Redresor comandat cu tristoare

Aplicaţia (fig.1) se referă la un redresor comandat cu tiristoare, de tipul cu punct median. Poate avea multiple utilizări, prototipul fiind testat atât pe sarcini rezistive cât şi ca sursă  pentru încărcarea unor acumulatoare auto de 12V.

 

       Comanda în grilă se face prin intermediul unui optocuplor care rezolvă separarea galvanică dintre partea de forţă şi cea de comandă. În ambele semialternanţe, impulsurile se trimit simultan ambelor tiristoare, care au catozii comuni, dar la un moment dat un singur tiristor este deschis, şi anume, cel care primeşte în anod tensiune pozitivă.

Sursa de impulsuri e constituită de oscilatorul realizat cu TUJ-ul T1, sincronizat cu reţeaua prin tensiunea de alimentare obţinută pe grupul  Z1-D1. Funcţionarea normală este monitorizată de către indicatorul LED1, care este străbătut de o parte din curentul de alimentare al oscilatorului,
diferenţa de curent fiind deviată prin rezistorul R5, rezistor care, împreună cu R6, stabileşte curentul de polarizare al grupului Z1-D1, alimentat din secundarul transformatorului cu tensiunea redresată de către diodele D2-D3.

Un scurtcircuit accidental pe ieşire este semnalizat de pâlpâirea LED2, indiferent de reglajul potenţiometrului P1. Ca traductor de curent este  folosit rezistorul R13 pe care, în regim de scurtcircuit, căderea de  tensiune este suficientă pentru a deschide la saturaţie tranzistorul T3. Acesta pune la masă catodul indicatorului LED2, care pâlpâie cu o frecvenţă stabilită de condensatorul C2. Tensiunea de alimentare a oscilatorului coboară periodic sub 2V (căderea de tensiune pe LED2 plus tensiunea de saturaţie colector-emitor T3), astfel că acesta este scos din funcţiune periodic şi nu mai trimite impulsuri spre grilele tiristoarelor. Curentul de alimentare este şi de această dată limitat de către rezistorul R6, care în această situaţie formează un divizor de tensiune cu R7, rezistor care micşorează disipaţia pe LED2. Curentul de scurtcircuit are forma unor pulsuri cu cădere sinusoidală a căror lăţime variază între 3 şi 8 milisecunde, în funcţie de unghiul de fază cu care sunt comandate tiristoarele în momentul scurtcircuitului, unghi stabilit de poziţia potenţiometrului P1. Amplitudinea acestor pulsuri depinde de puterea transformatorului de reţea şi de valoarea rezistenţei R13, care sunt astfel alese încât tiristoarele să nu iasă din aria de siguranţă a carasteristicilor precizate în catalogul producătorului.

      Placa include toate componentele, cu excepţia transformatorului cu circuitul primar aferent şi a ampermetrului de panou cu şuntul corespunzător executat din manganină. În nici un caz, pentru ampermetru nu se va utiliza căderea de tensiune de pe traductorul de curent R13, care, datorită modificărilor provocate de temperatură, nu asigură precizia necesară pentru circuitul de masură.Montajul practic se realizează pe o placă de circuit imprimat monostrat cu dimensiunile de 75x75mm, conform fig.2 & fig.3, în care se prezintă cablajul şi desenul de implantare.

Rezistorul R13 este compus din 3 elemente de 0,62 ohm/3W legate în paralel, care se implantează vertical între cele două blocuri terminale prin care placa de circuit imprimat se conectează cu exteriorul. În acest caz, folosind un transformator toroidal de 220V/2X18V/63VA, curentul de încărcare a unui acumulator cu tensiunea nominală de 12V, legat la ieşirea redresorului, se poate regla de la zero la 3.5A.

Schema prezentată, poate constitui punctul de plecare pentru reproiectare în diverse variante de putere, în funcţie de destinaţia aplicaţiei. Este important ca la dimensionarea circuitului de protecţie, să se aibă în vedere faptul că un tiristor odată aprins, nu se poate stinge până la anularea naturală a curentului anodic (trecerea prin zero), astfel că alegerea tiristoarelor se va face având în faţă o foaie de catalog.