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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 하이브리드 사이리스터 인버터, 180-230/12-24볼트 20암페어. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 전압 변환기, 정류기, 인버터 사이리스터 변환기를 기반으로 한 인버터는 이전에 국내 산업 TV의 키네스코프로 고전압을 생성하기 위해 개발되었습니다. 낮은 변환 주파수, 회로의 단순성, 고전압 고용량 산화물 커패시터 부재 등 전원 공급 장치를 약간 변경하여 이러한 회로를 사용할 수 있습니다. 강력한 고전압 사이리스터의 상업적 이용 가능성으로 인해 에너지 손실이 낮은 소형 전원을 개발할 수 있습니다. 이러한 소스는 무선 장비, 에너지 절약 램프, 자동차 배터리 충전 및 DC 전기 모터에 전원을 공급하는 데 적합합니다. 이러한 장치의 단점은 트랜지스터 인버터에 비해 임펄스 잡음 수준이 증가한다는 것입니다. 그러나 원칙적으로는 간단한 네트워크 및 출력 필터를 사용하여 제거할 수 있습니다. 다이어그램(그림 1)의 주요 기능 부분은 다음과 같습니다.
회로에서 삼중 전압 변환이 발생합니다. 정류 후 전기 네트워크의 교류 전압은 인버터에 의해 발전기의 주파수에 의해 결정되는 주파수를 갖는 펄스 직사각형 전압으로 변환됩니다. 고주파 변압기에 의해 감소된 펄스 출력 전압은 정류되어 부하에 공급됩니다. 네트워크 스위칭 노이즈 필터 C12-L2, C13-L3은 변환 노이즈가 전력망에 유입되는 것을 방지합니다. 스위칭 전원 공급 장치의 스위칭 노이즈는 강력한 제어 요소의 스위칭 작동 모드로 인해 발생합니다. 라인 필터 초크의 권선은 일반적으로 간섭을 상호 보상하기 위해 공통 페라이트 코어에 배치됩니다. 저전압 부하 회로의 임펄스 변환 노이즈 감소는 출력 필터 C8-L1-C11에 의해 제공됩니다. 입력 필터에서 주전원 전압이 VD8 다이오드 어셈블리의 정류기에 공급됩니다. 정류된 주전원 전압은 커패시터 C10에 의해 필터링되고 저항 R17을 통해 펄스 인버터의 변압기 T1에 공급되며 하이브리드 사이리스터 DA3에 전원을 공급하는 데에도 사용됩니다. 파라메트릭 안정기 R100-VD3에서 DA10에 공급 전압(약 2V)이 공급됩니다. DA3에 포함된 단일접합 트랜지스터의 클록 생성기와 펄스 듀티 사이클 제어 회로에 대한 전원은 R9-VD1 안정기에서 공급됩니다. 하이브리드 사이리스터의 전원 공급을 안정화하면 고전압으로부터 마이크로 회로를 보호하고 인버터의 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다. DA3의 단일접합 트랜지스터는 최대 공급 전압이 30V이고 최대 펄스 전류가 200mA입니다. 하이브리드 사이리스터의 턴온 시간은 3μs이고 턴오프 시간은 25μs입니다. DA1에 의해 제어되는 전력 사이리스터 VS3의 최소 턴온 시간은 0,5μs입니다. 제어 전극의 잠금 해제 펄스 전압은 5V입니다. 주전원 전압의 양의 반주기가 시작되면 하이브리드 및 전력 사이리스터가 닫힙니다. 전압이 증가함에 따라 커패시터 C1은 저항 R1 및 R2를 통해 충전됩니다. 커패시터 C1의 충전은 커패시터 C3의 전압이 DAXNUMX의 단일접합 트랜지스터의 개방 임계값에 도달할 때까지 계속됩니다. 개방된 후 DA5의 하이브리드 사이리스터를 트리거하기에 충분한 전압이 저항 R3에 나타납니다. 개방형 하이브리드 사이리스터는 VS1 전원을 켭니다. 사이리스터 VS1은 반주기가 끝날 때까지 열려 있습니다. 제어 회로 VS3의 제너 다이오드 VD1은 펄스 노이즈 및 증가된 스위칭 전압으로부터 제어 전극을 보호합니다. VS1과 변압기 T1의 권선 I을 통한 전류 흐름은 코어의 자기장에 에너지가 축적되는 것을 동반합니다. 펄스가 끝나면 권선의 전류가 중지되어 7차 권선에 자체 유도 전압이 나타납니다. 전류 펄스는 커패시터 C7을 충전하는 다이오드 어셈블리 VD1을 통해 흐릅니다. 일정한 전압이 나타나고 L8-C11-C11 체인에 의해 필터링되고 커패시터 C1에서 부하로 공급됩니다. 저항 R1을 사용하여 커패시터 CXNUMX의 충전 시간을 변경하면 하이브리드 사이리스터의 개방 순간을 제어하고 전압과 부하 전류를 조절할 수 있습니다. 순방향 전압의 높은 증가율에서 사이리스터는 제어 신호가 없을 때 자발적으로 열릴 수 있습니다. 양극 전압의 과도한 상승률을 줄이기 위해 RC 댐퍼 회로 R17-C9가 사용됩니다. 사이리스터 VS1은 병렬 체인 VD4-VD5 및 R15-C5와 VD6-R14-C6을 통해 변압기 역전압 서지로부터 보호됩니다. 출력 전압은 소스 출력에서 펄스 발생기까지의 옵토커플러 절연을 사용하여 안정화됩니다. 예를 들어 부하 저항 증가로 인해 출력 전압이 증가하면 DA2 칩의 제어 전극 전압이 증가합니다. 안정화 전압이 감소하여 광커플러 DA1의 LED를 통한 전류가 증가합니다. 옵토커플러의 포토트랜지스터는 더 강하게 열리고 커패시터 C1을 분류하여 펄스의 듀티 사이클을 변경하여 출력 전압을 줄입니다. 출력 전압이 감소하면 조정 프로세스가 반대 방향으로 발생합니다. 커패시터 C2...C4는 제어 회로에 대한 간섭의 영향을 제거합니다. 서미스터 R12는 전력 사이리스터 VS1이 과열될 때 출력 전압의 온도 의존성을 줄입니다. 주전원 및 출력 전압 표시는 LED HL1 및 HL2(빨간색 및 녹색)에 구현됩니다. 인버터 회로는 단면 포일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 만들어집니다. 보드 크기(그림 2) - 116x68mm. 요소 R1, SA1, FU1, 출력 단자 및 표시 LED HL1, HL2는 장치 본체에 설치됩니다. 인버터 요소의 가능한 교체가 표에 나와 있습니다. 전력 변압기의 선택은 인버터의 작동 주파수와 부하 전력에 따라 다릅니다.
좋은 품질의 변압기를 집에서 만드는 것은 매우 어려우므로 컴퓨터 전원 공급 장치 또는 TV에서 기성품을 사용하는 것이 좋습니다. XNUMX차 권선은 그대로 사용되며 XNUMX차 권선은 부분적으로 사용됩니다(필요한 전압에 따라 다름). 회로 설정은 설치 확인부터 시작됩니다. 그런 다음 25W(100V) 전력의 백열등을 네트워크 와이어 중 하나의 간격에 연결하고 주전원 전압이 출력 램프 220...20W(50 또는 24V)에 공급됩니다. 주 램프가 최대 강도로 켜져 있지만 부하 램프가 켜지지 않으면 회로에 오류가 있거나 품질이 낮은 요소가 있는 것입니다. 두 램프가 모두 약하게 가열되면 소스 출력의 가변 저항 R1이 전압을 12(24)V로 설정하고 레귤레이터 R13은 부하 램프의 최대 밝기를 달성합니다. 짧은 작동 후 회로가 꺼지고 요소의 온도가 확인됩니다. 사이리스터 VS1이 과열되면 저항 R17을 높이거나 사이리스터에 더 큰 라디에이터를 사용해야 합니다. 사이리스터는 열 페이스트를 사용하여 라디에이터에 장착됩니다. 요소가 과열되지 않으면 보호(주) 램프 없이 장치를 켤 수 있지만 항상 FU1 퓨즈가 설치된 상태에서 장치를 켤 수 있습니다. 마지막으로 저항 R13은 부하 유무에 관계없이 출력 전압이 20% 이하로 변경되도록 안정화 회로의 모드를 조정합니다. 주목! 회로에 주 전압이 있으므로 설정 중에 안전 규칙을 준수하고 연결이 끊긴 상태에서만 부품을 교체해야 합니다. 저자: V. Konovalov, 창조 연구소 "자동화 및 원격 기계", 이르쿠츠크
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