Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 46

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 

Рис. 9.55 - Імпульсний підсилювач потужності

Він виконаний на транзисторі VT, який увімкнено за схемою з СЕ і працює у ключовому режимі. У колекторне коло транзистора увімкне­на первинна обмотка w1 трансформатора TV, напруга з вторинної об­мотки w2 якого подається в коло керування тиристора VS.

За відсутності вхідного імпульсу Uex транзистор VT закритий (для надійного забезпечення закритого стану в коло його емітера подана на­пруга зміщення з діода VD3). Напруга на вихідній обмотці w2 відсутня.

За надходження прямокутного вхідного імпульсу транзистор пере­ходить у стан насичення і вся напруга EK прикладається до первинної обмотки трансформатора w.

Під впливом цієї напруги магнітопровід трансформатора починає пере­магнічуватися і на вторинній обмотці з'являється прямокутний позитив-

тґ      j-.wt E .....

ний імпульс U вих = E = —, що існує протягом дії вхідного імпульсу.

w2 n

ЗСЭ1

Коефіцієнт трансформації n=w1 /w2 вибирається із умов забезпечен­ня максимальної передачі потужності від підсилювача до кола керу­вання тиристора - для надійного вмикання останнього. Трансформа­тор, крім узгодження вихідного кола транзистора з навантаженням (ко­лом керування), забезпечує ще й гальванічне (електричне) розділення силового кола та кола керування.

Після закривання транзистора діоди VD1 і VD2 забезпечують роз­сіювання енергії, що накопичується у магнітопроводі трансформатора по закінченні вхідного імпульсу.

Фільтр R1,C1 знижує вплив роботи підсилювача на інші пристрої, що живляться також від джерела Ек, оскільки імпульсне споживання енергії призводить до появи у колах живлення завад.

9.12.4. Приклади реалізації СІФК

Проста схема резистивно-ємнісної СІФК наведена на рис. 9.56.

До навантаження ] Х2

220 В

R3

_І-1

1 кОм

V КУ201Н VS2

R4 51 кОм

R2 КН102 51 Ом (5...12) В

- C2 ' 0.1 мкФ

Рис. 9.56 - Резистивно-ємнісна СІФК

Вона складається з часозадаючого ланцюжка R3, R4, С2 і порого­вого приладу - диністора VS2. Змінюючи опір R4 від нуля до нескінчен­ності (в ідеалі), можна змінювати кут керування від нуля до 90 елект­ричних градусів. Реально таку схему застосовують при діапазонах ре­гулювання a у декілька десятків електричних градусів у невідпо-відальних регуляторах (наприклад, у регуляторі температури нагріву паяльника).

Вилкою Х1 пристрій підмикається до мережі живлення, а в розетку Х2 вмикається навантаження.

У кожному позитивному півперіоді анодної напруги тиристора напруга на конденсаторі С2 зростає доти, доки не досягне значення напруги вмикання диністора VS2, після чого С2 швидко розряджається через коло керування тиристора, вмикаючи останній.

Диністор VS2 забезпечує більш чітку роботу схеми при змінах зна­чення керуючої напруги вмикання тиристора зі змінами температури.

Ланцюжок R С1 захищає тиристор від самочинного вмикання - зни­жує швидкість зростання напруги на тиристорі до прийнятних значень, наприклад, при підмиканні пристрою до мережі.

Більш складна схема одного каналу СІФК з вертикальним керуван­ням наведена на рис. 9.57.

Тут синхронізуюча напруга з вторинної обмотки трансформатора TV після завадопоглинаючого фільтра на елементах R1, С2 надходить на нуль-орган DA1.1, що керує розрядним ключем на транзисторі VT1 генератора лінійно змінюваної напруги, виконаного на операційному підсилювачі DA1.3.

За допомогою резистора R7 регулюють нахил пилкоподібної напруги для забезпечення ідентичності каналів багатоканальної СІФК. їхня не-ідентичність виникає за рахунок технологічного розкиду параметрів елемен­тів часозадаючого ланцюжка R R С4 у різних екземплярах пристрою.

Вихідна напруга генератора компаратором DA1.4 порівнюється з напругою задання, що надходить із дільника Ru-R (а може подавати­ся і від електронного пристрою автоматичного задання, наприклад, якщо СІФК працює у складі стабілізатора) і визначає значення вихідної на­пруги керованого випрямляча.

Диференціюючий ланцюжок С3, R3 забезпечує подачу імпульсу за­пуску на одновібратор, побудований на операційному підсилювачі DA1.2.

Підсилює генерований одновібратором керуючий імпульс підсилю­вач потужності на транзисторах VT2 і VT3. Фільтруючий ланцюжок С7, R17 знижує вплив імпульсного підсилювача на кола живлення (поглинає імпульсні завади).

Використання у якості виконавчого елемента оптронного тиристора V виключає, у даному випадку, застосування дорогого і нетехнологіч-ного імпульсного трансформатора.

иптронш тиристори в наш час дозволяють комутувати струм у сотні ампер. За необхідності у більш потужному силовому ключі використо­вують потужний тиристор, яким керує оптронний, як це показано на

рис. 9.58.

Тут ланцюжки Rp С1 і R3, С3 знижують швидкість зростання напруги до допус­тимого значення на тиристорах V і VS відповідно.

Елементи R2 і С2 забезпечують зава­достійкість кола ке­рування тиристора VS, а резистор Rj обмежує його струм керування (розраховується за максимально допустимим значенням струму керування при амплітудному значенні напруги мережі).

У даному випадку СІФК виконана на основі ІМС К1401УД2, в одно­му корпусі якої міститься чотири операційні підсилювачі із спільними колами живлення.

Живиться СІФК від двополярного джерела напруги Е, Е, до якого підмикається через фільтруючі конденсатори - електролітичні С8, С9 і керамічні С5, С6 (останні забезпечують поглинання високочастотних завад у колах живлення).

9.13. СІФК з цифровим керуванням

У цифрових системах керування тиристорами поточне значення кута керування ап задається у вигляді цифрового коду. Після відповідної обробки цього коду цифровою системою на її виході генерується прямо­кутний імпульс керування, фаза якого відповідає поточному значенню кута керування ап

За своєю суттю така СІФК є цифровим аналогом розглянутої у пп. 9.11.3 СІФК з вертикальним керуванням аналогової дії.

R1

R2

І

C1    Z±L C2

Рис. 9.58 - Вмикання силового тиристора за допомогою малопотужного оптронного

R3

v

ЗП

Структурна схема СІФК з цифровим керуванням зображена на

рис. 9.59.

На схемі позначено: а

ЗП - задаючий пристрій, за_^_

допомогою якого значення ап задається у вигляді цифрового коду;

Р - регістр, у якому збері­гається код поточного значення ап (це елемент оперативної па­м'яті системи);

ППК - пристрій порівняння кодів (цифровий компаратор);

ЛІ - лічильник імпульсів;

ГШ- генератор прямокутних імпульсів еталонної частоти;

ФІ - формувач імпульсів;

ПП - підсилювач потужності;

ВС - вузол синхронізації;

VS - тиристор.

ППК

ЛІ

ПП

ГПІ

 

 

ВС

 

 

 

 

VS

На початку кожного циклу    Рис. 9.59 - Структурна схема СІФК роботи в регістр Р заноситься, з цифровим керуванням

наприклад, від керуючої ЕОМ код аП (що є аналогом опорної напруги Ug у аналогової СІФК з вертикальним керуванням).

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 


Похожие статьи

Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка