可控硅是一種新型的半導體器件,它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、動作快以及使用方便等優點,目前交流調壓器多采用可控硅調壓器。
可控硅調壓器電路圖(一)
可控硅交流調壓器由可控整流電路和觸發電路兩部分組成,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構成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發電路。當調壓器接上市電后,220V交流電通過負載電阻RL經二極管D1—D4整流,在可控硅SCR的A、K兩端形成一個脈動直流電壓,該電壓由電阻R1降壓后作為觸發電路的直流電源。在交流電的正半周時,整流電壓通過R4、W1對電容C充電。
當充電電壓Uc達到單結晶體管T1管的峰值電壓Up時,單結晶體管T1由截止變為導通,于是電容C通過T1管的e、b1結和R2迅速放電,結果在R2上獲得一個尖脈沖。這個脈沖作為控制信號送到可控硅SCR的控制極, 使可控硅導通。可控硅導通后的管壓降很低,一般小于1V,所以張弛振蕩器停止工作。當交流電通過零點時,可控硅自關斷。當交流電在負半周時,電容C又從新充電……如此周而復始,便可調整負載RL上的功率了。
元器件選擇
調壓器的調節電位器選用阻值為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,如國產3CT系列。
可控硅調壓器電路圖(二)
在很多使用交流電源的負載中,需要完成調光、調溫等功能,要求交流電源能平穩地調節電壓。圖205所示,是一種筒單交流調壓器,可代替普通交流調壓器,體積小、重量輕、控制方便。
工作原理電源經電阻R,和電位器W 向電容C充電。當電容上的電成送到手定值時堯通過二極管D和可控硅控制極,使可控硅觸發導通,電流流經負載,可控硅導通后。觸發電路被短接。在交流電壓為零時,可控硅又自動斷開,而后觸發電路中電容C再次充電,使可控硅再次導通。改變電容的容量和w阻值。可增大或堿小導通角,使輸出電壓升高或降低。從而起到調壓之目的。
可控硅的反向電壓由電源電壓來定:電流參數由負載Rr 嬰求來定。
可控硅調壓器電路圖(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,可用于種子催 芽、食用菌培養、幼畜飼養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Cl降壓、VD,和VD。整流、C2濾波及VS穩壓后,一路作為IC(TL431型三端穩壓集成電路)的輸入直流電壓;另一路經RT、R3和RP分壓后,為IC提供控制電壓。在被測溫度低于RP的設定溫度時,NTC502型負溫度系數熱敏電阻器Rr的電阻值較 大,IC的控制電壓高于其開啟電壓,IC導通,使LED點亮,VS受觸發而導通,電熱器 EH通電開始加熱。隨著溫度的不斷上升,Rr的電阻值逐漸減小,同時IC的控制電壓也隨之下降。當被測溫度高于設定溫度時,IC截止,使LED熄滅,VS關斷,EH斷電而停止加熱。隨后溫 度又開始緩慢下降,當被測溫度低于設定溫度時,IC又導通,EH又開始通電加熱。如此循環不止,將被測溫度控制在設定的范圍內。
可控硅調壓器電路圖(四)
一般書刊介紹的大功率可控硅觸發電路都比較復雜,而且有些元件難以購買。筆者僅花幾元錢制作的觸發電路已成功觸發100A以上的可控硅模塊,用于工業淬火爐上調節380V電壓,又裝一套用于大功率鼓風機作無級調速用,效果非常好。本電路也可用作調節220V交流供電的用電器。
將兩只單向可控硅SCRl、SCR2反向并聯.再將控制板與本觸發電路連接,就組成了一個簡單實用的大功率無級調速電路。這個電路的獨特之處在于可控硅控制極不需外加電源,只要將負載與本電路串聯后接通電源,兩個控制極與各自的陰極之間便有5V~8V脈動直流電壓產生,調節電位器R2即可改變兩只可控硅的導通角,增大R2的阻值到一定程度,便可使兩個主可控硅阻斷,因此R2還可起開關的作用。該電路的另一個特點是兩只主可 控硅交替導通,一個的正向壓降就是另一個的反向壓降,因此不存在反向擊穿問題。
但當外加電壓瞬時超過阻斷電壓時,SCR1、SCR2會誤導通,導通程度由電位器R2決定。SCR3與周圍元件構成普通移相觸發電路,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載,應增加R4,C3阻容吸收電路及壓敏電阻RV作過壓保護,防止負載斷開和接通瞬間產 生很高的感應電壓損壞可控硅。
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