Régulateur de puissance universel DIY. Régulateurs de tension à thyristors Régulateur de puissance à thyristors avec circuit imprimé

Les régulateurs de tension à thyristors sont des dispositifs conçus pour réguler la vitesse et le couple des moteurs électriques. La régulation de la vitesse de rotation et du couple s'effectue en modifiant la tension fournie au stator du moteur, et s'effectue en modifiant l'angle d'ouverture des thyristors. Cette méthode de contrôle d'un moteur électrique est appelée contrôle de phase. Cette méthode est un type de contrôle paramétrique (amplitude).

Ils peuvent être réalisés avec des systèmes de contrôle fermés et ouverts. Les régulateurs en boucle ouverte ne permettent pas un contrôle de vitesse satisfaisant. Leur objectif principal est de réguler le couple pour obtenir le mode de fonctionnement souhaité du variateur dans les processus dynamiques.

La partie puissance d'un régulateur de tension à thyristors monophasé comprend deux thyristors contrôlés, qui assurent la circulation du courant électrique au niveau de la charge dans deux directions avec une tension sinusoïdale à l'entrée.

Régulateurs à thyristors avec système de contrôle fermé sont utilisés, en règle générale, avec un retour de vitesse négatif, ce qui permet d'avoir des caractéristiques mécaniques assez rigides du variateur dans la zone des basses vitesses.

Utilisation la plus efficace régulateurs à thyristors pour le contrôle de la vitesse et du couple.

Circuits de puissance des régulateurs à thyristors

En figue. 1, a-d montre des circuits possibles pour connecter les éléments redresseurs du régulateur en une seule phase. Le plus courant d'entre eux est le diagramme de la Fig. 1, a. Il peut être utilisé avec n’importe quel schéma de connexion d’enroulement de stator. Le courant admissible à travers la charge (valeur efficace) dans ce circuit en mode courant continu est égal à :

Où I t - valeur moyenne admissible du courant traversant le thyristor.

Tension directe et inverse maximale du thyristor

Où k zap - facteur de sécurité sélectionné en tenant compte des éventuelles surtensions de commutation dans le circuit ; - valeur efficace de la tension de ligne du réseau.

Riz. 1. Schémas des circuits de puissance des régulateurs de tension à thyristors.

Dans le diagramme de la Fig. Sur la figure 1b il n'y a qu'un seul thyristor connecté à la diagonale du pont de diodes non contrôlées. La relation entre les courants de charge et de thyristors pour ce circuit est la suivante :

Les diodes non contrôlées sont sélectionnées pour un courant deux fois moins élevé que pour un thyristor. Tension directe maximale sur le thyristor

La tension inverse aux bornes du thyristor est proche de zéro.

Schéma de la Fig. 1, b présente quelques différences par rapport au diagramme de la Fig. 1, et sur la construction d'un système de contrôle. Dans le diagramme de la Fig. 1, et les impulsions de commande de chacun des thyristors doivent suivre la fréquence du réseau d'alimentation. Dans le diagramme de la Fig. 1b, la fréquence des impulsions de commande est deux fois plus élevée.

Schéma de la Fig. 1, c, composé de deux thyristors et de deux diodes, en termes de capacité de contrôle, de charge, de courant et de tension directe maximale des thyristors, est similaire au circuit de la Fig. 1, une.

La tension inverse dans ce circuit est proche de zéro en raison de l'effet shunt de la diode.

Schéma de la Fig. 1, g en termes de courant et de tension directe et inverse maximale des thyristors est similaire au circuit de la Fig. 1, une. Schéma de la Fig. 1, d diffère de ceux pris en compte dans les exigences relatives au système de contrôle pour garantir la plage de changement requise de l'angle de contrôle des thyristors. Si l'angle est mesuré à partir d'une tension de phase nulle, alors pour les circuits de la Fig. 1, a-c la relation est correcte

Où φ - angle de phase de charge.

Pour le schéma de la Fig. 1, d une relation similaire prend la forme :

La nécessité d’augmenter la plage de changements d’angle complique les choses. Schéma de la Fig. 1, d peut être utilisé lorsque les enroulements du stator sont connectés en étoile sans fil neutre et en triangle avec inclusion d'éléments redresseurs dans les fils linéaires. Le champ d'application du schéma spécifié est limité aux entraînements électriques non réversibles et réversibles avec contact inverse.

Schéma de la Fig. 4-1, d est similaire dans ses propriétés au diagramme de la Fig. 1, une. Le courant du triac est ici égal au courant de charge et la fréquence des impulsions de commande est égale au double de la fréquence de la tension d'alimentation. L'inconvénient d'un circuit basé sur des triacs est que les valeurs admissibles de du/dt et di/dt sont nettement inférieures à celles des thyristors classiques.

Pour les régulateurs à thyristors, le schéma le plus rationnel est celui de la Fig. 1, mais avec deux thyristors dos à dos.

Les circuits de puissance des régulateurs sont constitués de thyristors dos à dos connectés dans les trois phases (circuit triphasé symétrique), dans les phases biphasée et monophasée du moteur, comme le montre la Fig. 1, f, g et h, respectivement.

Dans les régulateurs utilisés dans les entraînements électriques des grues, le plus répandu est le circuit de connexion symétrique illustré à la Fig. 1, e, qui se caractérise par le moins de pertes dues à des courants harmoniques plus élevés. Des valeurs de perte plus élevées dans les circuits à quatre et deux thyristors sont déterminées par l'asymétrie de tension dans les phases du moteur.

Données techniques de base des régulateurs à thyristors de la série PCT

Les régulateurs à thyristors de la série PCT sont des dispositifs permettant de modifier (selon une loi donnée) la tension fournie au stator d'un moteur asynchrone à rotor bobiné. Les régulateurs à thyristors de la série PCT sont fabriqués selon un circuit de commutation triphasé symétrique (Fig. 1, e). L'utilisation de régulateurs de cette série dans les entraînements électriques des grues permet de réguler la vitesse de rotation dans la plage de 10:1 et de réguler le couple moteur en modes dynamiques lors du démarrage et du freinage.

Les régulateurs à thyristors de la série PCT sont conçus pour des courants continus de 100, 160 et 320 A (courants maximaux, respectivement 200, 320 et 640 A) et des tensions de 220 et 380 V AC. Le régulateur est constitué de trois blocs de puissance assemblés sur un châssis commun (selon le nombre de phases de thyristors dos à dos), d'un bloc de capteurs de courant et d'un bloc d'automatisme. Les blocs de puissance utilisent des thyristors en forme de tablette avec des refroidisseurs en profilés d'aluminium étirés. Le refroidissement par air est naturel. L'unité d'automatisation est la même pour toutes les versions de régulateurs.

Les régulateurs à thyristors sont fabriqués avec un degré de protection IP00 et sont destinés à être installés sur des châssis standards de contrôleurs magnétiques de type TTZ, de conception similaire aux contrôleurs des séries TA et TSA. Les dimensions hors tout et le poids des régulateurs de la série PCT sont indiqués dans le tableau. 1.

Tableau 1 Dimensions et poids des régulateurs de tension de la série PCT

Les contrôleurs magnétiques TTZ sont équipés de contacteurs de direction pour inverser le moteur, de contacteurs de circuit rotorique et d'autres éléments de contact de relais de l'entraînement électrique qui communiquent entre le contrôleur de commande et le régulateur à thyristors. La structure du système de contrôle du régulateur peut être vue à partir du schéma fonctionnel de l'entraînement électrique illustré à la Fig. 2.

Le bloc de thyristors symétriques triphasés T est contrôlé par le système de contrôle de phase SFU. À l'aide du contrôleur de commande KK dans le régulateur, le réglage de la vitesse du BZS est modifié. Grâce au bloc BZS, en fonction du temps, le contacteur d'accélération KU2 dans le circuit du rotor est contrôlé. La différence entre les signaux de tâche et la génératrice tachymétrique TG est amplifiée par les amplificateurs U1 et US. Un dispositif de relais logique est connecté à la sortie de l'amplificateur ultrasonique, qui présente deux états stables : l'un correspond à l'allumage du contacteur de sens avant KB, le second correspond à l'allumage du contacteur de sens inverse KN.

Simultanément au changement d'état du dispositif logique, le signal dans le circuit de commande du circuit de commande est inversé. Le signal de l'amplificateur d'adaptation U2 est additionné au signal de retour retardé pour le courant du stator du moteur, qui provient de l'unité de limitation de courant TO et est envoyé à l'entrée du SFU.

Le bloc logique BL est également influencé par un signal du bloc capteur de courant DT et du bloc de présence de courant NT, qui interdit la commutation des contacteurs dans le sens sous courant. Le bloc BL effectue également une correction non linéaire du système de stabilisation de la vitesse de rotation pour assurer la stabilité du variateur. Les régulateurs peuvent être utilisés dans les entraînements électriques des mécanismes de levage et de déplacement.

Les régulateurs de la série PCT sont fabriqués avec un système de limitation de courant. Le niveau de limitation de courant pour protéger les thyristors contre les surcharges et pour limiter le couple moteur en modes dynamiques varie progressivement de 0,65 à 1,5 du courant nominal du régulateur, le niveau de limitation de courant pour la protection contre les surintensités est de 0,9 à. Courant nominal 2.0 du régulateur. Une large gamme de modifications des paramètres de protection garantit le fonctionnement d'un régulateur de même taille standard avec des moteurs dont la puissance diffère d'environ 2 fois.

Riz. 2. Schéma fonctionnel d'un entraînement électrique avec un régulateur à thyristors de type PCT : KK - contrôleur de commande ; TG - générateur tachymétrique ; KN, KB - contacteurs directionnels ; BZS - unité de réglage de la vitesse ; BL - bloc logique ; U1, U2. Ultrasons - amplificateurs ; SFU - système de contrôle de phase ; DT - capteur de courant ; IT - bloc de disponibilité actuel ; À - unité de limitation de courant ; MT - unité de protection ; KU1, KU2 - contacteurs d'accélération ; CL - contacteur linéaire : R - interrupteur.

Riz. 3. Régulateur de tension à thyristors PCT

La sensibilité du système de présence de courant est de 5 à 10 A de la valeur efficace du courant dans la phase. Le régulateur assure également une protection : zéro, contre les surtensions de commutation, contre la perte de courant dans au moins une des phases (unités IT et MT), contre les interférences avec la réception radio. Les fusibles à action rapide de type PNB 5M assurent une protection contre les courants de court-circuit.

Amis, je vous salue ! Aujourd'hui, je veux parler des radioamateurs artisanaux les plus courants. Nous parlerons d'un régulateur de puissance à thyristor. Grâce à la capacité du thyristor à s'ouvrir et à se fermer instantanément, il est utilisé avec succès dans divers produits faits maison. En même temps, il génère peu de chaleur. Le circuit régulateur de puissance à thyristors est assez connu, mais il présente une particularité par rapport aux circuits similaires. Le circuit est conçu de telle manière que lorsque l'appareil est initialement connecté au réseau, il n'y a pas de surtension à travers le thyristor, donc aucun courant dangereux ne traverse la charge.

Plus tôt, j'en ai parlé dans lequel un thyristor est utilisé comme dispositif de régulation. Ce régulateur peut contrôler une charge de 2 kilowatts. Si les diodes de puissance et le thyristor sont remplacés par des analogues plus puissants, la charge peut être augmentée plusieurs fois. Et il sera possible d'utiliser ce régulateur de puissance pour un élément chauffant électrique. J'utilise ce produit fait maison pour un aspirateur.

Circuit régulateur de puissance sur un thyristor

Le schéma lui-même est scandaleusement simple. Je pense qu'il n'est pas nécessaire d'expliquer le principe de son fonctionnement :

Détails de l'appareil :

Diodes ; KD 202R, quatre diodes de redressement pour un courant d'au moins 5 ampères
Thyristor ; KU 202N, ou autre avec un courant d'au moins 10 ampères
Transistor; KT117B
Resistance variable; 10 heures, un
Résistance ajustable ; 1 chambre, une
Les résistances sont constantes ; 39 Com, puissance deux watts, deux pièces
Diode Zener : D 814D, une
Les résistances sont constantes ; 1,5 KOM, 300 ohms, 100 KOM
Condensateurs ; 0,047 MK, 0,47 MK
Fusible; 10 A, un

Régulateur de puissance à thyristor DIY

L'appareil fini assemblé selon ce schéma ressemble à ceci :

Comme le circuit n’utilise pas beaucoup de pièces, une installation murale peut être utilisée. J'ai utilisé celui imprimé :

Le régulateur de puissance assemblé selon ce schéma est très fiable. Au début, ce régulateur à thyristors était utilisé pour un ventilateur d'extraction. J'ai mis en œuvre ce programme il y a environ 10 ans. Au départ, je n'utilisais pas de radiateurs de refroidissement, car la consommation de courant du ventilateur est très faible. Ensuite, j'ai commencé à utiliser celui-ci pour un aspirateur de 1600 watts. Sans radiateurs, les composants électriques chaufferaient considérablement et, tôt ou tard, tomberaient en panne. Mais même sans radiateurs, cet appareil a fonctionné 10 ans. Jusqu'à ce que le thyristor frappe. Au départ j'ai utilisé un thyristor de marque TS-10 :

J'ai maintenant décidé d'installer des dissipateurs thermiques. N'oubliez pas d'appliquer une fine couche de pâte thermoconductrice KPT-8 sur le thyristor et les 4 diodes :

Si vous n'avez pas de transistor unijonction KT117B :

alors il peut être remplacé par deux bipolaires assemblés selon le schéma :

Je n'ai pas effectué ce remplacement moi-même, mais cela devrait fonctionner.

Selon ce schéma, un courant continu est fourni à la charge. Ceci n'est pas critique si la charge est active. Par exemple : lampes à incandescence, éléments chauffants, fer à souder, aspirateur, perceuse électrique et autres appareils avec collecteur et brosses. Si vous envisagez d'utiliser ce régulateur pour une charge réactive, par exemple un moteur de ventilateur, alors la charge doit être connectée devant le pont de diodes, comme indiqué sur le schéma :

La résistance R7 régule la puissance à la charge :

et la résistance R4 fixe les limites de l'intervalle de contrôle :

Avec cette position du curseur de la résistance, 80 volts arrivent à l'ampoule :

Attention! Attention, ce produit fait maison ne possède pas de transformateur, certains composants radio peuvent donc être à fort potentiel réseau. Soyez prudent lors du réglage du régulateur de puissance.

Habituellement, le thyristor ne s'ouvre pas en raison de la basse tension et du caractère transitoire du processus, et s'il s'ouvre, il se fermera lors de la première transition de la tension du réseau via 0. Ainsi, l'utilisation d'un transistor unijonction résout le problème de la décharge forcée du condensateur de stockage à la fin de chaque demi-cycle des réseaux d'alimentation.

J'ai placé l'appareil assemblé dans un vieux boîtier inutile provenant d'une radio diffusée. J'ai installé la résistance variable R7 à sa place d'origine. Il ne reste plus qu'à mettre une poignée dessus et calibrer l'échelle de tension :

Le boîtier est un peu gros, mais le thyristor et les diodes sont très bien refroidis :

J'ai placé une prise sur le côté de l'appareil afin de pouvoir connecter une fiche pour n'importe quelle charge. Pour connecter l'appareil assemblé au secteur, j'ai utilisé un cordon d'un vieux fer à repasser :

Comme je l'ai dit plus tôt, ce régulateur de puissance à thyristors est très fiable. Je l'utilise depuis plus d'un an maintenant. Le schéma est très simple, même un radioamateur novice peut le répéter.

23.07.2017 @ 23:39

Mon régulateur de tension à thyristors (TRI) se distingue par sa facilité de fabrication et de mise en place, sa linéarité de régulation et sa puissance de sortie élevée - 200 W sans radiateurs et 1000 W avec radiateurs avec une surface de refroidissement de 50 cm 2.

Lorsque le TPH est allumé, l'alternance positive de la tension d'alimentation de 220 volts traverse le circuit électrique VD2RЗR4 et charge le condensateur C2. Dès que Ucharge dépasse la tension d'amorçage du thyristor VS2, ce dernier s'ouvrira et transmettra une partie de l'alternance positive dans la charge. Le circuit VD4R5 protège VS2 par le courant de commande.

En modifiant la résistance totale R4, vous pouvez obtenir une tension de sortie réglable (de 40 à 220 V), pour la mesure directe de laquelle le voltmètre à cadran PV1 est conçu. Le voyant HL1 permet de surveiller la tension secteur, ainsi que l'intégrité des fusibles FU1 et FU2.

Les deux condensateurs du TRI sont bon marché et courants – du type MBM. Pour R1, R2 et R5, MLT-0,25 peut être utilisé. À la place de R3, MLT-0.5 (MLT-1) fonctionnera bien. SP1 convient comme résistance variable. Voltmètre - type Ts4201 ou similaire, évalué pour 250 V CA. Les diodes indiquées sur le schéma peuvent être remplacées par des diodes moins puissantes, par exemple KD102B ou KD105B. Thyristors - avec une tension inverse d'au moins 300 V, par exemple KU202N ou KU202L. Et si vous envisagez d'utiliser TRN avec une charge ne dépassant pas 350 W, alors le KU201L peut également être utilisé.

Schéma de circuit et topologie de circuit imprimé d'un régulateur de tension à thyristor

Lampe néon HL1 type TN-0.2. Les fusibles sont sélectionnés en fonction du fonctionnement de l'appareil avec une consommation de courant maximale. Si la charge est un moteur électrique (par exemple, similaire à celui utilisé dans une perceuse à main), alors je fusionne. = 0,5. 0.6 Je commence.

Il est préférable d'installer le TRN sur un circuit imprimé temporaire. Au lieu des R2 et R5 de 390 kilo-ohms, soudez d'abord des résistances de 1 kilo-ohm. Ensuite, en réduisant la résistance de R4 et R3, obtenez une chute de tension minimale aux bornes de VS1, VS2.

Les résistances R2, R5 limitent le courant de commande des thyristors. Ils sont sélectionnés à la puissance de charge maximale. Même pendant le réglage, il n'est pas permis d'augmenter le courant de commande du thyristor à plus de 100 mA.

Une fois le réglage terminé, tous les éléments du schéma électrique sont transférés sur un circuit imprimé de dimensions 100x50x2,5 mm en feuille de fibre de verre unilatérale.

S. BABENKO, région de Moscou.

Régulateur de puissance à thyristors

Le principe de fonctionnement d'un thyristor
Vidéo : régulateur de puissance à thyristor DIY

Dans les circuits radioamateurs modernes, divers types de pièces sont répandus, notamment un régulateur de puissance à thyristor. Le plus souvent, cette pièce est utilisée dans des fers à souder de 25 à 40 watts qui, dans des conditions normales, surchauffent facilement et deviennent inutilisables. Ce problème est facilement résolu à l'aide d'un régulateur de puissance, qui vous permet de régler la température exacte.

Application des régulateurs à thyristors

En règle générale, les régulateurs de puissance à thyristors sont utilisés pour améliorer les performances des fers à souder conventionnels. Les conceptions modernes, dotées de nombreuses fonctions, sont coûteuses et leur utilisation sera inefficace pour de petits volumes de travaux de soudure. Il serait donc plus approprié d'équiper un fer à souder classique d'un régulateur à thyristor.

Un régulateur de puissance à thyristor est largement utilisé dans les systèmes de gradation d'éclairage. En pratique, il s’agit d’interrupteurs muraux ordinaires dotés d’un bouton de commande rotatif. Cependant, de tels appareils ne peuvent fonctionner normalement qu'avec des lampes à incandescence ordinaires. Elles ne sont pas du tout perçues par les lampes fluocompactes modernes, en raison du pont redresseur avec un condensateur électrolytique situé à l'intérieur. Le thyristor ne fonctionnera tout simplement pas avec ce circuit.

Les mêmes résultats imprévisibles sont obtenus en essayant de régler la luminosité des lampes LED. Par conséquent, pour une source d'éclairage réglable, la meilleure option serait d'utiliser des lampes à incandescence conventionnelles.

Il existe d'autres domaines d'application des régulateurs de puissance à thyristors. Parmi eux, il convient de noter la possibilité de régler les outils électriques portatifs. Des dispositifs de régulation sont installés à l'intérieur des boîtiers et permettent de modifier le nombre de tours d'une perceuse, d'un tournevis, d'un marteau perforateur et d'autres outils.

Le principe de fonctionnement d'un thyristor

Le fonctionnement des régulateurs de puissance est étroitement lié au principe de fonctionnement du thyristor. Sur les circuits radio, cela est indiqué par une icône ressemblant à une diode ordinaire. Chaque thyristor se caractérise par une conductivité unidirectionnelle et, par conséquent, par la capacité de redresser le courant alternatif. La participation à ce processus devient possible à condition qu'une tension positive soit appliquée à l'électrode de commande. L'électrode de commande elle-même est située du côté de la cathode. À cet égard, le thyristor était auparavant appelé diode commandée. Avant que l'impulsion de commande ne soit appliquée, le thyristor sera fermé dans n'importe quelle direction.

Afin de déterminer visuellement l'état de fonctionnement du thyristor, celui-ci est connecté à un circuit commun avec la LED via une source de tension constante de 9 volts. De plus, une résistance de limitation est connectée à la LED. Un bouton spécial ferme le circuit et la tension du diviseur est fournie à l'électrode de commande du thyristor. En conséquence, le thyristor s'ouvre et la LED commence à émettre de la lumière.

Lorsque le bouton est relâché, lorsqu'il n'est plus maintenu enfoncé, la lueur doit continuer. Si vous appuyez à nouveau ou plusieurs fois sur le bouton, rien ne changera : la LED brillera toujours avec la même luminosité. Cela indique l'état ouvert du thyristor et son état de fonctionnement technique. Il restera en position ouverte jusqu'à ce qu'un tel état soit interrompu sous l'influence d'influences extérieures.

Dans certains cas, il peut y avoir des exceptions. Autrement dit, lorsque vous appuyez sur le bouton, la LED s'allume et lorsque vous relâchez le bouton, elle s'éteint. Cette situation devient possible grâce au courant traversant la LED dont la valeur est inférieure par rapport au courant de maintien du thyristor. Pour que le circuit fonctionne correctement, il est recommandé de remplacer la LED par une lampe à incandescence, ce qui augmentera le courant. Une autre option serait de sélectionner un thyristor avec un courant de maintien plus faible. Le paramètre de courant de maintien pour différents thyristors peut varier considérablement ; dans de tels cas, il est nécessaire de sélectionner un élément pour chaque circuit spécifique.

Circuit du régulateur de puissance le plus simple

Le thyristor participe au redressement de la tension alternative au même titre qu'une diode ordinaire. Cela conduit à un redressement demi-onde dans des limites négligeables avec la participation d'un thyristor. Pour obtenir le résultat souhaité, deux demi-cycles de la tension du réseau sont contrôlés à l'aide de régulateurs de puissance. Cela devient possible grâce à la connexion dos à dos des thyristors. De plus, des thyristors peuvent être connectés au circuit diagonal du pont redresseur.

Le circuit le plus simple d'un régulateur de puissance à thyristor est mieux considéré en utilisant l'exemple du réglage de la puissance d'un fer à souder. Il ne sert à rien de démarrer le réglage directement à partir du repère zéro. À cet égard, seul un demi-cycle de la tension secteur positive peut être régulé. L'alternance négative traverse la diode, sans aucune modification, directement vers le fer à souder, lui fournissant la moitié de la puissance.

Le passage d'un demi-cycle positif se produit à travers le thyristor, grâce auquel le réglage est effectué. Le circuit de commande des thyristors contient des éléments simples sous forme de résistances et d'un condensateur. Le condensateur est chargé à partir du fil supérieur du circuit, à travers les résistances et le condensateur, la charge et le fil inférieur du circuit.

L'électrode de commande du thyristor est connectée à la borne positive du condensateur. Lorsque la tension aux bornes du condensateur augmente jusqu'à une valeur permettant au thyristor de s'allumer, il s'ouvre. En conséquence, une partie de l’alternance positive de la tension est transmise à la charge. Dans le même temps, le condensateur est déchargé et préparé pour le cycle suivant.

Une résistance variable est utilisée pour réguler le taux de charge du condensateur. Plus le condensateur est chargé rapidement jusqu'à la valeur de tension à laquelle le thyristor s'ouvre, plus tôt le thyristor s'ouvre. Par conséquent, une tension demi-cycle plus positive sera fournie à la charge. Ce circuit, qui utilise un régulateur de puissance à thyristors, sert de base à d'autres circuits utilisés dans divers domaines.

Régulateur de puissance à thyristor DIY

Régulateur de puissance à thyristors : circuit, principe de fonctionnement et application

L'article décrit le fonctionnement d'un régulateur de puissance à thyristors dont le schéma sera présenté ci-dessous

Dans la vie de tous les jours, il est très souvent nécessaire de réguler la puissance des appareils électroménagers, tels que les cuisinières électriques, les fers à souder, les chaudières et les éléments chauffants, dans les transports - régime moteur, etc. La conception de radio amateur la plus simple vient à la rescousse : un régulateur de puissance sur un thyristor. Assembler un tel appareil ne sera pas difficile, il peut devenir le tout premier appareil fait maison qui remplira la fonction de réglage de la température de la panne du fer à souder d'un radioamateur novice. Il convient de noter que les stations de soudage prêtes à l'emploi avec contrôle de température et autres fonctions intéressantes coûtent un ordre de grandeur plus cher qu'un simple fer à souder. Un ensemble minimal de pièces vous permet d'assembler un simple régulateur de puissance à thyristor pour un montage mural.

Pour information, le montage en surface est une méthode d'assemblage de composants radioélectroniques sans utiliser de circuit imprimé, et avec une bonne habileté, il permet d'assembler rapidement des appareils électroniques de complexité moyenne.

Vous pouvez également commander un constructeur de régulateur électronique à thyristors, et pour ceux qui souhaitent le découvrir par eux-mêmes, un schéma sera présenté ci-dessous et le principe de fonctionnement sera expliqué.

À propos, il s'agit d'un régulateur de puissance à thyristor monophasé. Un tel dispositif peut être utilisé pour contrôler la puissance ou la vitesse. Cependant, il faut d'abord comprendre le principe de fonctionnement d'un thyristor, car cela nous permettra de comprendre pour quelle charge il est préférable d'utiliser un tel régulateur.

Comment fonctionne un thyristor ?

Un thyristor est un dispositif semi-conducteur contrôlé capable de conduire le courant dans une direction. Le mot « géré » utilisé pour une raison, car avec son aide, contrairement à une diode, qui ne conduit également le courant que vers un seul pôle, vous pouvez sélectionner le moment où le thyristor commence à conduire le courant. Le thyristor a trois sorties :

Pour que le courant commence à circuler à travers le thyristor, les conditions suivantes doivent être remplies : la pièce doit être dans un circuit sous tension et une impulsion à court terme doit être appliquée à l'électrode de commande. Contrairement à un transistor, le contrôle d'un thyristor ne nécessite pas de maintenir le signal de commande. Les nuances ne s'arrêtent pas là : le thyristor ne peut être fermé qu'en interrompant le courant dans le circuit, ou en générant une tension inverse anode-cathode. Cela signifie que l'utilisation d'un thyristor dans les circuits à courant continu est très spécifique et souvent imprudente, mais dans les circuits à courant alternatif, par exemple dans un dispositif tel qu'un régulateur de puissance à thyristor, le circuit est construit de telle manière qu'une condition de fermeture soit assurée. . Chaque alternance fermera le thyristor correspondant.

Très probablement, vous ne comprenez pas tout ? Ne désespérez pas - nous décrirons ci-dessous en détail le processus de fonctionnement de l'appareil fini.

Champ d'application des régulateurs à thyristors

Dans quels circuits est-il efficace d'utiliser un régulateur de puissance à thyristors ? Le circuit permet de réguler parfaitement la puissance des appareils de chauffage, c'est-à-dire d'influencer la charge active. Lorsque vous travaillez avec une charge hautement inductive, les thyristors peuvent tout simplement ne pas se fermer, ce qui peut entraîner une défaillance du régulateur.

Est-il possible de réguler le régime moteur ?

Je pense que de nombreux lecteurs ont vu ou utilisé des perceuses, des meuleuses d’angle, communément appelées « meuleuses », et d’autres outils électriques. Vous avez peut-être remarqué que le nombre de tours dépend de la profondeur d'appui sur le bouton de déclenchement de l'appareil. C'est dans cet élément qu'est intégré un régulateur de puissance à thyristor (dont le schéma est présenté ci-dessous), à l'aide duquel le nombre de tours est modifié.

Note! Le régulateur à thyristors ne peut pas modifier la vitesse des moteurs asynchrones. Ainsi, la tension est régulée sur les moteurs à collecteur équipés d'un ensemble balais.

Schéma d'un régulateur de puissance à thyristors avec un et deux thyristors

Un circuit typique pour assembler un régulateur de puissance à thyristor de vos propres mains est illustré dans la figure ci-dessous.

La tension de sortie de ce circuit est de 15 à 215 volts ; dans le cas de l'utilisation des thyristors indiqués installés sur des dissipateurs thermiques, la puissance est d'environ 1 kW. À propos, le commutateur avec contrôle de la luminosité de la lumière est réalisé selon un schéma similaire.

Si vous n'avez pas besoin de réguler complètement la tension et que vous avez juste besoin d'obtenir une sortie de 110 à 220 volts, utilisez ce schéma, qui montre un régulateur de puissance demi-onde sur un thyristor.

Comment ça fonctionne?

Les informations décrites ci-dessous sont valables pour la plupart des programmes. Les désignations par lettres seront prises conformément au premier circuit du régulateur à thyristor

Un régulateur de puissance à thyristor, dont le principe de fonctionnement est basé sur le contrôle de phase de la valeur de tension, modifie également la puissance. Ce principe réside dans le fait que dans des conditions normales, la charge est affectée par la tension alternative du réseau domestique, évoluant selon une loi sinusoïdale. Ci-dessus, en décrivant le principe de fonctionnement d'un thyristor, il a été dit que chaque thyristor fonctionne dans un sens, c'est-à-dire qu'il contrôle sa propre alternance à partir d'une onde sinusoïdale. Qu'est-ce que ça veut dire?

Si, à l'aide d'un thyristor, une charge est connectée périodiquement à un moment strictement défini, la valeur de la tension efficace sera inférieure, car une partie de la tension (la valeur efficace qui « tombera sur la charge) sera inférieure à celle du secteur tension. Ce phénomène est illustré dans le graphique.

La zone ombrée est la zone de contrainte qui est sous charge. La lettre « a9raquo ; l'axe horizontal indique le moment d'ouverture du thyristor. Lorsque l'alternance positive se termine et que la période avec l'alternance négative commence, l'un des thyristors se ferme et au même moment le deuxième thyristor s'ouvre.

Voyons comment fonctionne notre régulateur de puissance à thyristors spécifique

Précisons d'avance qu'au lieu des mots « positif » et « négatif » « first9raquo ; et «second9raquo; (demi-onde).

Ainsi, lorsque la première alternance commence à agir sur notre circuit, les condensateurs C1 et C2 commencent à se charger. Leur vitesse de charge est limitée par le potentiomètre R5. cet élément est variable et, avec son aide, la tension de sortie est réglée. Lorsque la tension nécessaire à l'ouverture du dinistor VS3 apparaît sur le condensateur C1, le dinistor s'ouvre et un courant le traverse, à l'aide duquel le thyristor VS1 sera ouvert. Le moment de panne du dinistor est le point « a9raquo ; sur le graphique présenté dans la section précédente de l’article. Lorsque la valeur de tension passe par zéro et que le circuit est sous la deuxième alternance, le thyristor VS1 se ferme et le processus est répété à nouveau, uniquement pour le deuxième dinistor, le thyristor et le condensateur. Les résistances R3 et R3 servent à limiter le courant de commande, et R1 et R2 servent à stabiliser thermiquement le circuit.

Le principe de fonctionnement du deuxième circuit est similaire, mais il ne contrôle qu'une seule des alternances de tension alternative. Désormais, connaissant le principe de fonctionnement et le circuit, vous pouvez assembler ou réparer un régulateur de puissance à thyristor de vos propres mains.

Utilisation du régulateur au quotidien et précautions de sécurité

Il faut dire que ce circuit n'assure pas d'isolation galvanique du réseau, il existe donc un risque de choc électrique. Cela signifie que vous ne devez pas toucher les éléments du régulateur avec vos mains. Un boîtier isolé doit être utilisé. Vous devez concevoir le design de votre appareil de manière à pouvoir, si possible, le cacher dans un appareil réglable et trouver de l'espace libre dans le boîtier. Si l'appareil réglable est situé en permanence, il est généralement judicieux de le connecter via un interrupteur avec un variateur. Cette solution protégera partiellement contre les chocs électriques, éliminera le besoin de trouver un boîtier approprié, aura un aspect attrayant et sera fabriquée selon une méthode industrielle.

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RÉGULATEUR DE TENSION À THYRISTOR

J'ai assemblé ce régulateur de tension pour une utilisation dans diverses directions : régulation du régime moteur, modification de la température de chauffage du fer à souder, etc. Le titre de l'article peut ne pas sembler tout à fait correct, et ce circuit est parfois utilisé comme régulateur de puissance. mais ici, vous devez comprendre qu'essentiellement, la phase est en cours d'ajustement. C'est-à-dire le temps pendant lequel la demi-onde du réseau passe à la charge. Et d'une part, la tension est régulée (via le rapport cyclique de l'impulsion) et, d'autre part, la puissance libérée vers la charge.

Il convient de noter que cet appareil résistera le plus efficacement aux charges résistives - lampes, radiateurs, etc. Des consommateurs de courant inductif peuvent également être connectés, mais si sa valeur est trop faible, la fiabilité du réglage diminuera.

Le circuit de ce régulateur à thyristor fait maison ne contient pas de pièces rares. Lors de l'utilisation des diodes de redressement indiquées sur le schéma, l'appareil peut supporter une charge allant jusqu'à 5A (environ 1 kW), compte tenu de la présence de radiateurs.

Pour augmenter la puissance de l'appareil connecté, vous devez utiliser d'autres diodes ou ensembles de diodes conçus pour le courant dont vous avez besoin.

Le thyristor doit également être remplacé, car le KU202 est conçu pour un courant maximum allant jusqu'à 10A. Parmi les plus puissants, les thyristors domestiques des séries T122, T132, T142 et autres séries similaires sont recommandés.

Il n'y a pas tellement de pièces dans un régulateur à thyristor; en principe, un montage monté est acceptable, mais sur un circuit imprimé, le design sera plus beau et plus pratique. Téléchargez le dessin du tableau au format LAY ici. La diode Zener D814G peut être remplacée par n'importe quelle diode ayant une tension de 12-15 V.

Comme étui, j'ai utilisé le premier que j'ai rencontré - celui qui convenait en taille. Pour connecter la charge, j'ai sorti le connecteur de la fiche. Le régulateur fonctionne de manière fiable et modifie réellement la tension de 0 à 220 V. Auteur de la conception : SssaHeKkk.

Circuit simple du régulateur de tension à thyristor, principe de fonctionnement

Un thyristor est l'un des dispositifs semi-conducteurs les plus puissants, c'est pourquoi il est souvent utilisé dans de puissants convertisseurs d'énergie. Mais il a sa propre commande spécifique : il peut être ouvert par une impulsion de courant, mais il ne se fermera que lorsque le courant descendra presque à zéro (pour être plus précis, en dessous du courant de maintien). À partir de là, les thyristors sont principalement utilisés pour commuter le courant alternatif.

Régulation de tension de phase

Il existe plusieurs façons de réguler la tension alternative avec des thyristors : vous pouvez faire passer ou inhiber des demi-cycles (ou périodes) entiers de tension alternative à partir de la sortie du régulateur. Et vous pouvez l'allumer non pas au début du demi-cycle de la tension secteur, mais avec un certain retard - « a ». Pendant ce temps, la tension à la sortie du régulateur sera nulle et aucune puissance ne sera transférée à la sortie. La deuxième partie du demi-cycle, le thyristor conduira le courant et la tension d'entrée apparaîtra à la sortie du régulateur.

Le temps de retard est aussi souvent appelé angle d'ouverture du thyristor, et ainsi à un angle nul, presque toute la tension de l'entrée ira à la sortie, seule la chute aux bornes du thyristor ouvert sera perdue. À mesure que l'angle augmente, le régulateur de tension à thyristor réduira la tension de sortie.

La caractéristique de régulation d'un convertisseur à thyristors lorsqu'il fonctionne sur une charge active est illustrée dans la figure suivante. À un angle de 90 degrés électriques, la sortie sera la moitié de la tension d'entrée et à un angle de 180 degrés électriques. les degrés de sortie seront nuls.

Sur la base des principes de régulation de tension de phase, il est possible de construire des circuits de régulation, de stabilisation et de démarrage progressif. Pour un démarrage en douceur, la tension doit être augmentée progressivement de zéro jusqu'à la valeur maximale. Ainsi, l'angle d'ouverture du thyristor doit varier de la valeur maximale à zéro.

Circuit régulateur de tension à thyristors

Tableau de notation des éléments

C1 – tension de 0,33 µF non inférieure à 16 V ;
R1, R2 – 10 kOhms 2W ;
R3 – 100 ohms ;
R4 – résistance variable 3,3 kOhm ;
R5 – 33 kOhms ;
R6 – 4,3 kOhms ;
R7 – 4,7 kOhms ;
VD1. VD4-D246A ;
VD5-D814D ;
VS1-KU202N ;
VT1-KT361B ;
VT2 – KT315B.

Le circuit est construit sur une base d'éléments domestiques, il peut être assemblé à partir des pièces que les radioamateurs possèdent depuis 20 à 30 ans. Si le thyristor VS1 et les diodes VD1-VD4 sont installés sur les refroidisseurs correspondants, alors le régulateur de tension à thyristor sera capable de fournir 10A à la charge, c'est-à-dire qu'avec une tension de 220 V, nous sommes capables de réguler la tension sur un charge de 2,2 kW.

L'appareil ne comporte que deux composants de puissance : un pont de diodes et un thyristor. Ils sont conçus pour une tension de 400V et un courant de 10A. Le pont de diodes convertit la tension alternative en une tension pulsée unipolaire et la régulation de phase des demi-cycles est effectuée par le thyristor.

Un stabilisateur paramétrique composé de résistances R1, R2 et d'une diode Zener VD5 limite la tension fournie au système de contrôle à 15 V. La connexion des résistances en série est nécessaire pour augmenter la tension de claquage et augmenter la dissipation de puissance.

Au tout début de l'alternance de la tension alternative, C1 est déchargé et aux points de connexion R6 et R7 il y a également une tension nulle. Progressivement, les tensions en ces deux points commencent à augmenter et plus la résistance de la résistance R4 est faible, plus la tension à l'émetteur de VT1 dépassera rapidement la tension à sa base et ouvrira le transistor.
Les transistors VT1, VT2 constituent un thyristor de faible puissance. Lorsqu'une tension apparaît à la jonction base-émetteur VT1 supérieure au seuil, le transistor s'ouvre et ouvre VT2. Et VT2 déverrouille le thyristor.

Le circuit présenté est assez simple, il peut être transféré sur une base d'éléments moderne. Il est également possible de réduire la puissance ou la tension de fonctionnement avec des modifications minimes.

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Le régulateur de tension à thyristor est un circuit simple, principe de fonctionnement. 15 commentaires

Puisque nous parlons d'angles électriques, je voudrais préciser : lorsque « a » est retardé à 1/2 demi-cycle (jusqu'à 90 degrés électriques), la tension à la sortie du régulateur sera presque égale au maximum , et ne commencera à diminuer que lorsque « a » > 1/2 (>90). C’est écrit en rouge sur gris sur le graphique ! Un demi-cycle n'est pas une demi-tension.
Ce circuit présente un avantage : la simplicité, mais la phase sur les éléments de commande peut avoir des conséquences difficiles. Et les perturbations induites dans le réseau électrique par la coupure des thyristors sont considérables. Surtout sous forte charge, ce qui limite le champ d'application de cet appareil.
Je ne vois qu'une chose : régler les éléments chauffants et l'éclairage des débarras et des buanderies.

Sur la première image il y a une erreur, 10 ms doivent correspondre à un demi-cycle, et 20 ms doivent correspondre à la période de la tension secteur.
Ajout d'un graphique des caractéristiques de réglage lors du fonctionnement sur une charge active.
Apparemment, vous écrivez sur la caractéristique de contrôle lorsque la charge est un redresseur avec un filtre capacitif ? Alors oui, les condensateurs seront chargés à la tension maximale et la plage de contrôle sera de 90 à 180 degrés.

Tout le monde ne possède pas de dépôts de composants radio soviétiques. Pourquoi ne pas indiquer les analogues « bourgeois » des anciens dispositifs semi-conducteurs domestiques (par exemple, 10RIA40M pour KU202N) ?

Le thyristor KU202N est désormais vendu à moins d’un dollar (je ne sais pas s’il est en production ou si les anciens stocks sont bradés). Et le 10RIA40M est cher : sur Aliexpress, ils le vendent environ 15 $ plus les frais de port à partir de 8 $. Il est logique d'utiliser 10RIA40M uniquement lorsque vous devez réparer un appareil avec KU202N, mais que KU202N est introuvable.
Pour un usage industriel, les thyristors en boîtiers TO-220, TO-247 sont plus pratiques.
Il y a deux ans, j'ai fabriqué un convertisseur de 8 kW, j'ai donc acheté des thyristors pour 2,5 $ (dans un boîtier TO-247).

C'est ce que l'on voulait dire, si l'axe de tension (pour une raison quelconque marqué P) est dessiné comme dans le 2ème graphique, alors il deviendra plus clair avec les degrés, périodes et demi-cycles donnés dans la description. Il ne reste plus qu'à supprimer le signe de la tension alternative en sortie (elle a déjà été redressée par le pont) et ma minutie sera entièrement satisfaite.
Le KU202N est désormais vendu sur les marchés de la radio pour quelques centimes, ainsi que dans la version 2U202N. Quiconque est au courant comprendra qu’il s’agit d’une production militaire. Il est probable que les pièces de réparation de l'entrepôt, périmées, soient épuisées.

Sur le marché, si vous le prenez en main, ils peuvent également inclure une pièce soudée parmi les neuves.
Vous pouvez vérifier rapidement un thyristor, par exemple KU202N, avec un simple testeur à pointeur allumé pour mesurer la résistance sur une échelle en unités d'ohms.
Nous connectons l'anode du thyristor au plus, la cathode au moins du testeur, dans un KU202N fonctionnel, il ne devrait y avoir aucune fuite.
Une fois l'électrode de commande du thyristor court-circuitée vers l'anode, l'aiguille de l'ohmmètre doit dévier et rester dans cette position après ouverture.
Dans de rares cas, cette méthode ne fonctionne pas et, pour le test, vous aurez besoin d'une alimentation basse tension, de préférence réglable, d'une ampoule de lampe de poche et d'une résistance.
Tout d'abord, nous réglons la tension de l'alimentation et vérifions si l'ampoule est allumée, puis nous connectons notre thyristor en série avec l'ampoule, en respectant la polarité.
L'ampoule ne doit s'allumer qu'après un court-circuit de l'anode du thyristor avec l'électrode de commande à travers une résistance.
Dans ce cas, la résistance doit être choisie en fonction du courant nominal d'ouverture du thyristor et de la tension d'alimentation.
Ce sont les méthodes les plus simples, mais il existe peut-être des dispositifs spéciaux pour tester les thyristors et les triacs.

La tension de sortie n'est pas redressée par le pont, elle est redressée uniquement pour le circuit de commande.

La sortie est variable, le pont redresse uniquement pour le circuit de commande.

Je n’appellerais pas régulation de tension, mais régulation de puissance. Il s'agit d'un circuit de gradateur standard que presque tout le monde avait l'habitude d'assembler. Et ils ont baissé le radiateur jusqu'au thyristor. En théorie, bien sûr, c'est possible, mais en pratique je pense qu'il est difficile d'assurer un échange thermique entre le radiateur et le thyristor pour fournir 10A.

Quelles difficultés le KU202 rencontre-t-il en matière de transfert de chaleur ? J'ai vissé le boulon d'extrémité dans le radiateur et c'est tout ! Si le radiateur est neuf, ou plutôt si les filetages ne sont pas desserrés, vous n'avez même pas besoin de lubrifier le KTP. La surface d'un radiateur standard (parfois inclus) est précisément conçue pour une charge de 10 A. Pas de théorie, juste de la pratique. La seule chose est que les radiateurs auraient dû être situés à l'air libre (selon les instructions), et avec une telle connexion réseau, c'est difficile. Par conséquent, nous le fermons, mais installons le refroidisseur. Oui, nous n’appuyons pas les trottoirs les uns contre les autres.

Dites-moi, quel type de condensateur C1 fait -330nF ?

Il serait probablement plus correct d'écrire C1 - 0,33 µF ; vous pouvez régler la céramique ou le film sur une tension d'au moins 16 V.

Tous mes vœux! Au début, j'ai assemblé des circuits sans transistors... Une chose n'allait pas : la résistance de contrôle devenait chaude et la couche de piste en graphite brûlait. Ensuite, j'ai récupéré ce schéma sur CT. Le premier a échoué – probablement à cause du gain élevé des transistors eux-mêmes. Je l'ai monté sur MP avec un gain d'environ 50. Cela a fonctionné sans problème ! Cependant, des questions se posent...

J'ai aussi assemblé sans transistors, mais rien ne chauffait. C'était deux résistances et un condensateur. Plus tard, j'ai aussi retiré le condensateur. En fait, il y avait un alternateur entre l'anode et la commande, et bien sûr un pont. Je l'ai utilisé pour ajustez la puissance du fer à souder, à la fois à 220 volts et au transformateur primaire pour un fer à souder de 12 volts et tout a fonctionné et n'a pas chauffé. Maintenant, il est toujours dans le placard en bon état. Vous avez peut-être eu une fuite dans le condensateur entre la cathode et la commande pour un circuit sans transistors.

Je l'ai monté sur MP avec un gain d'environ 50. Ça marche ! Mais il y avait d'autres questions...

Contenu:

La tension est en réalité de l’électricité. Il existe comme une force primordiale dont l'influence sur tout objet entraîne des conséquences dues à ses propriétés. Par conséquent, la capacité de contrôler la tension et son amplitude signifie influencer le déroulement de nombreux processus dans les circuits électriques. Et c’est la chose la plus importante en électrotechnique appliquée. Nous parlerons ensuite de la façon de contrôler l'électricité à l'aide d'un thyristor.

Des tensions si différentes

La tension peut avoir différentes propriétés. Par conséquent, même les lois décrivant certains phénomènes liés à l’électricité ont une application limitée. Par exemple, la loi d'Ohm pour une section d'un circuit. Et il existe de nombreux exemples de ce type. Par conséquent, lors de la spécification des propriétés d'un régulateur électrique, il est nécessaire d'indiquer exactement de quelle tension il s'agit. En général, deux types principaux de tension sont considérés - constant et alternatif.

Ils sont comme le début et la fin d'un certain intervalle, dans lequel les signaux d'impulsion sont situés dans une grande variété. Auparavant, aujourd'hui et, très probablement, à l'avenir, un seul élément peut réguler la valeur de tous : une résistance. C'est-à-dire une résistance réglable - un rhéostat. Il produit toujours le même effet, quel que soit le type de tension. Et à tout moment. Et le moment par rapport à un signal alternatif ou pulsé est la base de sa définition.

Quelle tension le thyristor régule-t-il ?

Après tout, en fonction de cela, la valeur de la tension change. La résistance peut être contrôlée par un signal à tout moment. Mais il est impossible d'obtenir un tel résultat avec un thyristor, car il s'agit d'un interrupteur. Il n'a que deux états :

avec une résistance minimale lorsque la clé est fermée ;
avec une résistance maximale lorsque la clé est ouverte.

Par conséquent, un thyristor pour une valeur de tension instantanée ne peut pas être considéré comme son régulateur. Ce n'est que dans un intervalle de temps suffisamment grand, pendant lequel de nombreuses valeurs de signaux instantanés sont prises en compte, qu'un thyristor peut être considéré comme un régulateur de tension. Puisqu’une telle quantité est appelée valeur effective, il serait correct de clarifier la définition du contrôleur comme suit :

régulateur de tension à thyristors.

Comment connecter le commutateur et la charge

La caractéristique la plus intéressante des thyristors dès le début de leur apparition était leur résistance aux courants élevés. En conséquence, ces dispositifs semi-conducteurs ont été largement utilisés dans une variété de dispositifs haute puissance. Cependant, dans tous les cas, lorsqu’on considère un régulateur électrique, il existe un circuit électrique avec une charge. En équivalent, la charge est représentée comme une résistance avec une certaine impédance.

Pour que la tension aux bornes de cette résistance change, des éléments supplémentaires sont nécessaires qui y sont connectés soit en série, soit en parallèle. Les premiers thyristors n'étaient pas verrouillables. Ils pouvaient être ouverts (allumés) à tout moment. Mais pour l'éteindre, il fallait réduire le courant à une certaine valeur minimale. Pour cette raison, les thyristors non verrouillables ne sont utilisés à ce jour que dans les circuits électriques à courant alternatif ou redressé.

Ils étaient également utilisés à tension constante, mais dans une mesure très limitée. Par exemple, dans les premiers flashs photo à intensité lumineuse contrôlée. La lumière d'une lampe photoflash, qui, en contrôlant le thyristor, forme l'éclairage nécessaire de l'objet, donne une idée claire du thyristor en tant que régulateur électrique de la charge de la lampe. L'énergie nécessaire à cela était fournie par un condensateur, qui était déchargé par une lampe spéciale. Et dans ce cas, une explosion de la plus grande force a été obtenue.

Mais pour que la lampe produise moins de lumière, un thyristor était allumé en parallèle. La lampe s'est allumée et a éclairé l'objet. Et un capteur optique spécial doté d'un circuit de contrôle surveillait ses caractéristiques. Et au bon moment, il a allumé le thyristor. Il shunta la lampe qui s'éteignit à la vitesse du thyristor. Dans ce cas, une partie de l’énergie du condensateur disparaissait simplement sous forme de chaleur, sans apporter aucun bénéfice. Mais à cette époque, il ne pouvait en être autrement - il n'existait pas encore de thyristors verrouillables.

Types de thyristors et différences de circuits pour leur utilisation

Le thyristor a été désactivé car le courant de charge du condensateur a été sélectionné en tenant compte de cela. Bien entendu, un circuit avec une connexion en série d'un thyristor et d'une charge est beaucoup plus efficace. Et c’est largement utilisé. Tous les gradateurs utilisés pour contrôler l'éclairage et les appareils électriques fonctionnent selon ce schéma. Mais il peut y avoir des différences significatives en raison du type de thyristor utilisé. Le circuit avec un thyristor symétrique, qui fonctionne sur tension alternative lorsqu'il est directement connecté à la charge, est plus simple.

Mais si l'on compare les thyristors symétriques avec les thyristors conventionnels qui font passer le courant dans un sens, la plage sensiblement plus large de ces derniers attire immédiatement l'attention. De plus, leurs paramètres électriques maximaux sont sensiblement plus élevés. Mais il faut avoir un redresseur. Si un réseau 220 V est régulé, un pont redresseur est nécessaire, qui contient 4 diodes puissantes. Mais tout dispositif semi-conducteur, qu'il s'agisse d'un transistor, d'un thyristor ou d'une diode, est caractérisé par une tension résiduelle.

Il évolue peu selon la force du courant qui le traverse. Et en même temps, la chaleur est dissipée sur chacun des dispositifs semi-conducteurs. Si les courants atteignent des unités en ampères, la puissance thermique sera en unités de watts. Des radiateurs de refroidissement seront nécessaires. Et c'est une détérioration des indicateurs de conception. Par conséquent, les régulateurs triac sont plus compacts et économiques. Pour éliminer le besoin d'un pont redresseur, un circuit de deux thyristors identiques connectés en parallèle et en compteur est utilisé.

Bien entendu, il s’agit d’une solution plus économique en termes de pertes. Cependant, les commutateurs doivent avoir des limites de tension inverse appropriées. Et cela limite considérablement le nombre de leurs modèles adaptés à ce système. De plus, il est plus difficile d'obtenir des alternances symétriques en commandant deux interrupteurs qu'avec un seul thyristor. Mais avec une intensité de courant élevée, qui dans les installations industrielles peut atteindre des centaines d'ampères ou plus lorsque le thyristor est activé, une puissance de plusieurs centaines de watts est dissipée. Les pertes dynamiques chauffent encore plus les touches.

Pour cette raison, réduire le nombre de semi-conducteurs dans les régulateurs électriques de haute puissance constitue un défi crucial. Les images suivantes montrent des régulateurs de tension à thyristors industriels. Dans l'assortiment moderne de thyristors, parmi les modèles produits en série, il existe des clés verrouillables. Ils peuvent être utilisés dans les circuits DC.

Par conséquent, les problèmes de régulation de tensions de milliers de volts à des puissances mesurées en mégawatts sont aujourd'hui résolus avec succès par divers modèles de thyristors.

Contenu:

Application des régulateurs à thyristors

En règle générale, les régulateurs de puissance à thyristors sont utilisés pour améliorer les performances des fers à souder conventionnels. Les conceptions modernes, dotées de nombreuses fonctions, sont coûteuses et leur utilisation sera inefficace pour les petits volumes. Il serait donc plus approprié d'équiper un fer à souder classique d'un régulateur à thyristor.

Le régulateur de puissance à thyristors est largement utilisé dans les systèmes d'éclairage. En pratique, il s’agit d’interrupteurs muraux ordinaires dotés d’un bouton de commande rotatif. Cependant, de tels appareils ne peuvent fonctionner normalement qu'avec des lampes à incandescence ordinaires. Elles ne sont pas du tout perçues par les lampes fluocompactes modernes, en raison du pont redresseur avec un condensateur électrolytique situé à l'intérieur. Le thyristor ne fonctionnera tout simplement pas avec ce circuit.