Los reguladores de voltaje de tiristores son dispositivos diseñados para regular la velocidad y el par de motores eléctricos. La regulación de la velocidad de rotación y el par se realiza cambiando el voltaje suministrado al estator del motor y se realiza cambiando el ángulo de apertura de los tiristores. Este método de controlar un motor eléctrico se llama control de fase. Este método es un tipo de control paramétrico (amplitud).

Se pueden realizar con sistemas de control tanto cerrados como abiertos. Los reguladores de circuito abierto no proporcionan un control de velocidad satisfactorio. Su objetivo principal es regular el par para obtener el modo de funcionamiento deseado del variador en procesos dinámicos.

La parte de potencia de un regulador de voltaje de tiristores monofásico incluye dos tiristores controlados, que aseguran el flujo de corriente eléctrica en la carga en dos direcciones con un voltaje sinusoidal en la entrada.

Reguladores de tiristores con sistema de control cerrado. se utilizan, por regla general, con retroalimentación de velocidad negativa, lo que permite tener características mecánicas de transmisión bastante rígidas en la zona de baja velocidad.

Uso más efectivo reguladores de tiristores para control de velocidad y par.

Circuitos de potencia de reguladores de tiristores.

En la Fig. 1, a-d muestra posibles circuitos para conectar los elementos rectificadores del regulador en una fase. El más común de ellos es el diagrama de la Fig. 1, a. Se puede utilizar con cualquier esquema de conexión del devanado del estator. La corriente permitida a través de la carga (valor eficaz) en este circuito en modo de corriente continua es igual a:

Dónde It - valor medio permitido de corriente a través del tiristor.

Tensión máxima directa e inversa del tiristor.

Dónde k zap: factor de seguridad seleccionado teniendo en cuenta posibles sobretensiones de conmutación en el circuito; - valor efectivo de la tensión de línea de la red.

Arroz. 1. Diagramas de circuitos de potencia de reguladores de voltaje de tiristores.

En el diagrama de la Fig. 1b sólo hay un tiristor conectado a la diagonal del puente de diodos no controlados. La relación entre la carga y las corrientes del tiristor para este circuito es:

Los diodos no controlados se seleccionan para la mitad de la corriente que para un tiristor. Tensión directa máxima en el tiristor.

El voltaje inverso a través del tiristor es cercano a cero.

Esquema en la Fig. 1, b tiene algunas diferencias con el diagrama de la Fig. 1, y sobre la construcción de un sistema de control. En el diagrama de la Fig. 1, y los pulsos de control a cada uno de los tiristores deben seguir la frecuencia de la red de suministro. En el diagrama de la Fig. 1b, la frecuencia de los impulsos de control es el doble.

Esquema en la Fig. 1, c, que consta de dos tiristores y dos diodos, en términos de capacidad de control, carga, corriente y voltaje directo máximo de los tiristores es similar al circuito de la Fig. 1, a.

El voltaje inverso en este circuito es cercano a cero debido al efecto de derivación del diodo.

Esquema en la Fig. 1, g en términos de corriente y voltaje máximo directo e inverso de los tiristores es similar al circuito de la Fig. 1, a. Esquema en la Fig. 1, d difiere de los considerados en los requisitos para que el sistema de control garantice el rango requerido de cambio en el ángulo de control de los tiristores. Si el ángulo se mide desde el voltaje de fase cero, entonces para los circuitos de la Fig. 1, a-c la relación es correcta

Dónde φ - ángulo de fase de carga.

Para el diagrama de la Fig. 1, d una relación similar toma la forma:

La necesidad de aumentar el rango de cambios de ángulo complica las cosas. Esquema en la Fig. 1, d se puede utilizar cuando los devanados del estator están conectados en estrella sin cable neutro y en triángulo con la inclusión de elementos rectificadores en los cables lineales. El ámbito de aplicación del esquema especificado se limita a los accionamientos eléctricos no reversibles y reversibles con contacto inverso.

Esquema en la Fig. 4-1, d es similar en sus propiedades al diagrama de la Fig. 1, a. La corriente triac aquí es igual a la corriente de carga y la frecuencia de los pulsos de control es igual al doble de la frecuencia del voltaje de suministro. La desventaja de un circuito basado en triacs es que los valores permitidos de du/dt y di/dt son significativamente más bajos que los de los tiristores convencionales.

Para los reguladores de tiristores, el diagrama más racional se encuentra en la Fig. 1, pero con dos tiristores adosados.

Los circuitos de potencia de los reguladores se realizan con tiristores adosados ​​conectados en las tres fases (circuito trifásico simétrico), en dos y una fase del motor, como se muestra en la Fig. 1, f, g y h, respectivamente.

En los reguladores utilizados en accionamientos eléctricos de grúas, el más extendido es el circuito de conexión simétrico que se muestra en la Fig. 1, e, que se caracteriza por las menores pérdidas debido a corrientes armónicas más altas. Los valores de pérdida más altos en circuitos con cuatro y dos tiristores están determinados por la asimetría de tensión en las fases del motor.

Datos técnicos básicos de los reguladores de tiristores de la serie PCT.

Los reguladores de tiristores de la serie PCT son dispositivos para cambiar (de acuerdo con una ley determinada) el voltaje suministrado al estator de un motor asíncrono con rotor bobinado. Los reguladores de tiristores de la serie PCT se fabrican según un circuito de conmutación trifásico simétrico (Fig. 1, e). El uso de reguladores de esta serie en accionamientos eléctricos de grúas permite regular la velocidad de rotación en el rango de 10:1 y regular el par motor en modos dinámicos durante el arranque y el frenado.

Los reguladores de tiristores de la serie PCT están diseñados para corrientes continuas de 100, 160 y 320 A (corrientes máximas, respectivamente, 200, 320 y 640 A) y tensiones de 220 y 380 V CA. El regulador consta de tres bloques de potencia ensamblados en un marco común (según el número de fases de los tiristores consecutivos), un bloque de sensores de corriente y un bloque de automatización. Los bloques de potencia utilizan tiristores de tableta con refrigeradores hechos de perfiles de aluminio trefilados. La refrigeración por aire es natural. La unidad de automatización es la misma para todas las versiones de reguladores.

Los reguladores de tiristores se fabrican con un grado de protección IP00 y están destinados a su instalación en marcos estándar de controladores magnéticos del tipo TTZ, que tienen un diseño similar a los controladores de las series TA y TCA. Las dimensiones totales y el peso de los reguladores de la serie PCT se indican en la tabla. 1.

Tabla 1 Dimensiones y peso de los reguladores de voltaje de la serie PCT.

Los controladores magnéticos TTZ están equipados con contactores de dirección para invertir el motor, contactores del circuito del rotor y otros elementos de contacto de relé del accionamiento eléctrico que se comunican entre el controlador de comando y el regulador de tiristores. La estructura del sistema de control del regulador se puede ver en el diagrama funcional del accionamiento eléctrico que se muestra en la Fig. 2.

El bloque de tiristores simétrico trifásico T está controlado por el sistema de control de fase SFU. Con ayuda del controlador de comando KK en el regulador se modifica el ajuste de velocidad del BZS. A través del bloque BZS se controla en función del tiempo el contactor de aceleración KU2 en el circuito del rotor. La diferencia entre las señales de tarea y el tacogenerador TG se amplifica mediante los amplificadores U1 y US. Un dispositivo de relé lógico está conectado a la salida del amplificador ultrasónico, que tiene dos estados estables: uno corresponde a encender el contactor de dirección directa KB, el segundo corresponde a encender el contactor de dirección inversa KN.

Simultáneamente con el cambio en el estado del dispositivo lógico, la señal en el circuito de control del circuito de control se invierte. La señal del amplificador de adaptación U2 se suma a la señal de retroalimentación retardada de la corriente del estator del motor, que proviene de la unidad limitadora de corriente TO y se alimenta a la entrada de la SFU.

El bloque lógico BL también se ve influenciado por una señal del bloque sensor de corriente DT y del bloque de presencia de corriente NT, que impide la conmutación de los contactores en la dirección de corriente. El bloque BL también realiza una corrección no lineal del sistema de estabilización de la velocidad de rotación para garantizar la estabilidad de la transmisión. Los reguladores se pueden utilizar en accionamientos eléctricos de mecanismos de elevación y movimiento.

Los reguladores de la serie PCT están fabricados con un sistema limitador de corriente. El nivel límite de corriente para proteger los tiristores contra sobrecargas y para limitar el par del motor en modos dinámicos varía suavemente de 0,65 a 1,5 de la corriente nominal del regulador, el nivel límite de corriente para protección contra sobrecorriente es de 0,9 a. Corriente nominal 2,0 del regulador. Una amplia gama de cambios en los ajustes de protección garantiza el funcionamiento de un regulador del mismo tamaño estándar con motores que difieren en potencia aproximadamente 2 veces.

Arroz. 2. Diagrama funcional de un accionamiento eléctrico con regulador de tiristores del tipo PCT: KK - controlador de comando; TG - tacogenerador; KN, KB - contactores direccionales; BZS - unidad de ajuste de velocidad; BL - bloque lógico; U1, U2. Ultrasonidos: amplificadores; SFU - sistema de control de fase; DT - sensor de corriente; TI - bloque de disponibilidad actual; PARA - unidad limitadora de corriente; MT - unidad de protección; KU1, KU2 - contactores de aceleración; CL - contactor lineal: R - interruptor.

Arroz. 3. Regulador de voltaje de tiristor PCT

La sensibilidad del sistema de presencia de corriente es de 5-10 A del valor efectivo de la corriente en la fase. El regulador también proporciona protección: cero, contra sobretensiones de conmutación, contra pérdida de corriente en al menos una de las fases (unidades IT y MT), contra interferencias en la recepción de radio. Los fusibles de acción rápida del tipo PNB 5M brindan protección contra corrientes de cortocircuito.

8 circuitos reguladores básicos de bricolaje. Las 6 mejores marcas de reguladores de China. 2 esquemas. 4 Preguntas más frecuentes sobre reguladores de voltaje.+ TEST para autodiagnóstico

Regulador de voltaje es un dispositivo eléctrico especializado diseñado para cambiar o ajustar suavemente el voltaje que suministra un dispositivo eléctrico.

Regulador de voltaje

¡Importante recordar! Los dispositivos de este tipo están diseñados para cambiar y ajustar el voltaje de suministro, no la corriente. ¡La corriente está regulada por la carga útil!

PRUEBA:

4 preguntas sobre el tema de los reguladores de voltaje

1. ¿Por qué necesitas un regulador?

a) Cambio de voltaje en la salida del dispositivo.

b) Rompiendo el circuito de corriente eléctrica

1. ¿De qué depende la potencia del regulador?

a) Desde la fuente de corriente de entrada y desde el actuador.

b) Del tamaño del consumidor

1. Las partes principales del dispositivo, que puedes montar tú mismo:

a) Diodo Zener y diodo

b) Triac y tiristor

1. ¿Para qué sirven los reguladores de 0-5 voltios?

a) Suministrar al microcircuito una tensión estabilizada.

b) Limitar el consumo actual de lámparas eléctricas.

Respuestas.

2 Los circuitos BT de 0-220 voltios de bricolaje más comunes

Esquema número 1.

El regulador de voltaje más simple y conveniente de usar es regulador en tiristores conectados en direcciones opuestas. Esto creará una señal de salida sinusoidal de la magnitud requerida.

Se suministra a la carga un voltaje de entrada de hasta 220 V a través de un fusible y, a través del segundo conductor, a través del botón de encendido, una media onda sinusoidal llega al cátodo y al ánodo. tiristores VS1 y VS2. Y a través de la resistencia variable R2 se ajusta la señal de salida. Dos diodos VD1 y VD2 dejan atrás sólo una media onda positiva que llega al electrodo de control de uno de tiristores, lo que lleva a su descubrimiento.

¡Importante! Cuanto mayor sea la señal de corriente en el interruptor del tiristor, más fuerte se abrirá, es decir, más corriente podrá pasar a través de sí mismo.

Se proporciona una luz indicadora para monitorear la potencia de entrada y un voltímetro para ajustar la potencia de salida.

Esquema número 2.

Una característica distintiva de este circuito es la sustitución de dos tiristores por uno. triac. Esto simplifica el circuito, lo hace más compacto y más fácil de fabricar.

El circuito también contiene un fusible y un botón de encendido, y una resistencia de ajuste R3, y controla la base triac; este es uno de los pocos dispositivos semiconductores con la capacidad de trabajar con corriente alterna. Corriente que pasa por resistor R3 adquiere un valor determinado, controlará el grado de apertura triac. Después de esto, se rectifica en el puente de diodos VD1 y, a través de una resistencia limitadora, llega al electrodo clave del triac VS2. Los elementos restantes del circuito, como los condensadores C1, C2, C3 y C4, sirven para amortiguar las ondulaciones de la señal de entrada y filtrarla de ruidos extraños y frecuencias no reguladas.

Cómo evitar 3 errores comunes al trabajar con un triac.

1. La letra después del código triac indica su voltaje máximo de funcionamiento: A – 100 V, B – 200 V, C – 300 V, D – 400 V. Por lo tanto, no debe llevar un dispositivo con las letras A y B para ajustar 0-220 voltios; dicho triac fallará.
2. Un triac, como cualquier otro dispositivo semiconductor, se calienta mucho durante el funcionamiento; debería considerar instalar un radiador o un sistema de refrigeración activo.
3. Cuando se utiliza un triac en circuitos de carga con alto consumo de corriente, es necesario seleccionar claramente el dispositivo para el propósito indicado. Por ejemplo, una lámpara de araña con 5 bombillas de 100 vatios cada una consumirá una corriente total de 2 amperios. Al elegir del catálogo, debe observar la corriente máxima de funcionamiento del dispositivo. Entonces triac MAC97A6 está diseñado para solo 0,4 amperios y no resistirá tal carga, mientras que MAC228A8 es capaz de pasar hasta 8 A y es adecuado para esta carga.

3 puntos clave a la hora de hacer un LV potente y actual con tus propias manos

El dispositivo controla cargas de hasta 3000 vatios. Se basa en el uso de un potente triac y se controla mediante una puerta o llave. dinistor.

Dinistor- Esto es lo mismo que un triac, solo que sin salida de control. Si triac se abre y comienza a pasar corriente a través de sí mismo cuando aparece un voltaje de control en su base y permanece abierto hasta que desaparece, luego dinistor se abrirá si aparece una diferencia de potencial por encima de la barrera de apertura entre su ánodo y cátodo. Permanecerá desbloqueado hasta que la corriente entre los electrodos caiga por debajo del nivel de bloqueo.

Tan pronto como un potencial positivo llegue al electrodo de control, se abrirá y permitirá que pase la corriente alterna, y cuanto más fuerte sea esta señal, mayor será el voltaje entre sus terminales y, por lo tanto, a través de la carga. Para regular el grado de apertura se utiliza un circuito de desacoplamiento, formado por un dinistor VS1 y resistencias R3 y R4. Este circuito establece el límite de corriente en el interruptor. triac, y los condensadores suavizan las ondulaciones en la señal de entrada.

2 principios básicos en la fabricación de pH de 0-5 voltios

1. Para convertir el alto potencial de entrada en un potencial constante bajo, se utilizan microcircuitos especiales de la serie LM.
2. Los microcircuitos funcionan únicamente con corriente continua.

Consideremos estos principios con más detalle y analicemos un circuito regulador típico.

Los microcircuitos de la serie LM están diseñados para reducir el alto voltaje de CC a valores bajos. Para ello, en el cuerpo del dispositivo se encuentran 3 terminales:

• El primer pin es la señal de entrada.
• El segundo pin es la señal de salida.
• La tercera salida es el electrodo de control.

El principio de funcionamiento del dispositivo es muy simple: el alto voltaje de entrada de un valor positivo se suministra a la salida de entrada y luego se convierte dentro del microcircuito. El grado de transformación dependerá de la fuerza y ​​magnitud de la señal en la “pata” de control. De acuerdo con el pulso maestro, se creará un voltaje positivo en la salida desde 0 voltios hasta el límite para esta serie.

Se suministra al circuito la tensión de entrada, no superior a 28 voltios y que debe rectificarse. Puedes tomarlo del devanado secundario de la potencia. transformador o de un regulador de alto voltaje. Después de esto, se suministra potencial positivo al pin del microcircuito 3. El condensador C1 suaviza la ondulación de la señal de entrada. La resistencia variable R1 con un valor de 5000 ohmios establece la señal de salida. Cuanto mayor es la corriente que deja pasar, más se abre el chip. El voltaje de salida de 0-5 voltios se elimina de la salida 2 y pasa a la carga a través del condensador de suavizado C2. Cuanto mayor sea la capacitancia del condensador, más suave será la salida.

Regulador de voltaje 0 - 220v

Los 4 mejores microcircuitos estabilizadores de 0 a 5 voltios:

1. KR1157– un microcircuito doméstico, con un límite de señal de entrada de hasta 25 voltios y una corriente de carga no superior a 0,1 amperios.
2. 142EN5A– Se suministra a la entrada un microcircuito con una corriente de salida máxima de 3 amperios, no superior a 15 voltios.
3. TS7805CZ– un dispositivo con corrientes permitidas de hasta 1,5 amperios y un voltaje de entrada aumentado de hasta 40 voltios.
4. L4960– un microcircuito de pulso con una corriente de carga máxima de hasta 2,5 A. El voltaje de entrada no debe exceder los 40 voltios.

RN en 2 transistores

Este tipo se utiliza en circuitos de reguladores particularmente potentes. En este caso, la corriente a la carga también se transmite a través de un triac, pero la salida clave se controla a través de una cascada. transistores. Esto se implementa así: una resistencia variable regula la corriente que fluye hacia la base del primer transistor de baja potencia, que, a través de la unión colector-emisor, controla la base del segundo de alta potencia. transistor y ya abre y cierra el triac. Esto implementa el principio de control muy suave de grandes corrientes de carga.

Respuestas a las 4 preguntas más frecuentes sobre reguladores:

1. ¿Cuál es la desviación permitida del voltaje de salida? Para instrumentos de fábrica de grandes empresas, la desviación no excederá el + -5%.
2. ¿De qué depende la potencia del regulador? La potencia de salida depende directamente de la fuente de alimentación y del triac que conmuta el circuito.
3. ¿Para qué sirven los reguladores de 0-5 voltios? Estos dispositivos se utilizan con mayor frecuencia para alimentar microcircuitos y varias placas de circuito.
4. ¿Por qué necesitas un regulador doméstico de 0-220 voltios? Se utilizan para encender y apagar suavemente los electrodomésticos.

4 circuitos BT de bricolaje y diagrama de conexión.

Consideremos brevemente cada uno de los esquemas, características y ventajas.

Esquema 1.

Un circuito muy simple para conectar y ajustar suavemente un soldador. Se utiliza para evitar que la punta del soldador se queme y se sobrecaliente. El circuito utiliza un potente triac, que está controlado por una cadena variable de tiristores resistor.

Esquema 2.

El circuito se basa en el uso de un microcircuito de control de fase del tipo 1182PM1. Controla el grado de apertura. triac, que controla la carga. Se utilizan para controlar suavemente el grado de luminosidad de las bombillas incandescentes.

Esquema 3.

El esquema más simple para regular el calor de una punta de soldador. Realizado según un diseño muy compacto utilizando componentes de fácil acceso. La carga está controlada por un tiristor, cuyo grado de activación está regulado por una resistencia variable. También hay un diodo para proteger contra voltaje inverso. El tiristor,

LV chino 220 voltios

Hoy en día, los productos procedentes de China se han convertido en un tema bastante popular y los reguladores de voltaje chinos no se quedan atrás de la tendencia general. Veamos los modelos chinos más populares y comparemos sus principales características.

Es posible elegir cualquier regulador específicamente para sus requisitos y necesidades. De media, un vatio de potencia útil cuesta menos de 20 céntimos, lo que supone un precio muy competitivo. Pero aun así vale la pena prestar atención a la calidad de las piezas y del montaje; en el caso de los productos procedentes de China, sigue siendo muy baja.

Hace unos días compré un pequeño taladro para perforar placas de circuito impreso, pero lamentablemente gira a una frecuencia constante, pero me gustaría regular la velocidad de este taladro.

Busqué en Internet y encontré un diagrama de un regulador de voltaje de transistor para una "fuente de alimentación divertida" (Autor del canal de televisión Yunost)

Pero -12 y +12 (si tomamos estos pines de la fuente de alimentación de la computadora) darán un total de 24V, pero en la salida de nuestro regulador solo tenemos 9V. Desordenado. Pensé y decidí colocar otro diodo zener "D814B" en el circuito, igual que en nuestro circuito de 9V, y conectarlo en serie, entonces el voltaje de estabilización total será igual a 18V. Y este voltaje es suficiente para nuestro mini taladro.

Y entonces, vamos, necesitamos:
1 resistencia de 560 ohmios
2 resistencias por 1 kOhm
1 resistencia de sintonización de 10 Kom
1 transistor MP42, MP41 también es posible (yo usé este)
1 transistor P213
2 diodos zener "D814B"
Accesorios de soldadura
Un trozo de PCB (en mi caso, un trozo de plástico normal y corriente)
alambres
Alicates
Cortadores de alambre

Primero, cambiemos nuestro diagrama para que puedas entenderlo y no te confundas.

Ahora tenemos un diagrama según el cual ensamblaremos nuestro dispositivo.

Cuando tengamos un diagrama y todas las piezas que necesitamos, podremos empezar a montar con seguridad.

Tomamos nuestro plástico y le hacemos agujeros para instalar piezas.

A continuación, instalamos las piezas sobre nuestro trozo de plástico (textolita)

¡¡Importante!! El transistor P213 debe instalarse en el radiador e instalarse en nuestro circuito en el lugar con el radiador. Es mejor fijar los cables con pegamento termofusible o epoxi, porque durante la instalación logré romper el terminal del emisor.

A continuación, insertamos los cables de P213 en los agujeros del otro lado de nuestra estructura.

Luego montamos todo según el diagrama, y ​​esto es lo que obtenemos al final.

Los reguladores de potencia de tiristores son uno de los diseños de radioaficionados más comunes, y esto no es sorprendente. Después de todo, todos los que alguna vez han usado un soldador normal de 25 a 40 vatios conocen muy bien su capacidad de sobrecalentarse. El soldador comienza a humear y a silbar y, al poco tiempo, la punta estañada se quema y se vuelve negra. Ya no es posible soldar con un soldador de este tipo.

Y aquí viene al rescate el regulador de potencia, con el que se puede ajustar con bastante precisión la temperatura de soldadura. Debes guiarte por el hecho de que cuando tocas un trozo de colofonia con un soldador, humea bien, moderadamente, sin silbar ni salpicar, y con poca energía. Debe concentrarse en asegurarse de que la soldadura tenga contorno y brillo.

Para no complicar la historia, no consideraremos el tiristor en la forma de su estructura p-n-p-n de cuatro capas, dibujaremos la característica corriente-voltaje, sino que simplemente describiremos con palabras cómo funciona él, el tiristor. Para empezar, en los circuitos DC, aunque en estos circuitos casi nunca se utilizan tiristores. Después de todo, apagar un tiristor que funciona con corriente continua es bastante difícil. Es como detener un caballo al galope.

Y, sin embargo, las altas corrientes y los altos voltajes de los tiristores atraen a los desarrolladores de diversos equipos de corriente continua, generalmente bastante potentes. Para apagar los tiristores hay que recurrir a diversas complicaciones y trucos del circuito, pero en general los resultados son positivos.

La designación de un tiristor en los diagramas de circuito se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Tiristor

Es fácil ver que, por su designación en los diagramas, el tiristor es muy similar a. Si nos fijamos, el tiristor también tiene conductividad unidireccional y, por lo tanto, puede rectificar la corriente alterna. Pero sólo hará esto si se aplica un voltaje positivo al electrodo de control en relación con el cátodo, como se muestra en la Figura 2. Según la terminología antigua, a un tiristor a veces se le llamaba diodo controlado. Mientras no se aplique ningún impulso de control, el tiristor se cierra en cualquier dirección.

Figura 2.

Cómo encender el LED

Aquí todo es muy sencillo. Un LED HL1 con una resistencia limitadora R3 está conectado a una fuente de voltaje constante de 9 V (puede usar una batería Krona) a través de un tiristor Vsx. Usando el botón SB1, el voltaje del divisor R1, R2 se puede aplicar al electrodo de control del tiristor, y luego el tiristor se abrirá y el LED se encenderá.

Si ahora suelta el botón y deja de mantenerlo presionado, el LED debería seguir encendiéndose. Una pulsación tan breve del botón se puede llamar pulsada. Pulsar este botón repetidamente o incluso repetidamente no cambiará nada: el LED no se apagará, pero no brillará más ni se atenuará.

Presionaron y soltaron, y el tiristor permaneció abierto. Además, este estado es estable: el tiristor estará abierto hasta que influencias externas lo saquen de este estado. Este comportamiento del circuito indica el buen estado del tiristor, su idoneidad para funcionar en el dispositivo que se está desarrollando o reparando.

pequeña nota

Pero a menudo hay excepciones a esta regla: se presionó el botón, el LED se encendió y cuando se soltó el botón se apagó, como si nada hubiera pasado. ¿Y cuál es el problema aquí? ¿Qué hicieron mal? ¿Quizás el botón no se presionó lo suficiente o no fue muy fanático? No, todo se hizo con bastante conciencia. Simplemente la corriente a través del LED resultó ser menor que la corriente de mantenimiento del tiristor.

Para que el experimento descrito sea exitoso, solo necesita reemplazar el LED con una lámpara incandescente, luego la corriente aumentará o seleccionar un tiristor con una corriente de retención más baja. Este parámetro para tiristores tiene una distribución significativa, a veces incluso es necesario seleccionar un tiristor para un circuito específico. Y de la misma marca, con la misma letra y de la misma caja. Los tiristores importados, que recientemente han sido preferidos, funcionan algo mejor con esta corriente: son más fáciles de comprar y los parámetros son mejores.

Cómo cerrar un tiristor

Ninguna señal enviada al electrodo de control puede cerrar el tiristor y apagar el LED: el electrodo de control solo puede encender el tiristor. Por supuesto, existen tiristores bloqueables, pero su propósito es algo diferente al de los reguladores de potencia banales o los interruptores simples. Un tiristor ordinario se puede apagar solo interrumpiendo la corriente a través de la sección ánodo-cátodo.

Esto se puede hacer al menos de tres maneras. En primer lugar, es una estupidez desconectar todo el circuito de la batería. Recuerde la Figura 2. Naturalmente, el LED se apagará. Pero cuando se vuelve a conectar, no se enciende por sí solo, ya que el tiristor permanece en estado cerrado. Esta condición también es estable. Y para sacarlo de este estado, para encender la luz, solo será útil presionar el botón SB1.

La segunda forma de interrumpir la corriente a través del tiristor es simplemente cortocircuitar los terminales del cátodo y del ánodo con un cable de puente. En este caso, toda la corriente de carga, en nuestro caso es solo un LED, fluirá a través del puente y la corriente a través del tiristor será cero. Después de quitar el puente, el tiristor se cerrará y el LED se apagará. Cuando se experimenta con dichos circuitos, las pinzas se utilizan con mayor frecuencia como puente.

Supongamos que en lugar de un LED en este circuito habrá una bobina calefactora bastante potente con alta inercia térmica. Luego obtienes un regulador de potencia casi listo para usar. Si enciende el tiristor de tal manera que la espiral esté encendida durante 5 segundos y apagada durante el mismo tiempo, entonces el 50 por ciento de la potencia se libera en la espiral. Si durante este ciclo de diez segundos el interruptor se enciende solo durante 1 segundo, entonces es bastante obvio que la bobina liberará solo el 10% del calor de su potencia.

El control de potencia en un horno microondas opera en aproximadamente estos ciclos de tiempo, medidos en segundos. Simplemente mediante un relé se enciende y apaga la radiación HF. Los reguladores de tiristores funcionan a la frecuencia de la red de suministro, donde el tiempo se mide en milisegundos.

La tercera forma de apagar el tiristor.

Consiste en reducir a cero la tensión de alimentación de la carga, o incluso cambiar completamente la polaridad de la tensión de alimentación al contrario. Ésta es exactamente la situación que ocurre cuando los circuitos de tiristores se alimentan con corriente alterna sinusoidal.

Cuando la sinusoide pasa por cero, cambia de signo al opuesto, por lo que la corriente a través del tiristor se vuelve menor que la corriente de mantenimiento y luego completamente igual a cero. Así, el problema de apagar el tiristor se resuelve por sí solo.

Reguladores de potencia por tiristores. Regulación de fase

Así pues, el asunto sigue siendo pequeño. Para lograr el control de fase, simplemente necesita aplicar un pulso de control en un momento determinado. En otras palabras, el pulso debe tener una determinada fase: cuanto más cerca esté del final del semiciclo de la tensión alterna, menor será la amplitud de la tensión a través de la carga. El método de control de fase se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Control de fase

En el fragmento superior de la imagen, el pulso de control se suministra casi al comienzo del semiciclo de la sinusoide, la fase de la señal de control es cercana a cero. En la figura, este es el tiempo t1, por lo que el tiristor se abre casi al comienzo del medio ciclo y se libera potencia cercana al máximo en la carga (si no hubiera tiristores en el circuito, la potencia sería máxima) .

Las señales de control en sí no se muestran en esta figura. Idealmente, son pulsos cortos positivos con respecto al cátodo, aplicados en una determinada fase al electrodo de control. En los circuitos más simples, puede ser un voltaje que aumenta linealmente y se obtiene al cargar un condensador. Esto será discutido abajo.

En el gráfico del medio, el pulso de control se aplica en la mitad del semiciclo, que corresponde al ángulo de fase Π/2 o tiempo t2, por lo que solo la mitad de la potencia máxima se libera a la carga.

En el gráfico inferior, los pulsos de apertura se suministran muy cerca del final del semiciclo, el tiristor se abre casi antes de que esté a punto de cerrarse, según el gráfico este tiempo se designa como t3, por lo tanto, se libera una potencia insignificante en la carga.

Circuitos de conmutación de tiristores

Después de una breve consideración del principio de funcionamiento de los tiristores, probablemente podamos dar varios circuitos reguladores de potencia. Aquí no se ha inventado nada nuevo, todo se puede encontrar en Internet o en viejas revistas de ingeniería radiofónica. El artículo simplemente proporciona una breve descripción y descripción del trabajo. circuitos reguladores de tiristores. Al describir el funcionamiento de los circuitos, se prestará atención a cómo se utilizan los tiristores y qué circuitos existen para conectar los tiristores.

Como se dijo al principio del artículo, un tiristor rectifica la tensión alterna como un diodo normal. Esto da como resultado una rectificación de media onda. Érase una vez, las lámparas incandescentes de las escaleras se encendían de esta manera, a través de un diodo: había muy poca luz, deslumbraba, pero las lámparas se quemaban muy raramente. Lo mismo sucederá si el atenuador se hace con un tiristor, solo que será posible regular el brillo ya insignificante.

Por tanto, los reguladores de potencia controlan ambos semiciclos de la tensión de red. Para ello se utiliza la conexión contraparalela de tiristores o la conexión de un tiristor a la diagonal del puente rectificador.

Para aclarar esta afirmación, a continuación se considerarán varios circuitos de reguladores de potencia de tiristores. A veces se les llama reguladores de voltaje, y es difícil decidir qué nombre es más correcto, porque junto con la regulación de voltaje, también se regula la potencia.

El regulador de tiristores más simple.

Está diseñado para regular la potencia del soldador. Su diagrama se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Diagrama de un regulador de potencia de tiristor simple

No tiene sentido ajustar la potencia del soldador desde cero. Por tanto, podemos limitarnos a regular sólo un medio ciclo de la tensión de red, en este caso positivo. El semiciclo negativo pasa sin cambios a través del diodo VD1 directamente al soldador, que le proporciona la mitad de su potencia.

El semiciclo positivo pasa por el tiristor VS1, que permite la regulación. El circuito de control de tiristores es extremadamente simple. Estas son las resistencias R1, R2 y el condensador C1. El condensador se carga a través del circuito: el cable superior del circuito, R1, R2 y el condensador C1, la carga, el cable inferior del circuito.

El electrodo de control del tiristor está conectado al terminal positivo del condensador. Cuando el voltaje en el capacitor aumenta al voltaje de encendido del tiristor, este último se abre, pasando un medio ciclo positivo de voltaje, o más bien parte del mismo, a la carga. Al mismo tiempo, el condensador C1 se descarga naturalmente, preparándose así para el siguiente ciclo.

La velocidad de carga del condensador se controla mediante la resistencia variable R1. Cuanto más rápido se carga el capacitor al voltaje de apertura del tiristor, más rápido se abre el tiristor y la mayor parte del semiciclo positivo del voltaje va a la carga.

El circuito es sencillo, fiable y bastante adecuado para un soldador, aunque sólo regula medio ciclo de la tensión de red. Un circuito muy similar se muestra en la Figura 5.

Figura 5. Regulador de potencia de tiristores

Es algo más complejo que el anterior, pero permite un ajuste más suave y preciso, debido a que el circuito de generación de pulsos de control está ensamblado sobre un transistor de base dual KT117. Este transistor está diseñado para crear generadores de impulsos. Parece incapaz de nada más. Un circuito similar se utiliza en muchos reguladores de potencia, así como en fuentes de alimentación conmutadas como formador de impulsos de disparo.

Tan pronto como el voltaje en el capacitor C1 alcanza el umbral de operación del transistor, este último se abre y aparece un pulso positivo en el terminal B1, que abre el tiristor VS1. La resistencia R1 se puede utilizar para regular la velocidad de carga del condensador.

Cuanto más rápido se carga el condensador, antes aparece el pulso de apertura y mayor es el voltaje suministrado a la carga. La segunda media onda de la tensión de red pasa a la carga a través del diodo VD3 sin cambios. Para alimentar el circuito formador de pulsos de control, se utilizan el rectificador VD2, R5 y el diodo Zener VD1.

Aquí puede preguntar, ¿cuándo se abrirá el transistor y cuál es el umbral de funcionamiento? La apertura del transistor se produce en el momento en que el voltaje en su emisor E excede el voltaje en la base B1. Las bases B1 y B2 no son equivalentes, si se intercambian el generador no funcionará.

La Figura 6 muestra un circuito que permite regular ambos semiciclos del voltaje.

Figura 6.

Los transformadores, al igual que los motores eléctricos, tienen un núcleo de acero. En él, el voltaje de media onda superior e inferior debe ser simétrico. Para ello se utilizan reguladores. Los propios tiristores se ocupan de los cambios de fase. Se pueden utilizar no solo en transformadores, sino también en lámparas incandescentes y calentadores.

Si consideramos el voltaje activo, entonces se requieren circuitos que puedan soportar una gran carga para llevar a cabo el proceso inductivo. Algunos ingenieros de circuitos utilizan triacs, pero no son adecuados para transformadores con una potencia superior a 300 V. El problema aquí es la dispersión de las polaridades positivas y negativas. Hoy en día, los puentes rectificadores pueden soportar cargas activas elevadas. Gracias a ellos, el impulso de control alcanza finalmente la corriente de mantenimiento.

Circuito regulador simple

El circuito de un regulador simple incluye directamente un tiristor tipo puerta y un controlador para controlar el voltaje límite. Los transistores se utilizan para estabilizar la corriente al comienzo del circuito. Se deben utilizar condensadores delante del controlador. Algunos utilizan análogos combinados, pero este es un tema controvertido. En este caso, la capacitancia de los condensadores se estima en función de la potencia del transformador. Si hablamos de polaridad negativa, entonces los inductores se instalan solo con el devanado primario. La conexión al microcontrolador en el circuito puede realizarse a través de un amplificador.

¿Es posible hacer un regulador usted mismo?

Puede hacer un regulador de voltaje de tiristores con sus propias manos, siguiendo los circuitos estándar. Si consideramos modificaciones de alto voltaje, lo mejor es utilizar resistencias de tipo sellado. Pueden soportar una resistencia máxima de 6 ohmios. Como regla general, los análogos de vacío tienen un funcionamiento más estable, pero sus parámetros activos son más bajos. En este caso, es mejor no considerar en absoluto las resistencias de uso general. En promedio, pueden soportar una resistencia nominal de sólo 2 ohmios. En este sentido, el regulador tendrá serios problemas con la conversión actual.

Para una alta disipación de potencia, se utilizan condensadores de clase PP201. Se distinguen por su buena precisión; el cable de alta resistencia es ideal para ellos. Por último, se selecciona un microcontrolador con un circuito. En este caso no se consideran elementos de baja frecuencia. Los moduladores de un solo canal solo deben usarse junto con amplificadores. Se instalan en la primera y también en la segunda resistencia.

Dispositivos de voltaje constante

Los reguladores de voltaje constante de tiristores son muy adecuados para circuitos pulsados. Los condensadores en ellos, por regla general, se utilizan solo del tipo electrolítico. Sin embargo, pueden ser reemplazados completamente por análogos de estado sólido. El puente rectificador garantiza una buena capacidad de carga de corriente. Para una alta precisión del regulador, se utilizan resistencias de tipo combinado. Pueden mantener una resistencia máxima de 12 ohmios. En el circuito sólo pueden estar presentes ánodos de aluminio. Su conductividad es bastante buena, el condensador no se calienta muy rápidamente.

El uso de elementos de tipo vacío en dispositivos generalmente no está justificado. En esta situación, los reguladores de voltaje CC de tiristores experimentarán una reducción significativa en la frecuencia. Para configurar los parámetros del dispositivo, se utilizan microcircuitos de clase CP1145. Como regla general, están diseñados para multicanal y tienen al menos cuatro puertos. Tienen un total de seis conectores. La tasa de fallas en dicho circuito se puede reducir mediante el uso de fusibles. Deben conectarse a la fuente de alimentación únicamente a través de una resistencia.

Reguladores de voltaje CA

Un regulador de voltaje de CA de tiristor tiene una potencia de salida promedio de 320 V. Esto se logra debido a la rápida aparición del proceso de inductancia. Los puentes rectificadores se utilizan muy raramente en el circuito estándar. Los tiristores para reguladores suelen ser de cuatro electrodos. Sólo tienen tres salidas. Debido a sus altas características dinámicas, pueden soportar una resistencia máxima de 13 ohmios.

La tensión de salida máxima es de 200 V. Debido a la alta disipación de calor, no se necesitan amplificadores en el circuito. El tiristor se controla mediante un microcontrolador que está conectado a la placa. Los transistores de apagado se instalan delante de los condensadores. Además, el circuito del ánodo garantiza una alta conductividad. En este caso, la señal eléctrica se transmite rápidamente desde el microcontrolador al puente rectificador. Los problemas con la polaridad negativa se resuelven aumentando la frecuencia límite a 55 Hz. La señal óptica se controla mediante electrodos en la salida.

Modelos de carga de batería

El regulador de voltaje de carga de batería de tiristores (el diagrama se muestra a continuación) se distingue por su tamaño compacto. Puede soportar una resistencia máxima en el circuito de 3 ohmios. En este caso, la carga actual puede ser solo de 4 A. Todo esto indica las débiles características de dichos reguladores. Los condensadores en el sistema se utilizan a menudo de tipo combinado.

En muchos casos su capacitancia no supera los 60 pF. Sin embargo, mucho en esta situación depende de su serie. Los transistores de los reguladores utilizan unos de baja potencia. Esto es necesario para que el índice de dispersión no sea tan grande. Los transistores balísticos no son adecuados en este caso. Esto se debe al hecho de que sólo pueden pasar corriente en una dirección. Como resultado, el voltaje en la entrada y en la salida será muy diferente.

Características de los reguladores para transformadores primarios.

El regulador de voltaje de tiristores para el transformador primario utiliza resistencias de tipo emisor. Gracias a esto, el indicador de conductividad es bastante bueno. En general, estos reguladores se distinguen por su estabilidad. Sobre ellos se instalan los estabilizadores más habituales. Los microcontroladores de clase IR22 se utilizan para controlar la energía. El factor de amplificación actual en este caso será alto. Los transistores de la misma polaridad no son adecuados para reguladores del tipo indicado. Los expertos también aconsejan evitar puertas aisladas como elementos de conexión. En este caso, las características dinámicas del regulador se reducirán significativamente. Esto se debe al hecho de que aumentará la resistencia negativa en la salida del microcontrolador.

Regulador de tiristores KU 202

El regulador de voltaje de tiristores KU 202 está equipado con un microcontrolador de dos canales. Tiene tres conectores en total. Los puentes de diodos se utilizan muy raramente en un circuito estándar. En algunos casos, puedes encontrar varios diodos zener. Se utilizan exclusivamente para aumentar la potencia máxima de salida. También son capaces de estabilizar la frecuencia de funcionamiento en reguladores. Es más recomendable utilizar condensadores de tipo combinado en dichos dispositivos. Gracias a esto, el coeficiente de disipación se puede reducir significativamente. También se debe tener en cuenta el rendimiento de los tiristores. Las resistencias bipolares son las más adecuadas para el circuito de salida del ánodo.

Modificación con tiristor KU 202N

El regulador de voltaje de tiristores KU 202N es capaz de transmitir una señal con bastante rapidez. Por tanto, la corriente límite se puede controlar a alta velocidad. La transferencia de calor en este caso será baja. El dispositivo debe mantener la carga máxima en 5 A. Todo esto le permitirá hacer frente fácilmente a interferencias de diversas amplitudes. Además, no te olvides de la resistencia nominal en la entrada del circuito. Utilizando estos tiristores en reguladores, el proceso de inducción se realiza con los mecanismos de bloqueo apagados.

Diagrama del regulador KU 201l

El regulador de voltaje de tiristores KU 201l incluye transistores bipolares, así como un microcontrolador multicanal. Los condensadores en el sistema se utilizan únicamente del tipo combinado. Los semiconductores electrolíticos son bastante raros en los reguladores. En última instancia, esto afecta en gran medida a la conductividad del cátodo.

Las resistencias de estado sólido sólo son necesarias para estabilizar la corriente al comienzo del circuito. Las resistencias con dieléctricos se pueden utilizar junto con puentes rectificadores. En general, estos tiristores pueden presumir de una alta precisión. Sin embargo, son bastante sensibles y mantienen baja la temperatura de funcionamiento. Debido a esto, la tasa de fracaso puede ser fatal.

Regulador con tiristor KU 201a

Los condensadores son proporcionados por un regulador de voltaje de tiristores de tipo trimmer. Su capacitancia nominal es de 5 pF. A su vez, soportan una resistencia máxima de exactamente 30 ohmios. La alta conductividad de la corriente está garantizada por un interesante diseño de transistores. Están ubicados a ambos lados de la fuente de energía. Es importante señalar que la corriente fluye a través de resistencias en todas direcciones. El microcontrolador de la serie PPR233 se presenta como mecanismo de cierre. Puede ajustar periódicamente el sistema usándolo.

Parámetros del dispositivo con tiristor KU 101g

Para conectarse a transformadores de alto voltaje, se utilizan los reguladores de voltaje de tiristores especificados. Sus circuitos implican el uso de condensadores con una capacitancia máxima de 50 pF. Los análogos interlineales no pueden presumir de tales indicadores. Los puentes rectificadores juegan un papel importante en el sistema.

Además, se pueden utilizar transistores bipolares para estabilizar el voltaje. Los microcontroladores de los dispositivos deben soportar una resistencia máxima de 30 ohmios. El proceso de inducción en sí avanza con bastante rapidez. Está permitido utilizar amplificadores en reguladores. En muchos sentidos, esto ayudará a aumentar el umbral de conductividad. La sensibilidad de estos reguladores deja mucho que desear. La temperatura máxima de los tiristores alcanza los 40 grados. Por esta razón, necesitan ventiladores para enfriar el sistema.

Propiedades del regulador con tiristor KU 104a.

Los reguladores de voltaje de tiristores especificados funcionan con transformadores cuya potencia supera los 400 V. La disposición de sus elementos principales puede diferir. En este caso, la frecuencia límite debería ser de 60 Hz. Todo esto, en última instancia, supone una carga enorme para los transistores. Aquí se utilizan tipo cerrado.

Gracias a esto, el rendimiento de dichos dispositivos aumenta significativamente. En la salida, la tensión de funcionamiento es de 250 V en promedio. No es recomendable utilizar condensadores cerámicos en este caso. Además, una gran pregunta entre los expertos es el uso de mecanismos de recorte para regular el nivel actual.