ВЫПРЯМЛЯЕТ И РЕГУЛИРУЕТ ТИРИСТОР (Окончание. Начало в № 1 '99)

Примером конкретного применения тиристоров для получения регулируемого выпрямленного напряжения может служить доработка выпрямителя ВСА-6к, пользовавшегося в свое время повышенным спросом у автомобилистов и других владельцев аккумуляторов. Как видно из анализа принципиальной электрической схемы (рис. 1а), затраты на модернизацию прибора-ветерана — минимальные. По сути, добавляются лишь фазоимпульсный генератор с простейшими цепями питания и регулировки, управляемый вентильный мост с дросселем и переключателем да элементарная индикация на светодиоде, а вот результат!.. Даже формовка нового аккумулятора никаких проблем не вызовет, не говоря уже о подзарядке током, равным 1/10 от его емкости, и других видах его обслуживания.

Указанное на принципиальной электрической схеме положение переключателей и перемычек соответствует штатным режимам ВСА-6к (при нерегулируемом I_н), когда с включением сетевого SA1 подаются 220 В переменного тока на силовой трансформатор, загорается индикаторная лампочка HL1, а с выходных клемм снимаются (в зависимости от коммутации SA2) выпрямленные 12 В (I_ст) или 24 В (II_ст).

При этом работают и фазоимпульсный генератор, питание на который приходит от выпрямительного моста-сборки VD9 со стабилитроном VD10, и трансформатор Т2, осуществляющий выдачу импульсов управления на тиристорно-диодный мост (ТДМ). Но регулированное выпрямленное напряжение от последнего на нагрузку не поступает. Оно и понятно: переключатель SA3 пребывает пока в положении, когда разъединены контактные пары 3—4, 7—8 и на диагональ ТДМ не подается переменное напряжение от соответствующих обмоток силового трансформатора Т1.

С переходом в режим «РЕГ. I_н» (переключением SA3) прежний выпрямительный мост, состоящий из восьми Д243, отключается. Зато замыкаются контакты 7—8, вводя в действие ТДМ, работу которого наглядно отражают графики характерных напряжений и токов (рис. 1б).

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема доработки (а) распространенного выпрямителя ВСА-6к (с цветовым выделением всех изменений) и графики (б), иллюстрирующие особенности функционирования тиристорно-диодного моста.

В изначальный момент, когда на анод первого тиристора подается положительный потенциал, через VS1 ток нагрузки I_н не протекает, так как управляющий импульс поступит на УЭ несколько позже (определяется углом отсечки α фазоимпульсного генератора и устанавливается переменным резистором R3). А вот при ωt от α и практически до π первый тиристор и работающий с ним полупроводниковый вентиль VD11 открыты. Идет ток I_н, форма которого корректируется фильтром из VD12 (играющего в данном случае дополнительную роль блокировочного диода), дросселя L1, а также суммарной емкости монтажа и самой нагрузки, которую рекомендуется усилить конденсатором С_ф (последний на принципиальной электрической схеме условно не показан).

Через ωt = α + π аналогичное происходит с тиристором VS1, вентилем VD12 и диодом VD11. В дальнейшем изложенные выше процессы повторяются, заставляя обновленный ВСА-6к работать в режиме с управлением по фазоимпульсному методу. Регулировочная характеристика такого прибора, показывающая зависимость среднего значения выпрямленного напряжения U_в.cp от угла открывания тиристоров при 0 < α < π, также приводится на рис. 1 б.

Рис. 2. Выпрямитель-ветеран становится современным, регулируемым (крепежные винты, дроссель и корпус условно не показаны): 1 — выключатель прибора; 2 — ручка регулировки фазоимпульсного генератора; 3 — амперметр; 4 — светодиод AЛ310; 5 — лампа индикаторная; 6 — переключатель ПР-4м; 7 — вольтметр; 8 — переключатель штатных режимов работы выпрямителя; 9 — прокладка изоляционная; 10 — панель коммутационная штатная; 11 — плата монтажная; 12 — шасси ВСА-6к; 13 — трансформатор силовой штатный; 14 — панель лицевая; 15 — тиристор КУ202 либо диод Д243 регулируемого выпрямительного моста со штатным резьбовым креплением; 16 — втулка проходная текстолитовая; 17 — шайба слюдяная; 18 — стойка-радиатор алюминиевая штатная; 19 — плечо из двух параллельных диодов Д243 штатного выпрямительного моста; 20 — мост-сборка КЦ402; 21 — трансформатор импульсный МИТ042; 22 — конденсатор МБМ 0,25 мкФ; 23 — транзистор однопереходной КТ117А; 24 — стабилитрон Д814Д. — **Рис. 2. Выпрямитель-ветеран становится современным, регулируемым** **(крепежные винты, дроссель и корпус условно не показаны):** 1 — выключатель прибора; 2 — ручка регулировки фазоимпульсного генератора; 3 — амперметр; 4 — светодиод AЛ310; 5 — лампа индикаторная; 6 — переключатель ПР-4м; 7 — вольтметр; 8 — переключатель штатных режимов работы выпрямителя; 9 — прокладка изоляционная; 10 — панель коммутационная штатная; 11 — плата монтажная; 12 — шасси ВСА-6к; 13 — трансформатор силовой штатный; 14 — панель лицевая; 15 — тиристор КУ202 либо диод Д243 регулируемого выпрямительного моста со штатным резьбовым креплением; 16 — втулка проходная текстолитовая; 17 — шайба слюдяная; 18 — стойка-радиатор алюминиевая штатная; 19 — плечо из двух параллельных диодов Д243 штатного выпрямительного моста; 20 — мост-сборка КЦ402; 21 — трансформатор импульсный МИТ042; 22 — конденсатор МБМ 0,25 мкФ; 23 — транзистор однопереходной КТ117А; 24 — стабилитрон Д814Д.

Внешне конструкция осовремененного ВСА-6к (рис. 2) мало чем отличается от прежнего выпрямителя. Разве что лицевую панель станут украшать переключатель «ШТАТН.— РЕГ.I_н» и светодиод, алюминиевые стойки-радиаторы увенчают дополнительные диодные и тиристорные вентили, над силовым трансформатором появится монтажная плата с размещенными на ней радиоэлементами. К тому же практически все это берется готовым. Исключением может быть лишь дроссель (магнитопровод стандартный Ш20, толщина пакета 40—45 мм, намотка на картонный каркас проводом ПЭВ2-1.0 до заполнения окна).

Обычно монтаж, выполненный навесным способом в строгом соответствии с принципиальной электрической схемой, наладочных работ не требует. Так что смело включайте и, как говорится, пользуйтесь на здоровье!

В.БОНДАРЕНКО, Н.КОЧЕТОВ

ВЫПРЯМЛЯЕТ И РЕГУЛИРУЕТ ТИРИСТОР (Окончание. Начало в № 1 ’99)

Рекомендуем почитать

mkonstruktor