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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Das Gerät zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur von Wärmeträgheitslasten am Schmitt-Trigger. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren Dieses elektronische Gerät kann zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur von Lasten mit großer thermischer Trägheit wie Bügeleisen, Elektroherden, Elektrokesseln usw. verwendet werden. Das Gerät kann auch den Bimetallkontakt bei einem Ausfall in den oben genannten Geräten erfolgreich ersetzen. Dank dieses Geräts können Sie Strom sparen und die Lebensdauer von Wärme- und Stromverbrauchern verlängern. Der Schmitt-Trigger (TSh) mit einem Feldeffekttransistor am Eingang kann in elektronischen Automatisierungsgeräten eingesetzt werden, wo das Wechselstromsignal in Impulse umgewandelt werden muss. Dies sind Diagnoseschaltungen, Phasenverschiebungsmesser und andere Geräte. Der TS selbst ist auf den Transistoren VT1, VT2 aufgebaut und arbeitet im Frequenzbereich von null Hertz bis Einheiten von Kilohertz, hat eine große Eingangsimpedanz und eine einstellbare Ansprechschwelle. Mit dem Gerät können Sie Heizgeräte mit einer Leistung von bis zu 1,3 kW anschließen und die Leistung der angeschlossenen Last schrittweise in folgendem Bereich steuern: 0, 17, 34, 50, 65 und 100 %. Der Stromkreis (siehe Abbildung) besteht aus einem Brückengleichrichter an VD2, einem Stabilisator an VD3, VD4, dem TS selbst an VT1, VT2, einem Stromverstärker - einem Emitterfolger an VT3, einem belasteten Relais K1 und einem Relais K2 mit a Leistungsstarke Kontaktgruppe zum Anschluss leistungsstarker thermischer Lasten.
Wie Sie wissen, ist ein Trigger bei herkömmlichen PNP-Transistoren ein elektronisches Gerät mit Emitteranschlüssen, bei dem die Emitter der Transistoren miteinander verbunden sind und für eine gemeinsame Stromlast (R11 in der Abbildung) und die eigenen Lasten der Transistoren arbeiten (R1 und R2) können aufgrund der durch die obige Schaltung und einen gemeinsamen Stromwiderstand R11 erzeugten Rückkopplung nur im Relaismodus betrieben werden, d. h. Ein Transistor ist offen, der andere geschlossen und umgekehrt. Dieser TS unterscheidet sich von dem oben beschriebenen dadurch, dass anstelle des üblichen PNP-Transistors ein Feld-(Kanal-)Transistor am Eingang der Schaltung eingeschaltet ist. TS wird in der Elektronik häufig verwendet, beispielsweise in den ersten heimischen Farbfernsehern „Electron 701“ und „Rubin 401-1“ (zur Verfolgung der Farbsynchronisation). Die TS-Schaltung ist in diesem Fall eine Lampen-Halbleiter-Schaltung. Der Ausgangszustand des Triggers: Der Transistor VT2 ist offen, VT1 ist geschlossen. Liegt am Triggereingang (Verbindungspunkt von R4 und R5) keine negative Spannung an, befindet sich der Trigger immer im Ausgangszustand. Wird an den Triggereingang eine negative Spannung oberhalb der Auslöseschwelle angelegt, geht er ab einer bestimmten Spannung (Schwelle) in einen anderen stabilen Zustand über. In diesem Fall wird VT2 geschlossen und VT1 geöffnet. Wenn die Ansprechschwelle bei erhöhter Eingangsspannung sowie die Spannung, bei der der Trigger bei sinkender Spannung an seinem Eingang in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, nicht gleich sind, liegt eine sogenannte Hysterese gleich dU vor. Arbeitsprinzip. Wenn die Versorgungsspannung an den TS angelegt wird (Upit = 15 V), beginnt der Kondensator C2 über den Widerstand R4 und den Öffnerkontakt des Relais K1.1 aufzuladen. Die negative Spannung am Triggereingang (am Kondensator C2) steigt. Bei Erreichen einer bestimmten Spannung (ca. 4,5 V) springt der Transistor VT2 in den geschlossenen Zustand. Das Relais K1 schaltet ein (HL1 leuchtet) und der Kontakt K1.1 unterbricht den Ladekreis C2. Der Kondensator C2 wird über den Stromkreis C2-R5-R8 entladen. Bei einer bestimmten Spannung (ca. 3 V) kehrt der TS in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Der Transistor VT2 öffnet und das Relais K1 schaltet aus. Über den Kontakt K2 wird der Kondensator C1.1 wieder aufgeladen und der Zyklus wiederholt sich. Bei den im Diagramm angegebenen Nennwerten ist das Relais K1 7 s lang eingeschaltet und 14 s lang ausgeschaltet. Somit erhält man eine Leistungsaufnahmeskala mit (mit der im Diagramm angegebenen Stellung des Kippschalters SB1) Werten von 0, 35, 65, 100 %. Wenn der Kippschalter SB1 eingeschaltet ist, wird eine leistungsstarke Diode VD5 an den Lastkreis angeschlossen, wodurch Sie eine diskrete Gesamtheizskala von 0, 17, 34, 50, 65, 100 % erhalten. Dieser Maßstab kann bei Bedarf geändert werden. Wenn die Autoren beispielsweise die Widerstände R4 = 100 kOhm, R8 = 75 kOhm (Upit = 15 V) verwenden, betrug die Zeit, die das Relais im eingeschalteten Zustand war, 8 s, im ausgeschalteten Zustand 24 s. Als Ergebnis sah die Heizskala wie folgt aus: Haupt 0, 25, 75, 100; zusätzlich 0, 12, 37, 50. Der Vorteil dieser Heizleistungsregelschaltung besteht im Gegensatz zu den früher veröffentlichten Thyristorschaltungen [1-4] darin, dass ohne Änderungen in der Schaltung durch die Einführung zusätzlicher Elemente (Leistungsrelais K2', SA1' SB1', VD5', as sowie Steckdosen zum Anschluss der Last) können Sie eine andere thermische Last, ähnlich der Hauptlast, unabhängig regeln. Bei der Weiterentwicklung des Gerätes zur Regelung von zwei oder drei Lasten ist es notwendig, die Kapazität des Kondensators C3 zu wählen. Einzelheiten. C3 - für eine Betriebsspannung von 400..500 V. Die Schaltung verwendet einen K73-11-Kondensator 2,2 μF x 250 V. Kondensatoren C1, C2, C6 vom Typ K50-6. Die Leistung des Widerstands R12 beträgt 0.5 bzw. 1 Watt. Widerstand R13 - 2 W mit einem Widerstand von 47..68 Ohm. Die Leistung der restlichen Widerstände beträgt 0,125 bzw. 0,25 Watt. Diode VD1 - Germanium Typ D9 mit beliebigem Buchstabenindex. Brücke VD2 - Hochspannung, zum Beispiel KTS403A ... V, KTS404A..V. Zenerdioden VD3, VD4 werden auf Strahlern mit einer Fläche von 1x1 cm2 verbaut. Sie können durch eine Zenerdiode D815E ersetzt werden. VD5 ist auf einem Kühler montiert. Als VD5 können Sie jeden Hochspannungstyp D245, D245A, D246, D246A, D247 verwenden. Kippschalter SB1 Typ TV1-2. Schalter SA1 Typ PM2 (Pass 5P2N oder 11P1N). Transistor VT1 mit niedriger Abschaltspannung Typ KP103E, KP201E oder 2P103A. Besonderes Augenmerk sollte auf den Anschluss des Gates VT1 gelegt werden. Transistor VT2 Typ PNP mit einer Verstärkung von mindestens 50. Relais K1 Typ RES22 (Pass RF4.500.129 oder 0230502), Relais K2 Typ REN18 (Pass РХ4.564.509). K2.1 - zwei parallele Kontakte des REN18-Relais. Um die vom Gerät erzeugten Störungen zu unterdrücken, werden die Elemente C4 und C5 in den Stromkreis eingeführt, deren Kapazität empirisch ausgewählt wird. Durch das Einschalten eines beliebigen Funkempfängers, der auf den MW- oder LW-Bereich abgestimmt ist, und durch das Ein- und Ausschalten des K2-Relais minimieren sie die durch die Schaltung verursachten Störungen beim Betrieb anderer Geräte. Parallel zur Wicklung des Relais K2 wird außerdem empfohlen, eine Diode zu installieren, die über die Kathode mit einem gemeinsamen Draht verbunden ist. Da der Stromkreis über eine galvanische Verbindung mit dem 220-V-Netz verfügt, müssen bei der Installation und Inbetriebnahme des Gerätes alle Sicherheitsmaßnahmen beachtet werden. Es wird empfohlen, die Installation in zwei Schritten durchzuführen und den Stromkreis in zwei Knoten aufzuteilen. Der erste Knoten besteht aus allen Elementen rechts von den Zenerdioden VD3, VD4 (TSh, Relais K1), der zweite Knoten ist der linke Teil (gemäß Diagramm), einschließlich VD3 und VD4. Dieser Ansatz bei der Installation ist darauf zurückzuführen, dass der Hauptknoten (TSh und Relais K1) mit einer konstanten 15-V-Stromversorgung konfiguriert ist, die nicht mit dem Netzwerk verbunden ist, was einen Stromschlag beim Einrichten des Geräts verhindert. Einstellung. Bauen Sie einen Knoten mit den Elementen K1, R6, R7, HL1 zusammen. Durch Anschließen eines Ohmmeters (oder einer anderen Sonde) am freien Kontakt des Relais K1 die Ein- und Ausschaltspannung von K1 prüfen. Durch die Wahl von R6 erreichen sie, dass das Relais K1 bei 7 V einschaltet und bei 9 ... 3,5 V ausschaltet. Anschließend wird der debuggte Knoten an den Stromkreis angeschlossen. Schließen Sie ein Ohmmeter zwischen dem gemeinsamen Kabel („+“ C4,5 und C1) und dem VT2-Emitter an. Am TS liegt eine konstante Spannung von 3 V an. Wenn die Schaltung fehlerfrei aufgebaut ist, beginnt der TS sofort ordnungsgemäß zu funktionieren. Gleichzeitig werden auf dem Voltmeter zwei Spannungswerte aufgezeichnet (Spannung wird auf HL15 dupliziert): Low-Pegel (ca. 1 V, Relais K3 ist aus) und High-Pegel (ca. 1 V, Relais K11 ist an). Bei der Festlegung von U = 1 V am Voltmeter befindet sich der Auslöser im Ausgangszustand, bei der Festlegung von 3 V befindet sich der TSh in einem „invertierten“ Zustand. In diesem Fall öffnet sich der Kontakt K11, der Kondensator C1.1 beginnt sich zu entladen, das Relais K2 bleibt in diesem Zustand, bis die Spannung an C1 auf die untere Schwelle dieses Auslösers abfällt, der abrupt in einen anderen stabilen Zustand wechselt. Kontakt K2 schließt, C1.1 lädt sich erneut auf und der Zyklus wiederholt sich. Nach Überprüfung der normalen Funktion des TS mit Hilfe von R2 und R4 wird die erforderliche Heizskala ausgewählt. Die rechte Seite des Stromkreises ist von der Quelle getrennt. Anschließend prüfen sie sorgfältig die korrekte Installation der linken Seite des Stromkreises und anschließend wird der gesamte Stromkreis zusammengebaut. Nachdem das zusammengebaute Gerät an das Netzwerk angeschlossen wurde, wird die Spannung mit einem Voltmeter überprüft (Sonde an „+“ C1 und C2). Die Spannung am Kollektor VT3 sollte 15 ± 0,5 V betragen und die Spannung am „-“ VD2 20 ± 2 V. Bei Verwendung eines TS mit einstellbarer Ansprechschwelle im Stromkreis ist es erforderlich, anstelle eines konstanten Widerstands R1 eine Variable mit begrenzendem Additiv einzubauen. Литература:
Autoren: V.G.Nikitenko, O.V.Nikitenko
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