Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристики и схема включения тиристора КУ202Н

Тиристор. Описание, принцип работы, свойства и характеристики.

Популярные отечественные и зарубежные тиристоры. Справочные данные.
Простейшие схемы тиристорных регуляторов.

Тиристор — это довольно архаичный полупроводниковый прибор, ранее широко применявшийся в качестве силового ключа для управления мощной нагрузкой.
И хотя в настоящее время данный элемент уступает свои позиции симисторам (в цепях переменного тока) и силовым транзисторным ключам (в цепях постоянного тока), кривая совокупного радиолюбительского интереса к устройствам, выполненным на тиристорах, всё ещё находится на достаточно высоком уровне.
Приобщимся к процессу получения знаний, касающихся характеристик, принципов работы, а также способов управления тиристорами, и мы.

Итак.
Тиристор — это трёхвыводной полупроводниковый прибор, с тремя (иногда четырьмя) p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния:
— состояние низкой проводимости (закрытое состояние);
— состояние высокой проводимости (открытое состояние)
.


Рис.1

На Рис.1 показано устройство тиристора и двухтранзисторная эквивалентная модель, позволяющая пояснить работу прибора в режиме прямого запирания.
Добавим для кучи вольт-амперную характеристику тиристора и схему, реализующую самый простой способ управления тиристорами — подачу на управляющий электрод прибора постоянного тока с величиной, необходимой для его включения (Рис.2).


Рис.2

1. Для начала рассмотрим случай, когда управляющий электрод тиристора отключен (S1 на схеме разомкнут, Iу на ВАХ равен 0).
Тока через нагрузку нет (участок III на ВАХ), тиристор закрыт, и для того, чтобы его открыть, необходимо поднять напряжение на аноде тиристора настолько, чтобы возник лавинный пробой p-n-переходов полупроводника.
Оговоримся — зафиксировать нам этот процесс не удастся, потому что величина этого напряжения составляет несколько сотен вольт и, как правило, превышает амплитудное значение напряжения сети.
Тем не менее — при достижении этого уровня напряжения (точка II на ВАХ) тиристор отпирается, падение напряжения между анодом и катодом падает до единиц вольт, нагрузка подключается к сети — наступает рабочий режим открытого тиристора (участок I на ВАХ).
Чтобы закрыть тиристор нужно снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на аноде) ниже тока удержания. Причём данное анодное напряжение должно быть многократно ниже отпирающего напряжения.

2. Для того, чтобы снизить величину напряжения включения тиристора, следует замкнуть S1 и, тем самым, подать на управляющий электрод ток, задаваемый значением переменного резистора R1. Чем больше ток Iу, тем при меньшем анодном напряжении происходит переключение тиристора в проводящее состояние.
А при какой-то величине тока управляющего электрода, называемой током спрямления (на ВАХ не показано), горба на характеристике больше не будет, и ВАХ тиристора станет похожа на ВАХ диода.
Абсолютно так же, как и в прошлом случае, чтобы закрыть тиристор необходимо снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на аноде) ниже значения тока удержания.

Обратная часть вольт-амперной характеристики (участок IV) соответствует режиму обратного запирания полупроводника и обычно не используется. Тиристор остается закрытым, пока не наступит тепловой пробой.

Итак, определились. Для открывания тиристора следует подать на управляющий электрод прибора постоянный ток с величиной, необходимой для его включения, для закрывания — снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на аноде) ниже значения тока удержания.
Т.е. в нашем случае, представленном на Рис.2 — тиристор будет открываться при замыкании S1 в каждый момент превышения анодным напряжением некоторого значения, зависящего от номинала R1, а закрываться с каждым полупериодом выпрямленного сетевого напряжения в момент приближения его уровня к нулевому значению.

Описанный способ управления тиристором посредством подачи на управляющий электрод постоянного тока прост, но обладает существенным недостатком — требуется довольно большой ток (а соответственно и мощность) управляющего сигнала (по паспорту — 200мА для КУ202).
Реальные величины тока управляющего электрода, достаточного для включения тиристора при комнатных температурах, обычно в несколько раз меньше цифр, приведенных в паспортных характеристиках (20-40мА для КУ202). Однако в большинстве случаев для управления тиристорами используется всё ж таки импульсный метод, либо метод, при котором открытый тиристор шунтирует цепь управления, не допуская бесполезного рассеивания мощности на ее элементах.

Рассмотрим подобный метод на примерах.
На Рис.3 представлена простейшая классическая тиристорная схема регулятора мощности.


Рис.3

Диодный мост Br1 преобразует двуполярное сетевое напряжение в однополярное удвоенной частоты, что позволяет регулировать напряжение на нагрузке в течение обоих полупериодов напряжения сети.
В качестве управляющего напряжения здесь используется часть анодного напряжения тиристора, поступающая через резисторы R1 и R2 на управляющий электрод полупроводника. Резистором R2 изменяют момент открывания тиристора VS1 и, следовательно, среднее значение напряжения на нагрузке.
Чем меньше будет значение R2, тем больше будет ток, поступающий на управляющий электрод, тем раньше откроется тиристор. При R2=0 — мощность в нагрузке максимальна (верхняя диаграмма).
При повороте ручки потенциометра R2, его сопротивление увеличивается, ток на управляющем электроде уменьшается, поэтому тиристор откроется уже не в начале полуволны, а спустя некоторое время, когда ток достигнет необходимого уровня.
Помимо этого, при увеличении сопротивления R2, управляющий сигнал получает дополнительную задержку, благодаря действию фазосдвигающей RC-цепочки, образованной R1, R2 и С1, что, в свою очередь, позволяет ещё больше расширить диапазон регулировки мощности.

Если нагрузка такова, что её необходимо запитать двуполярным переменным напряжением, схему можно преобразовать без какого-либо увеличения сложности.


Рис.4

Всё тоже самое, только с другой стороны.

Как мы уже упоминали, рассматриваемые устройства являются простейшими и не лишены определённых недостатков. Их основными минусами являются слабая помехозащищённость, сильная зависимость напряжения на нагрузке от температуры и необходимость индивидуального подбора резисторов для каждого экземпляра тиристора. К тому же, в связи с низким входным сопротивлением тиристора по управляющему входу, работа фазосдвигающей RC-цепи оказывается весьма неэффективной, что, в свою очередь, обуславливает недостаточно широкий диапазон регулировки мощности.
Значительно лучшим образом работают схемы, в которых формирование импульсов управления происходит посредством отдельных схем, выполненных на транзисторах, цифровых либо специализированных микросхемах. Однако, поскольку, всё имеет свои плюсы и минусы, то расплачиваться за усовершенствования приходится усложнением конструкции и необходимостью применения отдельного источника питания.

Поскольку в цепях постоянного тока тиристоры давно и без сожаления уступили место мощным транзисторам, специально спроектированным для работы в ключевых режимах, то и рассматривать их в данном контексте не имеет никакого основания.
А вот основные характеристики отечественных и зарубежных тиристоров окажутся совсем не лишними в копилке знаний пытливого радиолюбительского ума.
Тиристоры, максимальное прямое напряжение которых не дотягивает до амплитудного значения напряжения сети (300В) к рассмотрению также принимать не станем.

А на следующей странице мы рассмотрим принцип работы, свойства и характеристики симметричных триодных тиристоров — симисторов.

Как работают мощные силовые тиристоры

В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, что такое силовые тиристоры для сварки, их принцип работы, характеристики и маркировка этих приборов.

Что такое тиристор и их виды

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это самый простой пример описываемого устройства и как оно работает. Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойное полупроводниковое устройство, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. Из-за того, что его принцип работы очень схож с ректификационным диодом (выпрямительные приборы переменного тока или динисторы), на схемах обозначение часто такое же — это считается аналог выпрямителя.

Фото — Cхема гирлянды бегущий огонь

Бывают:

  • ABB запираемые тиристоры (GTO),
  • стандартные SEMIKRON,
  • мощные лавинные типа ТЛ-171,
  • оптронные (скажем, ТО 142-12,5-600 или модуль МТОТО 80),
  • симметричные ТС-106-10,
  • низкочастотные МТТ,
  • симистор BTA 16-600B или ВТ для стиральных машин,
  • частотные ТБЧ,
  • зарубежные TPS 08,
  • TYN 208.

Но в это же время для высоковольтных аппаратов (печей, станков, прочей автоматики производства) используют транзисторы типа IGBT или IGCT.

Фото — Тиристор

Но, в отличие от диода, который является двухслойным (PN) трехслойного транзистора (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN) и этот полупроводниковый прибор содержит три p-n перехода. В таком случае, диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке можно бесплатно почитать книгу автора Замятин).

Тиристор – это однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но в отличие от диода, устройство может быть сделано для работы в качестве коммутатора разомкнутой цепи или в виде ректификационного диода постоянного электротока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме коммутации и не могут быть использованы как приборы амплификации. Ключ на тиристоре не способен сам перейти в закрытое положение.

Кремниевый управляемый выпрямитель является одним из нескольких силовых полупроводниковых приборов вместе с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстродействующим. Конечно, большую роль здесь играет класс прибора.

Применение тиристора

Назначение тиристоров может быть самое различное, например, очень популярен самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор. Из-за того, что сам по себе прибор может пропускать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать для трансформатора для сварочных аппаратов (на их мосте используются именно такие детали). Для контроля работы детали в таком случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

Читать еще:  Структура, свойства и применение чугунов (стр. 5 )

Фото — применение Тиристора вместо ЛАТРа

Не стоит забывать и про тиристор зажигания для мотоциклов.

Описание конструкции и принцип действия

Тиристор состоит из трех частей: «Анод», «Катод» и «Вход», состоящий из трех p-n переходов, которые могут переключаться из положений «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на очень высокой скорости. Но при этом, он также может быть переключен с позиции «ВКЛ» с различной продолжительности по времени, т. е. в течение нескольких полупериодов, чтобы доставить определенное количество энергии к нагрузке. Работа тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, связанных друг с другом, как пара комплементарных регенеративных переключателей.

Самые простые микросхемы демонстрируют два транзистора, которые совмещены таким образом, что ток коллектора после команды «Пуск» поступает на NPN транзистора TR 2 каналы непосредственно в PNP-транзистора TR 1. В это время ток с TR 1 поступает в каналы в основания TR 2 . Эти два взаимосвязанных транзистора располагаются так, что база-эмиттер получает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Для этого нужно параллельное размещение.

Фото — Тиристор КУ221ИМ

Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непроизвольно переходить из одного положения в другое. Это происходит из-за резкого скачка тока, перепада температур и прочих разных факторов. Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, его нужно не только проверить тестером (прозвонить), но и ознакомиться с параметрами работы.

Типичные тиристорные ВАХ

Для начала обсуждения этой сложной темы, просмотрите схему ВАХ-характеристик тиристора:

Фото — характеристика тиристора ВАХ

  1. Отрезок между 0 и (Vвo,IL) полностью соответствует прямому запиранию устройства;
  2. В участке Vво осуществляется положение «ВКЛ» тиристора;
  3. Отрезок между зонами (Vво, IL) и (Vн,Iн) – это переходное положение во включенном состоянии тиристора. Именно в этом участке происходит так называемый динисторный эффект;
  4. В свою очередь точки (Vн,Iн) показывают на графике прямое открытие прибора;
  5. Точки 0 и Vbr – это участок с запиранием тиристора;
  6. После этого следует отрезок Vbr — он обозначает режим обратного пробоя.

Естественно, современные высокочастотные радиодетали в схеме могут влиять на вольт-амперные характеристики в незначительной форме (охладители, резисторы, реле). Также симметричные фототиристоры, стабилитроны SMD, оптотиристоры, триодные, оптронные, оптоэлектронные и прочие модули могут иметь другие ВАХ.

Фото — ВАХ тиристора

Кроме того, обращаем Ваше внимание, что в таком случае защита устройств осуществляется на входе нагрузки.

Проверка тиристора

Перед тем, как купить прибор, нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Подключить измерительный прибор можно только к так называемому тестеру. Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ниже:

Фото — тестер тиристоров

Согласно описанию, к аноду необходимо подвести напряжение положительного характера, а к катоду – отрицательного. Очень важно использовать величину, которая соответствует разрешению тиристора. На чертеже показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, это значит, что напряжение тестера немного больше, чем тиристора. После того, как Вы собрали прибор, можно начинать проверять выпрямитель. Нужно нажать на кнопку, которая подает импульсные сигналы для включения.

Проверка тиристора осуществляется очень просто, на управляющий электрод кнопкой кратковременно подается сигнал на открытие (положительный относительно катода). После этого если на тиристоре загорелись бегущие огни, то устройство считается нерабочим, но мощные приборы не всегда сразу реагируют после поступления нагрузки.

Фото — схема тестера для тиристоров

Помимо проверки прибора, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами ОВЕН БУСТ или прочие марки, он работает примерно также, как и регулятор мощности на тиристоре. Главным отличием является более широкий спектр напряжений.

Видео: принцип работы тиристора

Технические характеристики

Рассмотрим технические параметры тиристора серии КУ 202е. В этой серии представляются отечественные маломощные устройства, основное применение которых ограничивается бытовыми приборами: его используют для работы электропечей, обогревателей и т.д.

На чертеже ниже представлена цоколевка и основные детали тиристора.

Фото — ку 202

  1. Установленное обратное напряжение в открытом состоянии (макс) 100 В
  2. Напряжение в закрытом положении 100 В
  3. Импульс в открытом положении — 30 А
  4. Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
  5. Среднее напряжение =0,2 В
  6. Установленный ток в открытом положении Фото — тиристор ку202н

Цена тиристора зависит от его марки и характеристик. Мы рекомендуем покупать отечественные приборы – они более долговечны и отличаются доступной стоимостью. На стихийных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотни рублей.

КУ202 схема

Военные и космические образцы: 2У202Д, 2У202Е, 2У202Ж, 2У202И, 2У202К, 2У202Л, 2У202М, 2У202Н
Гражданские типы: КУ202А, КУ202Б, КУ202В, КУ202Г, КУ202Д, КУ202Е, КУ202Ж, КУ202И, КУ202К, КУ202Л, КУ202М, КУ202Н

Основные технические параметры и свойства отечественных триодных незапираемых тиристоров КУ202

ПараметрОбозначениеЕди-
ница
Тип тиристора
КУ202АКУ202БКУ202ВКУ202Г
Постоянный ток в закрытом состоянииIз. смА10101010
Постоянный обратный ток при Uобр maxIобрмА10101010
Отпирающий постоянный ток управленияIу. отмА200200200200
Отпирающее постоянное напряжение управленияUу. отВ7777
Напряжение в открытом состоянииUосВ1,51,51,51,5
Неотпирающее постоянное напряжение управленияUу. нотВ0,20,20,20,2
Время включенияtвклмкс10101010
Время выключенияtвыклмкс150150150150
Предельно допустимые параметры
Постоянное напряжение в закрытом состоянииUз. с maxВ25255050
Постоянное обратное напряжениеUобр maxВ
Постоянное обратное напряжение управленияUу. обр maxВ10101010
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянииUз. с minВ
Постоянный ток в открытом состоянииIос minА10101010
Импульсный ток в открытом состоянииIос. и minА50505050
Постоянный прямой ток управленияIу maxА
Импульсная рассеиваемая мощность УЭPу. и maxВт
Средняя рассеиваемая мощностьPср maxВт20202020
Максимальная температура окружающей средыTmax°С+85+85+85+85
Минимальная температура окружающей средыTmin°С-60-60-60-60
ПараметрОбозначениеЕди-
ница
Тип тиристора
КУ202ДКУ202ЕКУ202ЖКУ202И
Постоянный ток в закрытом состоянииIз. смА10101010
Постоянный обратный ток при Uобр maxIобрмА10101010
Отпирающий постоянный ток управленияIу. отмА200200200200
Отпирающее постоянное напряжение управленияUу. отВ7777
Напряжение в открытом состоянииUосВ1,51,51,51,5
Неотпирающее постоянное напряжение управленияUу. нотВ0,20,20,20,2
Время включенияtвклмкс10101010
Время выключенияtвыклмкс150150150150
Предельно допустимые параметры
Постоянное напряжение в закрытом состоянииUз. с maxВ1201201010
Постоянное обратное напряжениеUобр maxВ240240
Постоянное обратное напряжение управленияUу. обр maxВ1010
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянииUз. с minВ
Постоянный ток в открытом состоянииIос minА10101010
Импульсный ток в открытом состоянииIос. и minА50505050
Постоянный прямой ток управленияIу maxА
Импульсная рассеиваемая мощность УЭPу. и maxВт
Средняя рассеиваемая мощностьPср maxВт20202020
Максимальная температура окружающей средыTmax°С+85+85+85+85
Минимальная температура окружающей средыTmin°С-60-60-60-60
ПараметрОбозначениеЕди-
ница
Тип тиристора
КУ202ККУ202ЛКУ202МКУ202Н
Постоянный ток в закрытом состоянииIз. смА10101010
Постоянный обратный ток при Uобр maxIобрмА10101010
Отпирающий постоянный ток управленияIу. отмА200200200200
Отпирающее постоянное напряжение управленияUу. отВ7777
Напряжение в открытом состоянииUосВ1,51,51,51,5
Неотпирающее постоянное напряжение управленияUу. нотВ0,20,20,20,2
Время включенияtвклмкс10101010
Время выключенияtвыклмкс150150150150
Предельно допустимые параметры
Постоянное напряжение в закрытом состоянииUз. с maxВ10101010
Постоянное обратное напряжениеUобр maxВ360360480480
Постоянное обратное напряжение управленияUу. обр maxВ
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянииUз. с minВ
Постоянный ток в открытом состоянииIос minА10101010
Импульсный ток в открытом состоянииIос. и minА50505050
Постоянный прямой ток управленияIу maxА
Импульсная рассеиваемая мощность УЭPу. и maxВт
Средняя рассеиваемая мощностьPср maxВт20202020
Максимальная температура окружающей средыTmax°С+85+85+85+85
Минимальная температура окружающей средыTmin°С-60-60-60-60

У Тиристора КУ202 имеется стандартная схема подключения, которую нарушать не следует. Например, между катодоми управляющим электродом необходимо подключить сопротивление определенным номиналом в роли шунтирующего элемента. Благодаря его присутствию управляющая цепь замыкается и идет насыщение перехода. Если на аноде присутствует отрицательная полярность, то I управления должен быть равен нулю. Иначе случится электрический пробой перехода, что приведет к неисправности тиристора в целом.

Для проверки тиристора в большинстве случаев достаточно энергии полуторавольтового питания мини-тестера в режиме «xl кОм». При кратковременном касании управляющего вывода подключенным к аноду щупом (см. рисунок) стрелка должна отклониться. Возврат стрелки (после снятия щупа с управляющего вывода) свидетельствует о потере тиристором способности удерживать открытое состояние. Если тестирование не удалось, поменяйте щупы местами (у некоторых приборов переключение в режим «xl кОм» меняет полярность).

Тиристорный регулятор напряжения простая схема, принцип работы

Тиристор это один из мощнейших полупроводниковых приборов, именно поэтому он часто используется в мощных преобразователях энергии. Но он обладает своей спецификой управления: его можно открыть импульсом тока, а вот закроется он только когда ток опуститься почти до нуля (если быть точнее, то ниже тока удержания). Из этого тиристор в основном применяются для коммутирования переменного тока.

Фазовое регулирование напряжения

Существует несколько способов регулирования переменного напряжения тиристорами: можно пропускать или запрещать на выход регулятора целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения. А можно включать не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — ‘a’. В течении этого времени напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, а мощность не будет передаваться на выход. Вторую часть полупериода тиристор будет проводить ток и на выходе регулятора появиться входное напряжение.

Время задержки ещё часто называют углом открывания тиристора, так вот при нулевом угле практически всё напряжение со входа будет попадать на выход, только падение на открытом тиристоре будет теряться. При увеличении угла тиристорный регулятор напряжения будет снижать выходное напряжение.

Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя при работе на активную нагрузку приведена на следующем рисунке. При угле равном 90 электрических градусов на выходе будет половина входного напряжения, а при угле 180 эл. градусов на выходе будет ноль.

На основе принципов фазового регулирования напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации, а также плавного пуска. Для плавного пуска напряжение нужно повышать постепенно от нуля до максимального значения. Таким образом угол открывания тиристора должен изменяться от максимального значения до нуля.

Схема тиристорного регулятора напряжения

Таблица номиналов элементов

  • C1 – 0,33мкФ напряжение не ниже 16В;
  • R1, R2 – 10 кОм 2Вт;
  • R3 – 100 Ом;
  • R4 – переменный резистор 33 кОм;
  • R5 – 3,3 кОм;
  • R6 – 4,3 кОм;
  • R7 – 4,7 кОм;
  • VD1 .. VD4 – Д246А;
  • VD5 – Д814Д;
  • VS1 – КУ202Н;
  • VT1 – КТ361B;
  • VT2 – КТ315B.

Схема построена на отечественной элементной базе, собрать её можно из тех деталей, которые провалялись у радиолюбителей 20-30 лет. Если тиристор VS1 и диоды VD1-VD4 установить на соответствующие охладители, то тиристорный регулятор напряжения будет способен отдавать в нагрузку 10А, то есть при напряжении 220 В получаем возможность регулировать напряжение на нагрузке в 2,2 кВт.

В устройстве всего два силовых компонента диодный мост и тиристор. Они рассчитаны на напряжение 400В и ток 10А. Диодный мост превращает переменное напряжение в однополярное пульсирующее, а фазовое регулирование полупериодов осуществляет тиристор.

Параметрический стабилизатор из резисторов R1, R2 и стабилитрона VD5 ограничивает напряжение, которое подается на систему управления на уровне 15 В. Последовательное включение резисторов нужно для увеличения пробивного напряжения и увеличения рассеиваемой мощности.

В самом начале полупериода переменного напряжения С1 разряжен и в точке соединения R6 и R7 тоже нулевое напряжение. Постепенно напряжения в этих двух точках начинают расти и чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее напряжение на эмиттере VT1 перегонит напряжение на его базе и откроет транзистор.
Транзисторы VT1, VT2 составляют маломощный тиристор. При появлении напряжения на база-эмиттерном переходе VT1 больше порогового, транзистор открывается и открывает VT2. А VT2 отпирает тиристор.

Представленная схема достаточно проста, её можно перевести на современною элементную базу. Также можно при минимальных переделках снизить мощность или напряжение работы.

26 thoughts on “ Тиристорный регулятор напряжения простая схема, принцип работы ”

Раз уж мы заговорили о электрических углах, то хочется уточнить: при задержке «а» до 1/2 полупериода (до 90 эл. градусов) напряжение на выходе регулятора будет равным практически максимальному, а уменьшаться начнет только при «а» > 1/2 (>90). На графике — красным по серому начертано! Половина полупериода — не половина напряжения.
У данной схемы один плюс — простота, но фаза на управляющих элементах может привести к непростым последствиям. Да и помехи наводящиеся в электросети тиристорной отсечкой немалые. Особенно при большой нагрузке, что ограничивает область применения данного устройства.
Я вижу только одно: регулировать нагревательные элементы и освещение в складских и подсобных помещениях.

  1. admin Автор записи 18.03.2016 в 22:58

На первом рисунке ошибка, 10 мс должно соответствовать — полупериоду, а 20 мс соответствует периоду сетевого напряжения.
Добавил, график регулировочной характеристики при работе на активную нагрузку.
Вы видимо пишите про регулировочную характеристику когда нагрузкой является выпрямитель с емкостным фильтром? Тогда да, конденсаторы будут заряжаться на максимуме напряжения и диапазон регулирования будет от 90 до 180 градусов.

подобные схемы собирал…все работают безупречно, только больше нравится на кт 117

Залежи советских радиодеталей есть далеко не у каждого. Почему бы не указать «буржуйские» аналоги старых отечественных полупроводниковых приборов (например, 10RIA40M для КУ202Н)?

  1. admin Автор записи 18.03.2016 в 23:31

Тиристор КУ202Н сейчас продают меньше чем за доллар (не знаю, производят ли или старые запасы распродают). А 10RIA40M дорогой, на алиэкспрессе его продают примерно за 15$ плюс доставка от 8$. 10RIA40M имеет смысл использовать только когда нужно отремонтировать устройство с КУ202Н, а КУ202Н не найти.
Для промышленного применения более удобны тиристоры в корпусах TO-220, TO-247.
Два года назад делал преобразователь на 8кВт, так тиристоры покупал по 2,5$ (в корпусе TO-247).

Это и имелось в виду, если ось напряжения (почему-то помечена Р) провести, как на 2-м графике, то станет яснее с градусами, периодами и полупериодами приведенными в описании. Осталось убрать знак переменного напряжения на выходе (оно уже выпрямлено мостом) и моя дотошность будет удовлетворена полностью.
КУ202Н продают сейчас на радиорынках действительно за копейки, причем в исполнении 2У202Н. Кто в теме, поймет, что это военное производство. Наверное распродаются складские НЗ, которым все сроки вышли.

  1. Pavel08.06.2016 в 09:51

На рынке, если брать с рук могут среди новых подложить и выпаянную деталь.
Быстро проверить тиристор, например КУ202Н можно простым стрелочным тестером, включенным на измерение сопротивлений по шкале в единицы ом.
Анод тиристора соединяем на плюс, катод на минус тестера, в исправном КУ202Н утечки быть не должно.
После замыкания управляющего электрода тиристора на анод стрелка омметра должна отклониться, и остаться в таком положении после размыкания.
В редких случаях такой метод не срабатывает, и тогда для проверки понадобится низковольтный блок питания, желательно регулируемый, лампочка от фонарика, и сопротивление.
Вначале устанавливаем напряжение блока питания и проверяем светится ли лампочка, затем последовательно с лампочкой, соблюдая полярность соединяем наш тиристор.
Лампочка должна загореться лишь после кратковременного замыкания анода тиристора с управляющим электродом через резистор.
При этом резистор нужно подбирать, исходя из номинального открывающего тока тиристора и напряжения питания.
Это самые простейшие методы, но возможно существуют и специальные приборы для проверки тиристоров и симисторов.

  1. сергей08.07.2017 в 11:01

кратковременно проверку выдерживают без сопротивления

На выходе напряжение не выпрямлено мостом.Оно выпрямлено только для схемы управления.

На выходе переменка,мост выпрямляет только для схемы управления.

Я бы назвал не регулирование напряжения, а регулирование мощности. Это стандартная схема регулятора освещения, которую раньше собирали почти все. И про радиатор к тиристору загнули. В теории конечно можно, но в практике думаю тяжело обеспечить тепло обмен между радиатором и тиристором для обеспечения 10А.

  1. Greg01.04.2016 в 14:42

А какие сложности с теплообменом у КУ202? Вкрутил торцевым болтом в радиатор и все! Если радиатор новый, точнее, резьба не разболтана, даже КТП мазать не надо. Площадь стандартного радиатора (иногда и в комплекте шли), как раз и расчитана на нагрузку 10 А. Никакой теории, сплошная практика. Единственно, что радиаторы должны были находится на открытом воздухе (по инструкции), а при таком подключении сети — чревато. Поэтому закрываем, но ставим кулер. Да, мостовые друг к другу не прислоняем.

  1. Иван13.08.2020 в 11:19

А что мешает поставить тиристор на радиатор через слюдяную прокладку? Так в СССР делали часто. В те времена, когда кулер назывался ещё вентилятором, по русски. Конвенцию в корпусе создать то же не сложно, безо всяких кулеров.

Вполне согласен с регулированием отдаваемоей мощности в нагрузку. Тиристор, конечно, не нужно ставить в предельные режимы. А так, моя любимая схема. даже использовал успешно для регулировки в первичной обмотке трансформатора.

Подскажите, что за конденсатор С1 -330нФ?

  1. admin Автор записи 12.08.2016 в 10:59

Наверное правильнее будет написать C1 — 0,33мкФ, можно устанавлиявать керамический или пленочный на напряжение не меньше 16В.

Всем самого доброго! Сначала собирал без транзисторов схемы… Одно плохо — регулировочное сопротивление грелось и выгорал слой графитовой дорожки. Потом собрал эту схему на кт. Первая неудачно — вероятно из-за большого усиления самих транзисторов. Собрал на МП с усилением около 50. Заработала без проблем! Однако есть вопросы…

  1. Майк18.06.2017 в 21:15

Я тоже собирал без транзисторов,но ничего не грелось.Это было два резистора и конденсатор,В последствии убрал и конденсатор.Фактически остался переменник между анодом и управляющим,ну и естественно мостик.Использовал для регулировки мощности паяльника,причем как на 220 вольт,так и на первичку трансформатора для паяльника на 12 вольт и все работало и не грелось.Сейчас до сих пор в кладовке лежит в исправном состоянии.У Вас возможно была утечка в конденсаторе между катодом и управляющим для схемы без транзисторов.

Собрал на МП с усилением около 50. Работает! Но стало больше вопросов…

Номиналы R4 и R5 явно перепутаны. Никто не собирал схему в железе?

  1. admin Автор записи 08.08.2017 в 23:00

Можно поконкретнее о диодном мосте. Как направлены диоды?

  1. Владимир17.09.2018 в 20:45

плюс на право ,минус на лево ))

График неправильный. При 90 градусах *мощность* будет половина. А напряжение будет в корень из двух меньше исходного. Типа от 220 останется 155, а не 110.

А заменить транзисторы на динистор DB3 (стоит 4 рубля) можно? Дайте схему пожалуйста

…а если его — регулировать обороты вентилятора?, (но там индуктивная нагрузка,…. это вопрос).

Тиристоры (тринисторы) КУ201 (2У201) КУ (2У) 201 КУ202 (2У202) 202. Характеристики. Справочные параметры. Справочник. Даташит (Datasheet)

Справочные данные и применение тиристоров КУ201 и КУ202 с разными буквенными индексами. (10+)

Тиристоры КУ201, КУ202. Характеристики, применение

1 2

КУ201 (2У201), КУ202 (2У202) с разными буквенными индексами — тиристоры незапираемые, обратно-непроводящие, управляемые по катоду (управляющее напряжение прилагается между управляющим электродом и катодом)

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Характеристики

Постоянное отпирающее напряжение и отпирающий ток управляющего электрода

Отпирающее напряжение КУ201 (2У201) не более 6 В, КУ202 (2У202) не более 7 В. У этого параметра довольно большой технологический разброс. Как показывает опыт, обычно это напряжение в разы меньше, может быть 2 В или даже 1 В. При проектировании схем рассчитывать на какое-то определенное значение этого параметра не стоит.

Отпирающий ток КУ201 (2У201) не более 100 мА, КУ202 (2У202) не более 200 мА.

Напряжение в открытом состоянии при максимально допустимом токе

КУ201 (2У201) — 2.5 В, КУ202 (2У202) — 2 В. Этот параметр очень важен, так как позволяет оценить рассеиваемую мощность при заданном токе нагрузки в схемах коммутации, где переключения происходят достаточно редко и при небольшом токе (без учета потерь в переходных процессах).

[Рассеиваемая мощность, Вт]

Максимальная сила тока и мощность

Постоянный ток в открытом состоянии КУ201 (2У201) — 2 А, КУ202 (2У202) — 10 А.

Производитель рекомендует включать между катодом и управляющим электродом резистор 51 Ом. Мы на своем опыте убедились, что при подвешенном управляющем электроде (отключенном от каких-либо цепей) эти тиристоры работают нестабильно. Происходят самопроизвольные открывания. В типичных схемах управления, когда нужно, чтобы тиристор был закрыт, на его управляющий электрод просто не подают отпирающее напряжение, но не обеспечивают замыкание между управляющим электродом и катодом. В таких схемах шунтирующий резистор необходим. Производители распространенных оптопар, предназначенных для управления тиристорами (например, MOC3061, MOC3062, MOC3063), рекомендуют применять свои оптроны с большими номиналами шунтирующего резистора. Однако, наши эксперименты показали, что эти оптопары прекрасно работают с шунтирующими резисторами от 150 Ом, а рассматриваемые тринисторы устойчиво запираются при сопротивлении резистора между катодом и управляющим электродом вплоть до 500 Ом при условии, что температура корпуса тиристора не превышает 50 градусов Цельсия. Получается интервал значений, допустимых и для оптрона, и для тиристора, от 150 Ом до 500 Ом. Так что можно подобрать нужные номиналы, при которых будет нормально работать и оптрон и тиристор. Исходить нужно их температуры, при которой будет работать тиристор. Если он будет сильно нагружен или плохо охлаждаться, то лучше выбрать резистор поменьше (150 — 250 Ом). При этом оптрон будет повышенная, но вполне допустимая, нагрузка на оптрон. Если нагрузка небольшая, то лучше использовать резистор 400 — 500 Ом.

1 2

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Светомузыка, светомузыкальная приставка своими руками. Схема, конструк.
Как самому собрать свето-музыку. Оригинальная конструкция свето-музыкальной сист.

Проверка дросселя, катушки индуктивности, трансформатора, обмотки, эле.
Как проверить дроссель, обмотки трансформатора, катушки индуктивности, электрома.

Проверка электронных элементов, радиодеталей. Проверить исправность, р.
Как проверить исправность детали. Методика испытаний. Какие детали можно использ.

Диодные схемы. Схемные решения. Схемотехника. Частота, мощность, шумы.
Классификация, типы полупроводниковых диодов. Схемы, схемные решения на диодах. .

Цветомузыка, цветомузыкальное оборудование своими руками. Схема ЦМУ, к.
Как самому сделать цвето-музыку. Оригинальная конструкция цвето-музыкальной сист.

Тиристор КУ202Н

Технические характеристики кремниевова тиристора КУ202Н, говорят нам что он триодный, не запираемый, изготовлен по планарно-диффузионной технологии. Используется как переключающий элемент в схемах автоматики. Также применяется в управляемых выпрямителях.

  1. Распиновка
  2. Характеристики
  3. Аналоги
  4. Схема подключения
  5. Особенности монтажа
  6. Проверка на исправность

Распиновка

Цоколевка КУ202Н выполнена в металлостеклянном корпусе. Он имеет один вывод под резьбу — анод и два вывода под пайку — катод и управляющий электрод. Анодный вывод сделан под гайку М6. Маркировка тиристора нанесена на корпус. Вес — не более 14 грамм.

Характеристики

Все его параметры можно разделить на два типа предельные и электрические. Давайте разберем их подробнее. Обратите внимание, что на указанных ниже предельных значениях устройство работать долгое время не может, это пиковые показатели которое он выдержит за очень маленький период.

Электрические параметры ку202н характеризуют работу тиристора в рабочих условиях. Ниже приведены их значения:

Аналоги

Зарубежными аналогами тиристора КУ202Н являются ВТХ32S100, H20T15CN, 1N4202. Зарубежные производители не выпускают устройств таких же геометрических размеров, что и КУ202Н, поэтому нужно будет изменить место под монтаж устройства. Следует также учитывать, что их параметры могут незначительно отличаться от рассматриваемого тиристора, например, средний ток может быть равен 7,5 А.

Кроме иностранных устройств можно использовать российский аналог — Т112-10. Как и КУ202Н он имеет металлический корпус и анодный выход под резьбу. Однако его размеры меньше, поэтому монтажное место все равно придется изменить.

Схема подключения

Существует стандартная схема включения ку202н которой нужно придерживаться. Согласно ей между катодом и управляющим электродом подключается шунтирующий резистор сопротивлением 51 Ом. Отклонение от номинального значения не должно превышать 5 %.

Чтобы тиристор не вышел из строя не допускается подача управляющего тока, если напряжение на аноде отрицательное. Это может привести к выходу из строя устройства без возможности восстановления.

Особенности монтажа

К катоду и управляющему электроду нельзя прилагать усилие, большее 0,98 Н. Во время крепления прибора к теплоотводу усилие затяжки не должно быть выше 2,45 Нм.

Нельзя паять катод на расстоянии ближе 7 мм. от стеклянного корпуса. Для управляющего электрода допустимое расстояние для пайки 3,5 мм. Температура паяльника не должна быть выше +260 0 С. Время пайки не более 3 с.

Проверка на исправность

Проверить тиристор ку202н на исправность можно мультиметром, начать ее следует с проверки n-p перехода между анодом и управляющим электродом. Он должен прозваниваться так же, как обычный диод, то есть при прямом подключении (положительное напряжение на управляющий электрод, а отрицательное на катод) сопротивление перехода должно быть небольшим, а при обратном подключении большим.

Для более детальной проверки требуется выполнить такие действия:

  • Переключаем мультиметр в положение для измерения сопротивления до 2 кОм. На щупы прибора должно подаваться напряжение от источника питания.
  • Теперь нужно подключить щупы мультиметра к аноду и катоду тиристора. При этом прибор должен показывать большое сопротивление, близкое к бесконечности.
  • При помощи перемычки соединяем анод и управляющий электрод. Сопротивление между анодом и катодом, показываемое мультиметром, должно упасть.
  • Разъединяем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно вырасти.

Можно также проверить тиристор при помощи лампочки и блока питания постоянного тока. Лампочка должна быть рассчитана на то напряжение, которое выдает блок питания. Подключаем положительный полюс блока питания на анод, а отрицательный на катод проверяемого тиристора.

При помощи батарейки, или щупов мультиметра включенного в режиме омметра, подаем отпирающее напряжение на управляющий электрод. Для этого подключаем положительное напряжение к аноду, а отрицательное к управляющему электроду. Если тиристор исправен, лампочка должна зажечься.

Если убрать напряжение между анодом и управляющим электродом лампочка должна продолжать гореть.

Существует способ проверить тиристор ку202н, не выпаивая его из схемы. Для этого нужно:

  • Отключите плату, на которой находится тиристор, от питания.
  • Отключаем от схемы управляющий электрод.
  • Один тестер, настроенный на измерение постоянного напряжения, подключаем к аноду и катоду тиристора.
  • Второй мультиметр включаем между анодом и управляющим электродом.
  • Первый тестер должен показывать небольшое напряжение (десятки милливольт).

Хотя он уже снят с производства, его еще можно купить в некоторых местах. Кроме того он присутствует во многих старых электронных приборах, из которых его при желании можно выпаять. Его DataSheet можно скачать здесь.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×