Gradateurs faits maison. Troisième partie. Comment contrôler un thyristor?

Comment allumer le thyristor? Allumez le thyristor avec du courant continu.

Le début d'une série d'articles sur les gradateurs maison:

Première partie Types de thyristors

Deuxième partie Dispositif à thyristors

Pour répondre à cette question, vous devrez assembler un schéma simple illustré sur la figure. 1. Une fois le circuit assemblé, il doit être connecté à une source de tension constante. Mieux encore, s'il s'agit d'une source de laboratoire réglementée avec protection, au moins contre un court-circuit, après tout, que peut-il se passer pendant les expériences?

Le moteur à résistance variable R2 doit être réglé sur la position inférieure dans le diagramme. Ensuite, tout en maintenant le bouton SB1 enfoncé (la lumière ne doit pas être toujours allumée), déplacez lentement le curseur vers le haut dans le diagramme. Dans une certaine position du moteur, la lampe s'allume, après quoi le bouton doit être relâché, supprimant ainsi le signal de l'UE. Après avoir relâché le bouton, le voyant doit rester allumé. Comment expliquer tout cela?

En faisant tourner le moteur de la résistance R2, nous avons augmenté le courant UE, à une certaine valeur dont, la caractéristique du thyristor s'est redressée et s'est ouverte, comme indiqué sur figure 2 (voir volt - ampère caractéristique du thyristor dans l'article "Dispositif à thyristors"). La résistance R1 est conçue pour limiter le courant à travers le RE afin qu'il ne dépasse pas le niveau autorisé spécifié dans les données de référence. Si vous relâchez maintenant le bouton SB1, l'ampoule restera allumée, car son courant est suffisant pour maintenir le thyristor à l'état ouvert. Ce point est également illustré dans la figure. 2comme Iud.

Dessin 1. Schéma pour l'expérience de l'allumage du thyristor

Si dans cette expérience, pointer A sur la figure 1 Si vous allumez le milliampèremètre, vous pouvez mesurer le courant de l'électrode de commande. Si vous testez plusieurs instances de thyristors même de la même marque, le courant de l'électrode de commande à laquelle la lumière s'allume sera différent, avec une propagation assez importante. Ces courants peuvent varier dans la plage de 10 à 15 mA.

De plus, en utilisant ce circuit, vous pouvez déterminer le courant de maintien du thyristor, pour lequel un milliampèremètre est connecté au point B, et une résistance variable de 2,2 à 3,3 K ohms, précédemment mise à zéro, est connectée au point B. Après avoir activé le thyristor en tournant la résistance R2, lorsque le bouton SB1 est relâché, réduisez le courant dans la charge à l'aide d'une résistance variable supplémentaire.

Le plus petit courant auquel le thyristor se déclenche sera le courant de maintien dans ce cas. Le courant de maintien, ainsi que le courant de l'électrode de commande, est faible, de l'ordre de 10 à 15 mA, mais, dans les deux cas, plus il est petit, mieux c'est.

Contrôle des thyristors par courant pulsé

Pour mener cette expérience, le schéma illustré à la figure 1 doit être légèrement modifié, le portant à une vue conforme à la figure 2.

Figure 2. Contrôle des thyristors par courant pulsé

Lorsque le bouton SB1 est enfoncé, le condensateur C1 est chargé à travers l'UE du thyristor, à la suite de quoi le thyristor s'ouvre avec une courte impulsion du courant de charge, comme indiqué par une ampoule lumineuse. Relâcher puis appuyer sur le bouton n'entraînera aucun changement, le voyant restera allumé. Il ne peut être remboursé que de la manière qui a été considérée précédemment, et en plus d'eux, en connectant brièvement le condensateur C2, comme indiqué par la ligne pointillée. Ce condensateur shunte le thyristor, le courant qui le traverse devient nul, en conséquence, le thyristor s'éteint. Mais seulement après cela, vous pouvez à nouveau utiliser le bouton SB1. Pour être prêt pour la prochaine pression, le condensateur C1 se décharge à travers la résistance R1.

Thyristor dans le dispositif du régulateur de puissance de phase

La figure 3 montre un diagramme du régulateur de puissance le plus simple sur un trinistor, dans le même diagramme de temps des tensions de sortie.

Figure 3. Schéma d'étude du régulateur de puissance

Selon l'ampleur du courant de commande, le thyristor a la propriété de s'ouvrir à différentes tensions à l'anode. Cette propriété est utilisée dans les circuits de régulation de puissance. Le diagramme montre les points de connexion de l'oscilloscope, ce qui vous permettra de voir de visu les diagrammes montrés sur la figure. Si ce n'est pas possible, il vous suffit de prendre un mot.

Le régulateur est alimenté par un transformateur, comme dans les expériences précédentes à travers pont de diodes VD1 - VD4. Il est impossible d'installer un condensateur de filtrage parallèle au pont, car la tension prendra la forme indiquée par une ligne pointillée sur la figure 3a, et le thyristor ne pourra pas s'éteindre lorsque la tension passera à zéro: la lampe, allumée une fois, continuera de brûler.

Tout d'abord, le moteur à résistance variable R2 doit être réglé en position haute dans le diagramme et appuyer sur le bouton SB1. Dans ce cas, la résistance dans le circuit UE est petite, seulement 100 Ω, et le courant suffisant pour ouvrir le thyristor se révélera à une tension d'un peu plus d'un volt à l'anode, au tout début du demi-cycle. Par conséquent, l'ampoule doit s'allumer en pleine chaleur, ce qui correspond au diagramme temporel a, qui peut être observé sur l'oscilloscope.

Cette tension est obtenue grâce au redressement demi-onde de la sinusoïde. Bien sûr, il n'y aura pas de hachures verticales à l'intérieur des demi-périodes, ce n'est que sur la figure. Lorsque vous relâchez le bouton, la lumière doit s'éteindre lorsque la tension redressée passe par zéro.

Si vous appuyez à nouveau sur le bouton et faites glisser lentement le curseur de la résistance variable vers le bas dans le diagramme, la luminosité de la lampe diminue, et sur l'oscilloscope, vous pouvez voir des morceaux déformés d'une demi-sinusoïde. Dans les diagrammes, ils sont représentés par des hachures verticales. La puissance dans la charge correspondra à la zone ombrée - à ce moment, le thyristor est ouvert.

En effet, lorsque le moteur de la résistance R2 est abaissé, la résistance dans le circuit d'électrode de commande augmente et le courant RE suffisant pour ouvrir le thyristor est obtenu avec des valeurs de tension croissantes à l'anode.

Cet état de fait n'est possible que jusqu'au schéma 3c, jusqu'à ce que la tension à l'anode atteigne sa valeur maximale. La partie grisée du diagramme correspond à 50% de la puissance de charge avec une plage de contrôle de seulement 50 à 100%. Comment poursuivre la réglementation?

Pour ce faire, vous devez changer la phase de la tension sur l'UE par rapport à la phase de la tension à l'anode, ce qui peut être réalisé de manière très simple. Il suffit de connecter le condensateur C1, comme le montre le schéma avec une ligne pointillée. Maintenant, le thyristor s'ouvrira à de faibles valeurs de la tension d'anode, à partir de la deuxième partie du demi-cycle, comme le montre le diagramme 3d, ce qui étendra la plage de contrôle de 0 à 100%.

Après avoir étudié la théorie et effectué des exercices pratiques simples, vous pouvez procéder à la fabrication de gradateurs et de régulateurs de puissance.

Lisez la suite dans le prochain article.

Suite de l'article: Gradateurs faits maison. Dispositifs pratiques à thyristors

Boris Aladyshkin, e.imadeself.com