор будет полностью закрыт. Угол открывания можно регулировать в диапазоне, показанном на графике затемненным сектором.

Проверять эту схему лучше при помощи вольтметра постоянного тока, подключенного параллельно нагрузке через мостовой выпрямитель. Тиристор может использоваться любого типа (КУ201, КУ202, Т122), но в этом случае оптимальный номинал резистора R2 придется подобрать экспериментально (он ограничивает ток).

Симистор — это симметричный тиристор, который может работать при обоих полярностях напряжения, то есть пропустить ток в оба направления. Вольт-амперная характеристика и условное обозначение симистора показаны на рис. 13.5.

Рис. 13.5. Условное обозначение и вольт-амперная характеристика симистора

Во всех схемах тиристоры и симисторы применяются как электронные ключи, то есть включатели, управляемые при помощи напряжения, подаваемого на управляющий электрод. Но, в отличие от обычного механического включателя, на электронном ключе в открытом состоянии падает напряжение (около 2 В), что приводит к необходимости использовать для них на больших токах радиаторы теплоотвода.

Общая «беда» всех тиристоров — это невозможность закрыть приборы, находящиеся под током. Управляющий электрод тринисторов и симисторов, как мы знаем, работает только на «открывание». В последнее время, правда, появились так называемые запираемые тиристоры, которые все-таки можно закрыть, подав на управляющий электрод отрицательное (закрывающее) напряжение.

Запираемые приборы более удобны для практики, но радиолюбители тем не менее широко используют и классические тиристоры в автоматах световых эффектов, светомузыкальных установках и др. Тиристоры в этих устройствах включаются последовательно с нагрузкой, и переменное напряжение закрывает эти приборы при спадании до нуля.

Одно из главных достоинств тиристоров — возможность пропускать через себя большие токи и выдерживать десятикратные токовые перегрузки. Например, мощный импортный тринистор ST70 °C20L0 (выпускается фирмой International Rectifier) допускает пропускание через себя тока с постоянным значением до 2000 А и кратковременными перегрузками до 13200 А. Возможности широко распространенных тиристоров серий КУ202 и КУ208 намного скромнее — максимальный постоянный ток до 10 А при максимальном напряжении между электродами до 400 В. Благодаря своей низкой цене эти тиристоры наиболее широко используются в радиолюбительских конструкциях, а в промышленном оборудовании ставят более надежные и мощные из серий Т122-25 (на 25 А), Т132-40 (на 40 А).

Следует запомнить, что некоторые тиристоры не допускают приложения к своим электродам обратного напряжения, а некоторые — его вполне хорошо «держат». В любом случае при разработке конструкции или при подборе аналогов нужно обращать внимание на это обстоятельство. Если под рукой не найдется подходящей замены, можно изготовить диодный мост и исключить подачу отрицательного напряжения на прибор.

Конечно, тиристоры по сравнению с современными транзисторами, работающими в ключевом режиме, обладают рядом существенных недостатков, ограничивающих их область применения (например, низкое быстродействие, из-за чего не могут работать на частотах более 10…100 кГц), но пока они значительно дешевле и обладают высокой надежностью (намного выше, чем у механического ключа, так как при переключения нет искрения), чем и объясняется широкое использование таких компонентов.

Радио для всех – Условные обозначения диодов

 

 

Как известно, основное свойство p-n перехода — односторонняя проводимость: от области р (анод) к области n (катод). Это наглядно передает и условное графическое обозначение полупроводникового диода: треугольник (символ анода) вместе с пересекающей его линией электрической связи образуют подобие стрелки, указывающей направление проводимости. Перпендикулярная этой стрелке черточка символизирует катод. Буквенный код диодов — VD. Этим кодом обозначают не только отдельные диоды, но и целые группы, например, выпрямительные    столбы. Исключение составляет однофазный выпрямительный мост, изображаемый в виде квадрата с соответствующим числом выводов и символом диода внутри. Полярность выпрямленного мостом напряжения на схемах не указывают, так как ее однозначно определяет символ диода. Однофазные мосты, конструктивно объединенные в одном корпусе, изображают отдельно, показывая принадлежность к одному изделию в позиционном обозначении.

 

Обозначение                                                                    Реальный вид

 

 

Чтобы показать на схеме стабилитрон, катод дополняют коротким штрихом, направленным в сторону символа анода. Расположение штриха относительно символа анода должно быть неизменным независимо от положения УГО стабилитрона на схеме. Аналогично построены условные графические обозначения туннельных диодов, обращенных и диодов Шотки — полупроводниковых приборов, используемых для обработки сигналов в области СВЧ. В символе туннельного диода катод дополнен двумя штрихами, направленными в одну сторону (к аноду), в УГО диода Шотки — в разные стороны.

Обозначение                                                                    Реальный вид

 

У варикапа две параллельные линии воспринимаются как символ конденсатора. Как и конденсаторы переменной ёмкости (для удобства) варикапы часто изготовляют в виде блоков (их называют матрицами) с общим катодом и раздельными анодами.

 

Обозначение                                                                    Реальный вид

 

 

Базовый символ диода использован и в УГО тиристоров.  Буквенный код этих приборов — VS.

Динистор обозначают символом диода, перечеркнутым отрезком линии, параллельной катоду. Такой же прием использован и при построении УГО симметричного динистора. Управление по катоду в тринисторах показывают ломаной линией, присоединенной к символу катода, по аноду — линией, продолжающей одну из сторон треугольника, символизирующего анод. Графическое обозначение симметричного (двунаправленного) тринистора получают из символа симметричного динистора добавлением третьего вывода.

 

Из диодов, изменяющих свои параметры под действием внешних факторов, наиболее широко применяют фотодиоды. Для обозначения фотодиодов, базовый символ диода помещают в кружок, а рядом с ним (слева вверху) помещают знак — две наклонные параллельные стрелки, направленные в сторону символа.Аналогично строятся условные графические обозначения светоизлучающих диодов, но стрелки, обозначающие оптическое излучение, помещают справа вверху, независимо от положения условно-графического обозначения и направляют в противоположную сторону.

 

  Обозначение                                                                    Реальный вид

 

На схемах оптроны обозначают буквой U. Оптическую связь излучателя (светодиода) и фотоприёмника показывают в этом случае двумя стрелками, перпендикулярными к линиям электрической связи — выводам оптрона. Фотоприемником в оптроне могут быть фотодиод, фототиристор, фоторезистор и т. д. Взаимная ориентация символов излучателя и фотоприемника не регламентируется. При необходимости составные части оптрона можно изображать раздельно, но в этом случае знак оптической связи следует заменять знаками оптического излучения и фотоэффекта, а принадлежность частей к одному изделию показывать в позиционном обозначении.

 

Обычно светодиоды, излучающие видимый свет, применяют в качестве индикаторов, на схемах их обозначают латинскими буквами HL (HG- для знаковых). Условные графические обозначения подобных устройств в ГОСТе и стандарте формально не предусмотрены. Сегменты подобных индикаторов обозначаются строчными буквами латинского алфавита по часовой стрелке, начиная с верхнего. Этот символ наглядно отражает практически реальное расположение светоизлучающих элементов (сегментов) в индикаторе, хотя и не лишен недостатка; он не несет информации о полярности включения в электрическую цепь (поскольку подобные индикаторы выпускают как с общим анодом, так и с общим катодом, то схемы включения будут различаться). Однако особых затруднений это не вызывает, поскольку подключение общего вывода индикаторов обычно указывают на схеме. Стандартный буквенный код D используют только для инфракрасных (ИК) светодиодов.

 

  Обозначение                                                                    Реальный вид

 

Светодиодные матрицы, светодиоды нового поколения, в которых применяются светодиодные кристаллы. Отображают небольшую сетку пикселей, значения которых определяются текущими значениями на входах. Сетка может иметь до 32 строк и 32 столбцов. Обозначение и подключение как у обычных светодиодов.

 

 

 

Динтеров средней и высокой мощности. Принцип работы искажателя. Свойства Dististor и принцип его работы – Meandra

Среди огромного количества всевозможных полупроводниковых приборов есть Искатель.

В радиоэлектронной аппаратуре Дисторор встречается довольно редко, ходя его можно встретить на печатных платах. Распространены энергосберегающие лампы, предназначенные для установки в цоколе обыкновенной лампы. Он используется в цепи запуска. В маломощных лампах может и не быть.

Динистериста также можно обнаружить в электронных устройствах регулировки потока, предназначенных для ламп дневного света.

Искатель относится к довольно большому классу тиристоров.


Условное графическое обозначение Искажения на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается Искажение на концептуальных схемах. Условное графическое обозначение Distoror аналогично изображению диода за одним исключением. У Distor есть еще одна перпендикулярная черта, которая, по-видимому, символизирует основную область, которая придает искажение его свойств.


Условное графическое обозначение Дисторатора на схемах

Также стоит отметить тот факт, что изображение Distoror на схеме может быть разным. Например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.


Возможное обозначение симметричного динистора на схеме

Как видите, более четкого стандарта в обозначении Distoror на схеме нет. Скорее всего, это связано с тем, что существует огромный класс устройств, называемых тиристорами.Тиристоры включают в себя дисторор, тринистор (симистор), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображены одинаково в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий выход (тринистор), либо основную область (искажатель).

В зарубежных технических описаниях И на схемах, Искатель может иметь названия Триггерный диод, DIAC (симметричный динистор). Обозначены по концепциям ВД, ВС, В, ВД, ВД, ВД, ВД, ВД, ВД.

В чем отличие диэтора от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у Distoror есть три (!) Перехода P-n. Напомним, что в полупроводниковом p-N диоде переход всего один. Наличие в динамисторе трех P-N переходов придает Distor ряд особых свойств.

Принцип работы Distoror.

Суть работы Distoror в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выходах не достигнет определенного значения.Значение этого напряжения имеет определяемое значение и не может быть изменено. Это связано с тем, что Distoror представляет собой неуправляемый тиристор – у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что обычный полупроводниковый диод также имеет обнаруживающее напряжение, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милвольт в кремнии и 150 в Германии). При прямом включении полупроводниковый диод открывается при подаче на его выводы даже небольшого напряжения.

Подробно и наглядно разобравшись с принципом работы Distor, перейдем к его вольт-амперной характеристике (Wah).Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS) Импорт DB3 Distor. Учтите, что этот динистерист симметричен и его можно впаять в схему без соблюдения цоколя. Он будет работать в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может быть немного другим (до 3 вольт).


Вольт-амперная характеристика симметричного дистора

DB3 DB3 хорошо видно, что он симметричный.Обе ветви, верхняя и нижняя, имеют одинаковые характеристики. Это говорит о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

В графике есть три области, каждая из которых показывает режим работы Distoror при определенных условиях.

    Красный график на графике показывает закрытое состояние Distoror. По нему не течет ток. В этом случае напряжение, подаваемое на электроды дизеля, меньше напряжения V BO – Breakover Voltage.

    Синий график показывает момент открытия Distoror после того, как напряжение на его выходах достигнет напряжения включения (V bo или u вкл.). В то же время Distoror начинает открываться, и через него начинает течь ток. Затем процесс стабилизируется, и Distoror переходит в следующее состояние.

    Зеленая область показывает открытое состояние Distor. При этом ток, протекающий через динистерист, ограничивается только максимальным током I max, который указан в описании к конкретному типу Distoror.Падение напряжения на разомкнутом Distyer небольшое и колеблется в пределах 1-2 вольт.

Оказывается, Distoror по своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если напряжение пробоя или иначе напряжение обнаружения для обычного диода меньше вольт (150 – 500 мВ), то для того, чтобы открыть искажатель, в его выводах идет напряжение включения, которое рассчитывается десятками вольт. Так для импортного DB3 Distor стандартное напряжение включения (V BO) составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть Distor, необходимо уменьшить ток через него до значения, меньшего, чем ток удержания. В этом случае динистор выключен – перейдет в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном («+» к катоду и «-» к аноме) он ведет себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для этого типа Distoro и он горит. Для симметричных, как уже было сказано, полярность включения в схему значения не имеет.В любом случае сработает.

IN излучающие технические конструкции. Динистерист может использоваться в стробоскопах, мощных переключателях нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Основное назначение симметричных динисторов – работа в регуляторах мощности сормисторов. Интересно использование такого регулятора для типовой схемы включения сетевого адаптера, рассчитанного на номинальное напряжение 120В, в сеть 220В (рис. 1).

При использовании Симистора указанного типа и металлического когерентного конденсатора К73-17 на номинальное напряжение 63 во всех элементах регулятора может быть установлен в корпусе доработанного адаптера А1.Для настройки устройства на выход адаптера необходимо подключить необходимую нагрузку и вольтметр, поставить переменную 220 кОм вместо резистора R1 и постоянного 51 ком, включенных последовательно. Уменьшая сопротивление резистора R1 в пределах от максимального значения, выставляем необходимое напряжение на нагрузке и заменяем выбранные резисторы на максимально близкие к единице.

При отсутствии симистора в пластиковом корпусе можно использовать обычный – КУ208В или КУ208Г. Конденсатор С1 должен быть металлическим или бумажным.Использование керамических конденсаторов нежелательно, так как температурная стабильность выходного напряжения будет невысокой. На рис. 2 показаны зависимости выходного напряжения адаптера Panasonic KX-A09 (120 В, 60 Гц), которыми комплектуются беспроводные телефоны KX-TC910-B, отток нагрузки. Кривая 1 соответствует питанию первичной обмотки 105 напряжения частотой 50 Гц, кривая 2 – питанию от сети 220 В 50 Гц в соответствии со схемой рис.1 и величине сопротивления резистора R1, при котором выходное напряжение равно 11.8 В, а ток нагрузки – 120 мА. Эта точка на кривой 1 была выбрана для сравнения различных вариантов включения адаптера.


Кривая 3 снималась при сопротивлении R1, обеспечивая паспортное выходное напряжение адаптера 12 В и ток нагрузки 200 мА. Кривая 2 близка к кривым 2 и 3 В, полученным для включения адаптера в сеть 220 В через резистор, но КПД варианта питания через стабилизатор C-Mistor намного больше, а общая рассеиваемая мощность меньше . Однако пульсации выходного напряжения немного увеличились.

Интересно, что такие устройства понижения напряжения для питания бытовой техники – фены, электрические тарифы и др. – выпускаются иностранными производителями и продаются в России. Один из них, с которым пришлось разобраться автору, назывался переведенным на русский язык примерно так: «Американский туристический спутник во Франции».

Пожалуй, наиболее интересным является использование симметричного динистера для стабилизации напряжения векового блока питания с гасящим конденсатором.Схема такого устройства представлена ​​на рис. 3.


Он работает следующим образом, как блок со стабитроном [с], но при зарядке конденсатора фильтра С2 до напряжения на роторе наружного блока VS1 ( с точностью падения напряжения на выпрямительном мосту) он включается и шунтирует вход диодного моста. Нагрузка питается от конденсатора С2. В начале следующего полупериода С2 снова перезаряжается до того же напряжения, процесс повторяется. Легко видеть, что начальное напряжение разряда С2 не зависит от тока нагрузки и напряжения сети, поэтому стабильность выходного напряжения блока очень высока.Падение напряжения на динистере во включенном состоянии небольшое, рассеянная мощность, а значит нагрев существенно меньше, чем при установке стабилизатора.

Расчет блока питания с симметричным динистором производится по тем же формулам, что и для источника со стабитроном [s], но минимальный ток через стабилизирующий элемент ICT MIN следует заменить на ноль, что немного снижает желаемый контейнер гасящего конденсатора.

Экспериментально испытан такой источник с конденсатором С1 емкостью 0.315 и 0,64 мкФ (скорости 0,33 и 0,68 мкФ) и CR1125KPZA dynistora и CR1125KPZB. Типы и номиналы остальных элементов соответствовали показанным на рис. 3. Напряжение на выходе блока составляло около 6,8 и 13,5 В для динтеров КР1125КПЗА и CR1125CB соответственно. При сети 205 в и емкости конденсатора С1 = 0,315 мкФ увеличение тока нагрузки с 2 до 16 мА привело к снижению выходного напряжения на 70 мВ (т. е. на 1%) и 100 мВ для С 1 = 0,64 мкФ и изменить ток от 4 до 32 мА.Дальнейшее увеличение тока нагрузки сопровождалось резким падением выходного напряжения, и положение точки нарушения нагрузочной характеристики с большой точностью соответствовало расчету в соответствии с [s].

Если необходимо соединить один из выходов источника сетевым проводом, можно применить однолуперодный выпрямитель с гасящим конденсатором (рис. 4).


В данном случае для снижения потерь используется только один из дисторов микросхем КР1125СР.Диод VD1 также служит для уменьшения потерь и не требуется, поскольку в Distyer CD1125CP есть диод, пропускающий ток в обратном направлении. Наличие или отсутствие такого диода в динторанах серии КР1125КП2 в документации не отражено, и автору такую ​​микросхему приобрести не удалось.

Максимальный постоянный или пульсирующий ток через искажатель определяется рассеиваемой мощностью и составляет около 60 мА. Если этого недостаточно для получения необходимого выходного тока этого значения, вы можете «почувствовать» искажение C-Mistor (рис. 5, а) для использования в источнике по рис. 3 или тринистор (рис. 5.6) для прибора согласно схеме. четыре.


Преимущества блоков питания dynetore с меньшей рассеиваемой мощностью и большой стабильностью выходного напряжения, недостаток – ограниченный выбор выходных напряжений, определяемых напряжениями включения динисторов.

ЛИТЕРАТУРА
1. Кузнецов А.В. Симисторный регулятор мощности с низким уровнем помех. – Радио, 1998, №6, с.60, 61.
2. Бирюков С. Подключение малогабаритных выносных источников питания на 120 вольт к сети 220 В. – Радио, 1998, №7, с. 49,54.
3. Бирюков С. Расчет электросети с гасящим конденсатором. – Радио, 1997, №5, с. 48-50.
4. Бирюков С. Симисторные регуляторы мощности. – Радио, 1996, №1, с. 44-46.

Искатель – разновидность полупроводниковых диодов, относящаяся к классу тиристоров. Дисторор состоит из четырех зон различной проводимости и имеет три p-N перехода.В электронике он нашел довольно ограниченное применение, прогуливаясь его можно встретить в конструкциях энергосберегающих ламп под цоколем Е14 и Е27, где он используется в схемах запуска. Кроме того, встречается в широкорегулирующих устройствах повседневных ламп.

Условное графическое обозначение Distoror на схеме немного напоминает полупроводниковый диод с одним отличием. Он имеет перпендикулярную черту, которая символизирует основной регион и придает красителю его необычные параметры и характеристики.

Но как ни странно, изображение Distoror на ряде схем разное. Допустим, изображение симметричного динистора может быть таким:

Такой разброс в условно графических обозначениях связан с тем, что существует огромный класс тиристорных полупроводников. К которому применяется искажатель, тринистор (симистор), симистор. На схемах все они похожи в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий. В зарубежных источниках этот подкласс полупроводников получил название TRIGGER DIODE (триггерный диод), DIAC.На концептуальных схемах он может обозначаться латинскими буквами VD, VS, V и D.

Принцип работы триггерного диода

Основной принцип работы Distoror основан на том, что при прямом включении он не пропустит электрический ток до тех пор, пока напряжение не достигнет заданного значения.

У обыкновенного диода тоже есть такой параметр, как напряжение обнаружения, но для него он составляет всего пару сотен Милливольт.При прямом включении обычный диод открывается, как только на него подаётся небольшой уровень напряжения.

Для наглядного понимания принципа работы необходимо посмотреть вольт-амперную характеристику, она позволяет наглядно рассмотреть, как работает данный полупроводниковый прибор.

Рассмотрим часто встречающийся симметричный симметричный искажатель типа DB3. Он может быть установлен в любой цепи без соблюдения COF. Точно сработает, но напряжение включения (пробой) может отличаться незначительно, где-то на трех вольтах

Как видим ветки обоев по характеристикам, абсолютно одинаковые.(предполагает, что он симметричный) Следовательно, работа DB3 не зависит от полярности напряжения на его выводах.

Wah имеет три области, показывающие режим работы полупроводника DB-3 с определенными факторами.

Синий график показывает начальное закрытое состояние. Ток через него не проходит. При этом уровень подаваемого на выходы напряжения ниже уровня напряжения включения В BO – Breakover Voltage .
Желтый сюжет – момент открытия Искажения.Когда напряжение на его контактах достигает уровня напряжения включения ( В БО. или У включительно .). При этом полупроводник начинает открываться и по нему проходит электрический ток. Затем процесс стабилизируется и переходит в следующее состояние.
Purple Plot Wah показывает открытое состояние. При этом ток, протекающий через устройство, ограничивается только максимальным током. I Макс который можно найти в справочнике. Падение напряжения на открытом диоде триггера невелико и составляет около 1-2 вольт.

Таким образом, из графики хорошо видно, что Дисторор по своей работе похож на диод на одно большое «но». Если его пробивное напряжение обычного диода имеет значение (150 – 500 мВ), то для открытия триггерного диода необходимо подать на его выводы пару десятков вольт. Итак, для прибора DB3 напряжение включения составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть Distor, необходимо уменьшить текущий уровень до значения ниже тока удержания.В случае несимметричного варианта при обратном включении не пропускает ток, пока обратное напряжение не достигнет критического уровня и он не сгорит. Любители-любители могут использовать Distoror в стробоскопах, переключателях, регуляторах мощности и многих других устройствах.

Основа конструкции – релаксационный генератор на VS1. Входное напряжение выпрямляется диодом VD1 и через сопротивление R1 поступает на стойку R2. От его двигателя часть напряжения следует за контейнером C1, тем самым заряжая его.Если напряжение на входе не выше нормы, напряжение на баке на пробой отсутствует, и VS1 замкнут. Если уровень сетевого напряжения увеличивается, то заряд на конденсаторе также увеличивается, и пробивается через VS1. C1 разряжается через наушники VS1 BF1 и светодиод, тем самым сигнализируя об опасном уровне сетевого напряжения. После этого VS1 закрывается и в емкости снова начинает накапливаться заряд. Во втором варианте подстроечное сопротивление R2 должно быть мощностью не ниже 1 Вт, а резистор R6 – 0.25 Вт. Настройка данной схемы заключается в установке нижнего и верхнего пределов нижнего и верхнего пределов уровня напряжения питания.

Использует широко распространенный двунаправленный симметричный искажатель DB3. Если FU1 не поврежден, динисты укорачивают диодами VD1 и VD2 при положительном полувеличении сетевого напряжения 220 В. Светодиод VD4 и сопротивление R1 шунтируют емкость C1. Светодиод горит. Ток через него определяется величиной сопротивления R2.

Туннельный диод

Обычные диоды с увеличением постоянного напряжения монотонно увеличивают передаваемый ток.В туннельном диоде квантово-механическое туннелирование электронов добавляет горбинки к вольтамперной характеристике, в то время как из-за высокой степени легирования областей P и N напряжение пробоя уменьшается почти до нуля. Туннельный эффект позволяет электронам преодолевать энергетический барьер в переходной зоне шириной 50..150 Å при таких напряжениях, когда зона проводимости в N-области имеет равные энергетические уровни с валентной зоной p-области. При дальнейшем увеличении постоянного напряжения уровень Ферми N-области повышается относительно p-области, попадая в область запрещенной зоны, и, поскольку настройка не может изменить полную энергию электронов, вероятность перехода электрона из области N-область к P-области резко падает.Это создает участок на прямом участке вольт-амперной характеристики, где увеличение постоянного напряжения сопровождается уменьшением тока. Эта область отрицательного дифференциального сопротивления и используется для усиления слабых сигналов сверхвысокой частоты.
Заявка : Наибольшее распространение на практике получили туннельные диоды из Германии, арсенид галлия, а также антимонид галлия. Эти диоды широко используются в качестве генераторов и высокочастотных переключателей, работают на частотах, во много раз превышающих частоту Тетрода, – до 30. .. 100 ГГц.

Distyor.
· Дистраторы – это четырехслойные полупроводниковые устройства со структурой PNPN. Distoror работает как пара взаимосвязанных транзисторов PNP и NPN.

· Как и все тиристоры, синтезаторы имеют тенденцию оставаться в одном из двух состояний: во включенном состоянии – после того, как транзисторы начинают работать, – или в выключенном – после того, как транзисторы переходят в состояние отсечки.

· Для того, чтобы Искажение начало срабатывать, необходимо поднять напряжение анода-катода до уровня , напряжение включения или должно быть превышено критическая скорость роста напряжения Анод-катод.

· Чтобы выключить Distor, необходимо уменьшить его ток до уровня ниже его порогового значения , напряжение отключения .

Sl. Обозначение

Wah Distoro.

Принцип работы Dististora

Суть работы Денистора в том, что при прямом включении до этого момента не пропускает ток. Пока напряжение на его выходах не достигает определенного значения. Значение этого напряжения имеет определяемое значение и не может быть изменено.Это связано с тем, что Distoror представляет собой неуправляемый тиристор – у него нет третьего управляющего выхода.

Варикап
Варикап

Варикап (от англ. Vari (Able) – переменный, а cap (кислота) – емкость), полупроводниковый диод – емкость, емкость которой зависит от приложенного напряжения (смещения). Он используется в основном как управляемый конденсаторный конденсатор (0,01 – 100 пФ), например, для конфигурирования высокочастотных колебательных контуров, или как элемент с нелинейной емкостью (параметрический диод).

Фотодиод

Фотодиод – приемник оптического излучения, преобразующий свет в его светочувствительной области электрический заряд за счет процессов при P-N-переходе.

Фотодиод, работа которого основана на фотовольтаическом эффекте (разделение электронов и дырок в P- и N-областях, за счет которых формируются заряд и ЭДС), называется солнечным элементом. Помимо фотодиодов P-N, существуют также фотодиоды P-i-n, в которых между слоями p- и n- находится слой неаллокреонированного полупроводника I.Фотодиоды P-n и P-i-n только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его, в отличие от лавинных фотодиодов и фототранзисторов.

Принцип действия:

При воздействии квантов излучения база генерируется за счет генерации свободных сред, которые устремляются к границе перехода P-N. Ширина основания (N-область) сделана так, чтобы дырки не успели рекомбинировать до перехода в P-область. Ток фотодиода определяется током неосновных носителей – дрейфующим током.Скорость фотодиода определяется скоростью разделения поля перехода P-N и переходного контейнера P-N C P-N

. Фотодиод

может работать в двух режимах:

  • фотогальванический – без внешнего напряжения
  • фотодиод – с внешним обратным напряжением

Характеристики:

  • простота технологии изготовления и конструкции
  • сочетание высокой светочувствительности и быстродействия
  • малая база сопротивления
  • малая инерция

Структурная схема фотодиода. 1 – полупроводниковый кристалл; 2 – контакты; 3 – выводы; Φ – поток электромагнитного излучения; Е – источник постоянного тока; R H – нагрузка.

Светодиод или светодиод (SD, LED, LED англ. Light-Emitting DIODE) – полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при прохождении через него электрического тока. Излучаемый свет находится в узком диапазоне спектра. Его спектральные характеристики во многом зависят от химического состава используемых в нем полупроводников.Другими словами, светодиодный кристалл излучает определенный цвет (если мы говорим о видимом диапазоне SD), в отличие от лампы, которая излучает более широкий спектр и где определенный цвет просеивается внешним фильтром.

В настоящее время светодиоды нашли применение в самых разных областях: светодиодные фонари, автомобильное освещение, рекламные вывески, светодиодные панели и индикаторы, беговые ряды и светофоры и т. Д.

8. Транзистор биболярный – Трехэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов. Электроды соединены с тремя последовательно расположенными полупроводниковыми слоями с чередующимся типом примесной проводимости. По этому методу чередование различают транзисторы NPN и PNP (N (Negative) – электронный тип примесной проводимости, P (positive) – дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от полевого транзистора, используются заряды одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки (от слова «би» – «два»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.

Электрод, соединенный с центральным слоем, называется базой, электроды, соединенные с внешними слоями, называются коллектором и эмиттером. На простейшей схеме отличий коллектор от эмиттера не видно. На самом деле главное отличие коллектора – это большая площадь P – n-перехода. Кроме того, для работы транзистора совершенно необходима небольшая толщина базы.

Обозначение транзисторов биполярных на схемах

Простейшая наглядная схема транзисторного устройства

Distoror – это двухэлектронное устройство, разновидность тиристора и, как я уже сказал, не полностью управляемый ключ, который можно выключить, только снизив ток, проходящий через него. Он состоит из четырех чередующихся областей разного типа проводимости и имеет три NP-перехода. Соберем гипотетическую схему, аналогичную той, которую мы использовали для исследования диода, но добавим к ней переменный резистор, и диод заменим на динистерист:

Итак, сопротивление резистора максимальное, прибор показывает «0». Начинаем уменьшать сопротивление резистору. Напряжение на динисторе растет, тока не наблюдается. При дальнейшем уменьшении сопротивления в определенный момент времени возникает напряжение, которое способно его размыкать ( U open ).Дисторор сразу открывается и величина тока будет зависеть от сопротивления цепи и самого открытого динистора – «ключ» сработал.

Как закрыть ключ? Начинаем снижать напряжение – ток снижается, но только за счет увеличения сопротивления переменного резистора состояние динистора остается прежним. В определенный момент времени ток через динистериста уменьшается до определенного значения, которое настраивается так, чтобы называть его током удержания ( Id ). Дисторор моментально закроется, ток упадет до «0» – ключ закрыт.

Таким образом, Distoror открывается, если напряжение на его электродах достигает u, и закрывается, если ток через него меньше I dd. Для каждого типа Distoror сами по себе эти значения разные, но принцип действия остается прежним. Что будет, если Дисторор будет включен «наоборот»? Собрать другую схему, поменяв полярность питания на АКБ.

Сопротивление резистора макс. Ток no.Повышаем напряжение – тока все равно нет и не будет, пока напряжение на динистеристе не превысит максимально допустимое. Как только привыкаешь – Искажитель просто сгорит. Попробуем то, о чем мы говорили, изобразить на координатной плоскости, на которую по оси x откладываем напряжение на динистеристе, по y – ток через него:

Таким образом, в одном направлении Distoror ведет себя как обычный диод, в противоположном (просто заблокирован, закрыт), другая лавина открывается, но только с определенным на нем напряжением или он также замыкается, как только ток через открытый устройство опустится ниже указанной паспортной стоимости.

Таким образом, основные параметры динистериста можно свести к нескольким значениям:

– напряжение размыкания;
– минимальный ток удержания;
– максимально допустимый постоянный ток;
– максимально допустимое обратное напряжение;
– Сбросьте напряжение с открытого динистериста.

Принцип действия, устройство и схема управления. Тиристоры. Устройство, принцип действия, вольт-амперная характеристика

Тиристор – это полупроводниковый прибор, предназначенный для работы в качестве переключателя.Он имеет три электрода и структуру p-n-p-n из четырех полупроводниковых слоев. Электроды называются анодом, катодом и затвором. Структура p-n-p-n функционально аналогична нелинейному резистору, который может принимать два состояния:

  • с очень высоким сопротивлением, выкл .;
  • с очень низким сопротивлением в комплекте.

Просмотры

На включенном тиристоре остается напряжение порядка одного или нескольких вольт, которое незначительно увеличивается с увеличением протекающего через него тока. В зависимости от типа тока и напряжения, подаваемого в электрическую цепь с тиристором, используется одна из трех современных разновидностей этих полупроводниковых устройств. Работа на постоянном токе:

  • включены SCR;
  • три типа запираемых тиристоров, обозначаемых как

Симисторы работают на переменном и постоянном токе. Все эти тиристоры содержат затвор и два других электрода, через которые протекает ток нагрузки. Для тиристоров и тиристоров с блокировкой это анод и катод; для симисторов название этих электродов связано с правильным определением свойств управляющего сигнала, подаваемого на управляющий электрод.

Наличие в тиристоре p-n-p-n структуры позволяет условно разделить его на две области, каждая из которых представляет собой биполярный транзистор соответствующей проводимости. Таким образом, эти соединенные между собой транзисторы являются эквивалентом тиристора, который выглядит как цепь на изображении слева. SCR были первыми на рынке.

Свойства и характеристики

По сути, это аналог самоблокирующегося реле с одним нормально разомкнутым контактом, роль которого играет полупроводниковая структура, расположенная между анодом и катодом.Отличие от реле в том, что к этому полупроводниковому прибору можно применить несколько методов включения и выключения. Все эти методы объясняются транзисторным эквивалентом SCR.

Два эквивалентных транзистора имеют положительную обратную связь. Он умножает любые изменения тока в их полупроводниковых переходах. Таким образом, существует несколько видов воздействия на электроды тринистора для его включения и выключения. Первые два метода позволяют включать по аноду.

  • Если напряжение на аноде увеличится до определенного значения, начнут сказываться эффекты начинающегося пробоя полупроводниковых структур транзисторов.Возникающий начальный ток будет усилен лавинообразно за счет положительной обратной связи, и оба транзистора включатся.
  • При достаточно быстром росте напряжения на аноде возникает заряд межэлектродных емкостей, которые присутствуют в любых электронных компонентах. В этом случае в электродах появляются зарядные токи этих емкостей, которые улавливаются положительной обратной связью и все заканчивается включением тринистора.

Если нет перечисленных выше изменений напряжения, включение обычно происходит с током базы эквивалентного транзистора n-p-n.Отключить тиристор можно одним из двух способов, которые также становятся понятными из-за взаимодействия эквивалентных транзисторов. В них действует положительная обратная связь, начиная с некоторых значений токов, протекающих в p-n-p-n структуре. Если значение тока сделать меньше этих значений, положительная обратная связь будет работать на быстрое исчезновение токов.

Другой способ выключения – прервать положительную обратную связь импульсом напряжения, который меняет полярность на аноде и катоде.Благодаря этому направление токов между электродами меняется на обратное, и тиристор отключается. Поскольку явление фотоэлектрического эффекта характерно для полупроводниковых материалов, существуют фото- и оптотиристоры, в которых включение может быть вызвано освещением либо приемного окна, либо светодиода в корпусе этого полупроводникового прибора.

Есть еще так называемые динисторы (неуправляемые тиристоры). Эти полупроводниковые приборы конструктивно не имеют управляющего электрода.По сути, это тринистор с одним недостающим контактом. Следовательно, их состояние зависит только от напряжения анода и катода, и они не могут быть включены управляющим сигналом. В остальном процессы в них аналогичны обычным СКВ. То же самое относится к симисторам, которые, по сути, представляют собой два параллельно включенных тиристора. Поэтому их используют для управления переменным током без дополнительных диодов.

Тиристоры запираемые

Если области p-n-p-n структуры сделать определенным образом вблизи баз эквивалентных транзисторов, можно добиться полной управляемости тиристора со стороны электрода затвора.Такая конструкция структуры p-n-p-n показана на изображении слева. Такой тиристор можно в любой момент включать и выключать соответствующими сигналами, подав их на управляющий электрод. Остальные методы переключения, применяемые к тиристорам, также подходят для запираемых тиристоров.

Однако эти методы неприменимы к таким полупроводниковым приборам. Напротив, они исключаются некоторыми схемотехническими решениями. Цель состоит в том, чтобы добиться надежного включения и выключения только с помощью управляющего электрода.Это необходимо для использования таких тиристоров в мощных высокочастотных инверторах. GTO работают на частотах до 300 Гц, в то время как IGCT могут работать на значительно более высоких частотах, достигающих 2 кГц. Номинальные токи могут составлять несколько тысяч ампер, а напряжения – несколько киловольт.

Сравнение различных тиристоров показано в таблице ниже.

Тип тиристора Преимущества недостатки Где используется
Тринистор Минимальное напряжение в открытом состоянии при максимальных токах и перегрузках.Самый надежный из всех. Хорошая масштабируемость схем за счет совместной работы нескольких тиристоров, соединенных параллельно или последовательно Нет возможности произвольного управляемого отключения только управляющим электродом. Самые низкие рабочие частоты. Электроприводы, источники питания большой мощности; сварочные инверторы; управление мощными ТЭНами; статические компенсаторы; выключатели в цепях переменного тока
ГТО Возможность произвольного управляемого отключения.Относительно высокая максимальная токовая нагрузка. Возможность надежной работы при последовательном подключении. Рабочая частота до 300 Гц, напряжение до 4000 В. Напряжение во включенном состоянии существенно при максимальных токах и перегрузках и соответствующих потерях, в том числе в системах управления. Сложная схемотехника для построения системы в целом. Большой динамический натёр.
IGCT Возможность произвольного управляемого отключения. Относительно высокая максимальная токовая нагрузка.Относительно низкое напряжение в открытом состоянии при максимальных токах и перегрузках. Рабочая частота – до 2000 Гц. Простое управление. Возможность надежной работы при последовательном подключении. Самый дорогой из тиристоров Электроприводы; статические компенсаторы реактивной мощности; Источники питания большой мощности, индукционные нагреватели

Тиристоры изготавливаются для широкого диапазона токов и напряжений. Их конструкция определяется размерами p-n-p-n конструкции и необходимостью получить от нее надежный отвод тепла.Современные тиристоры, а также их обозначения в электрических схемах показаны на изображениях ниже.

♦ Как мы уже выяснили – тиристор – это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического клапана. Тиристор с двумя выходами (А – анод, К – катод) , это динистор. Тиристор с тремя выходами (А – анод, К – катод, Ue – управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его просто называют тиристором.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается, если приложенное напряжение между анодом и катодом превышает значение U = Upr , то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор может открываться даже при напряжении менее Upr между анодом и катодом (U, если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦ Тиристор может находиться в открытом состоянии столько, сколько необходимо, пока на него подается напряжение питания.
Тиристор можно замкнуть:

  • – если снизить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
  • – если анодный ток тиристора уменьшен до значения, меньшего, чем ток удержания Iud .
  • – подачей напряжения блокировки на управляющий электрод (только для запираемых тиристоров).

Тиристор также может находиться в закрытом состоянии столько, сколько необходимо, до прихода триггерного импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.

Давайте рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример использования динистора – релаксирующий звуковой генератор . .

В качестве динистора используем КН102А-Б.

♦ Генератор работает следующим образом.
При нажатии кнопки Кн , через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор СО (+ батареи – замкнутые контакты кнопки Kn – резисторы – конденсатор С – минус батареи).
Параллельно конденсатору подключается цепочка из телефонной капсулы и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не течет, так как динистор все еще «заблокирован».
♦ При достижении напряжения на конденсаторе, при котором динистор прорывается, через катушку телефонной капсулы проходит импульс тока разряда конденсатора (С – телефонная катушка – динистор – С). Из телефона слышен щелчок, конденсатор разряжен. Затем конденсатор C снова заряжается и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов. R1 и R2 .
♦ При указанном на схеме напряжении, номиналах резисторов и конденсаторов частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно изменять в пределах 500 – 5000. герц. Телефонный капсюль должен использоваться с катушкой с низким сопротивлением 50 – 100 Ом , не более, например телефонная капсула ТС-67-Н .
Телефонный капсюль должен быть включен с соблюдением полярности, иначе он не будет работать.Капсула отмечена знаком + (плюс) и – (минус).

♦ Данная схема (рисунок 1) имеет один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора , КН102 (разное напряжение пробоя) в некоторых случаях потребуется повышение напряжения блока питания до 35-45 вольт , что не всегда возможно и удобный.

Устройство управления, смонтированное на тиристоре, для включения-выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис. 2.


Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт, а лампа выключена.
Нажать кнопку Kn в течение 1-2 секунды … Контакты кнопки разомкнуты, цепь катода тиристора разомкнута.

В этот момент конденсатор С заряжается от блока питания через резистор R1 … Напряжение на конденсаторе достигает значения U, блока питания.
Отпустить кнопку Кн .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 – управляющий электрод тиристора – катод – замкнутые контакты кнопки Kn – конденсатор.
А в цепи управляющего электрода будет протекать ток, тиристор «откроется» .
Загорается лампочка и по цепи: плюс АКБ – нагрузка в виде лампочки – тиристор – замкнутые контакты кнопки – минус АКБ.
Схема будет оставаться в этом состоянии столько, сколько необходимо..
В этом состоянии разряжен конденсатор: резистор R2, переход управляющий электрод – катод тиристора, контакты кнопки Kn.
♦ Чтобы выключить свет, кратковременно нажмите кнопку Kn … В этом случае основная цепь питания лампы отключается. Тиристор «Замыкается» … При замкнутых контактах кнопки тиристор останется в замкнутом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Испытал и надежно проработал в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208. .

♦ Как уже было сказано, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог . .

Аналоговая схема тиристора состоит из двух транзисторов и показана на рис. 3 .
Транзистор Тр 1 имеет p-n-p проводимость, транзистор Tr 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевыми, так и кремниевыми.

Тиристорный аналог имеет два управляющих входа.
Первый логин: A – Ue1 (эмиттер – база транзистора Tr1).
Второй вход: К – Уэ2 (эмиттер – база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А – анод, К – катод, Ue1 – первый управляющий электрод, Ue2 – второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не используются, то это будет динистор, с электродами А – анод и К – катод. .

♦ Пара транзисторов, как аналог тиристора, должна быть подобрана одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем это необходимо для работы устройства.Аналоговые параметры тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд) , будет зависеть от свойств используемых транзисторов.

♦ Для более стабильной работы аналога в схему добавлены резисторы R1 и R2 … А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Upr и ток удержания Iyд аналог динистора – тиристор. Схема такого аналога показана на рис. 4 .

Если в схеме генератора звуковой частоты (рисунок 1) вместо динистора КН102 включить аналог динистора, то получится прибор с другими свойствами (рисунок 5) .

Напряжение питания такой схемы будет составлять от 5 до 15 вольт … Изменяя номиналы резисторов R3 и R5 можно изменить тональность и рабочее напряжение генератора.

Переменный резистор R3 аналоговое напряжение пробоя подбирается под используемое напряжение питания.

Тогда вы можете заменить его постоянным резистором.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любые другие.

♦ Интересная схема регулятора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рисунок 6) .

Если ток нагрузки превышает 1 ампер , защита сработает.

В состав стабилизатора входят:

  • – элемент управления – стабилитрон КС510 , определяющий выходное напряжение;
  • – исполнительный элемент – транзисторы КТ817А , КТ808А , выполняющие роль регулятора напряжения;
  • – в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
  • – в механизме исполнительной защиты используется аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503.

♦ На входе стабилизатора установлен конденсатор в качестве фильтра С1 … Резистор R1 ток стабилизации стабилитрона установлен КС510 , размер 5 – 10 мА. Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт .
Резистор R5 устанавливает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом , включенный последовательно в цепь нагрузки.Чем выше ток нагрузки, тем больше напряжения, пропорционального току, выделяется на ней.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, тиристорный аналог замкнут. Приложенного напряжения 10 вольт (от стабилитрона) недостаточно для пробоя. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 практически равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, падение напряжения на резисторе увеличится. R4 … При определенном напряжении на R4 аналог тиристора прорывается и устанавливается напряжение, между точкой Pt1 и общим проводом 1,5 – 2,0 вольта .
Это напряжение анодно-катодного перехода открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод D1 сигнализирует об аварии. Напряжение на выходе стабилизатора в этот момент будет равно 1,5 – 2.0 вольт .
Для восстановления нормальной работы стабилизатора необходимо выключить нагрузку и нажать кнопку Kn , сбросив блокировку защиты.
Появится напряжение на выходе стабилизатора снова 9 вольт и светодиод погаснет.
Регулируя резистор R3 , можно выбрать ток срабатывания защиты от 1 ампера и более. … Транзисторы Т1 и можно устанавливать на один радиатор без изоляции.Сам радиатор должен быть изолирован от корпуса.

Чтобы наглядно представить себе работу, необходимо дать представление о сути работы тиристора.

Управляемый проводник, состоящий из четырех полупроводниковых переходов P-N-P-N. Его принцип работы аналогичен принципу действия диода и осуществляется при попадании электрического тока на управляющий электрод.

Прохождение тока через тиристор возможно только в том случае, если потенциал анода выше потенциала катода.Ток через тиристор перестает течь, когда значение тока падает до порога включения. Ток, протекающий на управляющий электрод, не влияет на ток в основной части тиристора и, кроме того, не нуждается в постоянной поддержке в основном состоянии тиристора, это необходимо исключительно для открытия тиристора.

Имеется несколько решающих характеристик тиристора

В открытом состоянии, благоприятном для проводящей функции, тиристор характеризуется следующими показателями:

  • Падение напряжения, оно определяется как пороговое напряжение с использованием внутреннего сопротивления.
  • Максимально допустимый ток до 5000 А (среднеквадратичное значение), типичный для самых мощных компонентов.

В заблокированном состоянии тиристор:

  • Максимально допустимое постоянное напряжение (выше 5000 А).
  • В общем, значения прямого и обратного напряжения одинаковы.
  • Время блокировки или время с минимальным значением, в течение которого на тиристор не влияет положительное значение анодного напряжения относительно катода, в противном случае тиристор самопроизвольно разблокируется.
  • Управляющий ток типичный для разомкнутой основной части тиристора.

Тиристоры предназначены для низкочастотных и высокочастотных цепей. Это так называемые быстродействующие тиристоры, область их применения рассчитана на несколько килогерц. Для быстродействующих тиристоров характерно использование неодинакового прямого и обратного напряжения.

Для увеличения значения постоянного напряжения

Рис. №1. Габаритные и присоединительные размеры и чертеж тиристора. м 1, м 2 – контрольные точки, в которых измеряется импульсное напряжение в открытом состоянии. л 1 мин. – наименьший воздушный зазор (расстояние) в воздухе между выводами анода и управляющего электрода; л 2 мин. – минимальное расстояние – это длина текущего прохода течь между выводами.

Разновидности тиристоров

  • – диодный тиристор, имеет два выхода: анодный и катодный.
  • SCR – SCR оснащен дополнительным управляющим электродом.
  • Симистор – симметричный тиристор, представляет собой встречно-последовательное соединение тиристоров, имеет возможность пропускать ток в прямом и обратном направлениях.

Рис. №2. Структура (а) и вольт-амперная характеристика (ВАХ) тиристора.

Тиристоры предназначены для работы в цепях с разными частотными границами, при обычном использовании тиристоры могут быть подключены к диодам, которые включены антиреверсивным образом, это свойство используется для увеличения постоянного напряжения, величина которого Компонент выдерживает в выключенном состоянии. Для сложных схем используйте тиристор GTO ( Gate Turn Oee – запираемый тиристор) , он полностью управляем.Он заблокирован управляющим электродом. Использование тиристоров этого типа нашло применение в очень мощных преобразователях, поскольку они могут выдерживать большие токи.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что то упустил. Загляните, буду рад, если найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Тиристор – электронный компонент, изготовленный на основе полупроводниковых материалов, может состоять из трех и более p-n-переходов и имеет два стабильных состояния: закрытый (низкая проводимость), открытый (высокая проводимость).

Это сухая формулировка для начинающих магистр электротехники г, вообще ничего не говорит. Давайте рассмотрим принцип работы этого электронного компонента для обычных людей, так сказать для чайников, и где его можно применить. По сути, это электронный аналог выключателей, которыми вы пользуетесь каждый день.

Существует множество типов этих элементов с разными характеристиками и областями применения. Рассмотрим обычный однооперационный тиристор.

Способ обозначения на схемах показан на рисунке 1.

Электронный элемент имеет следующие выводы:

  • положительный вывод анода;
  • отрицательный вывод катода;
  • управляющий электрод G.

Принцип работы тиристора

Основное применение элементов данного типа – создание на их основе силовых тиристорных ключей для коммутации больших токов и их регулирования. Включение осуществляется сигналом, передаваемым на управляющий электрод.В этом случае элемент не является полностью управляемым, и для его закрытия необходимо принять дополнительные меры, чтобы напряжение упало до нуля.

Если простыми словами сказать, как работает тиристор, то по аналогии с диодом он может проводить ток только в одном направлении, поэтому при его подключении нужно соблюдать правильную полярность . .. При подаче напряжения к аноду и катоду этот элемент будет оставаться закрытым до момента подачи соответствующего электрического сигнала на управляющий электрод.Теперь, независимо от наличия или отсутствия управляющего сигнала, он не изменит своего состояния и останется открытым.

Условия закрытие тиристора:

  1. Убрать сигнал с управляющего электрода;
  2. Уменьшите напряжение на катоде и аноде до нуля.

Для сетей переменного тока выполнение этих условий не вызывает особых затруднений. Синусоидальное напряжение, изменяясь от одного значения амплитуды к другому, уменьшается до нуля, и если в этот момент нет управляющего сигнала, тиристор закроется.

В случае использования тиристоров в цепях постоянного тока используется ряд методов принудительного переключения (замыкание тиристора), наиболее распространенным является использование предварительно заряженного конденсатора. Цепь конденсатора подключена к цепи управления тиристором. При подключении конденсатора к цепи на тиристоре произойдет разряд, ток разряда конденсатора будет направлен противоположно прямому току тиристора, что приведет к уменьшению тока в цепи до нулевого значения. и тиристор закроется.

Вы можете подумать, что использование тиристоров неоправданно, не проще ли использовать обычный выключатель? Огромным преимуществом тиристора является то, что он позволяет коммутировать огромные токи в цепи анод-катод, используя незначительный управляющий сигнал, подаваемый на цепь управления. В этом случае не возникает искры, что важно для надежности и безопасности всей цепи.

Схема подключения

Схема управления может выглядеть иначе, но в простейшем случае схема переключения тиристорного переключателя имеет вид, показанный на рисунке 2.

К аноду L прикреплена лампочка, а положительный вывод источника питания G подключен к нему переключателем K2. B. Катод подключен к минусу источника питания.

После подачи питания переключателем К2 напряжение батареи будет подано на анод и катод, но тиристор останется закрытым, лампа не загорится. Для включения лампы необходимо нажать кнопку К1, сигнал через сопротивление R поступит на управляющий электрод, тиристорный ключ изменит свое состояние на размыкание, и лампа загорится. Сопротивление ограничивает ток, подаваемый на электрод затвора. Повторное нажатие кнопки K1 не влияет на состояние цепи.

Чтобы замкнуть электронный ключ, нужно отключить цепь от источника питания переключателем К2. Этот тип электронных компонентов закроется и в случае снижения напряжения питания на аноде до определенного значения, которое зависит от его характеристик. Вот так можно описать принцип работы тиристора для чайников.

Технические характеристики

К основным характеристикам можно отнести следующие:

Рассмотренные элементы, помимо электронных ключей, часто используются в регуляторах мощности, которые позволяют изменять мощность, подаваемую на нагрузку, путем изменения среднего и действующего значений. Переменного тока.Величина тока регулируется изменением момента подачи на тиристор сигнала открытия (изменением угла открытия). Угол открытия (регулирования) – это время от начала полупериода до момента открытия тиристора.

Типы данных электронных компонентов

Существует много различных типов тиристоров, но наиболее распространенными, помимо тех, которые мы обсуждали выше, являются следующие:

  • элемент динистора, коммутация которого происходит при достижении определенного значения достигается значение напряжения, приложенного между анодом и катодом;
  • ,
  • симистор;
  • оптотиристор, коммутация которого осуществляется световым сигналом.

Симисторы

На симисторах остановимся подробнее. Как упоминалось ранее, тиристоры могут проводить ток только в одном направлении, поэтому при установке в цепи переменного тока такая схема регулирует один полупериод сетевого напряжения. Для регулирования обоих полупериодов необходимо установить другой тиристор в антипараллельном режиме или применить специальные схемы с использованием мощных диодов или диодных мостов. Все это усложняет схему, делает ее громоздкой и ненадежной.

Именно для таких случаев и был изобретен симистор. Поговорим о нем и о том, как это работает для чайников. Основное отличие симисторов от рассмотренных выше элементов заключается в способности пропускать ток в обоих направлениях. Фактически, это два тиристора с общим управлением, соединенные встречно параллельно (рис. 3А).

Условное графическое обозначение этого электронного компонента показано на рис. 3 В. Следует отметить, что называть силовые выводы анодом и катодом будет некорректно, так как ток может проводиться в любом направлении, поэтому они обозначаются T1 и T2. Управляющий электрод обозначен G. Чтобы открыть симистор, необходимо подать управляющий сигнал на соответствующий вывод. Условия перехода симистора из одного состояния в другое и обратно в сетях переменного тока не отличаются от рассмотренных выше способов управления.

Этот тип электронных компонентов используется в промышленности, бытовых устройствах и электроинструментах для плавного регулирования тока. Это управление электродвигателями, ТЭНами, зарядными устройствами.

В заключение хотелось бы сказать, что и тиристоры, и симисторы, коммутируя значительные токи, имеют весьма скромные габариты, при этом на их корпусе выделяется значительная тепловая мощность.Проще говоря, они сильно нагреваются, поэтому для защиты элементов от перегрева и термического пробоя используют радиатор, которым в простейшем случае является алюминиевый радиатор.

Тиристор. Устройство, назначение.

Тиристор – управляемый трехэлектродный полупроводниковый прибор с тремя p – n -переходами, который имеет два устойчивых состояния электрического равновесия: закрытое и открытое.

Тиристор совмещает в себе функции выпрямителя, переключателя и усилителя.Его часто используют в качестве регулятора, в основном, когда в цепь подается переменное напряжение. Следующие пункты раскрывают три основных свойства тиристора:

1 тиристор, как диод, проводит ток в одном направлении, проявляя себя как выпрямитель;

2 тиристор переходит из выключенного состояния во включенное при подаче сигнала на управляющий электрод и, следовательно, как переключатель, он имеет два стабильных состояния.

3 управляющий ток, необходимый для перевода тиристора из «закрытого» состояния в «открытое», намного меньше (несколько миллиампер) при рабочем токе в несколько ампер и даже несколько десятков ампер.Следовательно, тиристор обладает свойствами усилителя тока;

Устройство и основные типы тиристоров

Рис. 1. Тиристорные схемы: а) Базовая четырехслойная структура p-n-p-n b) Диодный тиристор c) Триодный тиристор.

Основная схема тиристорной структуры показана на рис. 1. Она представляет собой четырехслойную полупроводниковую структуру p-n-p-n , содержащую три последовательно соединенных p-n -перехода J1, J2, J3. Контакт с внешней стороной p – слой называется анодом, с внешним n -слой – катодом.Обычно p-n-p-n – устройство может иметь до двух управляющих электродов (оснований), подключенных к внутренним слоям. Путем подачи сигнала на управляющий электрод осуществляется управление тиристором (изменение его состояния). Устройство без управляющих электродов называется диодным тиристором или динистором … Такие устройства управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Устройство с одним управляющим электродом называется триодный тиристор или тринистор (иногда просто тиристор, хотя это не совсем правильно).В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключен управляющий электрод, тиристоры управляются вдоль анода и катода. Наиболее распространены последние.

Описанные выше устройства бывают двух типов: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. В последнем случае соответствующие устройства называются симметричными (поскольку их ВАХ симметричны) и обычно имеют пятислойную полупроводниковую структуру. Симметричный тиристор также называют симистором или симистором (от англ. Triac). Следует отметить, что вместо симметричных динисторов часто используются их интегральные аналоги с лучшими параметрами.

Тиристоры с управляющим электродом делятся на запираемые и неблокируемые. Тиристоры без фиксации, как следует из названия, не могут быть отключены сигналом, подаваемым на затвор. Такие тиристоры закрываются, когда ток, протекающий через них, становится меньше тока удержания.На практике это обычно происходит в конце полуволны сетевого напряжения.

Вольт-амперная характеристика тиристора

Рис. 2. Вольт-амперная характеристика тиристора

Типичная ВАХ тиристора, проводящего в одном направлении (с электродами затвора или без них), показана на рис. 2. Он состоит из нескольких участков:

· Между точками 0 и (Vвo, IL) находится участок, соответствующий высокому сопротивлению устройства – прямая блокировка (нижняя ветвь).

· В точке Vbo включается тиристор (точка переключения динистора во включенное состояние).

· Между точками (Vbo, IL) и (Vn, In) находится участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением – зона нестабильного переключения во включенное состояние. Когда разность потенциалов между анодом и катодом тиристора прямой полярности больше V, тиристор разблокируется (эффект динистора).

Участок от точки с координатами (Vn, In) и выше соответствует открытому состоянию (прямая проводимость)

На графике показаны ВАХ при разных управляющих токах (токах на затворе тиристора) IG (IG = 0; IG> 0; IG >> 0), причем чем больше ток IG, тем ниже напряжение Vbo. , тиристор переходит в проводящее состояние

· Пунктирная линия обозначает т.н.«Выпрямительный ток включения» (IG >> 0), при котором тиристор становится проводящим при минимальном анодно-катодном напряжении. Чтобы перевести тиристор обратно в непроводящее состояние, необходимо уменьшить ток в цепи анод-катод ниже выпрямительного тока включения.

· Раздел между 0 и Vbr описывает режим обратной блокировки устройства.

ВАХ симметричных тиристоров отличается от показанной на рис.2 тем, что кривая в третьей четверти графика повторяет участки 0–3 симметрично относительно начала координат.

По типу нелинейности ВАХ тиристор относится к S-образным.

без названия

% PDF-1.6 % 1944 0 объект > эндобдж 1983 0 объект > эндобдж 1941 0 объект > поток 2011-10-21T15: 38: 06 + 02: 002011-10-20T17: 04: 46 + 02: 002011-10-21T15: 38: 06 + 02: 00application / pdf

  • без названия
  • Акробат Дистиллятор 8.1.0 (Windows) uuid: 45004c6b-75fc-47ea-bc5f-474fb3c7ea25uuid: 7218adf6-34a4-4fdf-ba83-e842d6e19a0b конечный поток эндобдж 1933 0 объект > эндобдж 1931 0 объект > эндобдж 1932 0 объект > эндобдж 1934 0 объект > эндобдж 1935 0 объект > эндобдж 1936 0 объект > эндобдж 1937 0 объект > эндобдж 1938 0 объект > эндобдж 1939 0 объект > эндобдж 1940 0 объект > эндобдж 1032 0 объект > эндобдж 1322 0 объект > эндобдж 1345 0 объект > эндобдж 1388 0 объект > эндобдж 1540 0 объект > эндобдж 1560 0 объект > / ColorSpace> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Properties> / ExtGState >>> / Type / Page >> эндобдж 1597 0 объект > эндобдж 1601 0 объект > эндобдж 1603 0 объект > поток час\ 1EdJY + KuZ * y: v]. aRDW8 @ ~ 9ig ~ D7C {eI1.% X / ‘Ȓ6d]’ ~ dV5O

    Сколько выводов у диода? Что такое диод, стабилитрон, варикап, тиристор, светодиод

    Диод – это полупроводниковый прибор. Он имеет один p-n переход, а также анодный и катодный выводы. В большинстве случаев он предназначен для модуляции, выпрямления, преобразования и других действий с входящими электрическими сигналами.

    Принцип действия:

    1. Электричество воздействует на катод, нагреватель начинает светиться, а электрод испускает электроны.
    2. Между двумя электродами создается электрическое поле.
    3. Если анод имеет положительный потенциал , то он начинает притягивать к себе электроны, и возникающее поле является катализатором этого процесса. В этом случае происходит формирование эмиссионного тока.
    4. Между электродами образуется пространственный отрицательный заряд, который может мешать движению электронов. Это происходит, если потенциал анода слишком слаб. В этом случае части электронов не могут преодолеть действие отрицательного заряда, и они начинают двигаться в обратном направлении, снова возвращаясь к катоду.
    5. Все электроны , которые достигли анода и не вернулись на катод, определяют параметры катодного тока. Следовательно, этот показатель напрямую зависит от положительного анодного потенциала.
    6. Поток всех электронов , которые могли попасть на анод, называется анодным током, индикаторы которого в диоде всегда соответствуют параметрам катодного тока.Иногда оба показателя могут быть нулевыми, это бывает в ситуациях, когда анод имеет отрицательный заряд. В этом случае поле, создаваемое между электродами, не ускоряет частицы, а, наоборот, замедляет их и возвращает на катод. Диод в этом случае остается в замкнутом состоянии, что приводит к размыканию цепи.


    Устройство


    Ниже приводится подробное описание диодного устройства, изучение этой информации необходимо для дальнейшего понимания принципов работы этих элементов:

    1. Рама представляет собой вакуумный цилиндр, который может быть изготовлен из стекла, металла или прочных керамических материалов.
    2. Внутри баллона 2 электрода. Первый – это нагретый катод, который предназначен для поддержки процесса электронной эмиссии. Катод, который является наиболее простым по конструкции, представляет собой нить накала с небольшим диаметром, которая нагревается во время работы, но сегодня чаще встречаются электроды с косвенным нагревом. Они представляют собой цилиндры из металла и имеют специальный активный слой, способный испускать электроны.
    3. Внутри катода косвенного нагрева находится особый элемент – провод, который нагревается под действием электрического тока, он называется нагревателем.
    4. Второй электрод является анодом, он нужен для приема электронов, выпущенных катодом. Для этого он должен иметь положительный потенциал по отношению ко второму электроду. В большинстве случаев анод также имеет цилиндрическую форму.
    5. Оба электрода вакуумного прибора полностью идентичны эмиттеру и основанию из множества полупроводниковых элементов.
    6. Для изготовления кристалла диода чаще всего используется кремний или германий.Одна из его частей является электропроводной по р-типу и имеет недостаток электронов, который образован искусственным способом. Противоположная сторона кристалла также имеет n-тип проводимости и имеет избыток электронов. Между двумя областями есть граница, которая называется p-n переходом.

    Такие особенности внутреннего устройства наделяют диоды их основным свойством – способностью проводить электрический ток только в одном направлении.

    Назначение


    Ниже приведены основные области применения диодов, на примере которых становится понятным их основное назначение:

    1. Диодные мосты – это 4, 6 или 12 диодов, подключенных друг к другу, их количество зависит от типа схемы, которая может быть однофазной, трехфазной полумостовой или трехфазной полумостовой.Они выполняют функции выпрямителей, этот вариант чаще всего используется в автомобильных генераторах, поскольку внедрение таких мостов, а также использование вместе с ними щеточно-коллекторных узлов позволило значительно уменьшить габариты этого устройства и увеличить степень его надежности. Если подключение производится последовательно и в одну сторону, то при этом повышаются показатели минимального напряжения, которое потребуется для разблокировки всего диодного моста.
    2. Детекторы диодные , полученные при совместном использовании этих устройств с конденсаторами.Это необходимо для того, чтобы иметь возможность выбирать модуляцию с низкими частотами из множества модулированных сигналов, включая радиосигнал с амплитудной модуляцией. Такие детекторы являются частью конструкции многих бытовых потребителей, например телевизоров или радиоприемников.
    3. Обеспечение защиты потребителей от неправильной полярности при включении вводов схемы от возникающих перегрузок или выключателей от пробоя электродвижущей силой, возникающей в результате самоиндукции, возникающей при отключении индуктивной нагрузки.Для обеспечения безопасности цепей от возникающих перегрузок используется цепь, состоящая из нескольких диодов, которые подключены к шинам питания в обратном направлении. В этом случае вход, на котором предусмотрена защита, должен быть подключен к середине этой цепочки. При нормальной работе схемы все диоды находятся в замкнутом состоянии, но если они обнаружили, что входной потенциал вышел за допустимые пределы напряжения, срабатывает один из защитных элементов.В результате этот допустимый потенциал ограничивается допустимым напряжением питания в дополнение к прямому падению напряжения на защитном устройстве.
    4. Переключатели на основе диодов используются для коммутации сигналов с высокими частотами. Управление такой системой осуществляется постоянным электрическим током, высокочастотным разделением и подачей управляющего сигнала, который происходит благодаря индукторам и конденсаторам.
    5. Создание диодной искрозащиты … Используются шунтирующие диодные перегородки, обеспечивающие безопасность за счет ограничения напряжения в соответствующей электрической цепи … Вместе с ними используются токоограничивающие резисторы, которые необходимы для ограничения показателей электрического тока, проходящего через сеть и повысить степень защиты.

    Использование диодов в электронике сегодня очень широко, поскольку фактически ни одно современное электронное оборудование не обходится без этих элементов.

    Прямое переключение диодов


    На pn переход диода может влиять напряжение, подаваемое от внешних источников.Такие индикаторы, как величина и полярность, будут влиять на его поведение и электрический ток, проходящий через него.

    Ниже подробно обсуждается вариант, в котором плюс подключается к области p-типа, а отрицательный полюс – к области n-типа. В этом случае будет прямая связь:

    1. Под действием напряжения от внешнего источника в p-n-переходе образуется электрическое поле, и его направление будет противоположным внутреннему диффузионному полю.
    2. Напряжение поля значительно уменьшится, что вызовет резкое сужение барьерного слоя.
    3. Под действием этих процессов значительное количество электронов сможет беспрепятственно переходить из p-области в n-область, а также в обратном направлении.
    4. Индикаторы дрейфового тока во время этого процесса остаются прежними, поскольку напрямую зависят только от количества неосновных носителей заряда, находящихся в области pn-перехода.
    5. Электроны имеют повышенный уровень диффузии, что приводит к инжекции неосновных носителей. Другими словами, в n-области будет происходить увеличение количества дырок, а в p-области будет регистрироваться повышенная концентрация электронов.
    6. Отсутствие равновесия и увеличенное количество неосновных носителей вынуждает их глубоко проникать в полупроводник и смешиваться с его структурой, что в конечном итоге приводит к разрушению его свойств электронейтральности.
    7. Semiconductor в то же время, он способен восстанавливать свое нейтральное состояние, это происходит за счет поступления зарядов от подключенного внешнего источника, что способствует появлению постоянного тока во внешней электрической цепи.

    Обратное включение диода


    Теперь рассмотрим еще один способ включения, при котором меняется полярность внешнего источника, от которого передается напряжение:

    1. Основное отличие от прямого подключения состоит в том, что генерируемое электрическое поле будет иметь направление, полностью совпадающее с направлением внутреннего диффузионного поля. Соответственно, блокирующий слой больше не будет сужаться, а, наоборот, расширяться.
    2. Поле, расположенное в p-n-переходе , будет иметь ускоряющее действие на ряд неосновных носителей заряда, по этой причине показатели дрейфового тока останутся неизменными. Он определит параметры результирующего тока, который проходит через pn переход.
    3. По мере увеличения обратного напряжения электрический ток, протекающий через переход, будет стремиться к максимальной производительности.У него особое название – ток насыщения.
    4. Согласно экспоненциальному закону , при постепенном повышении температуры значения тока насыщения также будут увеличиваться.

    Прямое и обратное напряжение


    Напряжение, влияющее на диод, делится по двум критериям:

    1. Прямое напряжение – это то, при котором диод открывается и через него начинает проходить прямой ток, при этом показатели сопротивления прибора крайне низкие.
    2. Обратное напряжение – это то, что имеет обратную полярность и обеспечивает замыкание диода при прохождении через него обратного тока. При этом показатели сопротивления устройства начинают резко и значительно расти.

    Сопротивление p-n-перехода – постоянно меняющийся показатель, в первую очередь на него влияет прямое напряжение, приложенное непосредственно к диоду. Если напряжение увеличивается, то показатели сопротивления перехода пропорционально уменьшатся.

    Это приводит к увеличению параметров прямого тока, проходящего через диод. Когда это устройство замкнуто, то на него действует практически все напряжение, по этой причине показатели обратного тока, проходящего через диод, незначительны, а сопротивление перехода при этом достигает своих пиковых параметров.

    Работа диода и его вольт-амперная характеристика


    Под вольт-амперной характеристикой этих устройств понимается изогнутая линия, показывающая зависимость электрического тока, протекающего через p-n-переход, от объема и полярности действующего на него напряжения.

    Такой график можно описать следующим образом:

    1. Вертикальная ось: верхняя область соответствует значениям прямого тока, нижняя область соответствует параметрам обратного тока.
    2. Горизонтальная ось: область справа предназначена для значений прямого напряжения; левая область для параметров обратного напряжения.
    3. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики отражает электрический ток, проходящий через диод.Он направлен вверх и проходит в непосредственной близости от вертикальной оси, поскольку отражает увеличение прямого электрического тока, возникающее при увеличении соответствующего напряжения.
    4. Вторая (обратная) ветвь соответствует и отображает состояние замкнутого электрического тока, который также протекает через устройство. Его положение таково, что он проходит практически параллельно горизонтальной оси. Чем круче эта ветвь приближается к вертикали, тем выше выпрямительные возможности того или иного диода.
    5. Согласно графику вы можете наблюдать, что после увеличения прямого напряжения, протекающего через p-n-переход, происходит медленное увеличение электрического тока. Однако постепенно кривая достигает области, в которой заметен скачок, после чего происходит ускоренное увеличение ее показателей. Это связано с открытием диода и прохождением тока с прямым напряжением. Для устройств из германия это происходит при напряжении 0.От 1 В до 0,2 В (максимальное значение 1 В), а для кремниевых элементов требуется более высокий показатель от 0,5 В до 0,6 В (максимальное значение 1,5 В).
    6. Показанное увеличение значений тока может привести к перегреву молекул полупроводника. Если отвод тепла, происходящий за счет естественных процессов и работы радиаторов, будет меньше уровня его выделения, то структура молекул может быть разрушена, и этот процесс уже будет необратимым. По этой причине необходимо ограничить параметры прямого тока, чтобы предотвратить перегрев полупроводникового материала. Для этого в схему добавляются специальные резисторы, которые включены последовательно с диодами.
    7. Исследуя обратную ветвь , можно увидеть, что если на ней начинает увеличиваться обратное напряжение, которое прикладывается к p-n-переходу, рост параметров тока практически незаметен. Однако в случаях, когда напряжение достигает параметров, превышающих допустимые пределы, может произойти внезапный скачок обратного тока, который приведет к перегреву полупроводника и поспособствует последующему пробою pn перехода.

    Основные неисправности диодов


    Иногда устройства этого типа выходят из строя, это может быть связано с естественным износом и старением этих элементов или по другим причинам.

    Всего можно выделить 3 основных типа распространенных неисправностей:

    1. Пробой перехода приводит к тому, что диод, вместо полупроводникового прибора, по своей сути становится наиболее распространенным проводником. В этом состоянии он теряет свои основные свойства и начинает пропускать электрический ток абсолютно в любом направлении.Такую пробой легко обнаружить с помощью эталона, который начинает подавать звуковой сигнал и показывать низкий уровень сопротивления в диоде.
    2. При обрыве происходит обратный процесс – устройство вообще перестает пропускать электрический ток в любом направлении, то есть становится, по сути, изолятором. Для точности определения обрыва необходимо использовать тестеры с качественными и исправными щупами, иначе они иногда могут ошибочно диагностировать данную неисправность.В разновидностях легированных полупроводников такой пробой бывает крайне редко.
    3. Утечка , при которой нарушена герметичность корпуса устройства, в результате чего он не может нормально функционировать.

    Пробой pn перехода

    Такие пробои возникают в ситуациях, когда показатели обратного электрического тока начинают внезапно и резко повышаться, это связано с тем, что напряжение соответствующего типа достигает недопустимо высоких значений.

    Обычно бывает несколько видов:

    1. Термические пробои , вызванные резким повышением температуры и последующим перегревом.
    2. Электрические пробои , возникающие под действием тока на переход.

    График вольт-амперной характеристики позволяет визуально изучить эти процессы и разницу между ними.

    Электрический пробой

    Последствия электрических пробоев не являются необратимыми, поскольку они не разрушают сам кристалл.Поэтому при постепенном снижении напряжения можно восстановить все свойства и рабочие параметры диода.

    Причем поломки этого типа делятся на два типа:

    1. Туннельные пробои происходят, когда высокое напряжение проходит через узкие переходы, что позволяет отдельным электронам проскальзывать через него. Обычно они возникают, если молекулы полупроводников содержат большое количество различных примесей.Во время такого пробоя обратный ток начинает резко и быстро нарастать, а соответствующее напряжение находится на низком уровне.
    2. Лавинные пробои возможны из-за действия сильных полей, способных разгонять носители заряда до предельного уровня, за счет чего они выбивают из атомов некоторое количество валентных электронов, которые затем вылетают в проводящую область. Это явление носит лавинообразный характер, из-за чего данный вид пробоя получил такое название.

    Термический пробой

    Возникновение такого пробоя может происходить по двум основным причинам: недостаточный отвод тепла и перегрев pn перехода, который происходит из-за протекания через него электрического тока со слишком большими скоростями.

    Повышение температурного режима в стыке и прилегающих областях имеет следующие последствия:

    1. Растущие колебания атомов , включенных в кристалл.
    2. Попадание электронов в проводящую зону.
    3. Резкое повышение температуры.
    4. Разрушение и деформация кристаллической структуры.
    5. Полный отказ и поломка всей радиодетали.

    Название диода переводится как «двухэлектродный». Исторически сложилось так, что электроника произошла от вакуумных устройств. Дело в том, что лампы, которые многие помнят по старым телевизорам и приемникам, носили такие названия, как диод, триод, пентод и т. Д.

    В название входило количество электродов или ножек прибора.Полупроводниковые диоды были изобретены в начале прошлого века. Они использовались для обнаружения радиосигналов.

    Основным свойством диода является его проводимость, которая зависит от полюса напряжения, приложенного к клеммам. Обозначение диода указывает нам направление проводимости. Движение тока совпадает со стрелкой на диоде UGO.

    UGO – условное графическое обозначение. Другими словами, это значок, который обозначает элемент на схеме.Давайте разберемся, как отличить обозначение светодиода на схеме от других подобных элементов.

    Диоды какие они?

    Помимо отдельных выпрямительных диодов, они сгруппированы в одном корпусе в зависимости от области применения.

    Обозначение диодного моста

    Например, вот как диодный мост для выпрямления однофазного переменного напряжения. И понизить внешний вид диодных мостов и сборок.

    Другой тип выпрямителя – диод Шоттки – предназначен для работы в высокочастотных цепях.Выпускается как в дискретном виде, так и в сборе. Часто их можно встретить в импульсных блоках питания, например в блоках питания ПК AT или ATX.

    Обычно на сборках Шоттки его распиновка и внутренняя схема подключения указаны на корпусе.


    Специфические диоды

    Выпрямительный диод мы уже рассматривали, давайте взглянем на стабилитрон , который в отечественной литературе называется – стабилитрон .


    Обозначение стабилитрона (стабилитрона)

    Внешне он похож на обычный диод – черный цилиндр с отметкой на одной стороне. Часто встречается в маломощной конструкции – небольшой цилиндр из красного стекла с черной меткой на катоде.

    Обладает важным свойством – стабилизацией напряжения, поэтому подключается параллельно нагрузке в обратном направлении, т. е. плюс блока питания подключен к катоду, а анод – к минусу.

    Следующее устройство – варикап , принцип его действия основан на изменении значения барьерной емкости в зависимости от величины приложенного напряжения.Используется в приемниках и цепях, где необходимо выполнять операции с частотой сигнала. Он обозначается как диод, совмещенный с конденсатором.

    Варикап – обозначение на схеме и внешний вид

    – обозначение которого имеет вид перечеркнутого диода. По сути, это – это 3-х переходный, 4-х слойный полупроводниковый прибор … Благодаря своей структуре он имеет свойство пропускать ток, преодолевая определенный барьер по напряжению.

    Например, динисторы на 30 В или около того часто используются в «энергосберегающих» лампах для запуска генератора и других источников питания, построенных таким образом.

    Обозначение динистора

    Светодиоды и оптоэлектроника

    Поскольку диод излучает свет, то обозначение LED должно указывать на эту особенность, поэтому к обычному диоду были добавлены две исходящие стрелки.


    На самом деле существует много разных способов определения полярности, подробнее здесь целое число Ниже, например, распиновка зеленого светодиода.

    Обычно выводы светодиода маркируются этикеткой или ножками разной длины.Короткая ножка – это минус.

    Фотодиод , устройство по действию противоположно светодиоду. Он меняет свое состояние проводимости в зависимости от количества света, падающего на его поверхность. Его обозначение:


    Такие устройства используются в телевизорах, магнитофонах и другой технике, управляемой с помощью пульта дистанционного управления. дистанционное управление в инфракрасном спектре. Такое устройство можно сделать, разрезав корпус обычного транзистора.

    Часто используется в датчиках освещенности, на устройствах автоматического включения и выключения цепей освещения, например:


    Оптоэлектроника – это область, которая получила широкое распространение в устройствах передачи данных, связи и управления. Благодаря своей скорости и способности обеспечивать гальваническую развязку, он обеспечивает безопасность подключенных устройств в случае скачка высокого напряжения на первичной стороне. Однако не в указанной форме, а в виде оптопары.

    Внизу схемы вы видите оптопару. Светодиод здесь включается путем замыкания цепи питания с помощью оптранзистора в цепи светодиода. Когда вы замыкаете переключатель, ток течет через светодиод оптопары в нижнем левом квадрате.Он загорается и транзистор под действием светового потока начинает пропускать ток через светодиод LED1, отмеченный зеленым цветом.

    То же самое приложение используется в цепях обратной связи по току или напряжению (для их стабилизации) многих источников питания. Приложения начинаются от зарядных устройств для мобильных телефонов и источников питания для светодиодных лент, до мощных систем электропитания.

    Диодов великое множество, некоторые из них схожи по своим характеристикам, некоторые имеют совершенно необычные свойства и применение, их объединяет наличие всего двух функциональных выводов.

    Эти элементы можно найти на любой электрической схеме, их важность и характеристики нельзя недооценивать. Правильный выбор диода в демпферной цепи, например, может значительно повлиять на КПД и тепловыделение силовых переключателей, соответственно, на долговечность источника питания.

    Если вы ничего не поняли – оставляйте комментарии и задавайте вопросы, в следующих статьях мы обязательно раскроем все непонятные вопросы и интересные моменты!

    Мы очень часто используем диоды в наших схемах, но знаете ли вы, как это работает и что это такое? Сегодня «семейство» диодов включает более десятка полупроводниковых устройств, называемых «диодами».Диод представляет собой небольшой контейнер с откачанным воздухом, внутри которого на небольшом расстоянии друг от друга находятся анод и второй электрод – катод, один из которых имеет электропроводность типа p, а другой – n.

    Чтобы проиллюстрировать принцип работы диода, возьмем для примера ситуацию с накачкой колеса с помощью насоса. Здесь мы работаем как насос, воздух в камеру закачивается через ниппель, но этот воздух не может вернуться через ниппель. На самом деле в воздухе тот же электрон в диоде, электроника вошла, и уже нет возможности вернуться назад.Если вдруг выйдет из строя ниппель, то колесо спустится, произойдет пробой диода. И если мы представим себе, что у нас есть работающий сосок, и если мы нажмем на сосок, чтобы выпустить воздух из камеры, и прижать так, как мы хотим и на какой срок, это будет контролируемая поломка. Из этого можно сделать вывод, что диод пропускает ток только в одном направлении (он проходит и в обратном направлении, но очень небольшой)

    Внутреннее сопротивление диода (открытый) является переменной величиной, оно зависит от прямого напряжения, приложенного к диоду.Чем больше это напряжение, тем больше прямой ток через диод, тем меньше его пропускное сопротивление. О сопротивлении диода можно судить по падению напряжения на нем и току через него. Так, например, если через диод протекает постоянный ток Iпр. = 100 мА (0,1 А) и при этом на нем падает напряжение 1 В, то (по закону Ома) прямое сопротивление диода будет: R = 1 / 0,1 = 10 Ом.

    Сразу отмечу, что мы не будем вдаваться в подробности и углубляться, строим графики, пишем формулы – мы все рассмотрим поверхностно.В этой статье мы рассмотрим типы диодов, а именно светодиоды, стабилитроны, варикапы, диоды Шоттки и др.

    Диоды

    Обозначается на схемах так:

    Треугольная часть – это ANOD Ом, а прочерк – это КАТОД. Анод – плюс, катод – минус. Диоды, например, используются в источниках питания для выпрямления переменного тока, используя диодный мост, вы можете превратить переменный ток в постоянный, используемый для защиты различных устройств от неправильной полярности и т. д.

    Диодный мост состоит из 4 диодов, которые соединены последовательно, причем два из этих четырех диодов соединены в противоположных направлениях, смотрите рисунки ниже.

    Именно так обозначается диодный мост, хотя в некоторых схемах обозначается сокращенным вариантом:

    Вывод средств ~ подключен к трансформатору, на схеме он будет выглядеть так:

    Диодный мост предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. Это называется двухполупериодным выпрямлением. Принцип работы диодного моста заключается в передаче положительной полуволны переменного напряжения положительными диодами и отсечении отрицательной полуволны отрицательными диодами. Поэтому на выходе выпрямителя формируется слегка пульсирующее положительное напряжение постоянного значения.

    Для предотвращения этих пульсаций установлены электролитические конденсаторы. после добавления конденсатора напряжение немного увеличивается, но не будем отвлекаться, про конденсаторы можно почитать.

    Диодные мосты используются для питания радиоаппаратуры, используются в блоках питания и зарядных устройствах … Как уже было сказано, диодный мост может быть составлен из четырех одинаковых диодов, но продаются и готовые диодные мосты, они выглядят так :

    Диоды Шоттки

    имеют очень низкие падения напряжения и быстрее обычных диодов.

    Не рекомендуется устанавливать вместо диода Шоттки обычный диод; обычный диод может быстро выйти из строя. Обозначается такой диод на схемах следующим образом:

    Стабилитрон

    Стабилитрон предотвращает превышение напряжением определенного порога в определенном участке цепи. Он может выполнять как защитные, так и ограничительные функции, работают только в цепях постоянного тока … При подключении соблюдайте полярность. Стабилитроны того же типа могут быть подключены последовательно для увеличения стабилизированного напряжения или образовывать делитель напряжения.

    Стабилитроны на схемах обозначены так:

    Основным параметром стабилитронов является напряжение стабилизации, стабилитроны имеют разные напряжения стабилизации, например 3в, 5в, 8.2в, 12в, 18в и т. Д.

    Варикап (иначе емкостной диод) изменяет свое сопротивление в зависимости от приложенного к нему напряжения. Применяется как регулируемый переменный конденсатор, например, для настройки высокочастотных колебательных контуров.

    Тиристор имеет два устойчивых состояния: 1) закрытый, то есть состояние с низкой проводимостью, 2) открытый, то есть состояние с высокой проводимостью. Другими словами, он способен переходить из закрытого состояния в открытое под действием сигнала.

    Тиристор имеет три выхода, кроме Анода и Катода, есть еще и управляющий электрод – он служит для перевода тиристора во включенное состояние. Современные импортные тиристоры также выпускаются в корпусах ТО-220 и ТО-92.

    Тиристоры часто используются в схемах для регулирования мощности, плавного пуска двигателей или включения лампочек. Тиристоры позволяют контролировать большие токи. Для некоторых типов тиристоров максимальный прямой ток достигает 5000 А и более, а значение напряжения в выключенном состоянии – до 5 кВ.Мощные силовые тиристоры типа Т143 (500-16) используются в шкафах управления электродвигателями, частотными приводами.

    Симистор

    Симистор используется в системах с переменным напряжением, его можно рассматривать как два тиристора, соединенных встречно параллельно. Симистор пропускает ток в обоих направлениях.

    Светодиод

    Светодиод излучает свет, когда через него проходит электрический ток.Светодиоды используются в устройствах отображения инструментов, в электронных компонентах (оптопарах), сотовых телефонах для подсветки дисплеев и клавиатуры, мощных светодиодах используются в качестве источников света в фонарях и т. Д. Светодиоды бывают разных цветов, RGB и т. Д.

    Обозначение на схемах:

    Инфракрасный диод

    Инфракрасные светодиоды (сокращенно ИК-диоды) излучают свет в инфракрасном диапазоне. Области применения инфракрасных светодиодов – это оптические приборы, устройства дистанционного управления, устройства переключения оптронов и линии беспроводной связи.ИК-диоды идентифицируются так же, как светодиоды.

    Инфракрасные диоды излучают свет за пределами видимого диапазона, свечение ИК-диода можно увидеть и рассмотреть, например, через камеру сотового телефона, эти диоды также используются в камерах видеонаблюдения, особенно на уличных камерах, чтобы изображение могло быть видели ночью.

    Фотодиод

    Фотодиод преобразует свет, попадающий на его светочувствительную область, в электрический ток и используется для преобразования света в электрический сигнал.

    Фотодиоды (а также фоторезисторы, фототранзисторы) можно сравнить с солнечными батареями … На схемах они обозначены следующим образом.

    Диод – это элемент с разной проводимостью. Это свойство используется в различных электрических и электронных схемах. На его основе создаются устройства, имеющие приложения в различных сферах.

    Типы диодов: вакуумные и полупроводниковые … Последний тип в настоящее время используется в подавляющем большинстве случаев.Никогда не будет лишним узнать о том, как устроен диод, для чего он нужен, как это обозначено на схеме, какие типы диодов существуют, использование разных типов диодов.

    Вакуумные диоды

    Устройства этого типа выполнены в виде электронных ламп. Лампа имеет вид стеклянного шара с двумя электродами внутри. Один – анод, другой – катод. Они в вакууме. Конструктивно анод выполнен в виде тонкостенного цилиндра. Катод находится внутри.Обычно он имеет цилиндрическую форму. Внутри катода проложена изолированная нить накала. Все элементы имеют выводы, которые подключаются к штырям (ножкам) лампы. Ножки лампы вынесены.

    Принцип действия

    Когда электрический ток проходит по спирали, он нагревается и нагревает катод, внутри которого находится. С поверхности нагретого катода вышедшие из него электроны без дополнительного ускоряющего поля накапливаются в непосредственной близости от него.Некоторые из них затем возвращаются обратно на катод.

    Когда на анод подается положительное напряжение, электроны, испускаемые катодом, устремляются к нему, создавая анодный ток электронов.

    Катод имеет предел эмиссии электронов. Когда этот предел достигнут, анодный ток стабилизируется. Если к аноду по отношению к катоду приложить небольшое отрицательное напряжение, электроны перестанут двигаться.

    Материал катода, из которого он изготовлен, имеет высокую степень эмиссии.

    Вольт-амперная характеристика (VAC)

    ВАХ диодов этого типа графически показывает зависимость анодного тока от прямого напряжения, приложенного к катодной и анодной клеммам. Состоит из трех секций:

    • Медленное нелинейное нарастание тока;
    • Рабочая часть характеристики;
    • Область насыщения анодного тока.

    Нелинейный участок начинается после области отсечки анодного тока.Его нелинейность связана с небольшим положительным потенциалом катода, который оставили электроны при нагревании нитью накала.

    Активный узел определяется как почти вертикальная линия … Она характеризует зависимость анодного тока от возрастающего напряжения.

    Участок насыщения – это линия постоянного анодного тока с нарастающим напряжением между электродами лампы. Электронную трубку в этой области можно сравнить с проводником электрического тока. Эмиссия катода достигла максимального значения.

    Полупроводниковые диоды

    Свойство p – n перехода передавать электрический ток одного направления нашло применение при создании устройств этого типа. Прямое включение – это подача отрицательного потенциала к n ​​-области перехода по отношению к p -области, потенциал которой положительный. При таком включении устройство находится в открытом состоянии. При изменении полярности приложенного напряжения он будет в заблокированном состоянии, и ток через него не пройдет.

    Классификацию диодов можно проводить по назначению, по особенностям изготовления, по типу материала, из которого они изготовлены.

    В основном, для изготовления полупроводниковых приборов используются кремниевые или германиевые пластины, которые обладают электропроводностью n-типа. В них содержится избыток отрицательно заряженных электронов.

    Применяя различные технологии изготовления, можно получить на выходе точечные или пластинчатые диоды.

    При изготовлении точечных устройств к пластине n-типа приваривается остроконечный провод (игла). На его поверхность нанесена некая примесь. Для германиевых пластин игла содержит индий; для силиконовых пластин игла покрыта алюминием. В обоих случаях создается область p-n-перехода. По форме напоминает полусферу (точку).

    Для плоских устройств используется метод диффузии или плавления. Площадь переходов, полученных этим методом, варьируется в широких пределах.Назначение товара зависит от его будущей стоимости. К участкам p – n перехода припаиваются провода, которые используются в виде выводов от корпуса готового изделия при установке различных электрических схем.

    На схемах полупроводниковые диоды обозначены в виде равностороннего треугольника, к верхнему углу которого прикреплена вертикальная линия, параллельная его основанию. Конец стержня называется катодом, а конец основания треугольника – анодом.

    Прямое соединение называется соединением, при котором положительный полюс источника питания соединяется с анодом. При повторном включении «плюс» источника подключается к катоду.

    Вольт-амперные характеристики

    ВАХ определяет зависимость тока, протекающего через полупроводниковый элемент, от величины и полярности напряжения, подаваемого на его выводы.

    В области прямых напряжений различают три области: небольшой прямой ток и прямой рабочий ток через диод.Переход из одной области в другую происходит, когда постоянное напряжение достигает порога проводимости. Это значение составляет порядка 0,3 В для германиевых диодов и 0,7 В для диодов на основе кремния.

    Когда на выводы диода подается обратное напряжение, ток через него очень мал и называется обратным током или током утечки. Эта зависимость наблюдается до определенного значения обратного напряжения. Это называется напряжением пробоя. При его превышении обратный ток нарастает лавинообразно.

    Предельные значения параметров

    Для полупроводниковых диодов существуют значения параметров, которые не могут быть превышены. Сюда входят:

    • Максимальный прямой ток;
    • Максимальное обратное напряжение пробоя;
    • Максимальная рассеиваемая мощность.

    Полупроводниковый элемент может выдерживать ограниченное количество постоянного тока через него. При его превышении происходит перегрев p-n перехода и выход его из строя. Самолетные силовые устройства имеют наибольший запас по этому параметру.Величина прямого тока через них может достигать десятков ампер.

    Превышение максимального значения напряжения пробоя может превратить диод с однонаправленными свойствами в нормальный проводник электрического тока. Разбивка может быть необратимой и сильно варьируется в зависимости от конкретного используемого инструмента.

    Мощность – это величина, которая напрямую зависит от тока и напряжения, которые одновременно прикладываются к выводам диода. Превышение предельного значения рассеиваемой мощности приводит не только к превышению максимального прямого тока, но и к необратимым последствиям. Диод просто перегорает и перестает выполнять свое предназначение. Чтобы не допустить такой ситуации, силовые устройства устанавливают на радиаторы отопления устройства, отводящие (рассеивающие) излишки тепла в окружающую среду.

    Типы полупроводниковых диодов

    Свойство диода пропускать ток в прямом направлении и не пропускать его в обратном направлении нашло применение в электротехнике и радиотехнике. Также были разработаны специальные типы диодов для решения узкого круга задач.

    Выпрямители и их свойства

    Их применение основано на выпрямительных свойствах этих устройств. Они используются для получения постоянного напряжения путем выпрямления входного переменного сигнала.

    Одиночный выпрямительный диод позволяет получить на его выходе пульсирующее напряжение положительной полярности. Используя их комбинацию, вы можете получить форму волны выходного напряжения, напоминающую волну. При использовании дополнительных элементов в схемах выпрямителя, таких как электролитические конденсаторы большой емкости и катушки индуктивности с электромагнитными сердечниками (дросселями), на выходе устройства можно получить постоянное давление, напоминающее напряжение гальванической батареи, столь необходимое для работы самое бытовое оборудование.

    Полупроводниковые стабилитроны

    Эти диоды имеют большую крутизну ВАХ с обратной ветвью. То есть, подав напряжение на выводы стабилитрона, полярность которого обратная, можно с помощью ограничивающих резисторов ввести его в режим контролируемых лавин пробоя. Напряжение в точке лавинного пробоя имеет постоянное значение со значительным изменением тока через стабилитрон, величина которого ограничена в зависимости от используемого в схеме устройства.Таким образом достигается эффект стабилизации выходного напряжения на желаемом уровне.

    Технологические операции при изготовлении стабилитронов достигают различных значений напряжения пробоя (напряжения стабилизации). Диапазон этих напряжений составляет (3-15) вольт. Конкретное значение зависит от выбранного устройства из большого семейства стабилитронов.

    Как работают извещатели

    Диоды, изготовленные по точечной технологии, используются для обнаружения высокочастотных сигналов.Задача детектора – ограничить половину модулированного сигнала. Это позволяет впоследствии с помощью фильтра высоких частот оставить на выходе устройства только модулирующий сигнал. Он содержит низкочастотную звуковую информацию. Этот метод используется в радиоприемниках, которые принимают сигнал с амплитудной модуляцией.

    Характеристики светодиодов

    Эти диоды отличаются тем, что при прохождении через них прямого тока кристалл излучает поток фотонов, которые являются источником света.В зависимости от типа кристалла, используемого в светодиодах, спектр света может находиться в диапазоне, видимом человеческим глазом, или в невидимом диапазоне. Невидимый свет – это инфракрасный или ультрафиолетовый свет.

    Выбирая эти элементы, необходимо представить себе цель, которую нужно достичь. Основные характеристики светодиодов:

    • Потребляемая мощность;
    • Номинальное напряжение;
    • Ток потребления.

    Ток потребления светодиода, используемого для индикации в устройствах массового применения, не более 20 мА. При таком токе свечение светодиода оптимально. Начало свечения начинается при токе более 3 мА.

    Номинальное напряжение определяется внутренним переходным сопротивлением, которое является переменной величиной. По мере увеличения тока через светодиод сопротивление постепенно уменьшается. Напряжение источника питания, используемого для питания светодиода, должно подаваться не менее указанного в паспорте на него.

    Потребляемая мощность – это величина, которая зависит от потребляемого тока и номинального напряжения.Он увеличивается с увеличением определяющих его значений. Следует отметить, что мощные светодиоды могут содержать от 2 до 4 кристаллов.

    Светодиоды

    имеют неоспоримые преимущества перед другими осветительными приборами. Их можно долго перечислять. Основные из них:

    • Высокая эффективность;
    • Высокая прочность;
    • Высокий уровень безопасности за счет низкого напряжения питания.

    Недостатком их работы является необходимость в дополнительном стабилизированном источнике питания постоянного тока, а это увеличивает стоимость.

    Все мы прекрасно знаем, что такое полупроводниковый диод, но мало кто из нас знает принцип работы диода, сегодня специально для новичков я объясню принцип его работы. Диод, как известно, хорошо пропускает ток с одной стороны, а с другой – очень плохо. Диод имеет два вывода – анод и катод. Ни одно электронное устройство не обходится без диодов. Диод используется для выпрямления переменного тока, используя диодный мост, который состоит из четырех диодов, вы можете превратить переменный ток в постоянный ток, или используя шесть диодов, чтобы превратить трехфазное напряжение в однофазное напряжение, используются диоды в различных блоках питания, в аудио-видео устройствах, почти везде… Здесь вы можете увидеть некоторые фотографии.

    На выходе диода можно заметить падение начального уровня напряжения на 0,5-0,7 вольта. Для низковольтных устройств питания используется диод Шоттки; на таком диоде наблюдается наименьшее падение напряжения – около 0,1В. В основном диоды Шоттки используются в радиопередающих и приемных устройствах, а также в других устройствах, работающих в основном на высоких частотах. На первый взгляд принцип работы диода довольно прост: диод – это полупроводниковый прибор с односторонней проводимостью электрического тока.

    Выход диода, подключенный к положительному полюсу блока питания, называется анодом, к отрицательному полюсу – катодом. Диодный кристалл в основном состоит из германия или кремния, одна область которого имеет электрическую проводимость n-типа, то есть дырочную, которая содержит искусственно созданный недостаток электронов, а другая – проводимость n-типа, то есть , содержит избыток электронов, граница между ними называется переходом n – n, n – на латыни первая буква слова положительный, n – первая буква слова отрицательный.Если на анод диода подается положительное напряжение, а на катод – отрицательное напряжение, то диод будет пропускать ток, это называется прямым подключением, в этом положении диод открыт, если применяется противоположное, диод не будет пропускать ток, в этом положении диод закрыт, это называется обратным подключением . ..

    Обратное сопротивление диода очень велико и в схемах он принимается за диэлектрик (изолятор). Продемонстрировать работу полупроводникового диода можно собрать простую схему, которая состоит из источника питания, нагрузки (например, лампы накаливания или маломощного электродвигателя) и самого полупроводникового диода.Последовательно подключаем все составляющие схемы, подводим плюс от источника питания к аноду диода, последовательно с диодом, то есть подключаем один конец лампочки к катоду диода, и подключаем другой конец той же лампы к минусу источника питания. Наблюдаем за свечением лампы, теперь перевернем диод, лампа больше не будет светиться так как диод подключен обратно, спай закрыт. Надеюсь, это поможет вам в будущем, новички – А.Касьян (AKA).

    Устойчивое развитие | Бесплатный полнотекстовый | Адсорбция парацетамола в больничных сточных водах с помощью фильтров с активированным углем

    1. Введение

    Больничные сточные воды содержат большое количество микрозагрязнителей в результате исследований, диагностики, лабораторных исследований и выделений пациентов. Химические вещества, которые обычно появляются в этих сточных водах, включают лекарства и их активные компоненты, терапевтические препараты и их метаболиты, дезинфицирующие средства, рентгеноконтрастные вещества, галогенированные растворители, тяжелые металлы и т. Д.Эти сточные воды обычно сбрасываются с высоким уровнем загрязнения фармацевтическими препаратами без предварительной очистки в канализационные сети и объединяются с городскими сточными водами с помощью широкого спектра химикатов, подлежащих совместной очистке на очистных сооружениях. Фармацевтические продукты – это загрязнители окружающей среды, которые в последние несколько десятилетий используются все шире и широко [1]. Обычная очистка сточных вод не предназначена для удаления этих соединений, поэтому обработка этих вод у источника может быть наиболее подходящим способом устранения этих органических микрозагрязнителей, избегая их разбавления и способствуя возможному разделению и устранению этих соединений. тем самым снижая распространение болезней [2]. Загрязняющие вещества от станций очистки сточных вод – это, в основном, лекарственные препараты для человека и ветеринарии, средства личной гигиены, поверхностно-активные вещества, пестициды и различные промышленные добавки. Удаление этих загрязнителей на очистных сооружениях довольно низкое, поскольку большинство из них устойчивы к биологическому разложению [3]. Из-за потенциальных рисков для здоровья человека присутствие фармацевтических продуктов в очень низких концентрациях вызывает озабоченность в различных секторах [ 4,5,6]. Было обнаружено присутствие парацетамола в очень низких концентрациях в воде и сточных водах, однако гораздо более высокие концентрации были обнаружены в сточных водах больниц [7,8,9].Было изучено несколько методов удаления фармацевтических препаратов из сточных вод, таких как мембранные биореакторы [10], обычный активированный ил [11], биопленочные реакторы с подвижным слоем [12] и активированный уголь. Лигноцеллюлозные материалы широко используются в качестве исходного материала для производства активированного угля. Кенаф – легкорастущее растение, которое может достигать 4 м в высоту и использовалось для получения активированного угля. Активированный уголь – хорошо известный адсорбент в различных областях, с экологическими применениями, такими как адсорбция ионов при растворении или смягчение последствий. выбросы газов [13,14,15,16,17] и используются в клинической практике для лечения случайной или преднамеренной передозировки наркотиков и т. д.[18,19,20,21,22,23,24]. Активированный уголь – это адсорбент, используемый для удаления загрязняющих веществ из-за его свойств, таких как удельная поверхность, объем пор, химические группы поверхности и возможность регенерации, среди прочего. В библиографии представлены превосходные исследования углеродных материалов, используемых для удаления фармацевтических загрязнителей, что является привлекательной с финансовой точки зрения альтернативой очистке сточных вод [25,26]. Адсорбция лекарственного средства зависит от характеристик углерода (поверхность, распределение пор по размерам и химический состав поверхности. ), от лекарства (размер молекулы) и от раствора (температура, pH и концентрация) [27].

    Целью данной статьи является анализ кинетики удержания парацетамола, присутствующего в сточных водах как из больниц, так и на очистных сооружениях, с помощью активированного угля, полученного из кенафа.

    2. Материалы и методы

    В качестве материала использовался кенаф (K), из которого активированный уголь (AC) был получен путем химической активации. Двадцать пять г кенафа пропитывали 100 мл H 3 PO 4 (при концентрациях 36% (K-36-500), 60% (K-60-500) и 85% (K-85- 500)) при 85 ° C в течение 2 ч.Твердый продукт подвергали термообработке при температуре 500 ° C со скоростью нагрева 5 ° C мин. -1 в атмосфере N 2 (расход 85 мл · мин -1 ). . Изотермические условия при выбранной температуре поддерживались в течение 2 ч. Наконец, продукт промывали дистиллированной водой (7 pH) и сушили при 120 ° C.

    Химические характеристики были выполнены с использованием анализа функциональных групп поверхности с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR) на спектрометре Perkin Elmer, модель 1720, между 400 и 4000 см -1 .

    Текстурные характеристики образцов были выполнены методами адсорбции азота и ртутной порометрии. Адсорбцию азота проводили на оборудовании Quantachrome Aurosorb-1 и по полученным изотермам адсорбции азота определяли удельную поверхность, микро- и мезопористые объемы. Порозиметрию ртути (оборудование Quantachrome) использовали для измерения мезо- и макропористости активированного угля путем приложения контролируемого давления к образцу, погруженному в ртуть.

    Парацетамол (N- (4-гидроксифенил) этанамид), Aldrich (чистота 98%) использовали в качестве адсорбата.Для приготовления растворов парацетамола использовали сверхчистую воду (системы очистки воды milli-Q). Вначале pH растворов, используемых в тестах на кинетику и равновесие, составлял 5,9.

    Примерно 10 мг образца сначала помещали в сосуды с завинчивающейся крышкой в ​​кинетических экспериментах. Затем добавляли 15 мл водного раствора парацетамола 120 мг · л -1 . Затем сосуды помещали в термостатическую баню Selecta, содержащую воду с температурой 25 ° C. Как жидкую, так и твердую фазы поддерживали при непрерывном перемешивании 50 колебаний мин. -1 , в разное время в диапазоне от 5 мин до 360 часов.С помощью этой экспериментальной процедуры были определены кажущиеся скорости адсорбции.

    Были протестированы различные кинетические модели: модель псевдопервого порядка, модель псевдовторого порядка и модель внутричастичной диффузии. Уравнение псевдопервого порядка, также известное как уравнение Лагергрена, выражается как: где k 1 представляет собой константу скорости адсорбции (мин -1 ), q e и q t количества адсорбированного парацетамола (мг / г) в состоянии равновесия и t время (мин). Уравнение (1) может быть интегрировано как:

    журнал (qe-qt) = logqe-k12.303т

    (2)

    Следовательно, график зависимости log (q e – q t ) от t должен давать прямую линию, если кинетические данные соответствуют модели псевдопервого порядка. Пересечение и наклон этой прямой можно легко использовать для определения значений k 1 и q e .

    Кинетическая модель псевдо второго порядка Бланшара и др. [28] был предложен в 1980 году. Хо и Маккей в 1995 году опубликовали модифицированную версию позже [29]. Математическое выражение этой модели: где k 2 представляет собой константу скорости адсорбции модели псевдо второго порядка, выраженную в г / мг мин.Это показано в уравнении (4).

    Аналогичным образом, если кинетические данные соответствуют модели псевдо-второго порядка, график зависимости t / q от t должен давать прямую линию, и ее можно легко использовать для определения значений q e (наклон) и k 2 (перехват).

    Модель внутричастичной диффузии была предложена Вебером и Моррисом в 1962 году. Они охарактеризовали зависимость между квадратным корнем из времени и удельной адсорбцией, где наклон представляет собой скорость внутричастичной диффузии [30].Уравнение (5) определяет предыдущую диффузию: где k id представляет собой константу скорости внутричастичной диффузии, выраженную в мг / г мин. 1/2 , а C – константа, указывающая толщину пограничного слоя, окружающего адсорбент, выраженная в мг / г. Если значение C высокое, ожидаются значительные эффекты пограничного слоя. Таким образом, можно предположить, что процесс адсорбции в основном контролируется внутричастичной диффузией, пока график q t по сравнению с t 1/2 обеспечивает прямую линию, проходящую через начало координат (т.е.е., со значением C = 0). С другой стороны, если график q t по сравнению с t 1/2 показывает более одного линейного графика, то мы можем сделать вывод, что процесс адсорбции следует за двумя или более этапами.

    4. Выводы

    Образцы, полученные химической обработкой, имеют пористое развитие, очень связанное с концентрацией активирующего агента H 3 PO 4 , что позволяет предположить, что текстурные параметры (S BET и распределение пористости) оказывают влияние определяющее влияние на поведение образцов в процессе удержания парацетамола.

    Время установления равновесия в процессе адсорбции варьируется от 20 до 2000 минут. Кинетика этих процессов соответствует псевдослучайному порядку. Модель внутричастичной диффузии показывает, что кинетический механизм представляет собой две стадии развития. На первом этапе парацетамол диффундирует через слой, ограничивающий адсорбент; во втором (внутричастичная диффузия) происходит объединение парацетамола с активными углеродными центрами.

    Образец К-60-500 имеет наивысшую удерживающую способность парацетамола с механизмом быстрой поверхностной адсорбции на первой стадии и медленной второй – внутри поры как следствие ограничивающего слоя на поверхности поры. адсорбент.Наконец, образец К-60-500 можно использовать в качестве фильтра для удаления парацетамола из больничных сточных вод.

    Службы инженерии, технического обслуживания и профилактической медицины каждой больницы должны контролировать качество сбросов путем периодического контроля качества остаточной воды. Профилактическое обслуживание предлагаемых угольных фильтров должно быть включено в план обслуживания больницы с частотой проверок, рекомендованной производителем. Стоимость фильтра вполне доступна для больницы, и его амортизация происходит очень быстро, поскольку он способствует снижению воздействия больницы на окружающую среду, а также ее устойчивости.

    Электронный трансформатор схемы ташибра. Китайский электронный трансформатор TASCHIBRA TRA25. Расчет мощности трансформатора для ламп и схема подключения

    Внешне электронный трансформатор представляет собой небольшой металлический, обычно алюминиевый корпус, половинки которого скрепляются всего двумя заклепками. Однако некоторые компании выпускают аналогичные устройства в пластиковых корпусах.

    Чтобы увидеть, что внутри, эти заклепки можно просто высверлить. Такую же операцию придется проделать, если планируется переделка или ремонт самого устройства.Хотя при его невысокой цене гораздо проще пойти и купить что-нибудь еще, чем отремонтировать старое. И все же было много энтузиастов, которые не только сумели разобраться в устройстве устройства, но и разработали на его основе несколько импульсных блоков питания.

    Принципиальная схема не прилагается к устройству, как и ко всем текущим электронным устройствам. Но схема достаточно простая, содержит небольшое количество деталей и поэтому принципиальную схему электронного трансформатора можно нарисовать с печатной платы.

    На рисунке 1 показана аналогичным образом удаленная схема трансформатора Taschibra. Преобразователи производства Feron имеют очень похожую схему. Разница лишь в конструкции печатных плат и типах используемых деталей, в основном трансформаторов: в преобразователях Feron выходной трансформатор выполнен на кольце, а в преобразователях Taschibra – на Е-образном сердечнике.

    В обоих случаях сердечники сделаны из феррита. Сразу стоит отметить, что кольцевые трансформаторы с различными модификациями устройства лучше поддаются перемотке, чем W-образные.Поэтому, если для экспериментов и переделок приобретается электронный трансформатор, лучше купить устройство Feron.

    При использовании электронного трансформатора только для питания галогенных ламп название производителя не имеет значения. Единственное, на что следует обратить внимание, это мощность: электронные трансформаторы выпускаются мощностью 60 – 250 Вт.

    Рисунок 1. Схема электронного трансформатора от Taschibra

    Краткое описание схемы электронного трансформатора, ее преимущества и недостатки

    Как видно из рисунка, устройство представляет собой двухтактный автогенератор, выполненный по полумостовой схеме.Два плеча моста выполнены на транзисторах Q1 и Q2, а два других плеча содержат конденсаторы С1 и С2, поэтому такой мост называется полумостом.

    На одну его диагональ подается напряжение сети, выпрямленное диодным мостом, а на другую – нагрузку. В данном случае это первичная обмотка выходного трансформатора. Электронные балласты для энергосберегающих ламп изготавливаются по очень похожей схеме, но вместо трансформатора в них входят дроссель, конденсаторы и нити люминесцентных ламп.

    Для управления работой транзисторов в их принципиальные схемы включены обмотки I и II трансформатора обратной связи Т1. Обмотка III представляет собой токовую обратную связь, через которую подключается первичная обмотка выходного трансформатора.

    Управляющий трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 8 мм. Базовые обмотки I и II содержат по 3-4 витка, а обмотка обратной связи III – только один виток. Все три обмотки выполнены из проводов в разноцветной пластиковой изоляции, что немаловажно при экспериментах с устройством.

    На элементах R2, R3, C4, D5, D6 схема запуска автогенератора собирается в момент подключения всего устройства к сети. Напряжение сети, выпрямленное входным диодным мостом через резистор R2, заряжает конденсатор С4. Когда напряжение на нем превышает порог срабатывания динистора D6, последний открывается и на базе транзистора Q2 формируется импульс тока, запускающий преобразователь.

    Дальнейшая работа ведется без участия стартовой цепочки.Следует отметить, что динистор D6 двусторонний, может работать в цепях переменного тока, при постоянном токе полярность включения значения не имеет. В Интернете его еще называют «деаком».

    Сетевой выпрямитель выполнен на четырех диодах типа 1N4007, в качестве предохранителя используется резистор R1 сопротивлением 1 Ом мощностью 0,125 Вт.

    Схема преобразователя как таковая достаточно проста и не содержит никаких “излишеств”. После выпрямительного моста нет даже простого конденсатора для сглаживания пульсаций выпрямленного сетевого напряжения.

    Выходное напряжение непосредственно с выходной обмотки трансформатора также подается непосредственно на нагрузку без каких-либо фильтров. Схемы стабилизации и защиты выходного напряжения отсутствуют, поэтому при коротком замыкании в цепи нагрузки сгорают сразу несколько элементов, как правило, это транзисторы Q1, Q2, резисторы R4, R5, R1. Ну может и не сразу, но хоть один транзистор точно.

    И несмотря на это, казалось бы, несовершенство, схема полностью себя оправдывает при использовании в штатном режиме, т.е.е. для питания галогенных ламп. Простота схемы определяет ее невысокую стоимость и широкое распространение устройства в целом.

    Если нагрузка подключена к электронному трансформатору, например, галогенная лампа 12 В x 50 Вт, и к этой нагрузке подключен осциллограф, то на его экране вы можете увидеть картинку, показанную на рисунке 2.

    Рисунок 2. Осциллограмма выходного напряжения электронного трансформатора Taschibra 12Vx50W

    Выходное напряжение представляет собой высокочастотные колебания с частотой 40 кГц, модулированные на 100% с частотой 100 Гц, полученные после выпрямления сетевого напряжения с частотой 50 Гц. Гц, что вполне подходит для питания галогенных ламп.Точно такая же картина будет и для преобразователей другой мощности или другой фирмы, поскольку схемы практически не отличаются друг от друга.

    Если к выходу выпрямительного моста подключить электролитический конденсатор C4 47uFх400V, как показано пунктирной линией на рисунке 4, то напряжение на нагрузке примет вид, показанный на рисунке 4.

    Рисунок 3. Подключение конденсатор к выходу выпрямительного моста

    Рисунок 4. Напряжение на выходе преобразователя после подключения конденсатора С5

    Однако не следует забывать, что зарядный ток дополнительно подключенного конденсатора С4 приведет к выгоранию, а довольно шумный, резистора R1, который используется как предохранитель.Следовательно, этот резистор следует заменить на более мощный резистор номиналом 22 Ом x 2 Вт, цель которого просто ограничить ток зарядки конденсатора C4. В качестве предохранителя следует использовать обычный предохранитель на 0,5 А.

    Легко видеть, что модуляция с частотой 100 Гц прекратилась, остались только высокочастотные колебания с частотой около 40 кГц. Даже если при этом исследовании нет возможности использовать осциллограф, то этот неоспоримый факт можно заметить по небольшому увеличению яркости лампочки.

    Это говорит о том, что электронный трансформатор вполне подходит для создания простых импульсных источников питания. Здесь возможно несколько вариантов: использование преобразователя без разборки, только с добавлением внешних элементов и с небольшими изменениями схемы, очень маленькими, но придающими преобразователю совершенно другие свойства. Но более подробно об этом мы поговорим в следующей статье.

    Как сделать блок питания от электронного трансформатора?

    После всего сказанного в предыдущей статье (см. Как работает электронный трансформатор?), Кажется, что сделать импульсный блок питания из электронного трансформатора довольно просто: поставить выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор, регулятор напряжения, при необходимости, на выходе и подключаем нагрузку.Однако это не совсем так.

    Дело в том, что преобразователь без нагрузки не запускается или нагрузки не хватает: если к выходу выпрямителя подключить светодиод, конечно, с ограничивающим резистором, то можно будет увидеть только одну вспышку светодиод при включении.

    Чтобы увидеть еще одну вспышку, нужно будет выключить и включить конвертер. Чтобы вспышка превратилась в постоянное свечение, к выпрямителю необходимо подключить дополнительную нагрузку, которая просто снимет полезную мощность, превратив ее в тепло.Поэтому такая схема используется при постоянной нагрузке, например, двигатель постоянного тока или электромагнит, управление которым будет возможно только через первичную цепь.

    Если для нагрузки требуется напряжение более 12 В, которое вырабатывается электронными трансформаторами, выходной трансформатор необходимо перемотать, хотя существует менее трудоемкий вариант.

    Вариант изготовления импульсного блока питания без разборки электронного трансформатора

    Схема такого блока питания представлена ​​на рисунке 1.

    Рисунок 1. Биполярный источник питания для усилителя

    Источник питания – электронный трансформатор мощностью 105Вт. Для изготовления такого блока питания потребуется изготовить несколько дополнительных элементов: сетевой фильтр, согласующий трансформатор Т1, выходной дроссель L2, выпрямительный мост VD1-VD4.

    Блок питания без нареканий несколько лет эксплуатирует с блоком УНЧ мощностью 2х20Вт. При номинальном напряжении 220В и токе нагрузки 0,1А выходное напряжение блока составляет 2х25В, а при увеличении тока до 2А напряжение падает до 2х20В, чего вполне достаточно для нормальной работы усилителя.

    Согласующий трансформатор Т1 выполнен на кольце К30х18х7 из феррита М2000НМ. Первичная обмотка содержит 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, сложенного пополам и скрученного жгутом. Вторичная обмотка содержит 2х22 витка со средней точкой, такой же провод, также сложенный пополам. Чтобы обмотка была симметричной, намотку нужно производить сразу двумя проводами – пучком. После намотки, чтобы получить среднюю точку, соедините начало одной обмотки с концом другой.

    Вам также придется сделать дроссель L2 самостоятельно; для его изготовления понадобится такое же ферритовое кольцо, что и для трансформатора Т1.Обе обмотки намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм и содержат по 10 витков.

    Выпрямительный мост собран на диодах КД213, также можно использовать КД2997 или импортные, важно только, чтобы диоды были рассчитаны на рабочую частоту не менее 100 КГц. Если вместо них поставить, например, КД242, то они будут только греться, и вы не сможете получить от них необходимое напряжение. Диоды следует устанавливать на радиатор площадью не менее 60 – 70 см2, используя изолирующие слюдяные прокладки.

    Электролитические конденсаторы C4, C5 состоят из трех параллельно соединенных конденсаторов по 2200 мкФ каждый. Обычно это делается во всех импульсных источниках питания, чтобы уменьшить общую индуктивность электролитических конденсаторов. Кроме того, также полезно установить параллельно им керамические конденсаторы емкостью 0,33 – 0,5 мкФ, которые будут сглаживать высокочастотные колебания.

    На входе блока питания полезно установить входной сетевой фильтр, хотя и без него он будет работать.В качестве дросселя входного фильтра использовался готовый дроссель DF50GTs, который применялся в телевизорах 3USCT.

    Все узлы блока монтируются на плате из изоляционного материала путем навесного монтажа с помощью выводов деталей. Вся конструкция должна быть помещена в защитный кожух из латуни или листового металла с отверстиями для охлаждения в нем.

    Правильно собранный блок питания в регулировке не нуждается, сразу начинает работать. Хотя, прежде чем ставить агрегат в готовую конструкцию, стоит его проверить.Для этого к выходу блока подключают нагрузку – резисторы сопротивлением 240 Ом, мощностью не менее 5Вт. Не рекомендуется включать агрегат без нагрузки.

    Другой способ доработки электронного трансформатора

    Бывают ситуации, когда хочется использовать аналогичный импульсный блок питания, но нагрузка оказывается очень “вредной”. Потребление тока либо очень мало, либо сильно варьируется, и блок питания не запускается.

    Похожая ситуация возникла, когда в лампу или люстру со встроенными электронными трансформаторами пытались поставить вместо галогенных ламп светодиодные лампы.Люстра просто отказалась с ними работать. Что делать в таком случае, как заставить все работать?

    Чтобы разобраться с этим вопросом, давайте взглянем на рисунок 2, который показывает упрощенную схему электронного трансформатора.

    Рисунок 2. Упрощенная схема электронного трансформатора

    Обратим внимание на обмотку управляющего трансформатора Т1, подчеркнутую красной полосой. Эта обмотка обеспечивает обратную связь по току: если через нагрузку нет тока или он просто небольшой, то трансформатор просто не запускается.Некоторые граждане, купившие этот прибор, подключают к нему лампочку на 2,5Вт, а потом несут обратно в магазин, мол, не работает.

    И все же достаточно простым способом можно не только заставить устройство работать практически без нагрузки, но и сделать его защиту от короткого замыкания. Метод такого уточнения показан на рисунке 3.

    Рисунок 3. Модификация электронного трансформатора. Упрощенная схема.

    Чтобы электронный трансформатор работал без нагрузки или с минимальной нагрузкой, обратную связь по току следует заменить обратной связью по напряжению.Для этого снимите обмотку обратной связи по току (выделена красным на рис. 2) и вместо этого припаяйте к плате проволочную перемычку, естественно, в дополнение к ферритовому кольцу.

    Далее на управляющем трансформаторе Тр1 он тот, что на малом кольце, намотана обмотка на 2 – 3 витка. Причем идет один виток выходного трансформатора, а затем подключаются получившиеся дополнительные обмотки, как указано на схеме. Если преобразователь не запускается, то необходимо изменить фазировку одной из обмоток.

    Резистор в цепи обратной связи выбирается в пределах 3 – 10 Ом, мощностью не менее 1Вт. Он определяет глубину обратной связи, которая определяет ток, при котором происходит пробой генерации. Собственно, это рабочий ток защиты от короткого замыкания. Чем выше сопротивление этого резистора, тем меньше ток нагрузки, произойдет пробой генерации, т.е. сработает защита от короткого замыкания.

    Из всех приведенных улучшений это, пожалуй, лучшее.Но не помешает дополнить его еще одним трансформатором, как в схеме по рисунку 1.

    Эксперименты с электронным трансформатором Taschibra (Ташибра, Ташибра)

    Думаю, достоинства этого трансформатора уже оценили многие из тех, кто хоть раз сталкивался с проблемами поставки различных электронных конструкций … И преимущества этого электронного трансформатор много. Легкость и габариты (как во всех аналогичных схемах), простота переделки под свои нужды, наличие экранирующего кожуха, невысокая стоимость и относительная надежность (по крайней мере, если не допускать экстремальных режимов и короткого замыкания, изделие выполнено по по подобной схеме умеет работать долгие годы).Спектр применения блоков питания на базе «Ташибра» может быть очень широк, сравним с применением обычных трансформаторов.

    Заявка обоснована в случаях нехватки времени, средств, отсутствия необходимости в стабилизации. Ну что, поэкспериментируем? Сразу оговорюсь, что целью экспериментов была проверка схемы запуска Ташибры при различных нагрузках, частотах и ​​использовании различных трансформаторов. Еще я хотел подобрать оптимальные номиналы компонентов схемы ПОС и проверить температурные режимы компонентов схемы при работе на различных нагрузках с учетом использования корпуса Tashibra в качестве радиатора.

    Схема ET Taschibra (Ташибра, Ташибра)

    Несмотря на большое количество опубликованных схем электронных трансформаторов, не поленитесь выставить ее еще раз. См. Рис. 1, иллюстрирующий наполнение «Ташибра».

    Схема действительна для ЭТ “Ташибра” 60-150Вт. Издевательство проводилось над ET 150W. Однако предполагается, что из-за идентичности схем результаты экспериментов можно легко проецировать на экземпляры как более низкой, так и более высокой мощности.

    Напомню еще раз, чего не хватает Ташибре для полноценного блока питания.Отсутствие входного сглаживающего фильтра (он также является фильтром помех, предотвращающим попадание продуктов преобразования в сеть), 2. Current POS, позволяющий возбуждать преобразователь и его нормальную работу только при наличии определенного тока нагрузки. , 3. Нет выпрямителя на выходе, 4. Нет фильтрующих элементов на выходе.

    Попробуем исправить все перечисленные недостатки «Ташибры» и постараемся добиться его приемлемой работы с желаемыми выходными характеристиками. Для начала даже не будем открывать корпус электронного трансформатора, а просто добавим недостающие элементы…

    1. Входной фильтр: конденсаторы С`1, С`2 с симметричным двухобмоточным дросселем (трансформатором) Т`12. диодный мост VDS`1 со сглаживающим конденсатором С`3 и резистором R`1 для защиты моста от зарядного тока конденсатора.

    Сглаживающий конденсатор обычно выбирается из расчета 1,0 – 1,5 мкФ на ватт мощности, а разрядный резистор 300-500 кОм должен быть подключен параллельно конденсатору в целях безопасности (касание клемм заряженного конденсатора относительно высокого напряжения – не очень хорошо) .Резистор R`1 можно заменить термистором 5-15 Ом / 1-5 А. Такая замена в меньшей степени снизит КПД трансформатора.

    На выходе ЭТ, как показано на схеме рис.3, подключаем цепь диода VD`1, конденсаторы С`4-С`5 и подключенный между ними дроссель L1 – для получения фильтрованной постоянной напряжение на выходе «больной». В то же время полистирольный конденсатор, расположенный непосредственно за диодом, обеспечивает основную часть поглощения продуктов конверсии после выпрямления.Предполагается, что электролитический конденсатор, «спрятанный» за индуктивностью дросселя, будет выполнять только свои прямые функции, предотвращая «провал» напряжения при пиковой мощности устройства, подключенного к ЭП. Но параллельно рекомендуется установить неэлектролитический конденсатор.

    После добавления входной цепи произошли изменения в работе электронного трансформатора: амплитуда выходных импульсов (до диода VD`1) незначительно увеличилась из-за увеличения напряжения на входе устройства из-за добавление C`3 и модуляция с частотой 50 Гц практически отсутствуют.Это расчетная нагрузка для ЕТ, но этого недостаточно. Tashibra не хочет запускаться без значительного тока нагрузки.

    Установка нагрузочных резисторов на выходе преобразователя при возникновении любого минимального значения тока, при котором преобразователь может быть запущен, только снижает общий КПД устройства. Пуск при токе нагрузки около 100 мА выполняется на очень низкой частоте, которую будет довольно сложно отфильтровать, если предполагается использование блока питания вместе с УМЗЧ и другой звуковой аппаратурой с низким потреблением тока в отсутствие сигнала. режим, например.В этом случае амплитуда импульсов также меньше, чем при полной нагрузке.

    Изменение частоты в режимах разной мощности довольно сильное: от пары до нескольких десятков килогерц. Это обстоятельство накладывает существенные ограничения на использование «Ташибры» в этом (неподвижном) виде при работе со многими устройствами.

    Но – продолжим. Были предложения подключить к выводу ЭТ дополнительный трансформатор, как показано, например, на рис. 2.

    Предполагалось, что первичная обмотка дополнительного трансформатора способна создавать ток, достаточный для нормальной работы ЭП. базовая схема ET.Предложение, однако, заманчиво только потому, что, не разбирая ЭТ, с помощью дополнительного трансформатора можно создать набор необходимых (на свой вкус) напряжений. Фактически, тока холостого хода дополнительного трансформатора недостаточно для запуска ЕТ. Попытки увеличить ток (как лампочка 6.3VX0.3A, подключенная к дополнительной обмотке), способный обеспечить НОРМАЛЬНУЮ работу ЭП, приводили только к запуску преобразователя и зажиганию лампочки.

    Но, возможно, кого-то тоже заинтересует этот результат, так как подключение дополнительного трансформатора допустимо и во многих других случаях для решения многих проблем.Так, например, дополнительный трансформатор можно использовать вместе со старым (но работающим) блоком питания компьютера, способным обеспечивать значительную выходную мощность, но имеющим ограниченный (но стабилизированный) набор напряжений.

    Можно было бы и дальше искать истину в шаманизме вокруг «Ташибры», однако эту тему я считал для себя исчерпанной, т.к. для достижения желаемого результата (стабильный запуск и выход в рабочий режим при отсутствии нагрузки, а значит, высокий КПД; небольшое изменение частоты при работе БП от минимальной до максимальной мощности и стабильный запуск при максимальной нагрузке) гораздо эффективнее попасть внутрь «Ташибры» и внести все необходимые изменения в схему самого ЭТ таким образом, как показано на рис.4. Тем более, что я собрал около полусотни таких схем в эпоху спектрумовских компьютеров (специально для этих компьютеров). Различные УМЗЧ, питающиеся от аналогичных блоков питания, где-то еще работают. Блоки питания, выполненные по этой схеме, зарекомендовали себя наилучшим образом, работая, собранные из самых разнообразных компонентов и в различных вариантах исполнения.

    Переделать? Конечно!

    Тем более, что это совсем не сложно.

    Припаиваем трансформатор. Прогреваем для удобства разборки, чтобы перемотать вторичную обмотку для получения желаемых выходных параметров как показано на этой фотографии или с помощью любых других технологий.

    В данном случае трансформатор выпаивался только для того, чтобы узнать данные его обмотки (кстати: W-образный магнитопровод с круглым сердечником, стандартный для компьютерных блоков питания габаритов с 90 витками первичной обмотки , намотанные в 3 слоя проводом диаметром 0,65 мм и 7 витков вторичной обмотки с пятижильным проводом диаметром примерно 1,1 мм; все это без малейшей прослойки и межобмоточной изоляции – только лак) и освободить место для другого трансформатора.

    Для экспериментов мне проще было использовать кольцевые магнитопроводы. Занимают меньше места на плате, что дает (при необходимости) возможность использования дополнительных компонентов в объеме корпуса. В данном случае использовалась пара ферритовых колец с внешним и внутренним диаметром и высотой соответственно 32X20X6 мм, сложенная пополам (без склейки) – Н2000-НМ1. 90 витков первичной (диаметр провода – 0,65 мм) и 2х12 (1,2 мм) витков вторичной обмотки с необходимой межобмоточной изоляцией.

    Обмотка муфты содержит 1 виток монтажного провода диаметром 0,35 мм. Все обмотки намотаны в порядке, соответствующем нумерации обмоток. Требуется изоляция самого магнитопровода. В этом случае магнитопровод оборачивается двумя слоями изоленты, надежно, кстати, фиксируя свернутые кольца.

    Перед установкой трансформатора на плату ЕТ припаиваем токовую обмотку коммутирующего трансформатора и используем ее как перемычку, впаивая ее туда, но уже не проходя через окно кольца трансформатора.

    Устанавливаем на плату намотанный трансформатор Тр2, припаиваем выводы в соответствии со схемой на рис. 4. и продеваем обмоточный провод III в окно кольца коммутационного трансформатора. Используя жесткость проволоки, формируем подобие геометрически замкнутой окружности и петля обратной связи готова. В разрыв монтажного провода, образующего обмотку III обоих (коммутационного и силового) трансформаторов, припаиваем достаточно мощный резистор (> 1Вт) сопротивлением 3-10 Ом.

    На схеме на рис. 4 стандартные диоды ET не используются. Их стоит убрать, как, впрочем, и резистор R1, чтобы повысить КПД блока в целом. Но вы также можете пренебречь несколькими процентами эффективности и оставить перечисленные детали на доске. По крайней мере, на момент экспериментов с ET эти детали остались на плате. Резисторы, установленные в базовых цепях транзисторов, следует оставить – они выполняют функцию ограничения тока базы при пуске преобразователя, облегчая работу на емкостной нагрузке.

    Транзисторы непременно следует устанавливать на радиаторы через изолирующие теплопроводящие прокладки (позаимствованные, например, у неисправного блока питания компьютера), тем самым предотвращая их случайный мгновенный нагрев и обеспечивая некоторую собственную безопасность в случае прикосновения к радиатору во время работы. устройство работает.

    Кстати, электрокартон, используемый в ЭТ для изоляции транзисторов и платы от корпуса, не теплопроводен. Поэтому при «запаковывании» готовой схемы блока питания в стандартный корпус именно такие прокладки следует устанавливать между транзисторами и корпусом.Только в этом случае будет обеспечен хоть какой-то радиатор. При использовании преобразователя мощностью более 100Вт необходимо установить дополнительный радиатор на корпусе устройства. Но это так – на будущее.

    Тем временем, после завершения установки схемы, выполним еще одну точку безопасности, включив ее вход последовательно через лампу накаливания мощностью 150-200 Вт. Лампа в случае нештатной ситуации (например, короткого замыкания) ограничит ток через конструкцию до безопасного значения и, в худшем случае, создаст дополнительное освещение рабочего пространства.

    В лучшем случае при некотором наблюдении лампу можно использовать как индикатор, например, сквозного тока. Так, слабое (или несколько более интенсивное) свечение нити лампы при ненагруженном или слабо нагруженном преобразователе будет свидетельствовать о наличии сквозного тока. Подтверждением может служить температура ключевых элементов – нагрев в сквозном режиме будет довольно быстрым. При исправном преобразователе свечение нити 200-ваттной лампы, видимое на фоне дневного света, появится только на пороге 20-35 Вт.

    Первый пуск

    Итак, все готово к первому заезду на модернизированной трассе «Ташибра». Включаем для начала – без нагрузки, но не забываем про предварительно подключенный к выходу преобразователя и осциллографа вольтметр. При правильно фазированных обмотках обратной связи инвертор должен запускаться без проблем.

    Если пуска не произошло, то провод, пропущенный через окно переключающего трансформатора (предварительно отпаянный от резистора R5), пропускают с другой стороны, придавая ему снова вид завершенного витка.Припаиваем провод к R5. Снова подаем питание на преобразователь. Не помогло? Ищите ошибки в установке: короткое замыкание, «непаянность», ошибочно выставленные значения.

    При запуске исправного преобразователя с заданными данными обмотки на дисплее осциллографа, подключенного ко вторичной обмотке трансформатора Тр2 (в моем случае к половине обмотки), будет отображаться последовательность четких прямоугольных импульсов, которая не меняется через некоторое время. Частота преобразования подбирается резистором R5 и в моем случае R5 = 5.1 Ом, частота ненагруженного преобразователя составляла 18 кГц.

    При нагрузке 20 Ом – 20,5 кГц. При нагрузке 12 Ом – 22,3 кГц. Нагрузка подключалась непосредственно к обмотке трансформатора, управляемого прибором, с эффективным значением напряжения 17,5 В. Расчетное значение напряжения было немного другим (20 В), но оказалось, что вместо номинальных 5,1 Ом сопротивление установлено на плата R1 = 51 Ом. Будьте внимательны к таким сюрпризам от китайских товарищей.

    Однако я счел возможным продолжить эксперименты без замены этого резистора, несмотря на его значительный, но терпимый нагрев.При мощности, передаваемой преобразователем на нагрузку около 25 Вт, мощность, рассеиваемая этим резистором, не превышала 0,4 Вт.

    Что касается потенциальной мощности БП, то на частоте 20 кГц установленный трансформатор будет способен выдать на нагрузку не более 60-65Вт.

    Попробуем увеличить частоту. При включении резистора (R5) сопротивлением 8,2 Ом частота преобразователя без нагрузки повышается до 38,5 кГц, при нагрузке 12 Ом – 41.8 кГц.

    При такой частоте преобразования с существующим силовым трансформатором вы можете безопасно обслуживать нагрузку мощностью до 120 Вт. Вы можете продолжать экспериментировать с сопротивлениями в цепи PIC, достигая требуемой частоты, однако помня. , что слишком большое сопротивление R5 может привести к сбоям генерации и нестабильному запуску преобразователя … При изменении параметров преобразователя PIC следует контролировать ток, проходящий через ключи преобразователя.

    Так же можно поэкспериментировать с обмотками ПОС обоих трансформаторов на свой страх и риск.В этом случае следует предварительно рассчитать количество витков коммутирующего трансформатора по формулам, размещенным, например, на странице //interlavka.narod.ru/stats/Blokpit02.htm, или с помощью одной из программ Mr. Москатов разместил на странице своего сайта // www.moskatov.narod.ru/Design_tools_pulse_transformers.html.

    Улучшение Ташибры – конденсатор в ПОС вместо резистора!

    Избежать нагрева резистора R5 можно, заменив его … конденсатором. В этом случае схема POS непременно приобретает некоторые резонансные свойства, но никакого ухудшения работы блока питания не проявляется.Причем конденсатор, установленный вместо резистора, нагревается значительно меньше, чем замененный резистор. Так, частота с установленным конденсатором 220 нФ увеличилась до 86,5 кГц (без нагрузки) и составила 88,1 кГц при работе с нагрузкой. Пуск и работа преобразователя оставались такими же стабильными, как и в случае использования резистора в цепи ПОС. Учтите, что потенциальная мощность БП на этой частоте увеличивается до 220 Вт. Мощность трансформатора: значения являются приблизительными, с определенными предположениями, но не завышены.

    К сожалению, у меня не было возможности протестировать блок питания с большим током нагрузки, но я считаю, что описания проведенных экспериментов достаточно, чтобы обратить внимание многих на такие, здесь простые схемы силовых преобразователей, достойные для использования в различных дизайнах …

    Заранее приношу свои извинения за любые неточности, упущения и ошибки. Поправлю в ответах на ваши вопросы.

    Константин (riswel)

    Россия, Калининград

    С детства – музыка и электро / радиоаппаратура.Паял множество схем самых разных по разным причинам и просто, ради интереса, как наших, так и чужих.

    За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил множество различных стендов для тестирования различного ремонтируемого оборудования. Он сконструировал несколько различных по функциональности и элементной базе цифровых измерителей длительности импульсов.

    Более 30 рационализаторских предложений по модернизации узлов различной специализированной техники, в т.ч. – источник питания. Долгое время все больше занимаюсь силовой автоматикой и электроникой.

    Почему я здесь? Потому что все здесь такие же, как я. Здесь для меня много интересного, так как я плохо разбираюсь в аудиотехнологиях, но мне хотелось бы иметь больше опыта в этом конкретном направлении.

    datagor.ru

    Трансформаторы электронные. Устройство и работа. Особенности:

    Рассмотрим основные достоинства, достоинства и недостатки электронных трансформаторов. Рассмотрим схему их работы. Электронные трансформаторы появились на рынке совсем недавно, но успели завоевать широкую популярность не только в радиолюбительских кругах.

    В последнее время в Интернете часто можно встретить статьи на основе электронных трансформаторов: самодельные блоки питания, зарядные устройства и многое другое. По сути, электронные трансформаторы представляют собой простой сетевой импульсный источник питания. Это самый дешевый блок питания. Зарядное устройство для телефона дороже. Электронный трансформатор работает от сети 220 вольт.

    Устройство и принцип работы
    Схема работы

    Генератор в данной схеме представляет собой диодный тиристор или динистор.Напряжение сети 220 В выпрямляется диодным выпрямителем. На входе питания присутствует ограничивающий резистор. Он одновременно служит и предохранителем, и защитой от скачков напряжения в сети при включении. Рабочую частоту динистора можно определить по номиналам R-C цепи.

    Таким образом, можно увеличивать или уменьшать рабочую частоту генератора всей схемы. Рабочая частота в электронных трансформаторах от 15 до 35 кГц, ее можно регулировать.

    Трансформатор обратной связи намотан на небольшое кольцо сердечника. Он содержит три обмотки. Обмотка обратной связи состоит из одного витка. Две независимые обмотки цепей управления. Это базовые обмотки трех витков транзисторов.

    Это эквивалентные обмотки. Ограничительные резисторы предназначены для предотвращения ложного срабатывания транзисторов и в то же время ограничения тока. Транзисторы высоковольтные, биполярные. Часто используются транзисторы MGE 13001-13009.Это зависит от мощности электронного трансформатора.

    т конденсаторов полумоста тоже очень сильно зависит, в частности мощность трансформатора. Они используются с напряжением 400 В. Мощность также зависит от габаритных размеров сердечника основного импульсного трансформатора. Имеет две независимые обмотки: сетевую и вторичную. Вторичная обмотка с номинальным напряжением 12 вольт. Он наматывается исходя из необходимой выходной мощности.

    Первичная или сетевая обмотка состоит из 85 витков провода диаметром 0.5-0,6 мм. Используются маломощные выпрямительные диоды с обратным напряжением 1 кВ и током 1 ампер. Это самый дешевый выпрямительный диод из серии 1N4007.

    На схеме подробно показан конденсатор, задающий частоту динисторных цепей. Резистор на входе защищает от скачков напряжения. Динистор серии ДБ3, его отечественный аналог КН102. Также на входе есть ограничительный резистор. Когда напряжение на конденсаторе установки частоты достигает максимального уровня, динистор выходит из строя.Динистор – это полупроводниковый разрядник, срабатывающий при определенном напряжении пробоя. Затем он подает импульс на базу одного из транзисторов. Начинается генерация схемы.

    Транзисторы работают в противофазе. На первичной обмотке трансформатора формируется переменное напряжение с заданной частотой срабатывания динистора. На вторичной обмотке получаем необходимое напряжение. В этом случае все трансформаторы рассчитаны на 12 вольт.

    Модель трансформатора китайского производителя Taschibra

    Предназначена для питания галогенных ламп 12 вольт.

    При стабильной нагрузке, такой как галогенные лампы, эти электронные трансформаторы могут прослужить бесконечно. Во время работы схема перегревается, но не выходит из строя.
    Принцип действия

    Подается напряжение 220 вольт, выпрямленное диодным мостом VDS1. Конденсатор С3 начинает заряжаться через резисторы R2 и R3. Заряд продолжается до прорыва динистора DB3.

    Напряжение открытия этого динистора составляет 32 вольта. После его открытия на базу нижнего транзистора подается напряжение.Транзистор открывается, вызывая автоколебания этих двух транзисторов VT1 и VT2. Как работают эти автоколебания?

    Ток начинает течь через C6, трансформатор T3, трансформатор управления базой JDT, транзистор VT1. При прохождении через JDT он вызывает закрытие VT1 и открытие VT2. После этого ток течет через VT2, через базовый трансформатор T3, C7. Транзисторы постоянно открываются и закрываются, работают в противофазе. Прямоугольные импульсы появляются в средней точке.

    Частота преобразования зависит от индуктивности обмотки обратной связи, емкости баз транзисторов, индуктивности трансформатора T3 и емкостей C6, C7.Поэтому частоту преобразования очень сложно контролировать. Частота также зависит от нагрузки. Ускоряющие конденсаторы на 100 вольт используются для принудительного открытия транзисторов.

    Для надежного замыкания динистора VD3 после начала генерации на катод диода VD1 подаются прямоугольные импульсы, и он надежно запирает динистор.

    Кроме того, есть устройства, которые используются для осветительных приборов, два года питают мощные галогенные лампы и работают добросовестно.

    Блок питания на основе электронного трансформатора

    Напряжение сети через ограничивающий резистор подается на диодный выпрямитель. Сам диодный выпрямитель состоит из 4-х маломощных выпрямителей с обратным напряжением 1 кВ и током 1 ампер. Такой же выпрямитель стоит на блоке трансформатора. После выпрямителя постоянное напряжение сглаживается электролитическим конденсатором. Время заряда конденсатора С2 зависит от резистора R2. На максимальном заряде срабатывает динистор, происходит пробой.На первичной обмотке трансформатора формируется переменное напряжение частоты срабатывания динистора.

    Основным достоинством данной схемы является наличие гальванической развязки от сети 220 вольт. Главный недостаток – низкий выходной ток. Схема предназначена для питания небольших нагрузок.

    Модель трансформатора DM-150T06A

    Потребляемый ток 0,63 ампера, частота 50-60 герц, рабочая частота 30 килогерц. Эти электронные трансформаторы предназначены для питания более мощных галогенных ламп.

    Достоинства и преимущества

    Если использовать устройства по прямому назначению, то есть хорошие функции. Трансформатор не включится без входной нагрузки. Если вы только что подключили трансформатор, он не активен. Для начала работы нужно подключить к выходу мощную нагрузку. Эта функция экономит энергию. Для радиолюбителей, переделывающих трансформаторы в регулируемый блок питания, это недостаток.

    Возможна реализация системы автозапуска и защиты от короткого замыкания.Несмотря на недостатки, электронный трансформатор всегда будет самым дешевым типом полумостового источника питания.

    В продаже можно найти более качественные и недорогие блоки питания с отдельным генератором, но все они реализованы на основе полумостовых схем с использованием самосинхронизирующихся полумостовых драйверов, таких как IR2153 и им подобных. Такие электронные трансформаторы намного лучше работают, более стабильны, реализована защита от КЗ, на входе сетевой фильтр. Но старая Taschibra остается незаменимой.

    Недостатки электронных трансформаторов

    Имеют ряд недостатков, несмотря на то, что изготовлены по хорошим схемам. Это отсутствие какой-либо защиты в дешевых моделях. У нас простейшая схема электронного трансформатора, но она работает. Именно такая схема реализована в нашем примере.

    На входе питания отсутствует сетевой фильтр. На выходе после дросселя должен быть как минимум сглаживающий электролитический конденсатор на несколько микрофарад.Но его тоже нет. Поэтому на выходе диодного моста мы можем наблюдать нечистое напряжение, то есть в схему передаются все сетевые и прочие шумы. На выходе мы получаем минимальные помехи, так как реализована гальваническая развязка.

    Рабочая частота динистора крайне нестабильна в зависимости от выходной нагрузки. Если без выходной нагрузки частота составляет 30 кГц, то с нагрузкой может наблюдаться довольно большое падение до 20 кГц, в зависимости от конкретной нагрузки трансформатора.

    Еще одним недостатком этих электронных трансформаторов является то, что они имеют переменную частоту и ток на выходе. Чтобы использовать его в качестве источника питания, необходимо выпрямить ток. Необходимо выпрямить импульсными диодами. Обычные диоды здесь не подходят из-за повышенной рабочей частоты. Поскольку в таких блоках питания не реализована защита, нужно только замкнуть выходные провода, блок не только выйдет из строя, но и взорвется.

    При этом при КЗ ток в трансформаторе увеличивается до максимума, поэтому выходные ключи (силовые транзисторы) просто лопнут.Выходит из строя и диодный мост, так как они рассчитаны на рабочий ток 1 ампер, а при коротком замыкании рабочий ток резко возрастает. Ограничивающие резисторы транзисторов, сами транзисторы, диодный выпрямитель, предохранитель, который должен защищать схему, но не делает этого, также выходят из строя.

    Могут выйти из строя еще несколько компонентов. Если у вас есть такой электронный трансформаторный блок, и он по какой-то причине случайно выходит из строя, то ремонтировать его нецелесообразно, так как это невыгодно.Один транзистор стоит 1 доллар. И готовые блоки питания также можно купить за 1 доллар, совершенно новые.

    Электронный трансформатор мощности

    Сегодня в продаже можно найти трансформаторы разных моделей мощностью от 25 Вт до нескольких сотен ватт. Трансформатор на 60 ватт выглядит так.

    Китайский производитель выпускает электронные трансформаторы мощностью от 50 до 80 Вт. Входное напряжение от 180 до 240 вольт, частота сети 50-60 герц, рабочая температура 40-50 градусов, выходная 12 вольт.

    Связанные темы:

    electrosam.ru

    Все больше радиолюбителей переходят на питание своих структур импульсными блоками питания. Сейчас на прилавках магазинов появилось много дешевых электронных трансформаторов (далее просто ЭТ).

    Проблема заключается в том, что трансформатор использует схему обратной связи (вне ОС) токовой связи, то есть чем выше ток нагрузки, тем выше базовый ток ключей, поэтому трансформатор не запускается без нагрузки , или при низкой нагрузке напряжение меньше 12В, и даже при коротком замыкании базовый ток ключей растет и они выходят из строя, а часто и резисторы в основных схемах.Устраняется все это довольно просто – меняем ОС по току на ОС по напряжению, вот схема переделки. Красный указывает, что нужно изменить:

    Итак, снимаем обмотку связи на коммутирующем трансформаторе и ставим перемычку.

    Далее наматываем 1-2 витка на силовой трансформатор и 1 на переключающий, используем в ОС резистор от 3-10 Ом мощностью не менее 1 ватт, чем выше сопротивление, тем ниже ток защиты от короткого замыкания.

    Если вас пугает нагрев резистора, вы можете использовать вместо него лампочку фонарика (2,5-6,3 В). Но при этом ток срабатывания защиты будет очень мал, так как сопротивление горячей нити накала лампы достаточно велико.

    Трансформатор теперь тихо запускается без нагрузки, и есть защита от короткого замыкания.

    При замкнутом выходе ток на вторичке падает, и соответственно ток падает на обмотку ОС – ключи блокируются и генерация нарушается, только при КЗ ключи сильно нагреваются, т.к. динистор пытается запустить цепь, а ведь короткое замыкание на ней и процесс повторяется.Таким образом, данный электронный трансформатор выдерживает режим включения не более 10 секунд. Вот видео, как работает защита от короткого замыкания в переделанном устройстве:

    Извините за качество, снято на мобильный телефон. Вот еще фото переделки ЕТ:

    Но помещать конденсатор фильтра в корпус ЕТ не рекомендую, сделал это на свой страх и риск, так как температура внутри уже немаленькая, а там нет места достаточно, конденсатор может вздуться и можно услышать БА-БУМ 🙂 Но не факт, пока все работает нормально, время покажет… Позже перепроектировал два трансформатора на 60 и 105 Вт, вторичные обмотки перемотали под свои нужды, вот фото как разделить сердечник W-образного трансформатора (в блоке питания 105 Вт).

    Еще можно отправить маломощный импульсный блок питания на большой, при этом заменив ключи, диоды сетевого моста, конденсаторы полумоста и, конечно же, ферритовый трансформатор.

    Вот несколько картинок – ЭТ был перепроектирован с 60 Вт на 180 Вт, транзисторы заменены на MJE 13009, конденсаторы 470 нФ и трансформатор намотан на два свернутых кольца К32 * 20 * 6.

    Первичная обмотка 82 витка в двух сердечниках диаметром 0,4 мм. Перепродажа согласно вашим требованиям.

    И все же, чтобы не сжечь ЭТ при экспериментах или любой другой аварийной ситуации, лучше подключить его последовательно с лампой накаливания той же мощности. В случае короткого замыкания или другой поломки лампа загорится, а вы спасете радиодетали. С вами был AVG (Марьян).

    el-shema.ru

    Схема электронного трансформатора для галогенных ламп 12В.Как работает электронный трансформатор?

    Работа трансформатора будет основана на преобразовании тока из сети с напряжением 220 В. Устройства разделены по количеству фаз, а также по индикатору перегрузки. На рынке представлены модификации однофазного и двухфазного типов. Параметр тока перегрузки колеблется от 3 до 10 А. При необходимости можно сделать электронный трансформатор своими руками. Однако для этого, прежде всего, важно ознакомиться с устройством модели.

    Схема модели

    Схема электронного трансформатора для галогенных ламп 12 В предполагает использование проходного реле. Обмотка приложена напрямую с фильтром. В схеме есть конденсаторы для увеличения тактовой частоты. Выпускаются они открытого и закрытого типа … В однофазных версиях используются выпрямители. Эти элементы необходимы для увеличения проводимости тока.

    В среднем чувствительность моделей 10 мВ. С помощью расширителей решаются проблемы с перегрузкой сети.Если рассматривать двухфазную модификацию, то в ней используется тиристор. В указанный элемент обычно устанавливают резисторы. Их емкость в среднем 15 пФ. Уровень токопроводимости в этом случае зависит от нагрузки на реле.

    Как сделать самому?

    Сделать электронный трансформатор своими руками несложно. Для этого важно использовать проводное реле. Желательно подобрать для него расширитель импульсного типа. Конденсаторы используются для увеличения параметра чувствительности устройства.Многие специалисты рекомендуют устанавливать резисторы с изоляторами.

    Фильтры припаяны для защиты от скачков напряжения. Если рассматривать самодельную однофазную модель, то целесообразнее выбрать модулятор на 20 Вт. Выходное сопротивление в цепи трансформатора должно быть 55 Ом. Выходные контакты припаиваются напрямую для подключения устройства.

    Конденсаторно-резистивные устройства

    Схема электронного трансформатора для галогенных ламп 12 В предполагает использование проводного реле. В этом случае резисторы устанавливаются за пластиной.Как правило, используются модуляторы открытого типа. Также в схему электронного трансформатора для галогенных ламп 12В входят выпрямители, подбираемые с фильтрами.

    Усилители необходимы для решения проблем переключения. Параметр выходного сопротивления в среднем 45 Ом. Токопроводимость, как правило, не превышает 10 мкм. Если рассматривать однофазную модификацию, то в ней есть триггер. Некоторые специалисты используют триггеры для повышения проводимости. Однако в этом случае значительно увеличиваются тепловые потери.

    Трансформаторы регуляторы

    Трансформатор 220-12 В с регулятором сделать довольно просто. Реле в этом случае стандартно является проводным. Регулятор устанавливается непосредственно с модулятором. Есть кенотрон для решения проблем с обратной полярностью. Его можно использовать с крышкой или без нее.

    Спусковой механизм в этом случае подключается посредством проводов. Указанные элементы способны работать только с расширителями импульсов. В среднем параметр проводимости трансформаторов этого типа не превышает 12 мкм.Также важно отметить, что величина отрицательного сопротивления зависит от чувствительности модулятора. Как правило, оно не превышает 45 Ом.

    Использование проводных стабилизаторов

    Трансформатор 220-12 В с проводным стабилизатором встречается очень редко. Для нормальной работы устройства требуется качественное реле. Показатель отрицательного сопротивления в среднем составляет 50 Ом. В этом случае стабилизатор крепится к модулятору. Указанный элемент в первую очередь предназначен для понижения тактовой частоты.

    В этом случае тепловые потери трансформатора незначительны. Однако важно отметить, что на спусковой крючок оказывается большое давление. Некоторые специалисты рекомендуют в этой ситуации использовать емкостные фильтры. Они продаются с гидом или без него.

    Модели диодного моста

    Трансформатор на 12 В этого типа выполнен на основе селективных триггеров. Показатель порогового сопротивления у моделей в среднем 35 Ом. Трансиверы устанавливаются для решения проблем с понижением частоты.Используются непосредственно диодные мосты с разной проводимостью. Если рассматривать однофазные модификации, то в этом случае резисторы подбираются на двух пластинах. Показатель проводимости не превышает 8 мкм.

    Тетроды для трансформаторов позволяют значительно повысить чувствительность реле. Модификации с усилителями очень редки. Основная проблема с этим типом трансформатора – отрицательная полярность. Это происходит из-за повышения температуры реле. Чтобы исправить эту ситуацию, многие специалисты рекомендуют использовать управляемые триггеры.

    Модель Taschibra

    Схема электронного трансформатора для галогенных ламп 12В включает в себя спусковой крючок для двух пластин. Реле в модели проводного типа. Расширители используются для решения задач с пониженной частотой. Всего в модели три конденсатора. Таким образом, проблемы с перегрузкой сети возникают редко. В среднем параметр выходного сопротивления поддерживается на уровне 50 Ом. По мнению специалистов, выходное напряжение на трансформаторе не должно превышать 30 Вт. В среднем чувствительность модулятора составляет 5.5 мкм. Однако в этом случае важно учитывать нагрузку на расширитель.

    Устройство RET251C

    Указанный электронный трансформатор для ламп изготавливается с выходным адаптером. Расширитель модели дипольного типа. Всего в устройстве три конденсатора. Резистор используется для устранения проблем с отрицательной полярностью. Конденсаторы модели перегреваются редко. Модулятор подключается напрямую через резистор. Всего в модели два тиристора.Они в первую очередь отвечают за параметр выходного напряжения. Также тиристоры предназначены для обеспечения стабильной работы расширителя.

    Трансформатор GET 03

    Трансформатор (12 Вольт) этой серии очень популярен. Всего в модели два резистора. Они расположены рядом с модулятором. Если говорить об индикаторах, важно отметить, что частота модификации составляет 55 Гц. Устройство подключается через выходной адаптер.

    Расширитель сочетается с изолятором.Два конденсатора используются для устранения проблем с отрицательной полярностью. В представленной модификации нет регулятора. Индекс проводимости трансформатора составляет 4,5 мкм. Выходное напряжение колеблется в районе 12 В.

    Устройство ЭЛТР-70

    Указанный электронный трансформатор 12 В включает в себя два проходных тиристора. Отличительной особенностью модификации считается высокая тактовая частота … Таким образом, процесс преобразования тока будет происходить без скачков напряжения. Эспандер модели используется без крышки.

    Есть триггер для понижения чувствительности. Устанавливается стандартно селективного типа. Отрицательное сопротивление 40 Ом. Это считается нормальным для однофазной модификации. Также важно отметить, что устройства подключаются через выходной адаптер.

    Модель ELTR-60

    Этот трансформатор обеспечивает высокую стабильность напряжения. Модель относится к однофазным устройствам. Его конденсатор используется с высокой проводимостью. Проблемы с отрицательной полярностью решаются расширителем.Устанавливается за модулятором. В представленном трансформаторе отсутствует регулятор. Всего в модели используется два резистора. Их емкость составляет 4,5 пФ. По мнению специалистов, перегрев элементов случается очень редко. Выходное напряжение на реле строго 12 В.

    Трансформаторы TRA110

    Эти трансформаторы питаются от проходного реле. Расширители модели используются разной мощности. В среднем выходное сопротивление трансформатора составляет 40 Ом. Модель относится к двухфазным модификациям.Его пороговый показатель частоты составляет 55 Гц. В данном случае резисторы – дипольного типа. Всего в модели два конденсатора. Для стабилизации частоты при работе устройства действует модулятор. Проводники модели спаяны с высокой проводимостью.

    fb.ru

    Переделка электронного трансформатора | all-he

    Электронный трансформатор – сетевой импульсный блок питания, который предназначен для питания галогенных ламп на 12 вольт. Подробнее об этом приборе читайте в статье «Электронный трансформатор (введение)».

    Устройство имеет довольно простую схему. У простого двухтактного автогенератора, который выполнен по полумостовой схеме, рабочая частота около 30 кГц, но этот показатель сильно зависит от выходной нагрузки.

    Схема такого блока питания очень нестабильна, не имеет никакой защиты от КЗ на выходе трансформатора, возможно, из-за этого схема пока не нашла широкого распространения в радиолюбительских кругах. Хотя в последнее время на различных форумах идет раскрутка этой темы.Люди предлагают различные варианты доработки таких трансформаторов. Сегодня я постараюсь объединить все эти улучшения в одной статье и предложить варианты не только для улучшений, но и для того, чтобы сделать ET более мощным.

    Не будем углубляться в основы работы схемы, а сразу приступим к делу. Постараемся доработать и увеличить мощность китайского ET Taschibra на 105 Вт.

    Для начала хочу объяснить, почему я решил взяться за питание и переделку таких трансформаторов.Дело в том, что недавно сосед попросил заставить его заказать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, компактное и легкое. Собирать не хотел, но потом наткнулся на интересные статьи, в которых рассматривалась переделка электронного трансформатора. Это натолкнуло меня на мысль – почему бы не попробовать?

    Таким образом, было приобретено несколько ЭТ мощностью от 50 до 150 Вт, но эксперименты с переделкой не всегда заканчивались удачно, выжил только ЭТ мощностью 105 Вт. Недостаток такого агрегата в том, что у него трансформатор некруглый, а потому перематывать или наматывать витки неудобно.Но другого выхода не было и пришлось переделывать именно этот блок.

    Как известно, эти агрегаты без нагрузки не включаются, это не всегда является преимуществом. Планирую получить надежное устройство, которое можно будет беспрепятственно использовать в любых целях, не опасаясь, что блок питания может сгореть или выйти из строя в случае короткого замыкания.

    Номер ревизии 1

    Суть идеи состоит в том, чтобы добавить защиту от КЗ, а также устранить указанный выше недостаток (активация схемы без выходной нагрузки или с маломощной нагрузкой).

    Глядя на сам блок, мы видим простейшую схему ИБП, я бы сказал, что она не полностью разработана производителем. Как известно, если замкнуть вторичную обмотку трансформатора, то менее чем за секунду цепь выйдет из строя. Резко нарастает ток в цепи, моментально выходят из строя ключи, а иногда и основные ограничители. Таким образом, ремонт схемы обойдется дороже стоимости (цена такого ЭТ около 2,5 долларов).

    Трансформатор обратной связи состоит из трех отдельных обмоток.Две из этих обмоток питают основные цепочки для ключей.

    Для начала снимаем обмотку связи на трансформаторе ОС и ставим перемычку. Эта обмотка включена последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора. Затем наматываем всего 2 витка на силовой трансформатор и один виток на кольцо (трансформатор OC). Для намотки можно использовать проволоку диаметром 0,4-0,8 мм.

    Далее нужно подобрать резистор под ОС, в моем случае 6.2 Ом, но резистор можно подобрать сопротивлением 3-12 Ом, чем выше сопротивление этого резистора, тем меньше ток защиты от короткого замыкания. Резистор в моем случае – это резистор с проволочной обмоткой, что я не советую. Подбираем мощность этого резистора 3-5 Вт (можно использовать от 1 до 10 Вт).

    При коротком замыкании на выходной обмотке импульсного трансформатора ток во вторичной обмотке падает (в стандартных схемах ЕТ при КЗ ток увеличивается, отключая ключи).Это приводит к снижению тока в обмотке ОС. Таким образом, генерация останавливается, сами ключи блокируются.

    Единственный недостаток такого решения – при длительном коротком замыкании на выходе схема выходит из строя, так как клавиши нагреваются и достаточно прочны. Не подвергайте выходную обмотку короткому замыканию длительностью более 5-8 секунд.

    Схема теперь запустится без нагрузки, одним словом мы получили полноценный ИБП с защитой от КЗ.

    Номер ревизии 2

    А теперь попробуем немного сгладить сетевое напряжение от выпрямителя. Для этого мы будем использовать индукторы и сглаживающий конденсатор. В моем случае использовался готовый дроссель с двумя независимыми обмотками. Этот дроссель был снят с ИБП DVD-плеера, хотя можно использовать и самодельные дроссели.

    После перемычки следует подключить электролит емкостью 200 мкФ с напряжением не менее 400 вольт.Емкость конденсатора выбирается исходя из мощности блока питания 1 мкФ на 1 ватт мощности. Но как вы помните, наш блок питания рассчитан на 105 Вт, почему конденсатор используется на 200 мкФ? Вы поймете это очень скоро.

    Ревизия № 3

    Теперь о главном – запитке электронного трансформатора и реально ли? Фактически, есть только один надежный способ включения без особых модификаций.

    Для включения удобно использовать ЭТ с кольцевым трансформатором, так как потребуется перемотка вторичной обмотки, по этой причине мы заменим наш трансформатор.

    Сетевая обмотка протянута по всему кольцу и содержит 90 витков провода 0,5-0,65 мм. Обмотка намотана на двух свернутых ферритовых кольцах, снятых с ЭП мощностью 150 Вт. Вторичная обмотка наматывается исходя из потребностей, в нашем случае она рассчитана на 12 вольт.

    Планируется увеличить мощность до 200 Вт. Поэтому электролит понадобился с запасом, о котором говорилось выше.

    Заменяем конденсаторы полумоста на 0.5 мкФ, в штатной схеме у них ёмкость 0,22 мкФ. Мы заменяем биполярные переключатели MJE13007 на MJE13009. Силовая обмотка трансформатора содержит 8 витков, обмотка выполнена с 5 жилами 0,7 мм провода, так что у нас в первичной обмотке имеется провод с общим сечением 3,5 мм.

    Двигайтесь дальше. До и после дросселей ставим пленочные конденсаторы емкостью 0,22-0,47 мкФ с напряжением не менее 400 Вольт (я использовал именно те конденсаторы, которые были на плате ЕТ и которые пришлось заменить для увеличения мощности).

    Далее заменяем диодный выпрямитель. В стандартных схемах используются обычные выпрямительные диоды серии 1N4007. Ток диода составляет 1 Ампер, наша схема потребляет много тока, поэтому диоды следует заменить на более мощные, чтобы избежать неприятных результатов после первого включения схемы. Можно использовать буквально любые выпрямительные диоды с током 1,5-2 Ампера, обратным напряжением не менее 400 вольт.

    Все компоненты, кроме платы генератора, смонтированы на макетной плате.Клавиши усилены теплоотводом через изолирующие прокладки.

    Продолжаем переделку электронного трансформатора, добавляя в схему выпрямитель и фильтр. Дроссели намотаны на кольцах из железного порошка (сняты с блока питания компьютера), состоят из 5-8 витков. Его удобно наматывать сразу 5 проволоками диаметром 0,4-0,6 мм каждая.

    Подбираем сглаживающий конденсатор на напряжение 25-35 Вольт; в качестве выпрямителя используется один мощный диод Шоттки (диодные сборки от компьютерного блока питания).Можно использовать любые быстрые диоды на ток 15-20 ампер.

    all-he.ru

    СХЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП

    В настоящее время импульсные электронные трансформаторы благодаря малым габаритам и весу, невысокой цене и широкому ассортименту широко используются в массовом оборудовании. Из-за массового производства электронные трансформаторы в несколько раз дешевле обычных индуктивных трансформаторов на железной основе той же мощности. Хотя электронные трансформаторы разных фирм могут иметь разную конструкцию, схема практически одинакова.

    Возьмем, например, стандартный электронный трансформатор с маркировкой 12 В 50 Вт, который используется для питания настольной лампы. Принципиальная схема будет следующей:

    Схема электронного трансформатора работает следующим образом. Напряжение сети выпрямляется выпрямительным мостом до полусинусоиды с удвоенной частотой. Элемент D6 типа DB3 в документации называется «TRIGGER DIODE», это двунаправленный динистор, в котором полярность включения не имеет значения, и он используется здесь для запуска преобразователя трансформатора.Динистор срабатывает во время каждого цикла, начиная генерацию полумоста. использовать, например, для функции затемнения подключенной лампы. Частота генерации зависит от размера и магнитной проводимости сердечника трансформатора обратной связи и параметров транзисторов, обычно в диапазоне 30-50 кГц.

    В настоящее время начато производство более совершенных трансформаторов с микросхемой IR2161, что обеспечивает как простоту конструкции электронного трансформатора, так и сокращение количества используемых компонентов, и высокую производительность.Использование данной микросхемы значительно увеличивает технологичность и надежность электронного трансформатора для питания галогенных ламп. Принципиальная схема представлена ​​на рисунке.

    Особенности электронного преобразователя на IR2161: Интеллектуальный драйвер полумоста; Защита нагрузки от короткого замыкания с автоматическим перезапуском; Защита от перегрузки по току с автоматическим перезапуском; Развертка рабочей частоты для уменьшения электромагнитных помех; Микро пусковой ток 150 мкА; Может использоваться с фазовыми диммерами, управляемыми по переднему и заднему фронту; Компенсация смещения выходного напряжения увеличивает срок службы лампы; Плавный пуск, исключающий токовые перегрузки ламп.

    Входной резистор R1 (0,25 Вт) представляет собой своего рода предохранитель. Транзисторы MJE13003 прижаты к корпусу через изолирующую прокладку с металлической пластиной. Даже при работе с полной нагрузкой транзисторы плохо нагреваются. После выпрямителя сетевого напряжения нет конденсатора, сглаживающего пульсации, поэтому выходное напряжение электронного трансформатора при работе от нагрузки представляет собой прямоугольные колебания 40 кГц, модулированные пульсациями сетевого напряжения 50 Гц.Трансформатор Т1 (трансформатор обратной связи) – на ферритовом кольце обмотки, подключенные к базам транзисторов, содержат пару витков, обмотка, подключенная к точке соединения эмиттера и коллектора силовых транзисторов – один виток одинарного- жильный изолированный провод. Транзисторы MJE13003, MJE13005, MJE13007 обычно используются в ET. Выходной трансформатор на ферритовом W-образном сердечнике.

    Для использования электронного трансформатора в импульсном блоке питания необходимо к выходу подключить выпрямительный мост на высокочастотных мощных диодах (обычные КД202, Д245 не подойдут) и конденсатор для сглаживания пульсаций .На выходе электронного трансформатора устанавливается диодный мост на диодах КД213, КД212 или КД2999. Словом, нужны диоды с низким падением напряжения в прямом направлении, способные хорошо работать на частотах порядка десятков килогерц.

    Преобразователь электронного трансформатора не работает нормально без нагрузки, поэтому его следует использовать там, где нагрузка постоянна по току и потребляет ток, достаточный для уверенного запуска преобразователя ET.При эксплуатации схемы необходимо учитывать, что электронные трансформаторы являются источниками электромагнитных помех, поэтому необходимо установить LC-фильтр для предотвращения проникновения помех в сеть и в нагрузку.

    Я лично использовал электронный трансформатор для изготовления лампового усилителя импульсного источника питания … Также представляется возможным снабдить их мощными УНЧ класса А или светодиодными лентами, которые предназначены как раз для источников с напряжением 12 В и высокий выходной ток.Естественно, подключение такой ленты производится не напрямую, а через токоограничивающий резистор или путем корректировки выходной мощности электронного трансформатора.

    Форум электронных трансформаторов

    Обсудить статью СХЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП

    radioskot.ru

    Электронные трансформаторы для галогенных ламп 12В

    Блок питания

    На главную Радиолюбителям Блок питания

    В статье описаны так называемые электронные трансформаторы, которые по сути представляют собой импульсные понижающие преобразователи для питания галогенных ламп, рассчитанных на напряжение 12В.Предлагаются два варианта трансформаторов – на дискретных элементах и ​​на специализированной микросхеме.

    Галогенные лампы, по сути, являются более совершенной модификацией обычных ламп накаливания. Принципиальное отличие заключается в добавлении в колбу лампы паров галогеновых соединений, которые блокируют активное испарение металла с поверхности нити накала во время работы лампы. Это позволяет нагревать нить до более высоких температур, что приводит к более высокой светоотдаче и более однородному спектру излучения.Кроме того, увеличивается срок службы лампы. Эти и другие особенности делают галогенную лампу очень привлекательной для домашнего освещения и многого другого. Промышленно выпускается широкий ассортимент галогенных ламп различной мощности на напряжение 230 и 12 В. Лампы с напряжением питания 12 В обладают лучшими техническими характеристиками и более длительным сроком службы по сравнению с лампами на 230 В, не говоря уже об электробезопасности. Для питания таких ламп от сети 230 В необходимо снизить напряжение. Можно, конечно, использовать обычный сетевой понижающий трансформатор, но это дорого и непрактично.Оптимальным решением является использование понижающего преобразователя 230 В / 12 В, который в таких случаях часто называют электронным трансформатором или галогенным преобразователем. В данной статье будут рассмотрены два варианта таких устройств, оба рассчитаны на мощность нагрузки 20 … 105 Вт.

    Одним из самых простых и распространенных схемных решений понижающих электронных трансформаторов является полумостовой преобразователь. с положительной обратной связью по току, схема которой показана на рис. 1. При подключении устройства к сети конденсаторы С3 и С4 быстро заряжаются до пикового напряжения сети, образуя половину напряжения в точке подключения.Схема R5C2VS1 формирует пусковой импульс. Как только напряжение на конденсаторе C2 достигнет порога открытия динистора VS1 (24,32 В), он откроется и на базу транзистора VT2 будет подано напряжение прямого смещения. Этот транзистор откроется и ток потечет по цепи: общая точка конденсаторов С3 и С4, первичная обмотка трансформатора Т2, обмотка III трансформатора Т1, коллекторная секция – эмиттер транзистора VT2, отрицательный вывод диодного моста VD1.На обмотке II трансформатора Т1 появится напряжение, которое будет поддерживать транзистор VT2 в открытом состоянии, при этом обратное напряжение с обмотки I будет подаваться на базу транзистора VT1 (обмотки I и II включены. в противофазе). Ток, протекающий через обмотку III трансформатора Т1, быстро переведет ее в состояние насыщения. В результате напряжение на обмотках I и II Т1 будет стремиться к нулю. Транзистор VT2 начнет закрываться. Когда он будет почти полностью закрыт, трансформатор начнет выходить из насыщения.

    Рисунок: 1. Схема полумостового преобразователя с положительной обратной связью по току

    Закрытие транзистора VT2 и выход из насыщения трансформатора Т1 приведет к изменению направления ЭДС и увеличению напряжения на обмотки I и II. Теперь прямое напряжение будет подаваться на базу транзистора VT1, а противоположное – на базу VT2. Транзистор VT1 начнет открываться. Ток будет протекать по цепи: положительный вывод диодного моста VD1, участок коллектор-эмиттер VT1, обмотка III T1, первичная обмотка трансформатора T2, точка пересечения конденсаторов C3 и C4.Затем процесс повторяется, и в нагрузке образуется вторая полуволна напряжения. После запуска диод VD4 поддерживает конденсатор С2 в разряженном состоянии. Поскольку в преобразователе не используется сглаживающий оксидный конденсатор (он не нужен при работе от лампы накаливания, наоборот, его наличие ухудшает коэффициент мощности прибора), то по окончании полупериода выпрямленной сети напряжение, генерация остановится. С наступлением следующего полупериода генератор снова запустится.В результате работы электронного трансформатора на его выходе формируются колебания с частотой 30 … 35 кГц, близкие по форме к синусоидальному (рис.2), за которыми следуют пакеты с частотой 100 Гц (рис. 3).

    Рисунок: 2. Колебания с частотой 30 … 35 кГц, близкие по форме к синусоидальным

    Рисунок: 3. Колебания с частотой 100 Гц

    Важная особенность такого преобразователя заключается в том, что он не запустится без нагрузки, так как ток через обмотку III T1 будет слишком мал, и трансформатор не будет насыщаться, процесс автогенерации завершится неудачно.Эта функция делает ненужной защиту от простоя. Устройство, показанное на рис. 1 номинал стабильно запускается при мощности нагрузки 20 Вт.

    На рис. 4 представлена ​​схема усовершенствованного электронного трансформатора, в который добавлены шумоподавляющий фильтр и блок защиты от короткого замыкания нагрузки. Блок защиты собран на транзисторе VT3, диоде VD6, стабилитроне VD7, конденсаторе С8 и резисторах R7-R12. Резкое увеличение тока нагрузки приведет к увеличению напряжения на обмотках I и II трансформатора Т1 с 3… от 5 В в номинальном режиме до 9 … 10 В в режиме короткого замыкания. В результате на базе транзистора VT3 появится напряжение смещения 0,6 В. Транзистор откроется и в обход конденсатора пусковой цепи С6. В результате при следующем полупериоде выпрямленного напряжения генератор не запустится. Конденсатор С8 обеспечивает задержку срабатывания защиты около 0,5 с.

    Рисунок: 4. Схема усовершенствованного электронного трансформатора

    Второй вариант электронного понижающего трансформатора показан на рис.5. Проще повторить, так как в нем нет одного трансформатора, при этом он более функциональный. Это тоже полумостовой преобразователь, но управляемый специализированной микросхемой IR2161S. В микросхему встроены все необходимые защитные функции: от пониженного и повышенного напряжения сети, от режима холостого хода и короткого замыкания в нагрузке, от перегрева. IR2161S также имеет функцию плавного пуска, заключающуюся в плавном увеличении выходного напряжения при включении от 0 до 11,8 В в течение 1 с.Это исключает резкий скачок тока через холодную нить накала лампы, что значительно, иногда в несколько раз, увеличивает срок ее службы.

    Рисунок: 5. Второй вариант электронного понижающего трансформатора

    В первый момент, а также с приходом каждого последующего полупериода выпрямленного напряжения микросхема питается через диод VD3. от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD2. Если питание подается напрямую от сети 230 В без использования фазорегулятора (диммера), то схема R1-R3C5 не нужна.После входа в рабочий режим микросхема дополнительно питается с выхода полумоста по цепи d2VD4VD5. Сразу после запуска частота внутреннего тактового генератора микросхемы составляет около 125 кГц, что намного выше частоты выходной цепи C13C14T1, в результате напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 будет небольшим. Внутренний генератор микросхемы управляется напряжением, его частота обратно пропорциональна напряжению на конденсаторе С8.Сразу после включения этот конденсатор начинает заряжаться от внутреннего источника тока микросхемы. По мере увеличения на нем напряжения частота генератора микросхемы будет уменьшаться. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 5 В (примерно через 1 с после включения), частота снизится до рабочего значения около 35 кГц, а напряжение на выходе трансформатора достигнет номинального значения 11,8 В. Это Так реализуется мягкий пуск, после его завершения микросхема DA1 переходит в рабочий режим, в котором вывод 3 DA1 может использоваться для управления выходной мощностью.Если подключить параллельно конденсатору С8 переменный резистор сопротивлением 100 кОм, можно, изменяя напряжение на выводе 3 DA1, контролировать выходное напряжение и регулировать яркость лампы. При изменении напряжения на выводе 3 микросхемы DA1 от 0 до 5 В частота генерации изменится с 60 до 30 кГц (60 кГц при 0 В – минимальное выходное напряжение, а 30 кГц при 5 В – максимальное).

    Вход CS (контакт 4) микросхемы DA1 является входом для внутреннего усилителя сигнала ошибки и используется для контроля тока нагрузки и напряжения на выходе полумоста.В случае резкого увеличения тока нагрузки, например при коротком замыкании, падение напряжения на датчике тока – резисторах R12 и R13, а значит на выводе 4 DA1 превысит 0,56 В, внутренний компаратор переключится и остановите тактовый генератор. В случае обрыва нагрузки напряжение на выходе полумоста может превысить максимально допустимое напряжение транзисторов VT1 и VT2. Чтобы этого избежать, к входу CS через диод VD7 подключен резистивно-емкостной делитель C10R9.При превышении порогового напряжения на резисторе R9 генерация также прекращается. Более подробно режимы работы микросхемы IR2161S рассмотрены в.

    Рассчитать количество витков обмоток выходного трансформатора можно для обоих вариантов, например, с помощью несложной методики расчета можно выбрать подходящий магнитопровод по общей мощности по каталогу.

    По количеству витков первичной обмотки

    NI = (Uc max t0 max) / (2 S Bmax),

    где Uc max – максимальное напряжение сети, В; t0 max – максимальное время открытого состояния транзисторов, мкс; S – площадь поперечного сечения магнитопровода, мм2; Bmax – максимальная индукция, Т.

    Число витков вторичной обмотки

    где k – коэффициент трансформации, в нашем случае можно принять k = 10.

    Чертеж печатной платы первого варианта электронного трансформатора (см. Рис. 4) показан на рис. 6, расположение элементов – на рис. 7. Внешний вид собранной платы показан на рис. 8. чехлы. Электронный трансформатор собран на плате из стеклопластика, покрытого с одной стороны фольгой толщиной 1,5 мм. Все элементы для поверхностного монтажа устанавливаются на стороне печатных проводников, выводные элементы – на противоположной стороне платы.Большая часть деталей (транзисторы VT1, VT2, трансформатор Т1, динистор VS1, конденсаторы С1-С5, С9, С10) уместятся от массовых дешевых ЭПРА для люминесцентных ламп типа Т8, например, Tridonic PC4x18 T8, Fintar 236/418, Cimex CSVT 418P, Komtex EFBL236 / 418, TDM Electric EB-T8-236 / 418 и др., Поскольку имеют схожую схемотехнику и элементную базу. Конденсаторы С9 и С10 – это металлопленочные полипропиленовые конденсаторы, рассчитанные на большой импульсный ток и переменное напряжение не менее 400 В. Диод VD4 – любой быстродействующий диод с допустимым обратным напряжением на рис.11 не менее 150 В.

    Рисунок: 6. Чертеж печатной платы первого варианта электронного трансформатора

    Рисунок: 7. Расположение элементов на плате

    Рисунок: 8 Внешний вид собранной платы

    Трансформатор Т1 намотан на кольцевой магнитопровод с магнитной проницаемостью 2300 ± 15%, его внешний диаметр 10,2 мм, внутренний диаметр 5,6 мм, толщина 5,3 мм.Обмотка III (5-6) содержит один виток, обмотки I (1-2) и II (3-4) – три витка провода диаметром 0,3 мм. Индуктивность обмоток 1-2 и 3-4 должна составлять 10 … 15 мкГн. Выходной трансформатор Т2 намотан на магнитопроводе EV25 / 13/13 (Epcos) без немагнитного зазора, материал N27. Его первичная обмотка содержит 76 витков провода 5×0,2 мм. Вторичная обмотка содержит восемь витков гибкого провода 100×0,08 мм. Индуктивность первичной обмотки составляет 12 ± 10% мГн. Дроссель шумоподавляющего фильтра L1 намотан на магнитопроводе E19 / 8/5, материал N30, каждая обмотка содержит 130 витков провода диаметром 0.25 мм. Можно использовать стандартный двухобмоточный дроссель с индуктивностью 30 … 40 мГн подходящего размера. Желательно использовать конденсаторы С1, С2 Х-класса.

    Чертеж печатной платы второго варианта электронного трансформатора (см. Рис. 5) показан на рис. 9, расположение элементов – на рис. 10. Плата также изготовлена ​​из стеклотекстолита. фольга с одной стороны, элементы для поверхностного монтажа расположены со стороны печатных проводников, выводные элементы – с противоположной стороны.Внешний вид готового устройства показан на рис. 11 и рис. 12. Выходной трансформатор Т1 намотан на магнитопровод R29.5 (Epcos), материал N87. Первичная обмотка содержит 81 виток провода 0,6 мм, вторичная обмотка – 8 витков провода 3х1 мм. Индуктивность первичной обмотки 18 ± 10% мГн, вторичной 200 ± 10% мГн. Трансформатор Т1 рассчитан на максимальную мощность до 150 Вт; для подключения такой нагрузки транзисторы VT1 и VT2 необходимо установить на радиатор – алюминиевую пластину площадью 16 мм… 18 мм2, 1,5 … 2 мм толщиной. Однако в этом случае потребуется соответствующая переделка печатной платы. Также выходной трансформатор можно использовать с первой версии устройства (вам нужно будет добавить на плате отверстия для другой распиновки). Транзисторы STD10NM60N (VT1, VT2) можно заменить на IRF740AS или аналогичные. Стабилитрон VD2 должен иметь мощность не менее 1 Вт, напряжение стабилизации – 15,6 … 18 В. Конденсатор С12 – желательно дисковый керамический на номинальное постоянное напряжение 1000 В.Конденсаторы С13, С14 – металлопленочные полипропиленовые, рассчитанные на большой импульсный ток и переменное напряжение не менее 400 В. Каждая из резистивных цепей R4-R7, R14-R17, R18-R21 может быть заменена одним оконечным резистором соответствующего сопротивление и мощность, но надо будет менять печатную плату.

    Рисунок: 9. Чертеж печатной платы второго варианта электронного трансформатора

    Рисунок: 10. Расположение элементов на плате

    Рисунок: 11.Внешний вид готового устройства

    Рисунок: 12. Внешний вид собранной платы

    Литература

    1. IR2161 (S) & (PbF). Микросхема управления галогенным преобразователем. – URL: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2161.pdf (24.04.15).

    2. Питер Грин. Электронный преобразователь с регулируемой яркостью 100 ВА для низковольтного освещения. – URL: http: // www.irf.com/technical-info/refdesigns/ irplhalo1e.pdf (24.04.15).

    3. Ферриты и аксессуары. – URL: http: // en.tdk.eu/tdk-en/1 80386 / tech-library / epcos-Publications / ferrites (24.04.15).

    Дата публикации: 30.10.2015

    Мнения читателей

    • Веселин / 08.11.2017 – 22: 18Какие электронные трансформаторы доступны на рынке с ними 2161 или аналогичные
    • Эдвард / 26.12.2016 – 13:07 Здравствуйте, а можно ли вместо трансформатора 160Вт поставить 180Вт? Спасибо.
    • Михаил / 21.12.2016 – 22:44 Переделал вот эти http://ali.pub/7w6tj
    • Юрий / 05.08.2016 – 17:57 Здравствуйте! Можно ли узнать частоту переменного напряжения на выходе трансформатора для галогенных ламп? Спасибо.

    Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по вышеуказанному материалу:

    www.radioradar.net

    Электронный трансформатор – это сетевой импульсный источник питания с очень хорошими характеристиками. Такие блоки питания лишены защиты от короткого замыкания на выходе, но этот дефект можно исправить. Сегодня я решил представить весь процесс увеличения мощности электронных трансформаторов для галогенных ламп. Мы превратим китайский ЭК мощностью 150 Вт в мощный ИБП, который можно использовать практически для любых целей.Вторичная обмотка импульсного трансформатора в моем случае содержит только один виток. Обмотка намотана 10 проводами по 0,5 мм. Блок питания рассчитан на мощность до 300 Вт, поэтому его можно использовать для вуферов типа Holton, Lanzar, Marshall Leach и др. При желании на базе такого ИБП можно собрать мощный лабораторный блок питания. Мы знаем, что многие ИБП этого типа не включаются без нагрузки, это недостаток электронных трансформаторов Tashibra мощностью 105 Вт.

    У нашей схемы такого недостатка нет, схема запускается без нагрузки и может работать с маломощными нагрузками (светодиоды и т.д.). Для включения необходимо внести несколько переделок. Необходимо перемотать импульсный трансформатор, подобрать конденсаторы полумоста, заменить диоды в выпрямителе и использовать более мощные переключатели. В моем случае использовались диоды на полтора ампера, которые я не заменял, но обязательно заменил их любыми диодами с обратным напряжением не менее 400 Вольт и с током 2 Ампера и более.


    Сначала переделаем импульсный трансформатор. На плате можно увидеть кольцевой трансформатор с двумя обмотками, обе обмотки необходимо снять. Затем берем еще одно подобное кольцо (снятое с того же блока) и склеиваем. Сетевая обмотка состоит из 90 витков, витки вытянуты по всему кольцу.


    Диаметр провода, которым наматывается обмотка, 0,5 … 0,7 мм. Далее наматываем вторичную обмотку. Один виток дает, например, полтора вольта – чтобы получить выходное напряжение 12 Вольт, обмотка должна содержать 8 витков (но есть и другие значения).


    Далее заменяем конденсаторы полумоста. В стандартной схеме используются конденсаторы емкостью 0,22 мкФ на 630 Вольт, которые были заменены на конденсаторы емкостью 0,5 мкФ на 400 Вольт. Выключатели питания серии MJE13007, которые были заменены на более мощные – MJE13009.


    На этом переделка практически завершена и уже можно подключаться к сети 220 вольт. Проверив работоспособность схемы, идем дальше. Дополняем ИБП сетевым напряжением. Фильтр содержит дроссели и сглаживающий конденсатор.Электролитический конденсатор выбираем из расчета 1 мкФ на 1 Вольт, для наших 300 Вт выбираем конденсатор емкостью 300 мкФ с минимальным напряжением 400 вольт. Затем переходим к дросселям. Я использовал готовый дроссель, его сняли с другого ИБП. Дроссель имеет две отдельные обмотки по 30 витков провода 0,4 мм.


    Можно поставить предохранитель на ввод питания, но в моем случае он уже был на плате. Предохранитель выбран на 1,25 – 1,5 Ампера. Теперь все готово, уже можно дополнить схему выпрямителем на выходе и сглаживающими фильтрами.Если вы планируете собрать на базе такого ИБП автомобильное зарядное устройство, то на выходе будет достаточно одного мощного диода Шоттки. К таким диодам относится мощный импульсный диод серии STPR40, который часто используется в компьютерных блоках питания. Сила тока указанного диода составляет 20 Ампер, но для блока питания на 300 Вт и 20 Ампер маловато. Без проблем! Дело в том, что указанный диод содержит два одинаковых диода на 20 Ампер, вам просто нужно соединить между собой два крайних вывода корпуса.Теперь у нас есть полный диод на 40 ампер. Диод нужно будет установить на достаточно большой радиатор, так как последний будет довольно сильно перегреваться, может понадобиться небольшой кулер.

    Недавно в магазине наткнулся на электронный трансформатор для галогенных ламп. Стоит такой трансформатор копейки – всего 2,5 доллара, что в несколько раз дешевле стоимости используемых в нем компонентов. Блок покупался для экспериментов. Как позже выяснилось, у него не было защиты и при коротком замыкании произошел настоящий взрыв… Трансформатор был достаточно мощный (150 ватт), поэтому в подъезде установили предохранитель, который буквально лопнул. После проверки выяснилось, что сгорела половина комплектующих. Ремонт будет дорогим, да и нервы и время тратить не нужно, лучше купить новый. На следующий день было куплено сразу три трансформатора на 50, 105 и 150 ватт.

    Блок планировалось доработать, так как это был ИБП – без каких-либо фильтров и защит.

    После доработки должен был получиться мощный ИБП, главная особенность которого – компактность.
    Для начала установка была оснащена сетевым фильтром.

    Дроссель снят с блока питания DVD плеера, он состоит из двух одинаковых обмоток, каждая из которых содержит 35 витков провода 0,3 мм. Только проходя через фильтр, на главную цепь подается напряжение. Для сглаживания низкочастотных помех использовались конденсаторы по 0,1 мкФ (выбираем на напряжение 250-400 вольт). Светодиод показывает наличие сетевого напряжения.

    Регулятор напряжения

    А схема использовалась только на одном транзисторе.Это простейшая схема, она содержит пару компонентов и работает очень хорошо. Минус схемы в том, что транзистор перегревается при больших нагрузках, но это не так уж и плохо. В схеме можно использовать любые мощные биполярные НЧ транзисторы обратной проводимости – КТ803,805,819,825,827 – рекомендую использовать последние три. Подстроечный резистор можно взять с сопротивлением 1 … 6,8к, берем дополнительный защитный резистор мощностью 0,5-1 Вт.
    Регулятор готов, идем дальше.

    Защита

    Еще одна простая схема, по сути, защита от чрезмерного использования. Реле буквально любое 10-15 Ампер. Также можно использовать любой выпрямительный диод с током 1 ампер и более (отлично справляется широко используемый 1N4007). Светодиод сигнализирует неправильную полярность. Эта система отключает напряжение, если тестируемое устройство подключено к выходу короткого замыкания или неправильно подключено. Блок питания можно использовать для проверки работоспособности самодельных УНЧ, преобразователей, автомагнитол и т. Д., при этом не нужно бояться, что вдруг перепутаете полярность блока питания.

    В будущем мы рассмотрим еще несколько простых изменений электронного трансформатора, а пока у нас есть простой, компактный и мощный ИБП, который можно использовать в качестве лабораторного блока для новичка.

    Перечень радиоэлементов
    Обозначение Тип Номинал номер Примечание Оценка Моя записная книжка
    T1 Транзистор биполярный

    KT827A

    1 В блокнот
    VD1 Выпрямительный диод

    1N4007

    1 В блокнот
    Диодный мост 1 В блокнот
    C1, C2 Конденсатор 0.1 мкФ 2 В блокнот
    C3 Конденсатор 0,22 мкФ 1 В блокнот
    C4-C5 Конденсатор электролитический 3300 мкФ 2 В блокнот
    R2 Резистор

    480 Ом

    1 В блокнот
    R3 Переменный резистор 1 кОм 1 В блокнот
    R4 Резистор

    2.2 кОм

    1 В блокнот
    R5 Резистор

    Содержание статьи:

    Электрооборудование в нашем доме, включая освещение, работает от электричества напряжением 220В. А вот обычные лампочки с вольфрамовой нитью накаливания остались в прошлом. Эффективность низкая, долговечность низкая, а частота 50 Гц создает дополнительную нагрузку на зрение.Выход – использовать трансформатор для галогенных ламп и с его помощью использовать галогенные лампы высокой частоты, питающиеся от электричества низкого напряжения.

    Трансформатор для галогенных ламп понижает напряжение с 220В до 12В. Галогенные лампы светят именно от электричества 12В.

    Первый тип устройств – обмоточный трансформатор для галогенных ламп – состоит из двух медных обмоток, которые взаимодействуют посредством электромагнитного поля.

    Сегодня электронный трансформатор для галогенных ламп перед обмоточным индукционным имеет свои преимущества:

    Перечисленные особенности обеспечивают долговечность работы, продлевают срок службы как трансформатора, так и галогенных ламп.

    Примечание: электронный трансформатор для галогенных ламп имеет КПД 95-99% против 75-80% у обмоточного трансформатора.

    Расчет и выбор понижающих трансформаторов осуществляется по двум основным критериям:

    Первый параметр показывает, какое напряжение галогенные лампы можно подключать с помощью трансформатора. Второй дает общую мощность подключенных к нему ламп. Значение основных параметров указано на крышке корпуса трансформатора.

    Примечание: галогенные лампы подключаются параллельно через трансформатор. В этом случае их мощность суммируется, а напряжение остается неизменным. В отличие от параллельного соединения, последовательное напряжение суммируется.

    Если необходимо подключить большое количество галогенных ламп, их следует разделить на группы. Для этого можно привести следующие аргументы:

    Разделив освещение на группы, мы обеспечиваем выполнение этого условия.

    Совет: трансформатор для галогенных ламп, особенно индукционных, во время работы может сильно нагреваться.Это необходимо учитывать при выборе места для его установки.

    Широко используемый трансформатор (рис. 2) включает двунаправленный динистор «TRIGGER DIODE» и работает следующим образом: диодный мост выпрямляет переменное напряжение в полусинусоидальную волну с удвоенной частотой. Двунаправленный динистор D6 запускает преобразователь трансформатора и генерацию полумоста, что позволяет довести частоту электрического тока на выходе до 30-50 кГц.

    В настоящее время используются более совершенные трансформаторы с микросхемой IR2161.Использование микросхемы, имеющей всего 8 контактов, значительно повысило надежность устройств трансформаторов, прежде всего за счет уменьшения количества составляющих компонентов. Еще он отличается высокой технологичностью, а именно:

    У трансформатора для галогенных ламп есть своя «родственница» – трансформатор для светодиодного освещения. Но даже при одинаковой номинальной мощности и выходном напряжении эти трансформаторы не являются взаимозаменяемыми устройствами.

    Дело в том, что в галогенной лампе источником света является нить накаливания.Совершенно другая физика заложена в свечении светодиода. Электрический ток проходит через соединение P / N диода и отдает часть энергии в виде фотона света. Эта разница в физическом явлении свечения галогенной лампы и светодиода предъявляет разные требования к трансформаторам. Не углубляясь в глубокий анализ осциллограмм трансформаторов в рамках данной статьи, сделаем входы:

    Эл схемы регуляторов напр 0 220 вольт.Схема тиристорного регулятора напряжения простая, принцип работы. Как это работает

    8 основных схем регулятора своими руками. Топ-6 брендов регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Наиболее часто задаваемые вопросы о регуляторах напряжения. + ТЕСТ на самоконтроль

    Регулятор напряжения Это специализированное электрическое устройство, предназначенное для плавного изменения или регулировки напряжения, подаваемого на электрическое устройство.

    Регулятор напряжения

    Важно помнить! Устройства этого типа предназначены для изменения и регулировки напряжения питания, а не тока.Ток регулируется грузоподъемностью!

    ИСПЫТАНИЕ:

    4 вопроса о регуляторах напряжения

    1. Для чего нужен регулятор:

    а) Изменение напряжения на выходе устройства.

    б) Разрыв цепи электрического тока

    1. От чего зависит мощность регулятора:

    а) От источника входного тока и от исполнительного органа

    б) От размера потребителя

    1. Основные детали устройства, собраны вручную:

    а) Стабилитрон и диод

    б) Симистор и тиристор

    1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

    а) Источник питания со стабилизированным напряжением микросхемы

    б) Ограничить потребление тока электролампами

    ответов.

    2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

    Схема № 1.

    Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения – регулятор на тиристорах, включенных в обратном направлении. Это создаст синусоидальный выходной сигнал желаемой величины.


    Входное напряжение до 220В, через предохранитель идет на нагрузку, а через второй проводник, через кнопку включения, синусоидальная полуволна идет на катод и анод тиристоров VS1 и VS2.А через переменный резистор R2 регулируется выходной сигнал. Два диода VD1 и VD2 оставляют после себя только положительную полуволну, приходящую на управляющий электрод одного из тиристоров , , что приводит к его обнаружению.

    Важно! Чем выше сигнал тока на тиристорном ключе, тем больше он откроется, то есть тем больше тока может пройти через себя.

    Световой индикатор предназначен для контроля входной мощности и вольтметр для настройки выходной мощности.

    Схема № 2.

    Отличительной особенностью данной схемы является замена двух тиристоров на один симистор . Это упрощает схему, делает ее более компактной и легкой в ​​изготовлении.


    В схеме есть и предохранитель, и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, и он управляет базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работы с переменным током. Ток, проходящий через резистор R3, приобретает определенное значение, он будет управлять степенью открытия симистора . После этого он выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы C1, C2, C3 и C4, служат для гашения пульсаций входного сигнала и фильтрации его от посторонних шумов и нерегулируемых частот.

    Как избежать 3 распространенных ошибок при работе с симистором.

    1. Буква после кодового обозначения симистора говорит о его максимальном рабочем напряжении: A – 100V, B – 200V, V – 300V, G – 400V.Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и В для регулировки 0-220 вольт – такой симистор выйдет из строя.
    2. Симистор, как и любой другой полупроводниковый прибор, сильно нагревается во время работы, стоит подумать об установке радиатора или активной системы охлаждения.
    3. При использовании симистора в цепях нагрузки с большим потреблением тока необходимо четко подбирать устройство по заявленному назначению. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 Вт каждая, будет потреблять всего 2 ампера.Выбирая из каталога, необходимо смотреть на максимальный рабочий ток устройства. Итак, симистор MAC97A6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а MAC228A8 способен пропускать до 8 А и подходит для этой нагрузки.

    3 Основные моменты при изготовлении мощного РН и тока своими руками

    Устройство выдерживает нагрузки до 3000 Вт. Он построен на использовании мощного симистора и управляет своим затвором или ключом динистора .

    Динистор – это такой же симистор, только без управляющего выхода. Если симистор открывается и начинает пропускать ток через себя, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым до тех пор, пока не исчезнет, ​​то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше открывающегося барьера. Он будет оставаться разблокированным до тех пор, пока ток между электродами не упадет ниже уровня блокировки.


    Как только положительный потенциал достигает управляющего электрода, он открывается и пропускает переменный ток, и чем сильнее этот сигнал, тем выше напряжение между его выводами и, следовательно, нагрузкой.Для регулирования степени открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта схема устанавливает ограничение тока на ключе. симистор, и конденсаторы сглаживают пульсации входного сигнала.

    2 основных принципа изготовления PH 0-5 вольт

    1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный потенциал используются специальные микросхемы серии LM.
    2. Питание микросхем осуществляется только постоянным током.

    Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типичную схему регулятора.

    Микросхемы серии

    LM предназначены для снижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе устройства есть 3 выхода:

    • Первый вывод – это входной сигнал.
    • Второй вывод – это выходной сигнал.
    • Третий выход – управляющий электрод.

    Принцип работы устройства очень прост – входное высокое напряжение положительного значения подается на вход-выход и затем преобразуется внутри микросхемы.Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на контрольной «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предела для этой серии.


    В цепь подается входное напряжение не выше 28 вольт, которое необходимо выпрямить. Снимать можно со вторичной обмотки силового трансформатора или от регулятора высокого напряжения. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3.Конденсатор С1 сглаживает пульсации входного сигнала. Переменный резистор R1 на 5000 Ом устанавливает выходной сигнал. Чем выше ток, который проходит через себя, тем выше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 поступает в нагрузку. Чем выше емкость конденсатора, тем плавнее он на выходе.

    Регулятор напряжения 0 – 220В

    Верхние 4 микросхемы стабилизации 0-5 Вольт:

    1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом входного сигнала до 25 вольт и током нагрузки не более 0.1 ампер.
    2. 142EN5A – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не более 15 вольт.
    3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1,5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
    4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2,5 А. Входное напряжение не должно превышать 40 вольт.

    PH на 2 транзисторах

    Используется в цепях регуляторов особо мощных.В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но ключевой вывод управляется через транзисторы каскада . Это реализовано следующим образом: переменный резистор регулирует ток, который течет к базе первого маломощного транзистора, а через переход коллектор-эмиттер управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления большими токами нагрузки.


    Ответы на 4 самых распространенных нормативных вопроса:

    1. Каков допустимый допуск выходного напряжения? Для заводских устройств крупных фирм отклонение не превысит + -5%
    2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который переключает цепь.
    3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти устройства чаще всего используются для питания микросхем и различных плат.
    4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они используются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

    4 Diy RN Схемы и схема подключения

    Кратко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

    Схема 1.

    Очень простая схема подключения и плавной регулировки паяльника. Используется для предотвращения подгорания и перегрева жала паяльника. В схеме используется мощный симистор , который управляется резистором тиристорно-регулируемой цепи .


    Схема 2.

    Схема на основе микросхемы фазорегулирования типа 1182ПМ1. Она контролирует степень открытия симистора , управляет нагрузкой. Они используются для плавного регулирования степени яркости ламп накаливания.

    Схема 3.

    Самая простая схема регулирования нагрева жала паяльника. Выполнен в очень компактной конструкции с использованием доступных компонентов. Нагрузка управляется одним тиристором, степень включения которого регулируется переменным резистором.Также есть диод для защиты от обратного напряжения. Тиристор,

    В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, и китайские регуляторы напряжения не отстают от общей тенденции. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

    Есть возможность выбрать любой регулятор именно под ваши требования и нужды. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, что является очень хорошей ценой.Но все же стоит обратить внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая оно все равно очень низкое.

    В последнее время в нашей повседневной жизни все чаще используются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких устройств регулируют яркость свечения ламп, температуру электронагревательных приборов, скорость вращения электродвигателей.

    Подавляющее большинство тиристорных регуляторов напряжения имеют существенные недостатки, ограничивающие их возможности.Во-первых, они вносят довольно заметные помехи в электрическую сеть, что часто негативно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно использовать только для управления нагрузкой с активным сопротивлением – электрической лампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать вместе с индуктивной нагрузкой – электродвигателем, трансформатором.

    Между тем, все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента будет выполнять не тиристор, а мощный транзистор.

    Принципиальная схема

    Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не мешает работе электрической сети и работает от нагрузки как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. С его помощью можно регулировать яркость люстры или настольной лампы, температуру нагрева паяльника или электроплиты, скорость вращения двигателя вентилятора или дрели, а также напряжение на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения – от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в цепи управления одного транзистора не более 100 Вт.

    Регулирующим элементом устройства является транзистор VT1. Диодный мост VD1 … VD4 выпрямляет сетевое напряжение, так что на коллектор VT1 всегда подается положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5 … 8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

    Рис. Принципиальная схема мощного регулятора напряжения сети 220 В.

    Переменный резистор R1 используется для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает базовый ток транзистора.Диод VD5 защищает VT1 от отрицательного напряжения на его базе. Устройство подключается к сети с помощью вилки XP1. Гнездо XS1 используется для подключения нагрузки.

    Регулятор работает следующим образом … После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение подается одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

    В этом случае выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора C1 и переменного резистора R1, генерирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети присутствует напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 – эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 – коллектор-эмиттер VT1, VD4.

    Величина тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая ползунок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, регулируют величину тока коллектора VT1.Этот ток и, следовательно, ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

    При крайнем правом положении двигателя переменного резистора на схеме транзистор будет полностью открыт и «доза» электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальному значению. Если ползунок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 будет заблокирован, и ток через нагрузку не будет протекать.

    Управляя транзистором, мы фактически контролируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке.При этом транзистор работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, присущих тиристорным устройствам.

    Конструкция и детали

    А теперь перейдем к дизайну устройства. Диодные мосты, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на печатной плате размером 55х35 мм из фольгированного гетинакса или печатной платы толщиной 1 … 2 мм (рис. 9.7).

    В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор – КТ812А (Б), КТ824А (Б), КТ828А (Б), КТ834А (Б, В), КТ840А (Б), КТ847А или КТ856А.Диодные мосты: VD1 … VD4 – КЦ410В или КЦ412В, VD6 – КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 – серии D7, D226 или D237.

    Резистор переменный – типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный – ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Конденсатор оксидный – К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор – ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 – от телевизоров «Юность» или любой другой маломощный с вторичным напряжением 5 … 8 В.

    Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер – ТЗ-С или любой другой сетевой.XP1 – вилка стандартная, XS1 – розетка.

    Все элементы регулятора помещены в пластиковый корпус размером 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса установлен тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Гнездо нагрузки и гнездо предохранителя смонтированы на одной из боковых стенок корпуса.

    На этой же стороне делается отверстие для шнура питания. Внизу корпуса установлены транзистор, трансформатор и печатная плата.Транзистор должен быть оборудован радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3 … 5 мм.

    Рис. Печатная плата для мощного регулятора напряжения сети 220 В.

    Регулятор не требует регулировки. При правильной установке и обслуживаемых деталях он начинает работать сразу после подключения к сети.

    А теперь несколько рекомендаций для желающих улучшить устройство. Изменения в основном связаны с увеличением выходной мощности регулятора.Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 – 200 Вт, а для КТ847 – 250 Вт.

    Если необходимо дополнительно увеличить выходную мощность устройства, можно использовать несколько параллельно соединенных транзисторов в качестве регулирующего элемента, подключив их соответствующие выводы.

    Вероятно, в этом случае регулятор придется оснастить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.Кроме того, диодный мост VD1 … VD4 потребуется заменить четырьмя более мощными диодами, рассчитанными на рабочее напряжение не менее 600 В и значение тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

    Для этой цели подходят устройства серии D231 … D234, D242, D243, D245 .. D248. Также потребуется замена VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также предохранитель должен выдерживать более высокий ток.

    Авто самоделки самоделки Самоделки для дачи Рыбак, охотник, турист Строительство, ремонт Самоделки из ненужных вещей Радиолюбителям Связь для дома Самодельная мебель Самодельный свет Домашний мастер Самоделки для бизнеса Самоделки на праздник Самоделки для женщин Оригами Оригами Бумажные модели Самоделки для детей Компьютерные самоделки Самоделки для животных доктор Еда и рецепты Эксперименты и эксперименты Полезные советы

    Эту конструкцию я использую для самодельной электроплиты, на которой мы готовим кашу для собак, и недавно применил ее для пайки железо.

    Для изготовления этого регулятора нам понадобятся:

    Пара резисторов 1 кОм может быть даже 0,25 Вт, один переменный резистор 1 мОм, два конденсатора 0,01 мкФ и
    47 нФ, один динистор, который я взял из экономичного светильника. лампочка, динистор не имеет полярности, так что паять можно как угодно, еще нужен симистор с небольшим радиатором, я использовал симистор серии ТС в металлическом корпусе на 10 ампер, но можно и КУ208Г , нам также потребуются винтовые клеммы.

    Да, кстати, немного о переменном резисторе, если поставить на 500 кОм, он будет регулировать довольно плавно, но только от 220 до 120 вольт, а если на 1 мОм, то будет жестко регулироваться с помощью интервал 5-10 вольт, но диапазон увеличится с 220 до 60 вольт.
    Итак, приступим к сборке нашего регулятора мощности, для этого нам сначала нужно сделать печатную плату.

    После того, как печатная плата готова, приступаем к установке радиодеталей на печатную плату. Первым делом припаиваем винтовые клеммы.

    И наконец, что не менее важно, мы устанавливаем радиатор и симистор.

    Вот и готов наш стабилизатор напряжения, промоем плату спиртом и проверим.

    Более подробный обзор симисторного регулятора в видеоролике. Удачной сборки.

    В последнее время в нашей повседневной жизни все чаще используются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких устройств регулируют яркость свечения ламп, температуру электронагревательных приборов, скорость вращения электродвигателей.

    Подавляющее большинство тиристорных регуляторов напряжения имеют существенные недостатки, ограничивающие их возможности.Во-первых, они вносят довольно заметные помехи в электрическую сеть, что часто негативно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников и магнитофонов. Во-вторых, их можно использовать только для управления нагрузкой с активным сопротивлением – электрической лампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать вместе с индуктивной нагрузкой – электродвигателем, трансформатором.

    Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента будет выполнять не тиристор, а мощный транзистор.

    Принципиальная схема

    Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не мешает работе электрической сети и работает от нагрузки как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. С его помощью можно регулировать яркость люстры или настольной лампы, температуру нагрева паяльника или электроплиты, скорость вращения двигателя вентилятора или дрели, а также напряжение на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения – от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в цепи управления одного транзистора не более 100 Вт.

    Регулирующим элементом устройства является транзистор VT1. Диодный мост VD1. VD4 выпрямляет сетевое напряжение, поэтому на коллектор VT1 всегда подается положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5,8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

    Рис. Принципиальная схема мощного регулятора напряжения сети 220 В.

    Переменный резистор R1 используется для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает базовый ток транзистора.Диод VD5 защищает VT1 от отрицательного напряжения на его базе. Устройство подключается к сети с помощью вилки XP1. Гнездо XS1 используется для подключения нагрузки.

    Регулятор работает следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение подается одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

    В этом случае выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора C1 и переменного резистора R1, генерирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети присутствует напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 – эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 – коллектор-эмиттер VT1, VD4.

    Величина тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на основе VT1. Вращая ползунок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, регулируют величину тока коллектора VT1.Этот ток и, следовательно, ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

    В крайнем правом положении двигателя переменного резистора согласно схеме транзистор будет полностью открыт и «доза9». электричество, потребляемое нагрузкой, будет соответствовать номиналу. Если ползунок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 будет заблокирован, и ток через нагрузку не будет протекать.

    Управляя транзистором, мы фактически контролируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке.При этом транзистор работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, присущих тиристорным устройствам.

    Конструкция и детали

    А теперь перейдем к устройству устройства. Диодные мосты, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 установлены на печатной плате размером 55 × 35 мм из фольгированного гетинакса или печатной платы толщиной 1,2 мм (рис. 9.7).

    В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор – КТ812А (Б), КТ824А (Б), КТ828А (Б), КТ834А (Б, В), КТ840А (Б), КТ847А или КТ856А.Диодные мосты: VD1. VD4 – КЦ410В или КЦ412В, VD6 – КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 – серии D7, D226 или D237.

    Резистор переменный – типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный – ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Конденсатор оксидный – К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор – ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 – от ТВ «Юность9»; или любой другой маломощный с вторичным напряжением 5,8 В.

    Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер – ТЗ-С или любой другой сетевой.XP1 – вилка стандартная, XS1 – розетка.

    Все элементы регулятора помещены в пластиковый корпус размером 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса установлен тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Гнездо нагрузки и гнездо предохранителя смонтированы на одной из боковых стенок корпуса.

    На этой же стороне проделано отверстие для шнура питания. Внизу корпуса установлены транзистор, трансформатор и печатная плата.Транзистор должен быть оборудован радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3,5 мм.

    Рис. Печатная плата для мощного регулятора напряжения сети 220 В.

    Регулятор не требует регулировки. При правильной установке и обслуживаемых деталях он начинает работать сразу после подключения к сети.

    А теперь несколько рекомендаций для желающих улучшить устройство. Изменения в основном связаны с увеличением выходной мощности регулятора.Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 – 200 Вт, а для КТ847 – 250 Вт.

    При необходимости дальнейшего увеличения выходной мощности В устройстве несколько параллельно соединенных транзисторов можно использовать в качестве регулирующего элемента, подключив их соответствующие выводы.

    Возможно, в этом случае регулятор придется оборудовать небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.Кроме того, диодный мост VD1. VD4 нужно будет заменить четырьмя более мощными диодами, рассчитанными на рабочее напряжение не менее 600 В и значение тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

    Для этого подойдут устройства серии D231. Д234, Д242, Д243, Д245. D248. Также потребуется замена VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также предохранитель должен выдерживать более высокий ток.

    Современная электросеть спроектирована таким образом, что в ней часто возникают скачки напряжения.Допустимы изменения тока, но он не должен превышать 10% от принятых 220 вольт. Прыжки плохо сказываются на работоспособности различных электроприборов, и очень часто они начинают выходить из строя. Чтобы этого не происходило, мы начали использовать стабилизаторы мощности для выравнивания входящего тока. При определенной фантазии и навыках можно изготавливать различные типы устройств стабилизации, при этом симисторный стабилизатор остается наиболее эффективным.

    На рынке такие устройства либо дорогие, либо зачастую некачественные.Понятно, что мало кто захочет переплачивать и получить неэффективное устройство. В этом случае вы сможете собрать его с нуля своими руками. Так родилась идея создания регулятора мощности на основе диммера. Диммер, слава богу, у меня был, но он немного не работал.

    Ремонт симисторного регулятора – Диммер

    На этом изображении показана заводская электрическая схема диммера Leviton, который работает от 120 вольт. Если проверка неработающих диммеров показала, что сгорел только симистор, то можно приступать к процедуре его замены.Но здесь вас могут поджидать сюрпризы. Дело в том, что есть диммеры, в которых установлены какие-то странные симисторы с разными номерами. Вполне возможно, что найти информацию о них даже в даташите не удастся. Кроме того, в таких симисторах контактная площадка изолирована от электродов симистора (симистора). Хотя, как видите, контактная площадка сделана из меди и даже не покрыта пластиком, как корпуса транзисторов. Такие симисторы очень легко ремонтировать.

    Также обратите внимание на способ припайки симисторов к радиатору, он сделан заклепками, они полые. При использовании изолирующих прокладок этот способ крепления не рекомендуется. Да такое крепление не очень надежное. Вообще ремонт такого симистора займет много времени и вы потратите нервы именно из-за установки симистора такого типа, диммер просто не рассчитан на такие габариты симистора (симистора).

    Полые заклепки следует удалять с помощью сверла, которое заточено под определенным углом. а точнее под углом 90 °, вы также можете использовать для этой работы боковые резаки.

    При неаккуратной работе есть вероятность повреждения радиатора. чтобы этого не произошло, правильнее делать это только с другой стороны. где расположен симистор.

    Радиаторы из очень мягкого алюминия могут слегка деформироваться при заклепке. Поэтому необходимо шлифовать контактные поверхности наждачной бумагой.

    Если вы используете симистор без гальванической развязки, разделяющей электроды и контактную площадку, то вы должны применить эффективный метод изоляции.

    На изображении показано. как это сделано. Чтобы случайно не протолкнуть в этом месте стенки радиатора. в месте крепления симистора необходимо сточить большую часть крышки у винта, чтобы не зацепиться за поручень потенциометра или стабилизатора мощности, а затем под головку винта подложить шайбу.

    Вот как должен выглядеть симистор после изоляции от радиатора. Для лучшего отвода тепла необходимо приобрести специальную теплопроводную пасту КПТ-8.

    На рисунке показано, что находится под кожухом радиатора

    Теперь все должно работать

    Заводская схема регулятора мощности

    На основе схемы заводского регулятора мощности вы можете построить макетную плату регулятора для вашего сетевого напряжения.

    Вот схема регулятора, который адаптирован для работы в сети со статическим напряжением 220 вольт. Эта схема отличается от оригинала лишь несколькими деталями, а именно, при ремонте мощность резистора R1 была увеличена в несколько раз, значения R4 и R5 уменьшены в 2 раза, а динистор составил 60 вольт. было заменено на два. которые последовательно соединены 30-вольтовыми динисторами VD1, VD2. Как видите, неисправный диммер можно не только отремонтировать своими руками, но и легко настроить под свои нужды.

    Это рабочая модель регулятора мощности. Теперь вы точно знаете, какую схему вы получите при правильном ремонте. Эта схема не требует подбора дополнительных деталей и сразу готова к использованию. Может потребоваться отрегулировать положение ползунка триммера R4. Для этих целей ползунки потенциометра R4 и R5 устанавливаются в крайнее верхнее положение, затем меняется положение ползунка R4, после чего лампа загорается с минимальной яркостью, а затем ползунок следует немного сдвинуть в противоположное направление.На этом процесс установки завершен! Но стоит отметить, что этот регулятор мощности работает только с нагревательными приборами и лампами накаливания, а с двигателями или мощными устройствами результаты могут быть непредсказуемыми. Для начинающих мастеров-любителей с небольшим опытом такая работа – самое лучшее.

    РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

    Всем привет! В прошлой статье я рассказал, как сделать регулятор напряжения постоянного тока … Сегодня мы сделаем регулятор напряжения переменного тока 220В.Дизайн довольно легко повторить даже новичкам. Но при этом регулятор выдерживает нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления этого регулятора нам понадобится несколько комплектующих:

    1. Резистор 4,7кОм млт-0,5 (даже 0,25 Вт пойдет).
    2. Переменный резистор 500кОм-1мОм, с 500кОм будет регулировать достаточно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. При 1 мОм регулировать будет жестче, то есть регулировать с интервалом 5-10 вольт, но диапазон увеличится, можно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно установить со встроенным переключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
    3. Динистор DB3. Вы можете получить это от экономичных ламп LSD. (Возможна замена на отечественный Х202).
    4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиоаппаратуре.
    5. Энергосберегающие светодиоды.
    6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
    7. Винтовые клеммы. (Можно обойтись без них, просто припаяв провода к плате).
    8. Маленький радиатор (до 0,5 кВт не нужен).
    9. Конденсатор пленочный на 400 вольт, от 0,1 мкФ до 0.47 мкФ.

    Схема регулятора переменного напряжения:

    Приступим к сборке устройства. Для начала вытравим и сотрем доску. Печатная плата – ее рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант представил друг сергей – здесь.

    Далее припаиваем конденсатор. На фото конденсатор со стороны лужения, т.к. у моего экземпляра конденсатора ножки были слишком короткие.

    Паяем динистор.Динистор не имеет полярности, поэтому вставляем как угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и клеммник под винт. Выглядит это примерно так:

    И в итоге последний этап – поставить радиатор на симистор.

    Но фото готового устройства уже в чехле.

    Регулятор не требует дополнительной настройки. Видео этого устройства:

    Хочу отметить, что его можно устанавливать не только в сеть 220В на обычную бытовую технику и электроинструменты.но и к любому другому источнику переменного тока напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). Я был с тобой Варенье-: D

    Полупроводниковый прибор, имеющий 5 p-n-переходов и способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором. Из-за невозможности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок они в настоящее время не нашли широкого применения в мощных промышленных установках.

    Там их успешно заменяют схемы на тиристорах и транзисторах IGBT. Но компактные размеры устройства и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили использовать их там, где указанные недостатки не существенны.

    Сегодня симисторные цепи можно найти во многих бытовых приборах, от фенов до пылесосов, ручных электроинструментов и электрических нагревательных устройств, где требуется плавное регулирование мощности.

    Принцип работы

    Регулятор мощности на симисторе работает как электронный ключ, периодически открывая и закрываясь, с частотой, задаваемой схемой управления. В разблокированном состоянии симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит, потребитель получает только часть номинальной мощности.

    Сделай сам

    На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невысоки, часто они не соответствуют требованиям потребителя.По этой причине мы рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

    Схема прибора

    Самый простой вариант схемы, рассчитанный на работу с любой нагрузкой. Электронные компоненты традиционные, принцип управления – фазово-импульсный.

    • симистор VD4, 10 А, 400 В;
    • динистор VD3, порог открытия 32 В;
    • потенциометр R2.

    Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, заряжает конденсатор C1 каждой полуволной. Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает 32 В, динистор VD3 открывается, и C1 начинает разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который открывается для протекания тока к нагрузке.

    Продолжительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (постоянное значение) и сопротивления R2. Мощность нагрузки прямо пропорциональна значению сопротивления потенциометра R2.

    Дополнительная схема из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавного и точного регулирования выходной мощности.Ограничение тока, протекающего через VD3, осуществляется резистором R4. Таким образом достигается длительность импульса, необходимая для открытия VD4. Предохранитель Ex. 1 защищает схему от токов короткого замыкания.

    Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. В результате ток не выпрямляется, и появляется возможность подключить индуктивную нагрузку, например, трансформатор.

    Симисторы следует выбирать в соответствии с размером нагрузки, исходя из расчета 1 А = 200 Вт.

    • Динистор DB3;
    • Симистор TC106-10-4, VT136-600 или другие с требуемым номинальным током 4-12A.
    • Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
    • Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
    • Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

    Обратите внимание, что схема наиболее распространенная, с небольшими вариациями. Например, динистор можно заменить диодным мостом, или RC-цепь шумоподавления может быть установлена ​​параллельно симистору.

    Более современной является схема с управлением симистором от микроконтроллера – PIC, AVR или другие. Эта схема обеспечивает более точное регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, но также более сложна в реализации.

    Схема симисторного регулятора мощности

    Регулятор мощности необходимо собирать в следующей последовательности:

    1. Определите параметры устройства, на котором будет работать разработанное устройство. Параметры включают: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и ​​номинальный ток в амперах.
    2. Выберите тип устройства (аналоговое или цифровое), выберите элементы по мощности нагрузки. Вы можете проверить свое решение в одной из программ моделирования электрических цепей – Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн-аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
    3. Рассчитайте тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В), умноженное на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальной допустимой токовой нагрузки указаны в характеристиках симистора. Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подбирайте радиатор по расчетной мощности.
    4. Купите необходимые электронные компоненты … радиатор и печатную плату.
    5. Разложите контактные дорожки на плате и подготовьте площадки для установки элементов. Обеспечьте монтажную плату для симистора и радиатора.
    6. Установите элементы на плату с помощью пайки. Если невозможно подготовить печатную плату, можно использовать поверхностный монтаж для соединения компонентов с помощью коротких проводов. При сборке особое внимание обратите на полярность подключения диодов и симистора. Если на них нет маркировки штырей, то прозвоните их цифровым мультиметром или «дугой».
    7. Проверить смонтированную цепь мультиметром в режиме сопротивления. Полученный товар должен соответствовать оригинальному дизайну.
    8. Надежно прикрепите симистор к радиатору. Не забудьте проложить изолирующую прокладку теплопередачи между симистором и радиатором. Надежно заизолируйте крепежный винт.
    9. Поместите собранную схему в пластиковый корпус.
    10. Напомним, что на контактах элементов присутствует опасное напряжение.
    11. Отвинтите потенциометр до минимума и выполните тестовое включение. Измерить мультиметром напряжение на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра, наблюдайте за изменением напряжения на выходе.
    12. Если результат вас устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировку мощности.

    Излучатель мощности симистора

    Регулировка мощности

    Потенциометр отвечает за регулировку мощности, через которую заряжаются конденсатор и цепь разряда конденсатора.Если параметры выходной мощности неудовлетворительны, следует выбрать номинал сопротивления в цепи разряда и, при небольшом диапазоне регулировки мощности, номинал потенциометра.

    • продлить срок службы лампы, отрегулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
    • выберите тип цепи и параметры компонентов в соответствии с запланированной нагрузкой.
    • тщательно отработать схемотехнических решений.
    • будьте осторожны при сборке схемы … соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
    • Не забывайте, что электричество присутствует во всех элементах цепи и оно смертельно опасно для человека.

    Проверка конденсатора мультиметром

  • Как выбрать светодиодную лампу для дома

  • Выбор фотореле для уличного освещения

  • НЕСКОЛЬКО СХЕМ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ

    РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА SYMISTOR

    Особенностями предлагаемого устройства являются использование D-триггера для построения генератора, синхронизированного с сетевым напряжением, и способ управления симистором одиночным импульсом, длительность которого регулируется автоматически.В отличие от других методов импульсного управления симистором, этот метод не критичен к наличию индуктивной составляющей в нагрузке. Импульсы генератора следуют с периодом примерно 1,3 с.
    Микросхема DD 1 питается током, протекающим через защитный диод, расположенный внутри микросхемы между ее выводами 3 и 14. Он протекает, когда напряжение на этом выводе, подключенном к сети через резистор R 4 и диод VD 5, превышает допустимое значение. напряжение стабилизации стабилитрона VD 4…

    К. ГАВРИЛОВ, Радио, 2011, № 2, с. 41

    ДВУХКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

    Регулятор содержит два независимых канала и позволяет поддерживать необходимую температуру для различных нагрузок: температуры жала паяльника, электрического утюга, электронагревателя, электроплиты и т. Д. Глубина регулирования составляет 5 … 95% от электросеть. Схема регулятора питается выпрямленным напряжением 9 … 11 В с трансформаторной развязкой от сети 220 В с малым потреблением тока.


    В.Г. Никитенко, О.В. Никитенко, Радиоаматор, 2011, № 4, с. 35

    СИМИСТОР РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ

    Особенностью симисторного регулятора является то, что количество полупериодов сетевого напряжения, подаваемого на нагрузку при любом положении управляющего элемента, оказывается четным. В результате не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует намагничивание магнитных цепей, подключенных к регулятору трансформаторов и электродвигателей.Мощность регулируется изменением количества периодов подачи переменного напряжения на нагрузку в течение определенного промежутка времени. Регулятор предназначен для регулирования мощности устройств со значительной инерцией (ТЭНов и т. Д.).
    Не подходит для регулировки яркости освещения, так как лампы будут сильно мигать.

    В. КАЛАШНИК, Н. ЧЕРЕМИСИНОВА, В. ЧЕРНИКОВ, Радиомир, 2011, № 5, с. 17–18

    РЕГУЛЯТОР ШУМОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ

    Большинство регуляторов напряжения (мощности) выполнено на тиристорах по фазоимпульсной схеме управления.Как известно, такие устройства создают заметный уровень радиопомех. Предлагаемый регулятор лишен этого недостатка. Особенностью предлагаемого регулятора является такой контроль амплитуды переменного напряжения, при котором форма выходного сигнала не искажается, в отличие от фазоимпульсного управления.
    Регулирующим элементом является мощный транзистор VT1 в диагонали диодного моста VD1-VD4, включенный последовательно с нагрузкой. Главный недостаток устройства – невысокий КПД.Когда транзистор выключен, ток через выпрямитель и нагрузку не протекает. Если на базу транзистора подается управляющее напряжение, он открывается, ток начинает течь через его коллектор-эмиттер, диодный мост и нагрузку. Напряжение на выходе регулятора (при нагрузке) увеличивается. Когда транзистор включен и находится в режиме насыщения, почти все сетевое (входное) напряжение подается на нагрузку. Управляющий сигнал формируется маломощным блоком питания, собранным на трансформаторе Т1, выпрямителе VD5 и сглаживающем конденсаторе С1.
    Переменный резистор R1 используется для регулирования тока базы транзистора и, следовательно, амплитуды выходного напряжения. При перемещении ползунка переменного резистора в верхнее положение по схеме напряжение на выходе уменьшается, а в нижнее – увеличивается. Резистор R2 ограничивает максимальный управляющий ток. Диод VD6 защищает блок управления при пробое коллекторного перехода транзистора. Регулятор напряжения смонтирован на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм.5 мм. Транзистор VT1 следует установить на радиатор площадью не менее 200 см2. При необходимости диоды VD1-VD4 заменяются на более мощные, например, D245A, а также ставятся на радиатор.

    Если прибор собран без ошибок, он сразу начинает работать и практически не требует настройки. Вам просто нужно выбрать резистор R2.
    С регулирующим транзистором КТ840Б мощность нагрузки не должна превышать 60 Вт … Его можно заменить приборами: КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ828Б с допустимой рассеиваемой мощностью 50 Вт.; КТ856А -75 Вт .; КТ834А, КТ834Б – 100 Вт; КТ847А-125 Вт. Увеличить мощность нагрузки можно, если параллельно соединить регулирующие транзисторы одного типа: коллекторы и эмиттеры соединены между собой, а базы соединены с двигателем переменного резистора через отдельные диоды и резисторы.
    В приборе используется малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 5 … 8 В. Выпрямительный блок КЦ405Э можно заменить любым другим или собрать из отдельных диодов с допустимым прямым током не менее необходимого. базовый ток регулирующего транзистора.Те же требования предъявляются к диоду VD6. Конденсатор С1 – оксидный, например К50-6, К50-16 и др., На номинальное напряжение не менее 15 В. Переменный резистор R1 – любой с номинальной рассеиваемой мощностью 2 Вт. При установке и настройке прибора, соблюдайте меры предосторожности: элементы регулятора находятся под напряжением сети. Примечание. Чтобы уменьшить искажение синусоидальной волны выходного напряжения, попробуйте исключить C1. А. Чекаров

    Регулятор напряжения на MOSFET – транзисторы (IRF540, IRF840)

    Олега Белоусов, электрика, 201 2, корп.12, стр. 64–66

    Потому что физический принцип Поскольку работа полевого транзистора с изолированным затвором отличается от работы тиристора и симмистора, он может многократно включаться и выключаться в течение периода напряжения сети. Частота переключения мощных транзисторов в этой схеме выбрана равной 1 кГц. Достоинством этой схемы является ее простота и возможность изменять скважность импульсов, при этом немного изменяя частоту следования импульсов.

    В авторской разработке были получены следующие длительности импульсов: 0,08 мс с периодом повторения 1 мс и 0,8 мс с периодом повторения 0,9 мс в зависимости от положения ползунка резистора R2.
    Можно отключить напряжение на нагрузке, замкнув переключатель S 1, при этом затворы полевых МОП-транзисторов выставят напряжение, близкое к напряжению на 7 выводе микросхемы. При разомкнутом тумблере напряжение на нагрузке в авторской копии устройства могло изменяться резистором R 2 в пределах 18… 214 В (измерено прибором TES 2712).
    Принципиальная схема такого регулятора показана на рисунке ниже. В регуляторе применена отечественная микросхема К561ЛН2, на двух элементах которой собран генератор с регулируемым слагаемым, а четыре элемента используются в качестве усилителей тока.

    Для исключения помех в сети 220 В после нагрузки рекомендуется подключать дроссель, намотанный на ферритовом кольце диаметром 20 … 30 мм до заполнения его проволокой 1 мм.

    Генератор тока нагрузки на биполярных транзисторах (КТ817, 2SC3987)

    Бутов А.Л., Радиоконструктор, 201 2, вып. 7, стр. 11–12

    Имитатор нагрузки в виде регулируемого генератора тока удобно использовать для проверки работоспособности и настройки источников питания. С помощью такого устройства можно не только быстро настроить блок питания, стабилизатор напряжения, но и, например, использовать его как генератор стабильного тока для зарядки и разрядки аккумуляторов, устройств электролиза, электрохимического травления печатные платы, в качестве стабилизатора тока для питания электрических ламп, для «мягкого» пуска коллекторных двигателей.
    Устройство является двухполюсным, не требует дополнительного источника питания и может быть подключено к разрыву цепи питания различных устройств и исполнительных механизмов.
    Диапазон регулировки тока от 0 … 0, 16 до 3 A, максимальная потребляемая мощность (рассеиваемая) 40 Вт, диапазон напряжения питания 3 … 30 В постоянного тока. Ток потребления регулируется переменным резистором R 6. Чем левее двигателя резистора R6 по схеме, тем больше тока потребляет прибор.При разомкнутых контактах переключателя SA 1 резистором R6 можно установить ток потребления от 0,16 до 0,8 А. При замкнутых контактах этого переключателя ток регулируется в диапазоне 0,7 … 3 А.



    Чертеж печатной платы генератора тока

    Симулятор автомобильного аккумулятора (KT827)

    В. МЕЛЬНИЧУК, Радиомир, 201 2, корп. 1 2, стр. 7–8

    При переделке компьютерных импульсных источников питания (ИБП) зарядные устройства (зарядные устройства) для автомобильных аккумуляторов должны быть чем-то загружены в процессе настройки.Поэтому я решил сделать аналог мощного стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, схема которого представлена ​​на рис.1. Резистор R 6 может регулировать напряжение стабилизации от 6 до 16 В. Всего таких устройств было изготовлено два. В первом варианте в качестве транзисторов VT 1 и VT 2 используются КТ 803.
    Внутреннее сопротивление такого стабилитрона оказалось завышенным. Так, при токе 2 А напряжение стабилизации составляло 12 В, а при 8 А – 16 В. Во втором варианте использовались составные транзисторы КТ827.Здесь при токе 2 А напряжение стабилизации составляло 12 В, а при 10 А – 12,4 В.

    Однако при регулировании более мощных потребителей, например, электрокотлов, симисторные регуляторы мощности становятся непригодными – они будут создавать слишком большие помехи в сети. Для решения этой проблемы лучше использовать регуляторы с длительным периодом включения-выключения, что однозначно исключает возникновение помех. Показан один из вариантов схемы.

    Полупроводниковый прибор с 5 pn переходами, способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором.Из-за невозможности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок они в настоящее время не нашли широкого применения в мощных промышленных установках.

    Там их успешно заменяют схемы на тиристорах и транзисторах IGBT. Но компактные размеры устройства и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили использовать их там, где указанные недостатки не существенны.

    Сегодня симисторные схемы можно найти во многих бытовых приборах, от фенов до пылесосов, ручных электроинструментов и электрических нагревательных устройств, где требуется плавное регулирование мощности.

    Принцип действия

    Регулятор мощности на симисторе работает как электронный ключ, периодически открывая и закрываясь с частотой, задаваемой схемой управления. В разблокированном состоянии симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит, потребитель получает только часть номинальной мощности.

    Сделай сам

    На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невысоки, часто они не соответствуют требованиям потребителя. По этой причине мы рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

    Схема прибора

    Самый простой вариант схемы, рассчитанный на работу с любой нагрузкой. Электронные компоненты традиционные, принцип управления – фазово-импульсный.

    Основные компоненты:

    • симистор VD4, 10 А, 400 В;
    • динистор VD3, порог открытия 32 В;
    • потенциометр R2.

    Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, заряжает конденсатор C1 каждой полуволной. Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает 32 В, динистор VD3 открывается, и C1 начинает разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который открывается для протекания тока к нагрузке.

    Продолжительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (постоянное значение) и сопротивления R2. Мощность нагрузки прямо пропорциональна значению сопротивления потенциометра R2.

    Дополнительная схема из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавного и точного регулирования выходной мощности. Ограничение тока, протекающего через VD3, осуществляется резистором R4. Таким образом достигается длительность импульса, необходимая для открытия VD4.Предохранитель Ex. 1 защищает схему от токов короткого замыкания.

    Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. В результате ток не выпрямляется, и появляется возможность подключить индуктивную нагрузку, например, трансформатор.

    Симисторы следует выбирать в соответствии с величиной нагрузки, исходя из расчета 1 А = 200 Вт.

    Используемые элементы:

    • Динистор DB3;
    • Симистор TC106-10-4, VT136-600 или другие с требуемым номинальным током 4-12A.
    • Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
    • Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
    • C1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

    Обратите внимание, что схема наиболее распространенная, с небольшими вариациями. Например, динистор можно заменить диодным мостом, или RC-цепь шумоподавления может быть установлена ​​параллельно симистору.

    Более современной является схема с управлением симистором от микроконтроллера – PIC, AVR или другие. Эта схема обеспечивает более точное регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, но также более сложна в реализации.


    Цепь регулятора мощности симистора

    Сборка

    Регулятор мощности необходимо собирать в следующей последовательности:

    1. Определите параметры устройства, на котором будет работать разработанное устройство. Параметры включают: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и ​​номинальный ток в амперах.
    2. Выберите тип устройства (аналоговое или цифровое), выберите элементы по мощности нагрузки. Вы можете проверить свое решение в одной из программ моделирования электрических цепей – Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн-аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
    3. Рассчитайте тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В), умноженное на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальной допустимой токовой нагрузки указаны в характеристиках симистора.Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подбирайте радиатор по расчетной мощности.
    4. Приобретите необходимые электронные компоненты , радиатор и печатную плату.
    5. Разложите контактные дорожки на плате и подготовьте площадки для установки элементов. Обеспечьте монтажную плату для симистора и радиатора.
    6. Установите элементы на плату с помощью пайки. Если невозможно подготовить печатную плату, можно использовать поверхностный монтаж для соединения компонентов с помощью коротких проводов.При сборке обращайте особое внимание на полярность подключения диодов и симистора. Если на них нет отметок булавками, то или «аркашки».
    7. Проверить собранную цепь мультиметром в режиме сопротивления. Полученный товар должен соответствовать оригинальному дизайну.
    8. Надежно прикрепите симистор к радиатору. Не забудьте проложить изолирующую прокладку теплопередачи между симистором и радиатором. Надежно заизолируйте крепежный винт.
    9. Поместите собранную схему в пластиковый корпус.
    10. Напомним, что на контактах элементов присутствует опасное напряжение.
    11. Отвинтите потенциометр до минимума и выполните тестовое включение. Измерить мультиметром напряжение на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра, наблюдайте за изменением напряжения на выходе.
    12. Если результат вас устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировку мощности.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *