シュミットトリガーの熱慣性負荷の動作温度を維持するためのデバイス。スキーム、説明

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シュミットトリガーの熱慣性負荷の動作温度を維持するための装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この電子デバイスは、電気アイロン、電気ストーブ、電気ボイラーなどの大きな熱慣性を持つ負荷の動作温度を維持するために使用できます。また、このデバイスは、上記のデバイスで故障した場合にバイメタル接点を正常に交換することもできます。

このデバイスのおかげで、電力を節約し、熱と電力の消費者の寿命を延ばすことができます。入力に電界効果トランジスタを備えたシュミットトリガ (TSh) は、AC 信号をパルスに変換する必要がある電子オートメーションデバイスで使用できます。これらは、診断回路、位相シフトメーター、その他のデバイスです。 TS 自体はトランジスタ VT1、VT2 で組み立てられ、ゼロヘルツからキロヘルツ単位までの周波数範囲で動作し、大きな入力インピーダンスと調整可能な応答しきい値を備えています。

このデバイスを使用すると、最大 1,3 kW の電力を持つ加熱装置を接続し、接続された負荷の電力を次の範囲に従って段階的に制御できます: 0、17、34、50、65、100%。

電気回路 (図を参照) は、VD2 のブリッジ整流器、VD3、VD4 の安定化器、VT1、VT2 の TS 自体、電流アンプ - VT3 のエミッタフォロワ、負荷リレー K1 およびリレー K2 で構成されます。強力な熱負荷を接続するための強力な接点グループ。

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ご存知のとおり、従来の pnp 型トランジスタのトリガーはエミッタ接続を備えた電子デバイスであり、トランジスタのエミッタが互いに接続され、共通の電流負荷 (図の R11) とトランジスタ自身の負荷 (R1) に作用します。および R2) 上記の回路と共通の電流抵抗 R11 によって生成されるフィードバックにより、リレーモードのみにすることができます。一方のトランジスタは開いており、もう一方のトランジスタは閉じており、その逆も同様です。この TS は、通常の pnp トランジスタの代わりにフィールド (チャネル) トランジスタが回路の入力でオンになる点で、上で説明したものとは異なります。

TS は、最初の国産カラーテレビ「Electron 701」や「Rubin 401-1」（色同期の追跡用）など、エレクトロニクス分野で広く使用されています。この場合の TS 回路はランプ半導体回路です。トリガーの初期状態: トランジスタ VT2 が開き、VT1 が閉じます。トリガー入力 (R4 と R5 の接続点) に負の電圧が印加されていない場合、トリガーは常に初期状態になります。トリガーのしきい値を超える負の電圧がトリガー入力に印加されると、特定の電圧 (しきい値) で別の安定状態に入ります。この場合、VT2 が閉じ、VT1 が開きます。

入力電圧が増加したときの応答しきい値と、入力電圧が低下したときにトリガーが元の状態に戻る電圧が等しくない場合、dU に等しいいわゆるヒステリシスが存在します。

動作原理。電源電圧が TS (Upit = 15 V) に印加されると、抵抗 R2 およびリレー K4 の常閉接点を介してコンデンサ C1.1 が充電を開始します。トリガー入力 (コンデンサ C2) の負の電圧が上昇します。特定の電圧（約 4,5 V）に達すると、トランジスタ VT2 は閉じた状態にジャンプします。リレー K1 がオンになり (HL1 が点灯)、接点 K1.1 が充電回路 C2 を遮断します。コンデンサ C2 は、回路 C2-R5-R8 を通じて放電されます。一定の電圧（約 3 V）で TS は元の状態に戻ります。トランジスタ VT2 が開き、リレー K1 がオフになります。コンデンサ C2 は接点 K1.1 を介して再び充電され、サイクルが繰り返されます。

図に示されている定格では、リレー K1 は 7 秒間オンになり、14 秒間オフになります。したがって、消費電力のスケールは、1、0、35、65%の値（図に示されているトグルスイッチSB100の位置で）で得られます。

SB1 トグルスイッチがオンになっている場合、強力なダイオード VD5 が負荷回路に接続され、0、17、34、50、65、100% の個別の全体的な加熱スケールを得ることができます。このスケールは必要に応じて変更できます。たとえば、著者が抵抗 R4 = 100 kOhm、R8 = 75 kOhm (Upit = 15 V) を使用した場合、リレーがオン状態にある時間は 8 秒、オフ状態にある時間は 24 秒でした。その結果、加熱スケールは次のようになりました。メイン 0、25、75、100。追加の 0、12、37、50。

この加熱電力制御回路の利点は、以前に公開されたサイリスタ回路 [1-4] とは対照的に、追加要素 (パワーリレー K2'、SA1'、SB1'、VD5'、負荷を接続するためのソケットも含む）メインの熱負荷と同様に、別の熱負荷を独立して調整できます。 3 つまたは XNUMX つの負荷を調整するデバイスを改良する場合、コンデンサ CXNUMX の静電容量を選択する必要があります。

詳細。 C3 - 動作電圧 400 ～ 500 V 用。この回路では、K73-11 コンデンサ 2,2 μF x 250 V を使用します。コンデンサ C1、C2、C6 は K50-6 タイプです。抵抗器 R12 の電力は 0.5 または 1 ワットです。抵抗 R13 - 2 W、抵抗値 47..68 オーム。残りの抵抗器の電力は 0,125 または 0,25 ワットです。ダイオード VD1 - 任意の文字インデックスを持つゲルマニウムタイプ D9。ブリッジ VD2 - 高電圧、たとえば、KTS403A ... V、KTS404A..V。ツェナーダイオードVD3、VD4は、1x1 cm2の面積のラジエーターに取り付けられます。これらは 815 つの D5E ツェナーダイオードと置き換えることができます。 VD5はラジエーターに装着されています。 VD245 としては、高電圧タイプの D245、D246A、D246、D247A、D1 を使用できます。トグルスイッチ SB1 タイプ TV2-1。スイッチ SA2 タイプ PM5 (パスポート 2P11N または 1P1N)。トランジスタ VT103 の低カットオフ電圧タイプ KP201E、KP2E、または 103P1A。ゲート VT2 の接続には特に注意を払う必要があります。ゲインが少なくとも 50 のトランジスタ VT1 タイプ PNP。リレー K22 タイプ RES4.500.129 (パスポート RF0230502 または 2)、リレー K18 タイプ REN4.564.509 (パスポート РХ2.1)。 K18 - RENXNUMX リレーの XNUMX つの並列接点。

デバイスによって生じる干渉を抑制するために、素子 C4 および C5 が回路に導入され、その静電容量は経験的に選択されます。 MW または LW 範囲に調整されたラジオ受信機をオンにし、K2 リレーをオンまたはオフにすることにより、回路によって他のデバイスの動作に導入される干渉が最小限に抑えられます。リレー K2 の巻線と並列に、カソードが共通線に接続されたダイオードを取り付けることも推奨されます。

電気回路には 220 V ネットワークとのガルバニック接続があるため、デバイスの設置および試運転中はすべての安全対策を遵守する必要があります。

設置は、回路を 3 つのノードに分割して 4 段階で実行することをお勧めします。最初のノードはツェナーダイオード VD1、VD3 (TSh、リレー K4) の右側のすべての要素であり、1 番目のノードは VD15 と VDXNUMX を含む (図によると) 左側の部分です。設置時のこのアプローチは、メインノード (TSh およびリレー KXNUMX) がネットワークに接続されていない XNUMX V の定電源で構成されており、デバイスのセットアップ時の感電を防ぐためです。

調整。要素 K1、R6、R7、HL1 を使用してノードを組み立てます。抵抗計 (またはその他のプローブ) をリレー K1 のフリー接点に接続して、K1 のオンおよびオフ電圧をチェックします。 R6 を選択すると、リレー K1 が 7..9 V でオンになり、3,5 ... 4,5 V でオフになります。その後、デバッグされたノードが回路に接続されます。共通線 (「+」C1 および C2) と VT3 エミッタの間に抵抗計を接続します。 TS には 15 V の定電圧が印加されており、回路が正しく組み立てられていれば、TS はすぐに正常に動作し始めます。同時に、1つの電圧値が電圧計に記録されます（電圧はHL3で複製されます）：低レベル（約1 V、リレーK11がオフ）と高レベル（約1 V、リレーK3がオン）。電圧計の U = 11 V に固定するとトリガーは初期状態になり、1.1 V に固定すると TSh は「反転」状態になります。この場合、接点 K2 が開き、コンデンサ C1 が放電し始めます。リレー K2 は、C1.1 の電圧がこのトリガーの下限しきい値まで低下するまでこの状態になります。その後、別の安定状態に突然切り替わります。接点 K2 が閉じ、C4 が再び充電され、サイクルが繰り返されます。 R8 と RXNUMX を使用して TS が正常に機能していることを確認した後、必要な加熱スケールが選択されます。

回路の右側は電源から切り離されています。次に、回路の左側が正しく取り付けられているかを注意深く確認し、その後回路全体を組み立てます。組み立てられたデバイスをネットワークに接続したら、電圧計（「+」C1およびC2のプローブ）で電圧をチェックします。コレクタ VT3 の電圧は 15 ± 0,5 V、「-」VD2 の電圧は 20 ± 2 V である必要があります。

回路内で調整可能な応答しきい値を備えた TS を使用する場合、定抵抗 R1 の代わりに制限添加剤を備えた変数を取り付ける必要があります。

文学：

Nigmatulin.Yu。ワイドアプリケーションパワーレギュレータ//Radio.-1998.-No.7.S.40-41。
プロコプツェフ・ユ。負荷の自動周期オン/オフ切り替え // Radio.-1998.-No. 9.-P.45.
Torlin.S.F。トライアックパワーレギュレーター//アマチュア無線家-1998.-No.6.-P.43。
クズネツォフ.A. 低干渉のトライアック電源レギュレータ // Radio.-1998.-№6.-S.60-61.

著者：V.G。ニキテンコ、O.V。ニキテンコ

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