Принцип работы симисторных регуляторов мощности. Симметричные тиристоры ТС106 Делаем своими руками

Радиоконструктор 009 Симисторный регулятор мощности 1 КВт. Симисторный регулятор мощности (до 1 киловатт). В состав входит печатная плата, симистор, радиатор охлаждения симистора, регулятор (переменный резистор) необходимый набор радиодеталей, монтажный провод, схема и описание. Позволяет изменять потребляемую мощность нагревательными приборами (паяльник, обогреватель, эл. плита), регулировать обороты дрели, перфоратора, регулировать напряжение на выходе!!!трансформатора.

Начинающим Регулятор мощности на симисторе. (009)

В радиолюбительской практике часто случается, что паяльник на 40 Ватт сильно нагревается, а на 25 Ватт не хватает мощности или необходимо уменьшить мощность нагревательного прибора, изменить яркость свечения лампы накаливания, снизить обороты коллекторного двигателя, электрической дрели, подключить к сети напряжением 220 вольт нагрузку, рассчитанную на напряжение 110 вольт, уменьшить напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Тогда на помощь придёт симисторный регулятор мощности. Принцип его работы основан на изменении времени открытого состояния (фазово-импульсном управлении) симистора (симистор - это двунаправленный тиристор или «триак»). Это можно увидеть и понять, сравнив графики рис.1 полного периода сетевого напряжения на входе (верхний график) симистора и на выходе (нижний график). В определённый момент происходит отсечка симистором каждой полуволны сетевого напряжения и в результате в нагрузку поступает только часть мощности. Принципиальная схема регулятора мощности с фазово-импульсным управлением показана на рис. 2 . Он собран по классической схеме на симметричном динисторе DB3 на 32V (VD3) и симисторе ТС106-10-4 (отечественного производства 10 ампер 400 вольт) или импортных аналогах ВТ136-600, ВТ134-600 (4А, 600В), ВТ137-600 (8А, 600В), ВТ138-600 (12А, 600В), ВТ139-600, ВТА16-600 (16А, 600В) (VD4). При каждой полуволне сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается током, протекающим через резисторы R2, R3. Когда напряжение на нем достигает 32 В, динистор открывается и конденсатор С1 быстро разряжается через резистор R4, динистор VD3 и управляющий электрод симистора. Таким образом, происходит управление симистором: когда напряжение на условном аноде симистора (верхний по схеме вывод) положительное, управляющий импульс тоже положительный, а при отрицательном напряжении - отрицательной полярности. Значение мощности в нагрузке, зависит от того, как долго симистор будет включен в течение каждого полупериода сетевого напряжения. Момент включения симистора определяется пороговым напряжением динистора и постоянной времени (R2 + R3), C1. Чем больше сопротивление переменного резистора R2, тем длительнее промежуток времени, в течение которого симистор находится в закрытом состоянии, тем меньше мощность в нагрузке. Схема обеспечивает практически полный диапазон регулирования выходной мощности - от 0 до 99 %. При подключении переменного резистора R2, необходимо учесть то, что увеличение выходной мощности происходит с уменьшением сопротивления переменного резистора. Цепь, образованная диодами VD1, VD2 и резистором R1, обеспечивает плавность регулировки при минимальной выходной мощности. Без нее характеристика управления регулятором имеет гистерезис . Например, яркость лампы накаливания, используемой в качестве нагрузки, при увеличении выходной мощности изменяется скачком от нуля до 3...5% от максимальной яркости. Суть этого явления заключается в следующем: при большом сопротивлении резистора R2, когда напряжение на конденсаторе С1 не превышает 30 В, динистор не открывается в течение всего полупериода сетевого напряжения и выходная мощность равна нулю. При этом к моменту перехода сетевого напряжения через "ноль" напряжение на конденсаторе имеет нулевое значение и в следующем полупериоде значительную часть времени конденсатор разряжается. Если сопротивление резистора R2 уменьшать, то после того, как напряжение на конденсаторе начнет превышать порог срабатывания динистора, конденсатор будет разряжен в конце полупериода и в следующем полупериоде сразу же начнет заряжаться, поэтому в новом полупериоде динистор откроется раньше. Диодно-резисторная цепочка разряжает конденсатор при переходе сетевого напряжения от отрицательной к положительной полуволне и тем самым устраняет эффект скачкообразного начального увеличения мощности в нагрузке. Резистор R4 ограничивает максимальный ток через динистор примерно до 0,1 А и замедляет процесс разрядки конденсатора С1. Тем самым обеспечивается относительно большая длительность импульса, достаточная для надежного запуска симистора VD4 даже при значительной индуктивной составляющей нагрузки. При указанных на схеме номиналах резистора R4 и конденсатора С1 длительность импульса управления равна 130 мкс. Значительную часть этого времени через управляющий электрод симистора протекает ток, достаточный для открывания симистора.

Симметричный динистор 32V (VD3) обеспечивает одинаковость угла открывания симистора в обеих полуволнах сетевого напряжения. Следовательно, описываемый регулятор не будет выпрямлять сетевое напряжение, поэтому во многих случаях может быть применен даже для управления нагрузкой, подключенной к нему через трансформатор. Падение напряжения на симисторе VS1 равно примерно 2 В, поэтому при нагрузке мощностью более 100 Вт симистор необходимо установить на соответствующий теплоотвод (радиатор). Максимальная мощность нагрузки не должна превышать возможности симистора (4 А = 800 Вт, 8 А = 1600 Вт, 10 А = 2 КВт, 12 А = 2,4 КВт, 16 А = 3,2 КВт, 40 А = 8 КВт).

При включении схемы в сеть 220 вольт необходимо строго соблюдать правила техники безопасности! Все элементы схемы находятся под смертельно опасным напряжением! Категорически запрещается касаться любыми частями тела элементов схемы. При установке радиатора симистора, необходимо между симистором и радиатором установить изолирующую теплопроводящую прокладку, а на крепящий винт (саморез) одеть фторопластовую изолирующую втулку и плотно прижать симистор к радиатору. Не смотря на то, что вал переменного резистора гальванически не связан с его выводами, обязательно на вал необходимо установить пластиковую изолирующую ручку, так как при поломке подвижного контакта резистора не исключается возможность электрического контакта вала с выводами резистора.

Настоящая схема имеет недостаток - при работе симистора в режиме отсечки, на его выходах появляются помехи. Если эти помехи оказывают влияние на другую аппаратуру, необходимо установить в схему помехоподавляющую цепочку R2, C6 (в комплект набора входят, но изначально в схему не устанавливаются). Если этой цепочки будет недостаточно, необходимо включать схему в сеть через сетевой фильтр (рис. 5 ). Этот фильтр можно взять из неисправного блока питания компьютера, использовав дроссель, состоящий из двух одновременно (бифилярно) намотанных обмоток на ферритовом кольце и параллельно подключенного конденсатора с рабочим напряжением не менее 400 вольт. На рис. 3 показаны три возможных вида маркировки выводов симистора (все они аналогичны). На отечественном ТС106-10 выбито наверху справа и слева от крепёжного отверстия, «старая маркировка»: К - катод, А - анод, У.Э.- управляющий электрод, новая: А1 - первый анод, А2 - второй анод, У - управляющий электрод.




Комплектация выбирается перед тем как положить набор в корзину.

ПАКЕТ: Содержание набора 009

1. Симистор ВТ137 (8А),
2. Печатная плата,
3. Диоды 1N4007 (2 шт.),
4. Динистор DB3,
5. Резисторы:
R1 - 100 кОм (Кч/Ч/Ж),
R2 - 100 кОм (переменный),
R3 - 1 кОм (Кч/Ч/Кр),
R4 - 270 Ом (Кр/Ф/Кч),
R5 - 1,5 кОм Кч/Зел/Кр),
R6 - 100 Ом (Кч/Ч/Кч).
6. Конденсаторы:

С2 - 0,068мкФ (Uраб. не менее 400 В),


8. Монтажный провод,
9. Схема и описание.

КОРОБКА: Содержание набора 009

1. Симистор ВТ138 (12А),

2. Печатная плата,

3. Диоды 1N4007 (2 шт.),

4. Динистор DB3,

5. Резисторы:

R1 - 100 кОм (Кч/Ч/Ж),

R2 - 100 кОм (переменный),

R3 - 1 кОм (Кч/Ч/Кр),

R4 - 270 Ом (Кр/Ф/Кч),

R5 - 1,5 кОм Кч/Зел/Кр),

R6 - 100 Ом (Кч/Ч/Кч).

6. Конденсаторы:

С1 - 0,47 мкФ (не менее 250 В),

С2 - 0,068мкФ (U раб. не менее 400 В),

7. Пластиковая ручка для переменного резистора,

8. Радиатор для симистора,

9. Изолирующая прокладка и втулка,

10. Винт М3 (гайка М3 отдельно или в радиаторе),
11. Монтажный провод,

12. Схема и описание.

ВЫПУСК 009.

Регулятор мощности симисторный 220 В, 2 КВт.


1. Симистор ВТ138-600,

2. Печатная плата,

3. Диод 1N4007 (2 шт.),

4. Динистор DB3,

5. Набор постоянных резисторов,

6. Переменный резистор с ручкой,

7. Конденсаторы,

8. Радиатор для симистора,

9. Винт, гайка М3,

10. Теплопроводящая изолирующая прокладка,

11. Фторопластовая изолирующая втулка,

12. Монтажный провод,

13. Схема и описание,

14. Контейнер с деталями схемы.

Устройство, представленное на рис.1, предназначено для плавного регулирования в маломощны нагрузках. С его помощью можно от одного источника питания, имеющего припас по мощности, питать второе дополнительное радиотехническое устройство. Например, источник питания на 15...20 В питает необходимую схему, а вам нужно дополнительно от него питать транзисторный приемник, у которого напряжение питания ниже (3...9 В). Схема выполнена на полевом эпитаксиально-планарном транзисторе с p-n-переходом и n-каналом КП903. При работе устройства использовано свойство вольтамперных характеристик данного транзистора при разных напряжениях между затвором и истоком. Семейство характеристик КП903А...В приведено в . Входное питающее напряжение данного устройства 15...20 В. Резистор R2 типа ППБ-ЗА номиналом 150 Ом. С его помощью можно устанавливать требуемое напряжение в нагрузке. Недостатком регулятора является подъем внутреннего сопротивления устройства при понижении рабочего напряжения. Схемы на тс106-10 На рис.2 изображена схема индикатора напряжения вышеописанного регулятора, собранного на полевом транзисторе КП103. Устройство предназначено для контроля напряжения в нагрузке. Подключение данного индикатора к устройству регулятора выполняется согласно приведенной схеме. В зависимости от буквенного индекса КП103 устанавливаемого в схему индикатора (рис.2) мы будем фиксировать (по моменту зажигания светодиода HL1 при повышении выходного напряжения) рабочее напряжение в нагрузке. Эффект фиксирования различных напряжений в нагрузке получается в результате того, что канальные транзисторы КП103 имеют различные напряжения отсечки в зависимости от буквенного индекса, например, для транзистора КП103Е - это 0,4-1,5 В, для КП103Ж - 0,5-2,2 В, для КП103И - 0,8-3 В и т.д.. Установив тр...

Для схемы "Простой регулятор мощности"

В нагрузку данного простого мощности можно включать лампы накаливания, нагревательные устройства различного типа и проч., по мощности соответствующие применяемым тиристорам. Методика настройки регулятора, содержится в подборе переменного регулирующего резистора. Однако, лучше всего подобрать такой потенциометр, последовательно с постоянным резистором, чтобы напряжение на выходе мощности изменялось в максимально возможных широких пределах. А.АНДРИЕНКО, г.Кострома....

Для схемы "ТИРИСТОРЫ СИММЕТРИЧНЫЕ"

Справочные материалыТИРИСТОРЫ СИММЕТРИЧНЫЕ ТС106-10, ТС112-10, ТС112-16, ТС122-20, ТС122-25, ТС13240, ТС132-50, ТС-132-63, ТС142-80А. АНИСИМОВ, г. ЗапорожьеСимметричные тиристоры (симисторы) изготовлены на основе пятислойной кремниевой структуры (рис. 1) и предназначены для работы в коммутационной и регулирующей аппаратуре (светорегуляторы для ламп накаливания, коммутаторы нагрузок, аппараты импульсной сварки, регуляторы температуры для бытовых электроприборов, стабилизаторы тока и напряжения, мощные ультразвуковые генераторы и т. п.). Симистор способен проводить ток в обоих направлениях, заменяя таким образом два встречно-параллельно включенных тринистотора. Иными словами, у симистора нет постоянных анода и катода.рис. 1Для определенности принято выводы симистора, включаемые в цепь нагрузки, обозначать цифрами 1 и2. Если между выводами 1 и 2 симистора приложено рабочее напряжение, а открывающий импульс на управляющий электрод не подан, то симистор закрыт и тока не проводит. Простой регулятор тока Включают (открывают) симистор подачей на управляющий электрод импульса тока относительно вывода 2.В том случае, когда рабочее напряжение приложено плюсом к выводу 2, а минусом - к выводу 1, то симистор можно открыть импульсом любой полярности. Если же на выводе 2 минус, а на выводе 1 плюс рабочего напряжения, симистор может быть открыт только отрицательным управляющим импульсом. Это позволяет упростить регулирующую аппаратуру, работающую на переменном токе. Вместо импульсного открывающего тока на управляющий переход симистора можно подавать постоянный ток соответствующей полярности.Как и тринистором, симистором энергетически целесообразнее управлять короткими импульсами тока, длительностью в 2...3 раза большей времени включения прибора.рис. 2 На рис. 2 и в табл. 1 показана типовая подневольность мощности...

Для схемы "Универсальный блок питания низкого напряжения"

На практике очень часто для питания различных устройств требуются от 3 до 12 В. Описанный блок питания позволяет получать следующего ряда: 3; 4,5(5); 9; 12 В при токе нагрузки до 300 мА. Имеется вероятность оперативно изменять полярность выходного напряжения. ...

Для схемы "ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ"

ЭлектропитаниеПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С.Сыч225876, Брестская обл., Кобринский р-н, п.Ореховский, ул.Ленина, 17 -1. Предлагаю простую и надежную схему преобразователя напряжения для менеджмента варикапами в различных конструкциях, который вырабатывает 20 В при питании от 9 В. Выбран вариант преобразователя с умножителем напряжения, поскольку он считается самым экономичным. Кроме того, он не создает помех радиоприему. На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор импульсов, близких к прямоугольным. На диодах- VD1...VD4 и конденсаторах С2...С5 собран умножитель напряжения. Резистор R5 и стабилитроны VD5, VD6 образуют параметрический стабилизатор напряжения. Конденсатор С6 на выходе является ВЧ-фильтром. Ток потребления преобразователя зависит от напряжения питания и количества варикапов, а также от их типа. Устройство желательно заключить в экран для снижения помех от генератора. Правильно собранное устройство работает сразу и некритично к номиналам деталей....

Для схемы "Преобразователь напряжения 5 -> 230V"

ЭлектропитаниеПреобразователь 5 -> 230 V Микросхемы:DD1 - K155ЛA3 DD2 - K1554TM2Транзисторы:VT1 - VT3 - КТ698Г, VT2 - VT4 - КТ827Б, VT5- КТ863АРезисторы: R1 - 910,R2 - 1k,R3 - 1k,R4 -120 0.25 Bт, R5 - 120 0.25 Bт, R6 - 500 0.25 Вт, R7 - R8 - 56 Ом 2Вт, R9 - 1.5 kOm2ВтДиод VD5 - KC620А двапоследовательно Конденсаторы:С1 - 10H5 С2 - 22 мкФ х450ВТрансформатор:Т1 - двеобмотки по 10 вольт соединенных последовательноток 16А;одна обмотка на 220 вольт ток 1А, частота25кГц =Преобразователь напряжения 5 - 230V...

Для схемы "Регулятор мощности на трёх деталях"

В последнее пора настоящий ренессанс переживают резисторные и транзисторные регуляторы мощности. Они самые неэкономичные. Повысить КПД можно так же, как и включением диода (см.рисунок). При этом достигается более удобный предел регулирования (50-100%). Полупроводниковые приборы можно разместить на одном радиаторе. Ю.И.Бородатый, Ивано-Франковская обл. Литература 1.Данильчук А.А. Регулятор мощности для паяльника / /Радиоаматор-Электрик. -2000. -№9. -С.23. 2.Риштун А Регулятор потужности на шести деталях //Радиоаматор-Электрик. -2000. -№11. -С.15....

Для схемы "Преобразователя постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В"

ЭлектропитаниеПреобразователя постоянного 12 В в переменное 220 В Антон Стоилов Предлагается схема преобразователя постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В, который при подключении к автомобильному аккумулятору емкостью 44 А-ч может питать 100-ваттную нагрузку в течение 2-3 часов. Он состоит из задающего генератора на симметричном мультивибраторе VT1, VT2, нагруженного на мощные парафазные ключи VT3-VT8, коммутирующие ток в первичной обмотке повышающего трансформатора TV. VD3 и VD4 защищают мощные транзисторы VT7 и VT8 от перенапряжений при работе без нагрузки. Трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш36х36, обмотки W1 и W1" имеют по 28 витков ПЭЛ 2,1, a W2 - 600 витков ПЭЛ 0,59, причем сначала мотают W2, а поверх нее двойным проводом (с поставленной задачей достижения симметрии полуобмоток) W1. При налаживании триммером RP1 добиваются минимальных искажений формы выходного напряжения "Радио Телевизия Електроника" N6/98, с. 12,13....

Для схемы "Светодиодный индикатор напряжения"

В практике радиолюбителя нередко возникает ситуация, когда нужно отслеживать показания того или иного параметра. Предлагаю схему индикаторной светодиодной "линейки". В зависимости от входного светится большее или меньшее количество светодиодов, расположенных в линейку (один за другим).Диапазон допустимого напряжения - 4...12В, т.е. при входном напряжении 4 В будет пылать только один (первый) светодиод, а при 12 В - вся линейка.Возможности схемы можно легко расширить. Чтобы отслеживать переменное напряжение, довольно до резистора R1 установить диодный мост из маломощных диодов. Напряжение питания можно варьировать от 5 до 15 В, подобрав соответственно резисторы R2...R8. От питания схемы зависит в основном яркость светодиодов, входные же характеристики схемы при этом практически не изменяются. Схемы удвоения постоянного напряжения на 2кв Чтобы яркость светодиодов была одинаковой, следует подобрать резисторы следующим образом: где Iк max - ток коллектора VT1, мА; R3=2R2; R4=3R2; R5=4R2; R6=5R2; R7=6R2; R8=7R2.Таким образом, при применении транзистора КТ312А (lK max=30 мА) R2=33 Ома. Резистор R1 входит в делитель напряжения и регулирует режим работы транзистора VT1. Диоды VD1 ...VD7 можно сменить на КД103А, КД105, Д220, светодиоды HL1...HL8 - на АЛ102. Резистор R9 лимитирует ток базы транзистора VT1 и препятствует выходу из строя последнего при попадании на вход схемы большого напряжения.А.КАШКАРОВ, г.С.-Петербург....

Для схемы "Универсальный регулятор напряжения и зарядно-пусковое устройство для"

Довольно часто в радиолюбительской практике возникает необходимость регулировки переменного в пределах 0...220 В. Широко используются для этой цели ЛАТРы (автотрансформаторы). Но их век уже прошел и на смену этим громоздким аппаратам пришли современные тиристорные регуляторы, которые имеют один недостаток: напряжение в таких устройствах регулируется путем изменения длительности импульсов переменного напряжения. Из-за этого к ним невозможно подключить высокоиндуктивную нагрузку (например, трансформатор или дроссель, а также любое другое радиоустройство, содержащее в себе перечисленные выше элементы).От этого недостатка свободен регулятор напряжения, приведенный на рисунке. Он сочетает в себе: устройство защиты от токовых перегрузок, тиристорный регулятор напряжения с мостовым регулятором, рослый КПД (92...98%). Кроме того, регулятор раСхема простого радиопередатчика на 6п45с ботает совместно с мощным трансформатором и выпрямителем, который может быть использован для зарядки автомобильных аккумуляторов и в качестве пускового устройства при разряженной АБ.Основные параметры регулятора напряжения:Номинальное напряжение питания, В 220 ± 10%; Выходное напряжение переменного тока, В 0...215; КПД, не менее, процент(ов) 92; Максимальная мощность нагрузки, кВт 2.Основные параметры зарядно-пускового устройства: Выходное напряжение постоянного тока, В 0...40; Постоянный ток, потребляемый нагрузкой, А 0...20; Пусковой ток (при длительности пуска 10 c), A 100.Переключате...

Полупроводниковый прибор, имеющий 5 p-n переходов и способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором. Из-за неспособности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок, в настоящее время широкого применения в мощных промышленных установках они не имеют.

Там их с успехом заменяют схемы на тиристорах и IGBT-транзисторах. Но компактные размеры прибора и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили найти им применение в сферах, где указанные выше недостатки не имеют существенного значения.

Сегодня схемы на симисторах можно найти во многих бытовых приборах от фена до пылесоса, ручном электроинструменте и электронагревательных устройствах – там, где требуется плавная регулировка мощности.

Принцип работы

Регулятор мощности на симисторе работает подобно электронному ключу, периодически открываясь и закрываясь, с частотой, заданной схемой управления. При отпирании симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит потребитель получает только часть номинальной мощности.

Делаем своими руками

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невелики, зачастую они не отвечают требованиям потребителя. По этой причине рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Простейший вариант схемы, рассчитанный для работы на любую нагрузку. Используются традиционные электронные компоненты, принцип управления фазово-импульсный.

Основные компоненты:

  • симистор VD4, 10 А, 400 В;
  • динистор VD3, порог открывания 32 В;
  • потенциометр R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, каждой полуволной заряжает конденсатор С1. Когда на обкладках конденсатора напряжение достигнет 32 В, произойдёт открытие динистора VD3 и С1 начнёт разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который откроется для прохождения тока на нагрузку.

Длительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (величина постоянная) и сопротивлением R2. Мощность в нагрузке прямо пропорциональна величине сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная цепь из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавности и точности регулировки выходной мощности. Ограничение тока, протекающего через VD3, выполняет резистор R4. Этим достигается необходимая для открытия VD4 длительность импульса. Предохранитель Пр.1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. Вследствие этого не происходит выпрямление тока, и становится возможным подключение индуктивной нагрузки, например, трансформатора.

Подбирать симисторы следует по величине нагрузке, исходя из расчёта 1 А = 200 Вт.

Используемые элементы:

  • Динистор DB3;
  • Симистор ТС106-10-4, ВТ136-600 или другие, требуемого номинала по току 4-12А.
  • Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
  • Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
  • С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Отметим, что схема является наиболее распространённой, с небольшими вариациями. Например, динистор может быть заменён на диодный мост или может быть установлена помехоподавляющая RC цепочка параллельно симистору.

Более современной является схема с управлением симистора от микроконтроллера – PIC, AVR или другие. Такая схема обеспечивает более точную регулировку напряжения и тока в цепи нагрузки, но является и более сложной в реализации.


Схема симисторного регулятора мощности

Сборка

Сборку регулятора мощности необходимо производить в следующей последовательности:

  1. Определить параметры прибора, на который будет работать разрабатываемое устройство. К параметрам относятся: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и номинальный ток в амперах.
  2. Выбрать тип устройства (аналоговый или цифровой), произвести подбор элементов по мощности нагрузки. Можно проверить своё решение в одной из программ для моделирования электрических цепей – Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
  3. Рассчитать тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В) умножить на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальный пропускаемый ток указаны в характеристиках симистора. Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подобрать по рассчитанной мощности радиатор.
  4. Закупить необходимые электронные компоненты , радиатор и печатную плату.
  5. Произвести разводку контактных дорожек на плате и подготовить площадки для установки элементов. Предусмотреть крепление на плате для симистора и радиатора.
  6. Установить элементы на плату при помощи пайки. Если нет возможности подготовить печатную плату, то можно использовать для соединения компонентов навесной монтаж, используя короткие провода. При сборке особое внимание уделить полярности подключения диодов и симистора. Если на них нет маркировки выводов, то или «аркашки».
  7. Проверить собранную схему мультиметром в режиме сопротивления. Полученное изделие должно соответствовать изначальному проекту.
  8. Надёжно закрепить симистор на радиатор. Между симистором и радиатором не забыть проложить изолирующую теплопередающую прокладку. Скрепляющий винт надёжно заизолировать.
  9. Поместить собранную схему в пластиковый корпус.
  10. Вспомнить о том, что на выводах элементов присутствует опасное напряжение.
  11. Выкрутить потенциометр на минимум и произвести пробное включение. Измерить напряжение мультиметром на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра следить за изменением напряжения на выходе.
  12. Если результат устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировки мощности.

Симисторный радиатор мощности

Регулировка мощности

За регулировку мощности отвечает потенциометр, через который заряжается конденсатор и разрядная цепь конденсатора. При неудовлетворительных параметрах выходной мощности следует подбирать номинал сопротивления в разрядной цепи и, при малом диапазоне регулировки мощности, номинал потенциометра.

  • продлить срок службы лампы, регулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
  • выбирайте тип схемы и параметры компонентов по планируемой нагрузке.
  • тщательно проработайте схемные решения.
  • будьте внимательны при сборке схемы , соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
  • не забывайте, что электрический ток есть во всех элементах схемы и он смертельно опасен для человека.
All manufacturers AAT AB Semicon ABB Abracon Accutek Actel Adaptec A-Data Advanced Micro Systems Advanced Photonix Aeroflex Agere Agilent AHA AIC Aimtec AKM ALD ALi Allegro Alliance Alpha Alpha Micro. Alpha&Omega Altera AMCC AMD AME American Bright LED AMI AMICC Amplifonix AMS AMSCO Anachip Anadigics Anadigm Analog Devices Analogic AnalogicTech Anaren Andigilog Anpec Apex API Delevan Aplus A-Power APT Arizona Microtek ARM Artesyn ASI Asiliant ASIX Astec ATMEL AudioCodes AUK Auris Austin Authentec Avalon Photonics AverLogic AVG AvicTek AVX AZ Displays B&B Electronics Barker Microfarads BCD BEL Fuse BI Tech. Bicron BitParts Bivar Boca Bookham Bourns Broadcom BSI Burr-Brown Bytes C&D CalCrystal Calex CalMicro Calogic Capella Carlo Gavazzi Catalyst CDI Diodes CDIL CEL Centillium Central Century Ceramate Cermetek CET Cherry Chinfa Chingis Chipcon Chrontel Cirrus CIT Clairex Clare C-Media CML CML Micro Cologne Comchip Composite Modules Conexant Connor-Winfield COSEL COSMO Cree Crydom CSR CTS Cyntec Cypress Cystech Daesan Daewoo DAICO Dallas Data Delay Datel DB Lectro DCCOM Delta Densei-Lambda Dialight Digital Voice Sys Diodes Dionics Diotec DPAC Dynex EIC Eichhoff E-Lab Elantec Electronic Devices EliteMT ELM Elmos Elpida EM Microelectronic EMC Enpirion E-OEC Eon Silicon EPCOS EPSON Ericsson ESS Tech. E-Tech Etron Eudyna Eupec Everlight Exar Excelics ExcelSemi Fagor Fairchild FCI Filtran Filtronic Fitpower Formosa Fox Electronics Freescale Frequency Devices Frequency Management FTDI Chip Fuji Fujitsu Galaxy Gamma GEC General Semiconductor Genesis Microchip Genesys Logic Gennum GHzTech Gilway G-Link GMT Golledge GOOD-ARK Grayhill Green Power GSI Hamamatsu Hanamicron Hanbit Harris HB HexaWave Hifn High Tech Chips Hirose Hi-Sincerity Hitachi Hitachi Metals Hittite HN Electronic Holtek HoltIC Honeywell Humirel HV Component Hynix Hytek Hyundai IBM IC Haus ICC I-Chips ICOM ICSI ICST IDT IK Semi. IMP Impala Infineon Initio InnovASIC Int Power Sources INTEL InterFET Interpion Interpoint Intersil Intronics IOtech IRF Isahaya ISD Isocom ISSI ITE Itran ITT IXYS Jess JGD Jiangsu Kawasaki KEC Kemet Kentron King Billion Kingbright Knox KOA Kodak Kodenshi Kyocera Kinseki Lambda Lattice Ledtech LEDtronics Legerity LEM Leshan Radio Level One LG Linear Linear Dimensions Designs Linear IS Lite-On Littelfuse Logic Devices LSI LSI Logic Lumex M.S. Kennedy M/A-COM Macroblock Macronix MagnaChip Marktech Martek Power Marvell MAS Oy MAXIM Maxwell MAZeT MCC MCE KDI MDTIC Melexis Memphis Memsic Micrel Micro Electronics Micro Linear Microchip MicroMetrics Micron Micronas Micronetics Wireless Micropac Microsemi Mimix Mindspeed Mini-Circuits Minilogic Minmax MIPS Mitel Mitsubishi Mitsumi MOSA Mosel Mospec MoSys Motorola M-pulse MtronPTI Murata Music Myson Nais NanoAmp Nanya National Instruments National Semiconductor NEC NEL NetLogic NeuriCam NHI Nichicon NIEC NJRC Noise/Com Nordic VLSI Novalog Novatek NPC NTE NTT NVE NVIDIA O2Micro Octasic OEI OKI OmniVision Omron ON Semiconductor OPTEK Opto Diode Optolab Optrex OSRAM OTAX Oxford MDi Pacific Mono Pan Jit Panasonic Para Light Patriot Scientific PCA PEAK Peregrine Performance Tech. Pericom PerkinElmer PhaseLink Philips Picker Pixim PLX PMC-Sierra PMD Motion Polyfet Power Innovations Power Integrations Power Semiconductors Powerchip Powerex Power-One Powertip Precid-Dip Promax-Johnton Pronics Protek PTC Pulse Pyramid QLogic QT Qualcomm Quantum QuickLogic R&E Raltron Ramtron Raytheon RD Alfa RDC Realtek Recom Rectron Renesas RF Monolithics RFE RFMD Rhopoint RichTek RICOH Rohm Rubycon Saifun SAMES SamHop Samsung SanDisk Sanken SanRex Sanyo SCBT Seiko SemeLAB Semicoa Semikron SemiWell Semtech Sensitron Sensory Shanghai Lunsure Shanghai Lunsure SHARP Shindengen Siemens SiGe SigmaTel Signetics Silan Silicon Image Silicon Lab. Silicon Power Siliconians Silonex Simtek Sipex Sirenza SiRF Sitronix Skyworks SLS Smartec SMSC Solid State Solitron Solomon Systech SONiX SONY Spansion SSDI SSE SST Stanford Stanley Stanson Statek STATS STMicroelectronics Sumida Summit SunLED Supertex Surge Sussex Swindon Symmetricom Synergy Synsemi Syntec System General Systron Donner Tachyonics Taiyo Yuden Talema TAOSinc TDK Teccor Tekmos TelCom Teledyne Temex TEMIC Thaler THAT Thermtrol THine TI TLSI TMT TOKO Tontek Topro Torex Toshiba Total Power Traco Transmeta Transys Trinamic Tripath TriQuint Triscend TSC Turbo IC Ubicom UMC UMS Unisem Unitra UOT Us Digital USHA UTC Utron Vaishali Valpey-Fisher Varitronix Vectron VIA Vicor VIS Vishay Vitesse Voltage Multipliers Waitrony WDC WEDC Weida Weitron Weltrend Westcode Winbond Wing Shing Winson Winstar Wisdom WJ Wolfgang Knap Wolfson WTE Xecom Xicor Xilinx YAMAHA Yellow Stone YEONHO Zarlink Z-Communications Zenic Zetex Zettler Zilog ZMD Zoran Zowie

Диоды, стабилитроны, тиристоры - Тиристоры симметричные ТС106-10, ТС112-10, ТС112-16, ТС122-20, ТС122-25, ТС13240, ТС132-50, ТС-132-63, ТС142-80

В современной цоколевке тиристоров ТС-106-10 внесены изменения. Приборы с указанной ниже цоколевкой выпускались промышленностью примерно до середины 90-х годов. Примерно с 1995 года цоколевка стала прямо противоположной! (Точная дата перехода заводов на новый тип "распиновки" неизвестен. Вполне вероятно, что не все заводы совершили "переход" одновременно). К сожалению, вывод "Уэ" никак не выделен конструктивно (как в КУ202 например), а его определение омметром невозможно (оба крайних вывода идентифицируются и как "Уэ" и как "К" одновременно), поэтому вариант цоколевки может быть идентифицирован только годом выпуска. Если же год выпуска находится на "границе переходов", то определить правильную цоколевку поможет лишь экспериментальное включение с "прогрузкой" семистора, т.к. при малой нагрузке (лампа 100Вт, 220В) он нормально работает (по крайней мере в некоторых вариантах регуляторах мощности и коммутаторах) даже если перепутаны "Уэ" и "К" и только при увеличении тока до 1...3А, выясняется, правильно он включен или нет, причем если неправильно, тогда, адью, семистор...
Алексей Кобыльский (п.г.т. Новоамаросиевка Донецкой обл.)

Симметричные тиристоры (симисторы) изготовлены на основе пятислойной кремниевой структуры (рис. 1) и предназначены для работы в коммутационной и регулирующей аппаратуре (светорегуляторы для ламп накаливания, коммутаторы нагрузок, аппараты импульсной сварки, регуляторы температуры для бытовых электроприборов, стабилизаторы тока и напряжения, мощные ультразвуковые генераторы и т. п.). Симистор способен проводить ток в обоих направлениях, заменяя таким образом два встречно-параллельно включенных тринистотора. Иными словами, у симистора нет постоянных анода и катода.


Для определенности принято выводы симистора, включаемые в цепь нагрузки, обозначать цифрами 1 и 2. Если между выводами 1 и 2 симистора приложено рабочее напряжение, а открывающий импульс на управляющий электрод не подан, то сими стор закрыт и тока не проводит. Включают (открывают) симистор подачей на управляющий электрод импульса тока относительно вывода 2.

В том случае, когда рабочее напряжение приложено плюсом к выводу 2, а минусом - к выводу 1, то симистор можно открыть импульсом любой полярности. Если же на выводе 2 минус, а на выводе 1 плюс рабочего напряжения, симистор может быть открыт только отрицательным управляющим импульсом. Это позволяет упростить регулирующую аппаратуру, работающую на переменном токе. Вместо импульсного открывающего тока на управляющий переход симистора можно подавать постоянный ток соответствующей полярности.

Как и тринистором, симистором энергетически целесообразнее управлять короткими импульсами тока, длительностью в 2...3 раза большей времени включения прибора.


На рис. 2 и в табл. 1 показана типовая зависимость мощности цепи управления симистора ТС106-10 от скважности управляющих импульсов.

Таблица 1.

Боковые линии, ограничивающие кривые 1-3, определяют допустимый разброс характеристик цепи управления, т. е. определяют зону гарантированного открывания симисторов.

Симистор ТС106-10 оформлен в плоском пластмассовом корпусе с пластинчатыми выводами (рис. 3); масса прибора - не более 2,2 г. Маркировка симистора содержит, кроме типа, цифру, указывающую на его класс по повторяющемуся импульсному напряжению в закрытом состоянии и дату изготовления (месяц и год, например, 06.87). Иногда в маркировку вводят еще и цифру, обозначающую группу по критической скорости увеличения коммутационного напряжения (dU/dtt).


Симисторы ТС112-Ю, ТС112-16, ТС122-20, ТС122-25, ТС132-40, ТС132-50, ТС142-63, ТС142-80 оформлены в цилиндрическом металлостеклянном корпусе, снабженном массивным шестигранным фланцем - теплоотводом с резьбовой шпилькой для крепления прибора. Размеры корпусов симисторов указаны на рис. 4 и 5 и в табл. 2.



Симистор Размеры, MM
D Е W Н L d D,
ТС122-20, ТС122-25 015,4 14 Мб 42 12 04.3 011
ТС132-40. ТС132-50 019 17 М8 47 14 04.3 014
ТС142-63. ТС142-80 025 22 М10 58 18 05,3 018,5

Таблица 2.

Маркировка приборов состоит из букв ТС (тиристор симметричный) и цифр, означающих: первая - порядковый номер модификации, вторая - в кодированном виде размер "под ключ" шестигранника фланца, третья - обозначение конструктивного исполнения корпуса. Далее через дефис следует число, указывающее в амперах максимально допустимый ток в открытом состоянии. Затем через дефис указывают число, означающее класс прибора по повторяющемуся импульсному напряжению в закрытом состоянии, и еще через дефис - группу по критической скорости увеличения коммутационного напряжения. Иногда указывают код климатического исполнения и категории размещения (кроме У2). Рядом с маркировкой размещают дату изготовления прибора (месяц и год) и товарный знак предприятия-изготовителя.

Классов по повторяющемуся импульсному напряжению предусмотрено 12. Класс 1 - 100 В, 2 - 200 В, 12 - 1200 В. Групп по критической скорости увеличения коммутационного напряжения - 7. Группа 1 - 2,5 В/мкс, 2 - 4 В/мкс, 3 - 6,3 В/мкс, 4-10 В/мкс, 5-16 В/мкс, 6-25 В/мкс и 7 - 50 В/мкс. Симисторы серий ТС122, ТС132 и ТС142 выпускают в двух вариантах, отличающихся только конструкцией выводов 1 и уэ (управляющий электрод).

Основные технические характеристики симисторов серий ТС112, ТС122, ТС132, ТС142 указаны в табл. 3.

Параметр ТС112-10 ТС112-16 ТС122-20 ТС122.25 ТС 132-40 ТС132.50 ТС142-63 ТС142-80
Максимально допустимый ток (действующее значение) открытого симистора, А 10 16 20 25 40 50 63 80
Повторяющийся импульсный ток(2) закрытого симистора, мА, не более 3 3 3,5 3,5 5 5 7 7
Импульсное напряжение(3) на открытом симисторе. В, не более 1,85 1,85 1,85 1,8 1„85 1.8 1,8 1.8
Открывающее постоянное напряжение управления. В, не более, при температуре
+25±10°С 3 3 3,5 3,5 4 4 4,5 4,5
-50°С 5 5 6 6 7 7 7,5 7.5
Открывающий постоянный ток управления. А, не более, при температуре
+25±10°С 0,1 0,1 0,15 0,15 0,2 0,2 0,2 0,2
-50°С 0,3 0,3 0,45 0.45 0,48 0,48 0,48 0,48
Ток удержания, мА, не более 45 45 45 45 60 60 60 60
Критическая скорость увеличения коммутационного напряжения(2) (dU/dt) ком. По группам 1-6 По группам 1-7
Критическая скорость увеличения тока открытого симистора, А/мкс 50 50 50 50 63 63 63 63
Тепловое сопротивление структура-корпус, °С/Вт, не более 2,5 1,55 1,3 0,9 0,65 0.52 0,44 0,34
Масса, г, не более 6 6 11 11 23 23 50 50

Таблица 3.

1) При температуре корпуса 85°С.


2) При температуре структуры 125°С.


3) В нормальных климатических условиях (Токр.ср=25°С).


4) Неоткрывающее напряжение на управляющем переходе - не менее 0,25 В. Рабочий интервал температуры структуры - 60...+125°С. Симисторы работоспособны на переменном токе частотой до 500 Гц.

Основные технические характеристики ТС106-10
Повторяющееся импульсное напряжение на закрытом симисторе, В
класс 1 ...... 100
класс 2 ...... 200
класс 3 ...... 300
Максимально допустимый ток (действующее значение) открытого симистора при Тр=80°С, А, не менее...... 10
Повторяющийся импульсный ток закрытого симистора, мА, не более. 1,5
Импульсное напряжение на открытом симисторе, В, не более...... 1 65
Открывающее постоянное напряжение управления, В, не более
6
при Т=25°С. . . 3,5
Открывающий постоянный ток управления, мА, не более
при минимальной температуре корпуса. . . 230
при Т=25 °С. . . 100
Неоткрывающее постоянное напряжение управления при максимальной температуре корпуса. В, .
не менее...... 0,2
Ток удержания в открытом состоянии, мА, не более 45
Максимально допустимая мощность управления, Вт 0,5
Максимально допустимый постоянный ток управляющего перехода, мА. . 400
Критическая скорость увеличения коммутационного напряжения, В/мкс, не менее
группа 1 ...... 2,5
группа 2 ...... 4
группа 3 ...... 6,3
группа 4 ...... 10
Тепловое сопротивление структура - корпус, °С/Вт, не более. . . . 2,2
Рабочий интервал температуры корпуса, °С. . . -50... +110

Симисторы устойчивы к воздействию многократной смены температуры окружающей среды от -50 °С до максимально допустимого значения для структуры, а также к воздействию влажного тепла при температуре -(-35 °С и влажности до 98 %.

Приборы могут работать в условиях воздействия механических нагрузок по группе М27 ГОСТ 17516-72 и одиночных ударов с длительностью импульса 50 мс и ускорением 4д.

Вероятность безотказной работы за время 1000 ч - не менее 0,994.