범용 사이리스터 레귤레이터. 계획, 설명

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기본 회로(그림 1)는 용접 정류기를 위해 설계되었으며, 이를 통해 스테인리스 전극을 사용할 때 30-160A 전류 범위에서 고품질 용접 아크를 얻을 수 있습니다. 정류기는 28차 권선 전압이 60~160V이고 전류가 최대 XNUMXA인 모든 변압기를 사용할 수 있습니다. "단단한" 특성을 지닌 기존 변압기와 올바르게 설계되지 않은 용접 변압기는 용접 중에 공급 네트워크를 크게 "처지"합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

용접 전류는 정류기 전면 패널에 위치한 저항 R5에 의해 원활하게 조절될 수 있습니다. 이 회로는 정류기의 개방 회로 전압을 30-40V로 제한하므로 용접기의 안전한 작동을 보장하고 작동 전압이 6V인 출력 필터 커패시터 C30을 사용할 수 있습니다.

전류 피드백(신호는 전류 센서 R8에서 가져옴)의 도입은 단락 전류를 제한하고 네트워크의 전압 변동 중에 용접 전류를 안정화합니다. 이는 시골 지역에서 흔히 발생하는 "약한" 네트워크에서 작동할 때나 공급선이 길 때 특히 중요합니다.

회로의 일부 요소를 변경하면 자동차 충전기, 강력한 용접 정류기와 같이 1~1000A의 전류에 대한 조절 정류기를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

회로는 가장 접근하기 쉽고 저렴한 구성 요소를 최소한으로 사용하므로 회로 설정이 간단합니다.

이 회로는 전력 요소의 설치 용이성과 회로 다양성에 대한 요구 사항을 고려하여 전통적인 회로 솔루션을 고려하여 개발되었습니다.

제어 브리지 정류기는 VS1, VS2, VD1, VD4 요소에 만들어집니다. R16 R18, R25, VD12, VD13, VT3 요소는 주전원 전압이 5을 통과하는 순간 톱니파 전압 발생기(RVG)의 커패시터 C0에 대한 방전 회로를 조립하는 데 사용됩니다. 임계값 장치의 작동 순간 GPG 신호의 요소 R20 - R24, VD14, VT4, VT5에 따라 개방 각도 VS1 및 VS2는 출력 전압 제한 단계인 전류 센서 R5의 신호에 의해 결정되는 이미터 VT8의 전압에 따라 달라집니다. (R6, R11 - R15, C4, VD9, VD11, VT2) 및 저항 R5의 저항. R5는 VT1을 기반으로 초기 바이어스를 설정하고 전류 센서 R8의 전압 강하가 VT1을 개방하기에 충분할 때의 출력 전류량을 결정합니다.

출력 전압이 임계 값 (트리머 저항 R13의 위치에 따라 결정됨) 이상으로 증가하면 저항 R2을 통한 트랜지스터 VT6의 전류도 VT1을 열고 VT5 이미 터의 전압이 증가하면 사이리스터의 개방 각도가 자동으로 출력 전류 및 출력 전압이 설정 값을 초과하지 않도록 유지됩니다. 4A 전류 캐스케이드 발생기(R1, R2, VD16, VD17, VT6)는 사이리스터 VS1 및 VS2와 디커플링 다이오드 VD7 및 VD8을 여는 데 필요한 전류를 생성합니다. 20mA 전류 생성기(R9, R26, VD4, VD5, VT7)와 파라메트릭 안정기(R10, VD10)는 안정적인 전압을 제공합니다.

인덕터 L6과 함께 커패시터 C1(출력 필터)은 용접 아크의 안정적이고 "부드러운" 점화 및 연소를 위한 조건을 만듭니다.

변압기의 최적 출력 전압(정류기가 제공해야 하는 최대 전류에서)은 28-35V입니다. 최대 60V의 출력 전압을 갖는 변압기도 사용할 수 있지만 이는 낮은 출력 전류에서 아크 안정성을 손상시킬 수 있습니다. 초크 L1은 비자성 간격 15mm, 단면적 25-2cm0,5의 적합한 변압기 강철 코어에서 만들 수 있습니다. 권수 50-80, 와이어 단면적 - 최소 10 mm2. 커패시터 C6은 작동 전압이 30V 이상인 전해 커패시터로 구성됩니다. 총 용량은 30000μF 이상입니다. 정격 전류가 1A 이상인 거의 모든 다이오드 VD3, VD1, 사이리스터 VS2 및 VS160를 라디에이터에 설치하여 사용할 수 있습니다. 28-35V 전압에 대해 두 개의 권선이 있는 변압기를 사용하는 경우 직렬로 연결되고 중간 지점은 음극 VD1 VD3의 연결 지점에 연결되며 다이오드 VD1 및 VD3 자체는 회로에서 제외됩니다. .

그림 2는 소자의 배열을 보여주고 그림 3은 장치의 인쇄 회로 기판을 보여줍니다.

전류 센서 R8로 저자는 3개로 접혀 단자 사이에 고정된 D55mm 스테인리스 와이어 조각을 사용했습니다. 단자 사이의 거리는 0,3mm입니다. 용접 케이블의 일부를 전류 센서로 사용할 수 있으며, 최대 출력 전류에서 전압 강하가 약 4V가 되는 길이의 섹션을 선택할 수 있습니다. 센서에 대한 다른 재료 및 설계를 선택할 때 이 조건을 준수해야 합니다. 그림 5와 그림 XNUMX는 다양한 전류 센서 설계에 대한 단순화된 배선 다이어그램을 보여줍니다.

제어전자회로는 별도의 전원을 사용하지 않으므로 정류기를 별도의 구조로 하여 트랜스포머로부터 교류전압을 공급하는 입력 8개와 용접케이블, 전류조정기, 전류계를 연결하는 출력 XNUMX개를 갖는 것이 편리하다. 전면 패널. 적절한 감쇠 저항을 통해 RXNUMX 전류 센서를 켜고 눈금을 교정하면 전류계로서 RXNUMX 전류 센서의 전압을 측정하는 거의 모든 포인터 장치를 사용할 수 있습니다.

설정을 위해 회로의 출력에는 10Ω의 저항, 최소 100W의 전력이 로드되고 저항 R5는 최소 저항 위치로 설정되고 슬라이더 R13은 상단 위치로 설정됩니다. 정류기를 켜고 R13 엔진을 24-36V 내에서 회전시킬 때 출력 전압의 변화를 확인하고 필요한 경우 R12를 선택하십시오.

그런 다음 회로의 출력이 단락되고 R5 엔진을 회전시켜 출력 전류의 변화를 30-160A 범위 내에서 확인합니다(변압기의 XNUMX차 권선 전류를 곱하여 측정할 수 있음). 변환 비율에 따른 값).

최대 저항 R5의 위치에서 출력 전류가 160A보다 높으면(낮아짐) 센서 R8의 저항이 그에 따라 증가(감소)하여 단자 사이의 거리(케이블 섹션의 길이)가 변경됩니다. 저항 R5를 사용하여 출력 전류를 조절하는 제한은 저항 R4를 선택하여 변경됩니다. 10Ω 부하를 연결하고 저항 R13을 사용하여 출력 전압을 30-36V로 설정한 다음 10Ω 저항기를 끄고 용접 아크를 점화하여 전체 출력 전류 범위에서 정류기의 작동을 확인하십시오.

회로를 사용하여 자동차용 장치를 설계하는 경우 160V 전류에서 300-18V(20V 배터리 장착 자동차의 경우) 및 12-30V(35V 배터리 장착)의 출력 전압을 제공하는 변압기가 사용됩니다. 24A. 인덕터 L1이 제거되고 커패시터 C6의 커패시턴스가 10000μF로 감소될 수 있으며 센서 R8의 저항이 출력 전류를 160-300A로 제한하도록 선택됩니다. 저항 R12를 선택하면 개방 회로 전압이 14로 설정되고 28(12V) 배터리의 경우 각각 24V입니다.

원하는 출력 전류 범위와 전압 제한 임계값을 선택하여 충전기의 회로를 사용할 수 있습니다. 인덕터 L1과 커패시터 C6이 제거되고 전원의 전류 안정기가 저항으로 교체될 수 있으며 전력 요소는 전력에 따라 선택됩니다.

용접을 위해 직류 및 교류에서 작동하도록 설계된 전극(예: ANO-4, ANO-6)만 사용하려는 경우 L1, C6 및 전압 제한 회로 요소를 제거하여 설계를 단순화할 수 있습니다.

다이어그램에 표시된 요소는 VT2, VT4, VT6, VT7, VD2, VD6, VD14, VD18 요소가 입력에 공급되는 교류 전압의 진폭 값을 견뎌야 한다는 점을 고려하여 거의 모든 유사한 요소로 대체될 수 있습니다. 복합 트랜지스터 VT6은 KT829, KT827 시리즈의 트랜지스터 또는 KT817, KT819, KT805 및 KT503, KT645 시리즈 등의 쌍으로 대체 될 수 있습니다. 회로의 전력 요소를 선택할 때 허용되는 전력 요소를 고려해야합니다. 작동 전류를 확인하고 필요한 방열판을 확보하십시오.

저자: V.N. 식용 수탉

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