피드백이 있는 트라이액 컨트롤러. 계획, 설명

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피드백이 있는 트라이액 조정기. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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능동 부하의 전력을 조절하도록 설계된 장치에서 저자는 피드백을 사용하여 출력 전압을 안정화할 뿐만 아니라 트라이액을 여는 펄스의 지속 시간을 제한했습니다.

레귤레이터 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1. 부하 회로에 연결된 트라이악 VS1은 트랜지스터 VT2 및 VT1.4의 전자 스위치에 의해 제어됩니다. 요소 DDXNUMX 출력의 로직 레벨이 낮은 경우 트라이악의 제어 전극에 개방 전압이 공급됩니다.

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선형 모드에서 작동하는 요소 DD2.3의 적분기는 선형적으로 감소하는 전압(그림 2, a)을 생성하며, 이 전압은 저항 R21, R22를 사용하여 피드백 전압에 추가되고 그 합은 요소의 입력에 공급됩니다. DD2.4. 이 요소의 스위칭 임계값보다 낮아지면 출력에 높은 논리 레벨이 나타나고 요소 DD1.4의 출력에 낮은 논리 레벨이 나타나 트라이악 VS1이 열립니다.

트라이액 피드백 컨트롤러

저항 R6 - R9 및 논리 요소 DD1.1, DD1.2의 노드는 트라이악의 전압을 제어하며 그 오실로그램은 그림 2에 나와 있습니다. 1.2, ㄴ. 이 전압의 절대값이 특정 값보다 작으면 요소 DD9 출력의 논리 레벨은 낮고 그렇지 않으면 높습니다. "양수" 및 "음수" 임계값은 저항 R1를 선택하여 평준화됩니다. 열린 트라이악 VS1.2의 전압 강하는 1.3에 가까우므로 체인 DD2.2 - DD1.4 - DD1 - VT2 - VTXNUMX를 따라 출력 DDXNUMX의 낮은 레벨로 인해 트라이악의 전류가 중단됩니다. 제어 전극 회로. 결과적으로 이 전극의 펄스 지속 시간은 트라이액을 여는 데 필요한 최소값을 약간 초과합니다.

동시에 다이오드 VD2.2을 통한 요소 DD7의 출력에서 로우 레벨은 요소 DD2.3의 톱니파 전압 발생기를 초기 상태로 설정합니다. 트라이악의 전압이 극성을 변경하고 제어 장치의 작동 임계값을 초과하면 발전기 작동의 새로운 주기가 시작됩니다.

이 장치의 또 다른 기능은 부하가 조정기에서 분리되면 트라이악에 개방 펄스 공급을 중단하는 것입니다. 이는 트라이악의 주 전극 사이에 전압이 없기 때문에 자동으로 발생합니다.

출력 전압 검출기는 R3 - R5, VD4, VD5 요소에 조립됩니다. 저항 R3에 의해 방출된 신호의 오실로그램은 그림 2에 나와 있습니다. 10, 다. 일정한 구성 요소는 부하 전체의 평균 정류 전압에 비례합니다. 트리머 저항 R11의 위치에 따라 감지기의 출력 전압은 가변 저항 R3에서 나오는 수동 조정 전압과 합산되고 커패시터 C4 및 C2.1를 사용하여 필터링됩니다. 음전압 피드백 루프는 선형 모드에서 작동하는 DD5 요소의 증폭기를 통해 닫힙니다. 커패시터 CXNUMX는 추가 필터링 역할을 합니다.

변류기 T1의 27차 권선은 부하 회로에 직렬로 연결됩니다. 변압기의 10차 권선을 분류하는 저항 R6의 전압 강하는 부하 전류에 비례합니다. 순시 절대값이 트리머 저항 RXNUMX의 절대값보다 크면 다이오드 VDXNUMX이 열리고 신호가 제어 회로로 전송되어 출력 전압이 감소합니다.

소켓 X1은 외부 스위치(예: 접촉식 온도계)를 조절기에 연결하는 데 사용됩니다. 소켓의 소켓 1과 3을 닫으면 요소 DD2의 입력 1.3에 낮은 논리 레벨이 설정되어 트라이악 잠금 해제가 차단되고 부하 연결이 끊어집니다. 보호 저항 R13 - R15는 외부 제어 회로를 통해 흐르는 전류를 안전한 값으로 제한합니다. 커패시터 C6은 간섭 및 간섭으로부터 보호합니다.

레귤레이터 전원 공급 장치는 저항 R1, 제한 저항 R1 및 저장 커패시터 C2가 있는 다이오드 VD1, VD2를 사용하는 정류기로 분류된 급냉 커패시터 C2로 구성됩니다. 정류기 출력 전압(약 16V)은 트라이액 VS1의 제어 회로에 전원을 공급하는 데에만 직접 사용됩니다. 레귤레이터의 나머지 구성 요소의 경우 전압은 제너 다이오드 VD3에 의해 안정화됩니다.

주전원 전압을 공급한 후 저항 분배기 R17R18은 커패시터 C12가 약 2.2V로 충전될 때까지 요소 DD2의 입력 10에서 높은 논리 레벨을 유지합니다. 이는 조정기의 정상 작동이 시작되기 전에 트라이악의 잘못된 개방을 방지합니다.

레귤레이터는 알루미늄 합금으로 만들어진 135x85x50mm 크기의 하우징에 조립됩니다. 케이스에는 75핀 전원 플러그와 부하 연결을 위한 유사한 소켓이 장착되어 있습니다. 플러그와 소켓의 접지 핀은 섀시에 전기적으로 연결됩니다. 레귤레이터의 거의 모든 부품은 하우징 내부의 단면 호일 코팅 유리 섬유 수지로 만들어진 60x3mm 크기의 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 인쇄 도체 측면에서 본 보드 그림이 그림 4에 나와 있습니다. 그림 XNUMX에는 설치 측면에서 요소의 위치가 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.

트라이액 피드백 컨트롤러

VS1 트라이액은 알루미늄 모서리에 장착되며 두 번째 "선반"은 두께 5mm로 조정기 본체와 안정적인 열 접촉을 가지지만 윤활 처리된 0,05mm 두께의 폴리이미드 필름으로 만든 개스킷에 의해 전기적으로 절연되어 있습니다. 양면에 열전도 페이스트가 붙어 있습니다. 절연 품질은 테스트 전압이 최소 1000V인 절연 저항계를 사용하여 확인해야 합니다.

변압기 T1의 자기 코어는 표준 ShL6x10의 두 개의 "하프 링"으로 조립됩니다. 1000차 권선은 자기 회로의 창을 통과하는 전원선이고, 0,1차 권선은 직경 2000mm의 에나멜선 11회전입니다. 변압기를 제조할 때 I. Nechaev "전력 소비 지표"(Radio, 59, No. XNUMX, p. XNUMX) 기사의 권장 사항을 사용할 수 있습니다.

가변 저항 R11과 소켓 X1은 인쇄 회로 기판에 장착된 브래킷에 설치됩니다. 하나의 단자가 있는 저항기 R13 - R15는 소켓 X1의 접점에 직접 납땜되고 절연 폴리염화비닐 튜브로 보호됩니다. 저항의 두 번째 단자는 보드의 해당 패드에 연결됩니다.

저항 R16은 C3-14이고 나머지 상수는 MLT이고 조정된 상수는 SPZ-19a입니다. 가변 저항 R11 - SPZ-9 또는 PPZ-40, 절연 재료로 만든 핸들이 축에 배치됩니다. 1V의 커패시터 C73 - K17-630, C5, C6 - 세라믹 K10-17, KM 또는 필름, C7 - K73 시리즈 또는 M1500보다 나쁘지 않은 TKE 그룹의 세라믹. 산화물 커패시터 - 최소 53V(C18) 및 16V(C2, C6,3) 전압용 K3-4. 알루미늄 K50-35를 포함한 다른 유형의 산화물 커패시터를 사용할 수 있습니다. 후자의 경우 인쇄 회로 기판의 일부 접촉 패드와 도체 위치를 변경해야 합니다. 다이오드 VD1, VD2, VD6, VD7 - 시리즈 KD102 또는 KD522, 제너 다이오드 VD3 - 5,6V의 안정화 전압을 위해 국내에서 생산되거나 수입됩니다. 다이오드 VD4, VD5는 최소 400V의 역 전압을 위해 설계되어야 합니다. 예를 들어, KD209, KD105는 모든 문자 인덱스입니다. LED는 최대 15mA의 전류에서 작동하는 모든 것이 될 수 있습니다. 트랜지스터 VT1은 KT361 시리즈(인덱스 A, B - E 포함), KT3107(A - D, I, K), KT209(G - M), KT203B일 수 있습니다. VT2 - 문자 인덱스가 있는 KT815, KT817 또는 KT801B.

K1LA561은 DD7 마이크로 회로의 대체품으로 적합하지만 출력 전압의 대칭을 달성하려면 저항 R9를 선택해야 할 수도 있습니다. 트라이악의 전압 등급은 최소한 112등급이어야 합니다. 다이어그램에 표시된 것 외에도 트라이액 TS 10-142 및 TS80-XNUMX의 성능이 테스트되었습니다.

조정기 설정을 시작할 때 트리머 저항 슬라이더는 다이어그램에 따라 다음 위치로 설정됩니다(그림 1 참조): R10 - 오른쪽, R3 - 중간, R11 - 상단. 부하(100W 백열등)와 AC 전압계가 출력에 연결됩니다. 설치 중 안전성을 높이려면 공통선(커패시터 C2의 양극 단자)이 네트워크의 중성선에 연결되는 방식으로 조정기를 네트워크에 연결하는 것이 좋습니다. 트리밍 저항기의 축은 절연 재료로 만들어진 손잡이가 달린 드라이버를 사용하여 회전해야 합니다.

위의 제어 요소 위치에서는 트라이악이 닫히고 부하에 전압이 없으며 HL1 LED가 켜져 조정기가 네트워크에 연결되었음을 나타냅니다. 트리밍 저항 R23의 축을 회전시키면 오실로스코프를 사용하여 요소 DD2.3의 출력 신호가 모니터링됩니다. 톱니파 전압의 최소값은 마이크로 회로 DD0,4 및 DD0,6의 핀 7 전압보다 1...2V 높아야 합니다.

오실로스코프가 없는 경우 DC 포인터 전압계를 사용하여 핀 7과 14 사이의 미세 회로 공급 전압을 측정합니다. 그런 다음 DD3 마이크로 회로의 핀 14과 2와 저항 R23 사이의 전압계를 켜고 이전에 측정된 공급 전압의 40~45% 내에서 판독값을 얻습니다.

트리머 저항 R10은 하한값을 설정한 다음 R3(출력 전압 조절을 위한 상한값)을 설정합니다. 장기간 작동에 허용되는 것보다 약간 더 큰 전력으로 레귤레이터에 부하를 잠시 연결하여 트리밍 저항 R27의 슬라이더를 설정된 출력 전압이 감소하기 시작하는 위치로 설정합니다. 허용되는 부하 전류는 사용되는 트라이악 유형에 따라 다르며 고려 중인 경우 10A를 초과해서는 안 됩니다.

저자: A.Abramsky, 노보시비르스크

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