사이리스터 인버터의 충전기. 계획, 설명

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사이리스터 인버터의 충전기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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이전에 텔레비전 스캐너에 사용되었던 고주파 사이리스터는 사이리스터 인버터에도 성공적으로 사용될 수 있습니다. 사이리스터는 열쇠처럼 작동하며 개방(전도성) 및 폐쇄의 두 가지 안정적인 상태를 가집니다. 사이리스터를 열기 위해 제어 전극(GE)에 양의(캐소드에 상대적인) 전압이 적용되어(짧은 펄스이면 충분함) UE 회로에서 트리거링 전류의 흐름을 보장합니다. 이 경우 사이리스터를 통과하는 전류는 유지 전류를 초과해야 합니다. 그렇지 않으면 제어 전압이 제거된 후 사이리스터가 닫힌 상태로 돌아갑니다.

전류가 유지 전류를 초과하면 사이리스터는 UE의 전원이 꺼진 후에도 열린 상태를 유지합니다. 유지 전류 아래로 전류를 낮춰야만 닫힐 수 있습니다.

높은 순방향 전압 슬루율에서 사이리스터는 제어 신호가 없는 경우에도 개방 상태가 될 수 있습니다. 애노드 전압의 상승률을 줄이기 위해 추가 RC 요소가 사용됩니다. 고주파 인버터 회로에 따라 구축된 제안된 충전기에서 KU221A 사이리스터가 스위칭 소자로 사용됩니다.

충전기 회로는 다음으로 구성됩니다.

아날로그 타이머 DA1의 생성기;
타이머의 출력 저항을 사이리스터 VS1의 제어 입력과 일치시키는 트랜지스터 VT1의 이미 터 팔로워;
스위칭 회로가 있는 사이리스터 인버터 VS1;
VD10 인버터의 전원 정류기 브리지;
밸러스트 커패시터 C11-VD9-C5가 있는 무변압기 전원 공급 장치;
전압 안정기 DA2-VD3;
정류기 및 출력 회로 필터 VD8-С8-L-1;
출력 전압 안정화 회로 VU1-VD5-R9-R10;
온도 센서 RT1.

(확대하려면 클릭하십시오)

조정 가능한 듀티 사이클 펄스 생성기는 통합 타이머 DA1에서 만들어집니다. 발진기 모드에서 회로를 작동하기 위해 핀 6과 2가 상호 연결되고 커패시터 C1에 연결됩니다.

커패시터 C1의 충전은 회로 R1-VD1-R2-C1을 따라 발생하고 방전은 회로 DA1(핀 7) - R3-VD2-R2-C1을 따라 발생합니다. 충전 시간은 대략적인 공식 t1=0,639(R1+R2)C1, 방전 시간 - t2=0,639(R2+R3)C1에 의해 결정될 수 있습니다.

커패시터 C1이 충전되는 동안(최대 2/3 Upit의 전압) DA3의 출력 1이 높으면 마이크로 회로의 내부 트리거가 전환되고 출력 3에 로우 레벨이 나타납니다. 마이크로 회로의 열린 내부 트랜지스터는 커패시터 C1을 방전하고 (최대 1/3 Upit 전압) 충전 사이클이 다시 켜집니다. 결과적으로 타이머의 출력에서 \u4b\u1b저항 R7를 통해 이미 터 팔로워 VT1의 입력에 공급되는 직사각형 펄스의 연속 시퀀스가 얻어집니다. 부하 R11에서 펄스 (동일한 극성)가 사이리스터 VS6의 제어 전극에 도달하여 열립니다. 사이리스터는 켜기 시간을 연장할 수 있는 병렬 회로 R7-CXNUMX-VDXNUMX로 션트됩니다.

사이리스터는 제어 전류가 없을 때 닫히고 양극 회로의 저항 R13 양단의 전압이 떨어지면 커패시터 C9가 방전되어 변압기 T1의 권선 전류를 공급하고 전류 VS1은 유지 전류. 제어 전극 VS1에 대한 제어 전류의 영향을 줄이기 위해 음극 회로의 저항 R8에서 작은 음의 전압이 적용됩니다. 제너 다이오드 VD4는 역 전압 펄스를 제한합니다.

인버터의 주 전원은 VD10 다이오드 브리지에서 공급됩니다. 커패시터 C10은 인버터의 작동 전압을 준비하고 사이리스터 VS1의 작동으로 인한 가능한 간섭을 필터링합니다. 변압기 T1 권선의 역 펄스 에너지 회수 회로는 VD6-R12-C7 체인에서 만들어집니다. 보호 및 스위칭 요소는 퓨즈 FU1 및 주 전원 스위치 SA1에서 이루어집니다.

출력 전압의 안정화는 광 커플러 VU1을 통해 제어 입력 (핀 5) DA1에 대한 피드백 회로를 사용하여 수행됩니다. 부하 전압이 증가하면(예: 저항 증가로 인해) LED가 켜지고 광 커플러의 포토트랜지스터가 열립니다. 개방 임계값 VU1은 레귤레이터 R10에 의해 설정됩니다. 열린 광 트랜지스터는 저항 R5를 통해 제어 입력 DA1을 분로하여 미세 회로의 출력 펄스 지속 시간을 줄이고 (일시 중지 지속 시간을 변경하지 않고) 사이리스터가 더 짧은 시간 동안 열리고 부하 전압이 감소합니다. 부하 전압이 감소하면 이러한 프로세스가 역으로 발생합니다. 피드백 회로의 온도 센서 RT1을 사용하면 사이리스터 VS1 라디에이터의 온도가 상승하여 부하의 전력을 줄일 수 있습니다.

타이머 칩과 이미 터 팔로워는 아날로그 스태빌라이저 DA2에 의해 구동됩니다. 다이오드 브리지 VD9는 밸러스트 커패시터 C11을 통해 주전원에 연결되고 커패시터 C5에 의해 평활화 된 후 감소 된 전압이 DA2에 공급됩니다.

사이리스터 인버터에 사용되는 무선 구성 요소는 표에 표시된 것과 유사한 것으로 교체할 수 있습니다. 회로의 전력 펄스 변압기는 인버터의 작동 주파수와 부하 전력에 따라 선택됩니다. 전체 전력은 부하 전력을 약간 초과해야 합니다(손실 고려). 집에서 만든 변압기를 좋은 수준으로 만드는 것은 매우 어렵고 기성품을 선택하는 것이 더 쉽습니다. 컴퓨터 전원 공급 장치의 펄스 변압기가 적합합니다. 분석을 위해 사용 가능한 변압기 중 하나를 분해했습니다. 42차 권선에는 0,63mm의 PEL 유형 와이어가 2겹으로 00,8회 감겨져 있는 것으로 나타났습니다. 저전압 권선은 6mm 6선으로 구성되며 XNUMX + XNUMX회 회전(평균 출력)을 포함합니다. 이 장치에서는 수입 TV 전원 공급 장치의 변압기를 사용할 수도 있습니다.

조정. 회로를 조립한 후 전원 회로의 단락 여부를 철저히 점검합니다. 퓨즈 FU1 대신 220V, 100W 전구가 일시적으로 켜지고 주전원 전압이 적용됩니다. 전구가 거의 최대 밝기까지 켜지면 회로에 오작동이 있는 것입니다. 전구가 약한 빛으로 점등되면 부하 대신 12V, 50W 자동차 전구를 출력에 연결할 수 있습니다. 전구의 빛은 회로의 올바른 작동을 나타냅니다.

듀티 사이클 조정기 R2와 피드백 값 R10은 XNUMX차 회로에서 전구의 최고 밝기를 달성합니다(출력 전압 제어 사용). 회로를 조정한 후 퓨즈를 제자리에 놓습니다. 잠시 후 장치가 꺼지고 무선 요소의 온도가 모니터링됩니다. 과열의 경우 라디에이터의 크기를 늘리거나 컴퓨터에서 팬을 추가로 설치하십시오.

충전시 4 ... 2 Ah 용량의 12 볼트 자동차 배터리가 단면적이 10 mm100 이상인 전선을 사용하여 적절한 극성의 출력 단자에 연결됩니다. 충전 전류 조절기 R2를 사용하면 전류계에 의해 0,02C의 전류가 설정됩니다(C는 배터리 용량임). 충전 시간은 5~6시간입니다.

저자: V.Konovalov, A.Vanteev, Creative Laboratory "Automation and Telemechanics", Irkutsk Center "Energy Saving Technologies", 이르쿠츠크

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