トリニスターレギュレーターの特徴。スキーム、説明

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サイリスタレギュレータの特長。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くのアマチュア無線家は、自家製または市販のサイリスタレギュレータを使用しているときに、これらのレギュレータが時々正常に動作しなかったり、レギュレータと組み合わせて使用される低電圧照明装置がすぐに故障したりすることに気づきました。この記事では、同様の現象を引き起こすサイリスタ AC 電力レギュレータの動作特性と、そのようなレギュレータを備えたデバイスの動作の信頼性を向上させるいくつかの考えられる方法について説明します。

雑誌「ラジオ」は、トリニスタAC電源レギュレータに多くの注意を払っています（たとえば、「サイリスタ電圧レギュレータ」の記事の選択を参照してください。-「ラジオ」、1975年、第10号、47〜49ページ）。近年非常に人気のあるこれらのデバイスを使用すると、負荷の電圧の実効値を数ボルトからほぼ主電源電圧に変更できます。そう思われるでしょう。このようなレギュレータの助けを借りて、さまざまな低電圧デバイスにネットワークから電力を供給することができます。そうですか？

この質問に答えるために、全波サイリスタ電力レギュレータの動作を簡単に考えてみましょう。その最も典型的な回路の 1 つを図に示します。 5 (上記のソースから借用し、若干の変更を加えたもの)。このようなレギュレータの負荷にかかる電圧は、切頭正弦波のような形状になります。例えば。サイリスタ V90 のスイッチング角度が 2°を超える場合、この電圧は従来図に示した形式になります。 172 実線で示します。検討中のコントローラの SCR の最大スイッチング角度は 11° です。負荷 R1 に接続された磁気電気システムの電圧計 (図 6)。電圧XNUMXVを示しています。

トリニスタレギュレータの特長
Pic.1

このスイッチング角度での負荷 Un.vf[ での電圧の振幅値は簡単に決定できます。

Un.max = Umax * sin（180°-172°）= 220 * 1.41 * 0,139=43V。

ここで、Umax は電源電圧のピーク値です。

電子オシロスコープで電圧Un.maxを測定しても、同じ結果が得られます。おそらく。計算されたすべての負荷も、6 Vの公称電圧も、短期的ではありますが、長期間にわたってそのような重要な負荷に耐えられるわけではありません。定期的なサージ。たとえば、通常のMN-38白熱灯（電圧6,3 Vの場合、消費電流は0,22 A）のフィラメントにこの形式の電圧を供給すると、数秒後に焼損することがよくあります。

考慮された事実は、低電圧負荷に電力を供給するためにトリニスタレギュレータを使用する可能性を制限する唯一の理由ではありません。 5番目の理由は、抵抗RXNUMXによって設定されたトリニスタのスイッチの任意の角度（図を参照）で、負荷の電圧が短時間で主電源の最大定格電圧に等しくなる可能性があることです。この現象は、レギュレータが主電源から切断された瞬間に電子オシロスコープを使用して検出されました。スイッチは普通のプラグでした。この現象は次のように説明できます。

プラグピンの表面に不規則性があるため、ほとんどの場合、レギュレータの主電源からの切断はすぐには発生しませんが、供給回路の開閉が交互に行われます（「コンタクトバウンス」の場合のように）。。回路が最初に開くと、トランジスタV7のベースの電圧がゼロになり、ユニジャンクショントランジスタV7V8のアナログが開きます。コンデンサC1が放電され、トリニスタV'5の制御接合部に開放電流パルスが流れます。ここで供給回路が再び閉じられると、開いたトリンストアを通るネットワークの全電圧が、半サイクルの終わりまで負荷に適用されます。

問題の白熱灯レギュレーターでの実験中。たとえば、公称電圧36 Vの定格のものは、抵抗R5がトリニスタの最大スイッチング角度を設定し、ランプが定常状態にあるにもかかわらず、通常、レギュレータの1回目または2回目のターンオフですでに燃え尽きています。恣意的に長い間輝きました。スイッチT2、T1、TPXNUMX-XNUMXなどの接点を開くプロセスでオシロスコープを使用して観察したところ、この開口部は実質的に「バウンス」なしで発生することがわかりました。このようなスイッチをレギュレーターに使用した場合、オンオフサイクルを何度も繰り返しても、同じ条件で白熱灯が切れることはありませんでした。これは、観察された現象の原因についての仮定の正しさを確認します。

スイッチS1の接点に「バウンス」があったとしても、低電圧負荷に過電圧がかかる可能性を排除する方法はありますか？

そのような方法がいくつも見つかる可能性があります。たとえば、その XNUMX つは、A 点に設置された追加のスイッチを使用することです (図を参照)。まず、SI スイッチをオンにします。次に、A 点で回路を閉じます。逆の順序でレギュレータをオフにする必要があります。この方法は実際にテストされ、良好な結果が得られました。その有効性は、考慮されている現象の原因に関する仮定の正しさの確認でもあります。

Pic.2

ただし、レギュレータに追加のスイッチを使用しても、上記の欠点を完全に排除できるわけではないことに注意してください。実際、「バウンス」の原因は、ソケットのプラグの不十分な接触と、主電源の短期間の停電である可能性もあります。

さらに、この現象がレギュレーターで再現されたことを追加する必要があります。その図を図1に示します。 XNUMX.他のレギュレーターには他の機能がある場合がありますが、おそらくすべての場合において、説明されている現象はキーエレメントのコントロールユニットの動作に関連しています。

トリニスタレギュレータによって電力を供給される低電圧白熱灯の故障の説明されたケースであるという意見を時々耳にします。レギュレータが主電源に接続されているときのアノード電圧 dU/dt の高い上昇率によるトリニスタの自発的なスイッチオンによるものです。最大。そのような声明に同意することはできません。アマチュア無線で最も一般的な KU201 および KU202 シリーズのトリニスタでは、陽極電圧の上昇率が標準化されていません。これは、その振幅値がクローズドトリニスタの許容最大順方向電圧 (Upr.scr.max) を超えない限り、前述のトリニスタがアノード電圧のほぼすべての上昇率を許容することを意味します。

したがって、たとえば制御電極回路に電流がない場合、サービス可能なトリニスタKU202Nは、220 Vの電圧の交流ネットワークに接続されている場合、どのポイントにあるかに関係なく、開かないようにする必要があります。そのような接続が発生する期間。これは簡単に確認できます。図に示すスキームに従って簡単なデバイスを組み立てました。 3.低電圧白熱灯H1は、SIスイッチで何度もオンにした後も点灯せず、そのまま残ります（もちろん、トリニスターV1が良好な場合）。

トリニスタレギュレータの特長
Pic.3

上記のすべてから、いくつかの結論を導き出すことができます。第 XNUMX に、AC 電源の SCR レギュレータの出力電圧の形状は、このようなレギュレータが低電圧負荷に電力を供給する能力を制限する要因です。第 XNUMX に、トリニスタコントローラでは、時間設定値の要素がトリニスタのスイッチングオン角度を最大。

引き出された結論は、トリニスタ電力コントローラを備えたデバイスの信頼できる動作は、供給電圧が定格負荷供給電圧を超えない場合、つまり、トリニスタコントローラが負荷電圧を下げるためだけに使用される場合にのみ保証されるという結論につながります。

著者: V. チェルニー、モスクワ; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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