Модифицированный аналог однопереходного транзистора

Рейтинг:  4 / 5

Подробности

Категория: опыт радиолюбителей

Опубликовано: 26.03.2017 16:11

Просмотров: 8864

А.Н. Баскаков, US1IM, г. Ясиноватая
В настоящее время большое распространение получило регулирование напряжения с помощью управляемых вентилей, которое осуществляется фазовым способом задающими генераторами на аналогах однопереходного транзистора (ОПТ). Автором модифицирована схема аналога ОПТ с расширенным диапазоном регулирования. Фазовое регулирование напряжения потребителей, питающихся от источников переменного тока, осуществляется путем изменения моментов отпирания управляемых вентилей, включаемых между источником питания и нагрузкой.

Этот способ применяется для регулирования мощности, потребляемой различного рода статическими и динамическими устройствами переменного и постоянного тока [1/2].
Транзисторный аналог ОПТ состоит из двух транзисторов противоположного типа проводимости VT1, VT2 и базового делителя напряжения на резисторах R1 и R2 (рис.1). Статические характеристики ОПТ и его аналога идентичны, однако аналог ОПТ обладает большей универсальностью, так как выбором транзисторов и изменением сопротивлений резисторов можно регулировать практически все параметры характеристик.
 
 
 
Аналог ОПТ очень хорошо подходит для создания релаксационных генераторов фазового управления вентилями. Для того чтобы релаксационный генератор на аналоге ОПТ можно было использовать в качестве фазосдвигателя, его снабжают RC-цепочкой, питание производят от формирователя "трапецеидального” напряжения. На формирователь подается не фильтрованное напряжение от двухполупериодного выпрямителя. Форма напряжения показана на рис.2. Здесь же показана форма напряжения на коллекторе VT2, зависящая от напряжения на выходе формирователя и величин сопротивлений базового делителя.
Работает генератор фазосдвигателя следующим образом. Если напряжение Uэ между эмиттером VT1 и коллектором VT2 достигает пикового значения, определяемого равенством.
Uэ=UбR2/(R1+R2),
то первоначально запертые переходы между эмиттером и базой б2 переключаются в состояние с низким динамическим сопротивлением. Конденсатор С разряжается через нагрузочный резистор Rб2, на котором формируется управляющий импульс, а заряжается от питающего напряжения U1 через резисторы R и Rэ. При Uэ=Umin эмиттер перестает проводить ток, и весь процесс повторяется сначала. Период повторения выходных импульсов равен
T-2,3RCIg[(R1+R2)/R1].
Как показывают эксперименты [3], длительность импульса значительно меньше периода их повторения и составляет около 10-5 с.
Величину сопротивления R выбирают из условия обеспечения генерации импульсов максимальной длительности периода их повторения, Rэ настраивают на минимальную длительность периода.
Как видно из диаграммы рис.2, форма напряжения на коллекторе VT2 отличается от напряжения U_VD1 только по амплитуде. Плоская вершина напряжения

U_VD1 начинается при угле α  равном α=arcsin(UVD1/U1max),

где U1max= 1,4U1, и заканчивается при угле β, равном β=180°-α.

Наиболее устойчивыми параметрами релаксационный генератор обладает в зоне плоской вершины напряжения UVD1.
В этом режиме через резисторы между базами протекает постоянный по величине ток, равный I=UVD1/(R1+R2),
что позволяет в зоне плоской вершины

U_VD1 заменить резистор R2 стабилитроном на напряжение U_VD2= U_VD1R2/(R1+R2).
При такой замене на базу б1 подается напряжение U1, угол управления α' определяется как α'=arcsin(U_VD2/U_VD1).

Из изложенного видно, что α'< α, следовательно, зона устойчивых параметров фазового управления расширяется (рис.2), количество элементов схемы уменьшается. Блок фазового управления по такой схеме (рис.3) применяется автором в различных конструкциях с управляемыми вентилями, и показал устойчивую и надежную работу.

Литература
1. Елкин С.А. Применение тринисторных регуляторов с фазоимпульсным управпением//Радіоаматор. - 1998. - №9. -С37-38.
2.  Воевода В. Простое тринисторное зарядное устройст-во//Радио. - 2001. - №11. - С.35.
3. Важенина 3 Л., Пудриков Э.Б. Транзисторные генераторы импульсов миллисекундного диапазона. - М.: Сов. радио, 1974.