Оглавление
- Параметры тиристора КУ 202
- Практические примеры для повторения
- Конструкция
- Конструкция и детали.
- Простые схемы включения
- Для схемы «Симисторный регулятор мощности»
- Зачем нужна проверка
- Варианты схем регулятора мощности паяльника
- Необходимые элементы для монтажа регулятора мощности паяльника своими руками
- Схема регулятора мощности паяльника с выключателем и диодом
- Регулятор мощности на тиристоре своими руками
- Схема регулятора мощности паяльника с тиристором и диодным мостом
- Регулятор мощности паяльника на симисторе
- Регулятор мощности на симисторе с диодным мостом
- Регулятор мощности паяльника с симистором на микроконтроллере своими руками
- Проверка тиристора
- Аналоги КУ202Н
Параметры тиристора КУ 202
Параметр | Обозначение | Еди- ница |
Тип тиристора | |||
КУ202А | КУ202Б | КУ202В | КУ202Г | |||
Постоянный ток в закрытом состоянии | Iз. с | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянный обратный ток при Uобр max | Iобр | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
Отпирающий постоянный ток управления | Iу. от | мА | 200 | 200 | 200 | 200 |
Отпирающее постоянное напряжение управления | Uу. от | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
Напряжение в открытом состоянии | Uос | В | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Неотпирающее постоянное напряжение управления | Uу. нот | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Время включения | tвкл | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
Время выключения | tвыкл | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
Предельно допустимые параметры | ||||||
Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз. с max | В | 25 | 25 | 50 | 50 |
Постоянное обратное напряжение | Uобр max | В | — | — | — | — |
Постоянное обратное напряжение управления | Uу. обр max | В | 10 | 10 | 10 | 10 |
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии | Uз. с min | В | — | — | — | — |
Постоянный ток в открытом состоянии | Iос min | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
Импульсный ток в открытом состоянии | Iос. и min | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
Постоянный прямой ток управления | Iу max | А | — | — | — | — |
Импульсная рассеиваемая мощность УЭ | Pу. и max | Вт | — | — | — | — |
Средняя рассеиваемая мощность | Pср max | Вт | 20 | 20 | 20 | 20 |
Максимальная температура окружающей среды | Tmax | °С | +85 | +85 | +85 | +85 |
Минимальная температура окружающей среды | Tmin | °С | -60 | -60 | -60 | -60 |
Параметр | Обозначение | Еди- ница |
Тип тиристора | |||
КУ202Д | КУ202Е | КУ202Ж | КУ202И | |||
Постоянный ток в закрытом состоянии | Iз. с | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянный обратный ток при Uобр max | Iобр | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
Отпирающий постоянный ток управления | Iу. от | мА | 200 | 200 | 200 | 200 |
Отпирающее постоянное напряжение управления | Uу. от | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
Напряжение в открытом состоянии | Uос | В | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Неотпирающее постоянное напряжение управления | Uу. нот | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Время включения | tвкл | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
Время выключения | tвыкл | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
Предельно допустимые параметры | ||||||
Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз. с max | В | 120 | 120 | 10 | 10 |
Постоянное обратное напряжение | Uобр max | В | — | — | 240 | 240 |
Постоянное обратное напряжение управления | Uу. обр max | В | 10 | 10 | — | — |
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии | Uз. с min | В | — | — | — | — |
Постоянный ток в открытом состоянии | Iос min | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
Импульсный ток в открытом состоянии | Iос. и min | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
Постоянный прямой ток управления | Iу max | А | — | — | — | — |
Импульсная рассеиваемая мощность УЭ | Pу. и max | Вт | — | — | — | — |
Средняя рассеиваемая мощность | Pср max | Вт | 20 | 20 | 20 | 20 |
Максимальная температура окружающей среды | Tmax | °С | +85 | +85 | +85 | +85 |
Минимальная температура окружающей среды | Tmin | °С | -60 | -60 | -60 | -60 |
Параметр | Обозначение | Еди- ница |
Тип тиристора | |||
КУ202К | КУ202Л | КУ202М | КУ202Н | |||
Постоянный ток в закрытом состоянии | Iз. с | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянный обратный ток при Uобр max | Iобр | мА | 10 | 10 | 10 | 10 |
Отпирающий постоянный ток управления | Iу. от | мА | 200 | 200 | 200 | 200 |
Отпирающее постоянное напряжение управления | Uу. от | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
Напряжение в открытом состоянии | Uос | В | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Неотпирающее постоянное напряжение управления | Uу. нот | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Время включения | tвкл | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
Время выключения | tвыкл | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
Предельно допустимые параметры | ||||||
Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз. с max | В | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянное обратное напряжение | Uобр max | В | 360 | 360 | 480 | 480 |
Постоянное обратное напряжение управления | Uу. обр max | В | — | — | — | — |
Минимальное прямое напряжение в закрытом состоянии | Uз. с min | В | — | — | — | — |
Постоянный ток в открытом состоянии | Iос min | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
Импульсный ток в открытом состоянии | Iос. и min | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
Постоянный прямой ток управления | Iу max | А | — | — | — | — |
Импульсная рассеиваемая мощность УЭ | Pу. и max | Вт | — | — | — | — |
Средняя рассеиваемая мощность | Pср max | Вт | 20 | 20 | 20 | 20 |
Максимальная температура окружающей среды | Tmax | °С | +85 | +85 | +85 | +85 |
Минимальная температура окружающей среды | Tmin | °С | -60 | -60 | -60 | -60 |
Практические примеры для повторения
Наибольшей популярностью среди радиолюбителей пользуются схемы, предназначенные для управления яркостью светильника и изменения мощности паяльника. Такие схемы просты для повторения и могут собираться без использования печатных плат простым навесным монтажом.
Схемы, выполненные самостоятельно, ничем не уступают по работоспособности заводским, так как не требуют настроек и при исправных радиодеталях сразу готовы к использованию. В случае отсутствия возможности или желания изготовить прибор своими руками с «нуля», можно приобрести наборы для самостоятельного изготовления. Такие комплекты содержат все необходимые радиоэлементы, печатную плату и схему с инструкцией по сборке.
Доминирующая схема
Такой прибор проще всего собрать на тиристоре. Работа схемы основана на способности открывания тиристора при прохождении входной синусоиды через ноль, в результате чего сигнал обрезается, и величина напряжения на нагрузке изменяется.
Схема для повторения тиристорного регулятора мощности построена на использовании тиристора VS1, в качестве которого используется КУ202Н. Это радиоэлемент изготавливается из кремния и имеет структуру p-n-p типа. Применяется в качестве симметричного переключателя сигналов средней мощности и коммутации силовых цепей на переменном токе.
При подаче напряжения 220в входной сигнал выпрямляется и поступает на конденсатор C1. Как только значение падения напряжения на C1 сравняется с величиной разности потенциалов, в точке между сопротивлениями R3 и R4 биполярные транзисторы VT1 и VT2 открываются. Уровень напряжения ограничивается стабилитроном VD1. Сигнал поступает на управляющий вывод КУ202Н, а конденсатор C1 разряжается. При возникновении сигнала на управляющем выводе тиристор отпирается. Как только конденсатор разрядится, VT1 и VT2 закрываются, соответственно запирается и тиристор. При следующем полупериоде входного сигнала всё повторяется вновь.
Такой регулятор возможно использовать не только как диммер, но и для управления мощностью коллекторного двигателя. Доминирующая схема может работать при токах до 10 ампер, эта величина напрямую зависит от характеристик используемого тиристора, при этом он обязательно устанавливается на радиатор.
Контроллер нагрева паяльника
Управление мощностью паяльника не только положительно сказывается на сроке его службы, предотвращая жало и внутренние его элементы от перегревания, но и позволяет выпаивать радиоэлементы, критичные к температуре устройства.
Приборы для контроля температуры паяльника выпускаются давно. Одним из его видов был отечественный прибор, выпускающийся под названием «Добавочное устройство для электропаяльника типа П223». Он позволял подключать низковольтный паяльник к сети 220В.
Проще всего выполняется регулятор для паяльника с применением симистора КУ208Г.
Силовые контакты подключаются последовательно к нагрузке. Поэтому ток, протекающий через симистор, совпадает с током нагрузки. Для управления ключевым режимом применяется динистор VS2. Конденсатор C1 заряжается через резисторы: R1 и R2. Индикация работы организовывается под средством VD1 и светодиода LED. Из-за того, что для изменения напряжения на конденсаторе требуется время, образуется сдвиг фаз между сетевым и конденсаторным напряжением. Изменяя величину сопротивления R2, регулируется величина фазового сдвига. Чем дольше конденсатор заряжается, тем меньше находится в открытом состоянии симистор, а значит и значение мощности ниже.
Такой регулятор рассчитан на подключение нагрузки с мощностью до 300 ватт. При использовании паяльника с мощностью более 100 ватт симистор следует устанавливать на радиатор. Изготовленная плата с лёгкостью помещается на текстолите размером 25х30 мм и свободно размещается во внутренней сетевой розетке.
Originally posted 2018-07-04 07:13:04.
Конструкция
Конструктивно тиристор КУ202Н и вся серия выполнены в металлическом корпусе из медного сплава с покрытием, который имеет выводы под резьбу и два вывода под пайку различной толщины и высоты. Размер резьбового отвода или анода (А) составляет М6 под гайку. Выводы выполнены жесткими путем заливки эпоксидной смолой, но при выполнении монтажа не следует применять усилия более 0,98 Н.
При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм , так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.
Советуем Вам также ознакомиться с параметрами стабилитрона д814а.
Конструкция и детали.
Регулятор собран в корпусе блока питания некогда популярного калькулятора «Электроника Б3-36».
Симистор и потенциометр размещены на стальном уголке, изготовленном из стали толщиной 0,5мм. Уголок прикручен к корпусу двумя винтами М2,5 с использованием изолирующих шайб.
Резисторы R2, R3 и неоновая лампа HL1 одеты в изолирующую трубку (кембрик) и закреплены методом навесного монтажа на других электроэлементах конструкции.
Для повышения надёжности крепления штырей вилки, пришлось напаять на них по несколько витков толстой медной проволоки.
Так выглядят регуляторы мощности, которые я использую много лет.
to see this player. |
||
А это 4-х секундный ролик, который позволяет убедиться в том, что всё это работает. Нагрузкой служит лампа накаливания мощностью 100 Ватт.
Простые схемы включения
На рисунке приведены примеры основных схем включения КУ208Г. Они различаются по виду нагрузки и коммутируемым напряжениям. Например, рассматриваемый симистор может использоваться как обычный тиристор, для управления работой приборов от постоянных источников питания (изображение слева). Однако наибольшее распространение получило в сетях 220В.
В данных схемах, для замыкания цепи в нагрузке через КУ208Г, необходимо на короткий промежуток времени подать на затвор отпирающее напряжение (UУ). Это значение, для открытия симистра, зависит от управляющего тока (IУ): при 300 мА (UУ =2.5В); при 160 мА (UУ =5.0 В). Его величина достигается подбором ограничивающего резистора R. При этом следует учитывать, что некоторые экземпляры этого устройства открываются даже при IУ < 50 мА.
Схема регулировки мощности
Зная особенности работы симметричного тиристора его используют не только как силовой ключ, но и в качестве регулятора мощности. Такую схему можно спаять всего из нескольких радиодеталей
Вместе с тем, она требует осторожности и внимательности при сборке, так как с её помощью можно управлять изменением переменного напряжение от 90 до 220 В
В представленной схеме симистор VS1 способен выдерживать мощность около 200 Вт. Для получения больших значений рекомендуется поставить его на радиатор. В качестве индикатора работы конструкции используется слаботочный тиратрон МТХ-90. Конденсатор C1 защищает от помех. С помощью потенциометра R1 регулируется выходная мощность. R2 ограничивает силу тока через ку208г, а резистор R3 на управляющем электроде. В нагрузке можно использовать обычную электрическую лампочку на 220 В. Разбор реализации подобной схемы сотрите в видеоролике.
Для схемы «Симисторный регулятор мощности»
Предлагаемый регулятор мощности (рис.1) можно использовать для регулирования активной мощности нагревательных приборов (паяльника, электрической печки, плиты и пр.). Для изменения яркости осветительных приборов его использовать не рекомендуется, т.к. они будут сильно мигать. Особенностью регулятора является коммутация симистора в моменты перехода сетевого напряжения через ноль, поэтому он не создает сетевых помех Мощность регулируется изменением числа полупериодов сетевого напряжения, поступающих в нагрузку.Синхрогенератор выполнен на базе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ DD1.1. Его особенностью является появление высокого уровня (логической «1») на выходе в том случае, когда входные сигналы отличаются товарищ от друга, и низкого уровня («О») при совладении входных сигналов. В результате этого «Г появляется на выходе DD1.1 только в моменты перехода сетевого напряжения через ноль
Кт838а схемы Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью выполнен на логических элементах DD1.2 и DD1.3. Соединение одного из входов этих элементов с питанием превращает их в инверторы. В результате получается генератор прямоугольных импульсов
Частота импульсов приблизительно 2 Гц, а их длительность изменяется резистором R5.На резисторе R6 и диодах VD5. VD6 выполнена схема совпадения 2И. Высокий уровень на ее выходе появляется только при совпадении двух «1» (импульса синхронизации и импульса с генератора). В результате на выходе 11 DD1.4 появляются пачки импульсов синхронизации. Элемент DD1.4 является повторителем импульсов, для чего один из его входов подключен к общей шине.На транзисторе VT1 выполнен формирователь управляющих импульсов. Пачки коротких импульсов с его эмиттера, синхронизированные с началом полупериодов сетевого напряжения, поступают на управляющий переход симис… Смотреть описание схемы …
В результате получается генератор прямоугольных импульсов. Частота импульсов приблизительно 2 Гц, а их длительность изменяется резистором R5.На резисторе R6 и диодах VD5. VD6 выполнена схема совпадения 2И. Высокий уровень на ее выходе появляется только при совпадении двух «1» (импульса синхронизации и импульса с генератора). В результате на выходе 11 DD1.4 появляются пачки импульсов синхронизации. Элемент DD1.4 является повторителем импульсов, для чего один из его входов подключен к общей шине.На транзисторе VT1 выполнен формирователь управляющих импульсов. Пачки коротких импульсов с его эмиттера, синхронизированные с началом полупериодов сетевого напряжения, поступают на управляющий переход симис… Смотреть описание схемы …
Зачем нужна проверка
В процессе ремонта или сборки новой схемы невозможно обойтись без электрических деталей. Одной из таких деталей является симистор. Его применяют в схемах устройств сигнализации, световых регуляторах, радиоприборах и многих отраслях техники. Иногда его применяют повторно после демонтажа неработающих схем, и нередко приходится встречать элемент с утраченной от длительного использования или хранения маркировкой. Случается, что и новые детали надо проверить.
Как же быть уверенным, что симистор, установленная в схему, действительно исправен, и в будущем не нужно будет затрачивать много времени на отладку работы собранной системы?
Для этого необходимо знать, как проверить симистор мультиметром или тестером. Но сначала надо понять, что собой представляет данная деталь, и как она работает в электрических схемах.
По сути, симистор является разновидностью тиристора. Название составлено из этих двух слов – «симметричный» и «тиристор».
Варианты схем регулятора мощности паяльника
Необходимые элементы для монтажа регулятора мощности паяльника своими руками
Тиристор
Симистор
Внешний вид резистора и способ отображения на схеме
Конденсатор
Диод
Диод — обозначение
Стабилитроны
Микроконтроллер
Схема регулятора мощности паяльника с выключателем и диодом
Схема с выключателем и диодом
- диод (1N4007);
- выключатель с кнопкой;
- кабель с вилкой (это может быть кабель паяльника или же удлинителя — если есть страх испортить паяльник);
- провода;
- флюс;
- припой;
- паяльник;
- нож.
Сборка двухступенчатого регулятора на весу:
- Зачистить и залудить провода. Залудить диод.
- Припаять провода к диоду. Удалить лишние концы диода. Надеть термоусадочные трубки, обработать нагревом. Можно также использовать электроизоляционную трубку — кембрик.
- Подготовить кабель с вилкой в том месте, где удобнее будет крепить выключатель. Разрезать изоляцию, перерезать один из находящихся внутри проводов. Часть изоляции и второй провод оставить целыми. Зачистить концы разрезанного провода.
- Расположить диод внутри выключателя: минус диода — к вилке, плюс — к выключателю.
- Скрутить концы разрезанного провода и проводов, подсоединённых к диоду. Диод должен находиться внутри разрыва.
- Провода можно спаять. Подключить к клеммам, затянуть винты.
- Собрать выключатель.
Регулятор мощности на тиристоре своими руками
Схема с маломощным тиристором и световым индикатором
Тиристор | VS2 | КУ101Е |
Резистор | R6 | СП-04 / 47К |
Резистор | R4 | СП-04 / 47К |
Конденсатор | С2 | 22 мф |
Диод | VD4 | КД209 |
Диод | VD5 | КД209 |
Индикатор | VD6 | — |
Регулятор на тиристоре КУ202Н
Тиристор | VS1 | КУ202Н |
Резистор | R6 | 100 кОм |
Резистор | R1 | 3,3 кОм |
Резистор | R5 | 30 кОм |
Резистор | R3 | 2,2 кОм |
Резистор | R4 | 2,2 кОм |
Резистор переменный | R2 | 100 кОм |
Конденсатор | С1 | 0,1 мкФ |
Транзистор | VT1 | КТ315Б |
Транзистор | VT2 | КТ361Б |
Стабилитрон | VD1 | Д814В |
Диод выпрямительный | VD2 | 1N4004 или КД105В |
Сборка тиристорного (симисторного) регулятора мощности на печатной плате:
- Сделать монтажную схему — наметить удобное расположение всех деталей на плате. Если плата приобретается — монтажная схема идёт в комплекте.
- Подготовить детали и инструменты: печатную плату (её нужно сделать заранее согласно схеме или купить), радиодетали, кусачки, нож, провода, флюс, припой, паяльник.
- Разместить на плате детали согласно монтажной схеме.
- Откусить кусачками лишние концы деталей.
- Смазать флюсом и припаять каждую деталь — сначала резисторы с конденсаторами, потом — диоды, транзисторы, тиристор (симистор), динистор.
- Подготовить корпус для сборки.
- Зачистить, залудить провода, припаять к плате согласно монтажной схеме, установить плату в корпус. Заизолировать места соединения проводов.
- Проверить регулятор — подключить к лампе накаливания.
- Собрать устройство.
https://youtube.com/watch?v=4DG4_w2fe4E
Схема регулятора мощности паяльника с тиристором и диодным мостом
Схема с тиристором и диодным мостом
Резистор | R1 | 42 кОм |
Резистор | R2 | 2,4 кОм |
Конденсатор | C1 | 10 мк х 50 В |
Диоды | VD1-VD4 | КД209 |
Тиристор | VS1 | КУ202Н |
Регулятор мощности паяльника на симисторе
Конденсатор | C1 | 0,1 мкФ |
Резистор | R1 | 4,7 кОм |
Резистор | VR1 | 500 кОм |
Динистор | DIAC | DB3 |
Симистор | TRIAC | BT136–600E |
Диод | D1 | 1N4148/16 B |
Светодиод | LED | — |
Регулятор мощности на симисторе с диодным мостом
Схема регулятора на симисторе с диодным мостом
Регулятор на симисторе — вариант монтажа на плате
Регулятор с симистором и диодным мостом — образец
Регулятор мощности паяльника с симистором на микроконтроллере своими руками
Схема симисторного регулятора с микроконтроллером
Конденсатор | C1 | 0.47 мкФ |
Конденсатор | C2 | 1000 пФ |
Конденсатор | C3 | 220 В х 6.3 мкФ |
Резистор | R1 | 22 кОм |
Резистор | R2 | 22 кОм |
Резистор | R3 | 1 кОм |
Резистор | R4 | 1 кОм |
Резистор | R5 | 100 Ом |
Резистор | R6 | 47 Ом |
Резистор | R7 | 1 МОм |
Резистор | R8 | 430 кОм |
Резистор | R9 | 75 Ом |
Симистор | VS1 | BT136–600E |
Стабилитрон | VD2 | 1N4733A (5.1v) |
Диод | VD1 | 1N4007 |
Микроконтроллер | DD1 | PIC 16F628 |
Индикатор | HG1 | АЛС333Б |
Проверка тиристора
Многих интересует, тиристор КУ202Н как проверить и как правильно включить в устройстве для проверки его работоспособности. Дело в том, что довольно часто он оказывается неисправен по различным причинам. Притом дефекты встречаются и у новых изделий.
Проверить тиристор можно несколькими способами:
- Использовать специальное устройство, которое анализирует параметры всех переходов.
- Применить мегомметр для проверки состояния основного перехода в обоих направлениях. В обратном направлении должен прозваниваться как обычный диод, в прямом включении он закрыт, в идеальном состоянии его сопротивление должно быть равно бесконечности.
Второй способ применим только к серии устройств с буквенным индексом М и Н. При этом можно устанавливать напряжение прозвонки до 400 В. Устройства с буквами К и Л только до 300 В, Ж и И – до 200 В и так далее. Прежде чем проверять таким способом изделие, необходимо сверить его технические характеристики со справочной таблицей. Иначе можно повредить устройство, даже не использовав его по назначению.
Менее мощные тиристоры могут быть проверены обычным мультиметром в режиме прозвонки (значок диода и звукового сигнала). В обратном направлении он звонится как диод, в прямом – бесконечность.
Важно! При осуществлении проверки тиристора в режиме диода, необходимо УЭ объединить с А
Аналоги КУ202Н
Как и любые другие устройства, отечественный тиристор КУ202 имеет зарубежный аналог, который по своим параметрам относится к той же категории компонентов. Зарубежные производители давно ушли от производства такого форм-фактора по мощности тиристоров в металлическом корпусе. На рынке будут доступны только элементы в корпусе транзистора ТО220. Поэтому в любом случае придется внести конструктивные изменения в плату и монтажное место в частности.
К зарубежным аналогам тиристора КУ202Н относятся устройства:
- ВТ138;
- ВТ151.
Параметры незначительно отличаются от вышеописанного компонента, и средний ток в том числе, равен 7,5 А. Также можно применить в схемах более новый российский элемент Т112-10. Он имеет также металлический корпус с резьбовым отводом, но его размеры будут несколько меньше.