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一种“另類”的可控硅調速電路分析

江西尹石蓀

江西科學技術出版社 2003 年二月版由王港元先生主編的《電工電子實踐指導》,書中遙控電風扇電路如圖 1( 省略了紅外接受及計數触發部分 ) 。電路是通過改變三极管 VT 的集、射電极間等效電阻,來改變上升到可控硅 VS 触發電流所需時間 ( 導通控制角 ) 的方法,調節電風扇的轉速。這是一种异于通常移相控制的調速電路,筆者認為:

1 .電路有一處嚴重錯誤

當相線電位比零線更低時, VT 的集電結正偏,發射結反偏,發射結反向擊穿電壓遠小于市電的峰值電壓。結果發射結被擊穿,极大的電流必定將 VT 和 VS 燒毀。

改正后的電路如圖 2 。前級控制電路的電源供給電壓從穩壓管 DZ 兩端取得, R12 為啟動電阻。 VT 必須選擇 BVceo 大于 400V 的中功率管。穩壓管 DZ 的額定電流必須大于電風扇堵轉時的電流 ( 一般電風扇的堵轉電流約 300mA) ,其穩定電壓為 5V 。

2 . VT 偏置 Rb 的取值十分困難

流過三极管的基极電流為 Ib ,集電极電流為 Ic ,則:

設可控硅 VS 的触發電流為 Igt 當 Ic=Igt 的時刻,可控硅導通。由 (1) 式指出。如果β Ib 大于或者等于可控硅 VS 的触發電流 Igt ,則在正弦電壓的約 0V 處,可控硅即被触發,控制角為 O ,電風扇總是全速運轉,不能調速 ( 見圖 3) 。因此. R7~R10 阻值選擇顯得非常重要。

此 RB 為 CC4518 輸出端只有一個高電平時的取值。因為 CC4518 屬于 BCD 同步加計數器,其輸出端 Q3 、 Q2 、 Q1 、 Q0 有時會同時出現多個為高電平的狀態,使 R7~R10 多個并聯后再加到 VT 的基极,這也必須引起我們的注意。

由于可控硅的触發電流 Igt 以及三极管 VT 的β、 rce 的离散性很大,使 Rb 的取值十分困難,必須測量出上述參數的實際值,再計算出 Rb ,然后在試驗中微調。

遺憾的是該電路的控制角調節范圍小于 90 °,速度調節范圍小。

 

本文摘自《電子報》
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