可控硅是一種新型的半導(dǎo)體器件,它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)、動(dòng)作快以及使用方便等優(yōu)點(diǎn),目前交流調(diào)壓器多采用可控硅調(diào)壓器。
可控硅調(diào)壓器電路圖(一)
可控硅交流調(diào)壓器由可控整流電路和觸發(fā)電路兩部分組成,其電路原里圖如下圖所示。 從圖中可知,二極管D1—D4組成橋式整流電路,雙基極二極管T1構(gòu)成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發(fā)電路。當(dāng)調(diào)壓器接上市電后,220V交流電通過(guò)負(fù)載電阻RL經(jīng)二極管D1—D4整流,在可控硅SCR的A、K兩端形成一個(gè)脈動(dòng)直流電壓,該電壓由電阻R1降壓后作為觸發(fā)電路的直流電源。在交流電的正半周時(shí),整流電壓通過(guò)R4、W1對(duì)電容C充電。
當(dāng)充電電壓Uc達(dá)到單結(jié)晶體管T1管的峰值電壓Up時(shí),單結(jié)晶體管T1由截止變?yōu)閷?dǎo)通,于是電容C通過(guò)T1管的e、b1結(jié)和R2迅速放電,結(jié)果在R2上獲得一個(gè)尖脈沖。這個(gè)脈沖作為控制信號(hào)送到可控硅SCR的控制極, 使可控硅導(dǎo)通??煽毓鑼?dǎo)通后的管壓降很低,一般小于1V,所以張弛振蕩器停止工作。當(dāng)交流電通過(guò)零點(diǎn)時(shí),可控硅自關(guān)斷。當(dāng)交流電在負(fù)半周時(shí),電容C又從新充電……如此周而復(fù)始,便可調(diào)整負(fù)載RL上的功率了。
元器件選擇
調(diào)壓器的調(diào)節(jié)電位器選用阻值為470KΩ的WH114-1型合成碳膜電位器,這種電位器可以直接焊在電路板上,電阻除R1要用功率為1W的金屬膜電阻外,其余的都用功率為1/8W的碳膜電阻。D1—D4選用反向擊穿電壓大于300V、最大整流電流大于0.3A的硅整流二極管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR選用正向與反向電壓大于300V、額定平均電流大于1A的可控硅整流器件,如國(guó)產(chǎn)3CT系列。
可控硅調(diào)壓器電路圖(二)
在很多使用交流電源的負(fù)載中,需要完成調(diào)光、調(diào)溫等功能,要求交流電源能平穩(wěn)地調(diào)節(jié)電壓。圖205所示,是一種筒單交流調(diào)壓器,可代替普通交流調(diào)壓器,體積小、重量輕、控制方便。
工作原理電源經(jīng)電阻R,和電位器W 向電容C充電。當(dāng)電容上的電成送到手定值時(shí)堯通過(guò)二極管D和可控硅控制極,使可控硅觸發(fā)導(dǎo)通,電流流經(jīng)負(fù)載,可控硅導(dǎo)通后。觸發(fā)電路被短接。在交流電壓為零時(shí),可控硅又自動(dòng)斷開(kāi),而后觸發(fā)電路中電容C再次充電,使可控硅再次導(dǎo)通。改變電容的容量和w阻值。可增大或堿小導(dǎo)通角,使輸出電壓升高或降低。從而起到調(diào)壓之目的。
可控硅的反向電壓由電源電壓來(lái)定:電流參數(shù)由負(fù)載Rr 嬰求來(lái)定。
可控硅調(diào)壓器電路圖(三)
本例介紹的溫度控制器,具有SB260取材方便、性能可靠等特點(diǎn),可用于種子催 芽、食用菌培養(yǎng)、幼畜飼養(yǎng)及禽蛋卵化等方面的溫度控制,也可用于控制電熱毯、小功 率電暖器等家用電器。
電路圖 溫度控制器電路如圖7.116所示。
工作原理
220V交流電壓經(jīng)Cl降壓、VD,和VD。整流、C2濾波及VS穩(wěn)壓后,一路作為IC(TL431型三端穩(wěn)壓集成電路)的輸入直流電壓;另一路經(jīng)RT、R3和RP分壓后,為IC提供控制電壓。在被測(cè)溫度低于RP的設(shè)定溫度時(shí),NTC502型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器Rr的電阻值較 大,IC的控制電壓高于其開(kāi)啟電壓,IC導(dǎo)通,使LED點(diǎn)亮,VS受觸發(fā)而導(dǎo)通,電熱器 EH通電開(kāi)始加熱。隨著溫度的不斷上升,Rr的電阻值逐漸減小,同時(shí)IC的控制電壓也隨之下降。當(dāng)被測(cè)溫度高于設(shè)定溫度時(shí),IC截止,使LED熄滅,VS關(guān)斷,EH斷電而停止加熱。隨后溫 度又開(kāi)始緩慢下降,當(dāng)被測(cè)溫度低于設(shè)定溫度時(shí),IC又導(dǎo)通,EH又開(kāi)始通電加熱。如此循環(huán)不止,將被測(cè)溫度控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。
可控硅調(diào)壓器電路圖(四)
一般書(shū)刊介紹的大功率可控硅觸發(fā)電路都比較復(fù)雜,而且有些元件難以購(gòu)買(mǎi)。筆者僅花幾元錢(qián)制作的觸發(fā)電路已成功觸發(fā)100A以上的可控硅模塊,用于工業(yè)淬火爐上調(diào)節(jié)380V電壓,又裝一套用于大功率鼓風(fēng)機(jī)作無(wú)級(jí)調(diào)速用,效果非常好。本電路也可用作調(diào)節(jié)220V交流供電的用電器。
將兩只單向可控硅SCRl、SCR2反向并聯(lián).再將控制板與本觸發(fā)電路連接,就組成了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的大功率無(wú)級(jí)調(diào)速電路。這個(gè)電路的獨(dú)特之處在于可控硅控制極不需外加電源,只要將負(fù)載與本電路串聯(lián)后接通電源,兩個(gè)控制極與各自的陰極之間便有5V~8V脈動(dòng)直流電壓產(chǎn)生,調(diào)節(jié)電位器R2即可改變兩只可控硅的導(dǎo)通角,增大R2的阻值到一定程度,便可使兩個(gè)主可控硅阻斷,因此R2還可起開(kāi)關(guān)的作用。該電路的另一個(gè)特點(diǎn)是兩只主可 控硅交替導(dǎo)通,一個(gè)的正向壓降就是另一個(gè)的反向壓降,因此不存在反向擊穿問(wèn)題。
但當(dāng)外加電壓瞬時(shí)超過(guò)阻斷電壓時(shí),SCR1、SCR2會(huì)誤導(dǎo)通,導(dǎo)通程度由電位器R2決定。SCR3與周?chē)?gòu)成普通移相觸發(fā)電路,其原理這里從略。SCR1、SCR2筆者選用的是封裝好的可控硅模塊(110A/1000V),SCR3選用BTl36,即600V的雙向可控 硅。本電路如用于感性負(fù)載,應(yīng)增加R4,C3阻容吸收電路及壓敏電阻RV作過(guò)壓保護(hù),防止負(fù)載斷開(kāi)和接通瞬間產(chǎn) 生很高的感應(yīng)電壓損壞可控硅。
評(píng)論
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