схема включения, цоколевка и аналоги

Технические характеристики КУ208Г оптимальны в схемах включения для коммутаций силовой автоматики, работающей на переменном токе. Строго говоря, он является кремниевым не запираемым симистором средней мощности. Его внутренняя структура p-n-p-n.

Цоколевка

Перед тем как использовать в своих проектах КУ208Г, ознакомьтесь с цоколевкой. Она приведена на рисунке ниже и несёт информацию о расположении и назначении контактов. Данный тиристор изготавливается в металлостеклянной упаковке, имеющей жёсткие выводы. Маркировка прибора нанесена на корпус. Масса не превышает 12 г.

Технические характеристики

Чтобы не ошибиться с выбором тиристора, нужно сначала обратить внимание на максимально допустимые эксплуатационные характеристики. Если хотя бы один из параметров превысит эти значения, то прибор выйдет из строя. Все требуемые для расчётов схем данные приведены в таблице.

Кроме предельно допустимых параметров, существуют также электрические, которые показывают, на что способно данное устройство. Все эти параметры тестируются производителем при стандартной температуре окружающей среды + 25^ОС.

Cхемы включения

Разберём схему регулятора мощности на тиристоре КУ208Г, являющуюся типичной. На ее примере можно понять принцип работы симистора. Рассматриваемое устройство можно использовать для подключения паяльника, электрической лампочки и других устройств.

Здесь на электрод тиристора, от электрической сети 200В, подаётся переменное напряжение. Кроме этого на управляющий электрод, через диодный мост VDS1, сопротивление R1 и R2, поступает постоянное отрицательное напряжение. Когда порог открытия будет превышен, симистор откроется, а при смене сетевого напряжения закроется. На следующей синусоидальной волне весь процесс повторится.

Резистором R2 регулируется напряжение на управляющем электроде. При его увеличении этом симистор будет быстрее включаться и длительность напряжения на нагрузке будет больше. Если уменьшить напряжение, подаваемое на управляющий электрод, продолжительность импульса и напряжение на нагрузке сократится.

Содержание драгметаллов

Как и во многих других радиодеталях, в определённых типах симисторов при производстве используются драгоценные металлы. Что касается рассматриваемого КУ208Г, то в разных источниках, информация о содержании ценных веществ разнится. Достоверно одно — в этом тиристоре содержится золото. Приведём фрагмент этикетки на изделие, в которой указано что в 1000 шт. содержится 1,4765г благородного металла. Получается, что из одного можно извлечь 0,001477г.

Аналоги

Среди отечественных приборов, аналогов КУ208Г не существует. Есть похожие изделия от зарубежных производителей: TAG307-800, BTA08-400. Однако они обычно выпускаются в корпусе ТО-220АВ. Поэтому при их монтаже может потребоваться доработка печатной платы.

Производители

Изготовлением тиристора КУ208Г занимается предприятие ООО «Саранский завод точных приборов» (скачать Datasheet). Больше ни одна компания не занимается выпуском этого устройства. В продаже встречаются только устройства этого завода.

КУ208Г, Симистор 10А 400В, СЗТП

Технические параметры

Максимальное обратное напряжение Uобр.,В	400
Макс. повторяющееся импульсное напр. в закрытом состоянии Uзс.повт.макс.,В	400
Макс. среднее за период значение тока в открытом состоянии Iос.ср.макс.,А	5
Макс. кратковременный импульсный ток в открытом состоянии Iкр.макс.,А	10
Макс. напр. в открытом состоянии Uос.макс.,В	2
Наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора Iу.от.мин.,А	0.3
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии dUзс./dt,В/мкс	10
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии dI/dt,А/мкс	3
Время включения tвкл. ,мкс	10
Рабочая температура,С	-60…85
Особенности	симметричный
Конфигурация	single
Тип симистора	standard	​
Максимальное напряжение в закрытом состоянии, В	400	​
Максимально допустимы ток в открытом состоянии, А	5	​
Отпирающее постоянное напряжение управления, В	2	​
Ударный ток в открытом состоянии, А	10	​
Отпирающий постоянный ток управления, мА	250	​
Время выключения tвыкл.,мкс	150
Максимальное обратное напряжение,В	400
Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии,В	400
Максимальное среднее за период значение тока в открытом состоянии,А	5
Максимальный повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии,А	10
Максимальное напряжение в открытом состоянии,В	2
Наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора ,А	0. 3
Наименьший повторяющийся импульсный ток управления, необходимый для включения тиристора,А	0.16
Отпирающее напряжение управления, соответствующее минимальному постоянному отпирающему току,В	2.5
Отпирающее напряжение управления, соответствующее минимальному импульсному повторяющемуся отпирающему току,В	5
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии,В/мкс	10
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии,А/мкс	3
Время включения,мкс	10
Время выключения,мкс	150
Рабочая температура,C	-60…85
Особенности	симметричный
Вес, г	18

Техническая документация

Дополнительная информация

Калькуляторы группы «Симисторы»

Самый простой сумеречный выключатель (фотореле)

Современная элементная база электроники значительно упрощает схемотехнику. Даже обычный сумеречный выключатель теперь можно собрать всего из трех частей.

Довольно часто возникают ситуации, когда после наступления темноты требуется включение освещения. Это может быть вход в подъезд многоквартирного дома, подъезд и двор частного домовладения или просто освещение номера дома. Это включение обычно осуществляется с помощью сумеречный выключатель (фотореле).

Подобных схем разработано очень много, как в любительских, так и в промышленных условиях. Как и все остальное, эти конструкции имеют свои положительные и отрицательные свойства. Некоторые из отрицательных свойств, такие как необходимость внешнего источника постоянного напряжения (+12 В), или сложность схемы.

К недостаткам таких устройств также следует отнести использование реле, контакты которого со временем просто перегорают. Простых и дешевых сумеречных выключателей в продаже в магазинах электротоваров много, но качество их работы зачастую неудовлетворительное.

Подобные трудности часто отталкивают потребителей от использования таких выключателей.

Функциональная схема сумеречных выключателей достаточно проста. Условно его можно разделить на три составляющие: фотоэлемент (фоторезистор, фототранзистор, фотодиод), пороговое устройство (компаратор), выходное устройство (реле или симистор) При дневном свете сопротивление фоторезистора невелико, поэтому напряжение на нем не превышает порог компаратора. И так нагрузка (освещение) выключена.

При уменьшении освещенности увеличивается сопротивление фоторезистора и увеличивается напряжение на нем. В определенный момент уровень напряжения на фоторезисторе достигает порога срабатывания компаратора, который с помощью реле включает освещение.

Казалось бы, алгоритм работы достаточно прост, и реализовать его несложно. Но, тем не менее, некоторые схемы достаточно сложны, и если выполнять их на транзисторах без применения микросхем, то могут содержать десяток и более деталей.

В то же время современная элементная база электроники позволяет создавать очень простые и функциональные схемы фотореле . Это достигается интеграцией (встраиванием) одних элементов в другие. Примером такой интеграции является одна из разработок компании Teccor Electronics.

Это симистор или, на иностранный манер, симистор, со встроенным (интегрированным) симметричным динистором, выполняющим роль порогового устройства. Такое устройство называется Quadrac. Его внутренняя схема показана на рисунке 1.

Нетрудно заметить, что это обычный симистор, только в цепь управляющего электрода последовательно включен симметричный динистор. По справочным данным (DataSheet) пороговое напряжение встроенного динистора находится в диапазоне 33…43 В.

Рисунок 1. Симистор Quadrac. Схема базовая.

Триаки Quadrac доступны в стандартном корпусе TO-220 с изолированным кристаллом, как показано на рис. 2. Они не отличаются ни по конструкции, ни по внешнему виду от обычных симисторов. Даже расположение контактов такое же.

Рисунок 2. Триак типа Quadrac. Внешний вид и расположение выводов.

В зависимости от конкретной модели Quadrac отличаются максимальными токами и напряжениями: токи находятся в пределах 4…15 А, а допустимые напряжения 200…600 В. Специальные Quadrac предназначены для использования в высокоиндуктивных цепях . Эти модели имеют букву H в конце обозначения, например Q6006LTH.

В целом разобраться в маркировке этих симисторов достаточно просто. Разберемся с ним на примере только что упомянутого Q6006LTH.

Первая буква Q, как нетрудно догадаться, позаимствована у Quadrac и означает, что это не что иное, как симистор со встроенным динистором.

Две цифры после первой буквы, в данном случае 60, означают, что рабочее напряжение этого устройства составляет 600 В.

Последние две цифры 06 означают, что максимальный рабочий ток составляет 6 А.

Буква Н в конце обозначения — это информация о том, что этот тип устройства может использоваться для управления индуктивной нагрузкой, например катушкой магнитного пускателя.

При использовании в этом случае обычного симистора (без буквы Н в конце обозначения) выводы 1 и 2 Q1 (см. схему на рис. 3) необходимо зашунтировать RC-цепочкой, состоящей из резистора сопротивлением 100 Ом последовательно включенный конденсатор емкостью 0,1 мкФ. При этом мощность резистора должна быть не менее двух ватт, а рабочее напряжение конденсатора не ниже 600 В. Конденсатор, как всегда в таких случаях, пленочный типа К-73-17. Если этих мер не принять, то катушка стартера не будет держаться как надо: получится громкий боевой звон.

Q4015LTH. Судя по обозначению, такой Quadrac имеет рабочее напряжение 400 В, максимальный ток 15 А и рассчитан на работу с высокоиндуктивной нагрузкой.

Назначение обычного симистора — коммутация переменного тока с помощью импульсов напряжения на управляющем электроде. При использовании в сумеречном выключателе требуется пороговое устройство, как описано выше.

Квадратный симистор содержит внутри себя пороговое устройство. Это интегральный динистор с порогом срабатывания около 40 В. Для того чтобы создать на таком симисторе сумеречный выключатель достаточно всего двух деталей. На схеме это резистор R1 и фотоэлемент (фоторезистор) ФОТОЭЛЕМЕНТ. Такая схема показана на рис. 3.9.0005

Рис. 3. Простой сумеречный выключатель.

При освещении фотоэлемента его сопротивление мало (не более нескольких кОм), напряжение на управляющем электроде квадрока незначительно, из-за чего он находится в замкнутом состоянии. При этом лампочка, естественно, не горит.

При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора увеличивается, поэтому на управляющем электроде появляются импульсы напряжения, амплитуда которых увеличивается с наступлением темноты. Когда амплитуда импульса достигает 40 В, симистор открывается, лампа загорается.

В описываемом устройстве используется квадрак (такое название вполне применимо, даже яндекс находит в нем то, что ему нужно) с рабочим напряжением 600 В и током 4 А. При таких параметрах нагрузка с можно включить мощность 400. ..500 Вт, и даже не требуется установка симистора на радиатор. Если установить его на радиатор площадью около 100 квадратных сантиметров, то мощность нагрузки можно увеличить до 750 Вт.

Если планируется подключение нагрузки большей мощности, то Quadrac следует использовать для рабочих токов 6, 8, 10 или 15 А.

Настройка прибора сводится к подбору сопротивления резистора R1, от этого значения зависит при какой освещенности будет работать прибор. Величина сопротивления резистора R1 также зависит от фотоэлемента сумеречного выключателя, поэтому значение, указанное на схеме, следует принимать как ориентировочное. Тип фоторезистора на схеме не указан. Можно использовать любые, например СФ3-1, ФСК-7 или ФСК-Г1.

Настройку самодельного фотореле можно выполнить, подсветив фотоэлемент обычной лампой накаливания, подключенной через регулятор мощности.

Борис Аладышкин

Как сделать регулятор мощности для паяльника? Регулятор мощности паяльника своими руками: схемы и инструкции

Устройства для регулировки уровня напряжения, подаваемого на нагревательный элемент, часто используются радиолюбителями для предотвращения преждевременного разрушения жала паяльника и повышения качества пайки. Наиболее распространенные схемы регулятора мощности для паяльника содержат двухпозиционные контактные выключатели и тринисторные устройства, установленные в подставке. В этих и других устройствах предусмотрена возможность выбора необходимого уровня напряжения. Сегодня применяются самодельные и заводские установки.

Простой регулятор мощности для паяльника

Если вам нужно получить от паяльника 40 ватт на 100 ватт, можно применить схему на симисторе ВТ 138-600. Принцип работы заключается в обрезке синусоиды. Уровень отсечки и температуру нагрева можно регулировать с помощью резистора R1. Неоновый свет действует как индикатор. Вы не обязаны его ставить. На радиатор установлен симистор ВТ 138-600.

Корпус

Вся схема обязательно должна быть помещена в закрытый диэлектрический корпус. Желание сделать устройство миниатюрным не должно сказываться на безопасности при его использовании. Помните, что устройство работает от источника напряжения 220 В.

Тринисторный регулятор мощности для паяльника

В качестве примера можно рассмотреть устройство, рассчитанное на нагрузку от нескольких ватт до сотни. Диапазон регулирования номинальной мощности такого устройства варьируется от 50% до 97%. В устройстве используется тринистер КУ103Б с током удержания не более одного миллиампера.

Через диод VD1 беспрепятственно проходят отрицательные полуволны напряжения, обеспечивающие примерно половину полной мощности паяльника. Он может управляться тринистором VS1 в течение каждого положительного полупериода. Устройство включается и выключается диод VD1. Транзистор управляется по фазоимпульсному принципу. Генератор формирует импульсы, поступающие на управляющий электрод, состоящий из времязадающей цепи R5R6C1 и однопереходного транзистора.

Положение ручки резистора R5 определяет время от положительного полупериода. Схема регулятора мощности требует температурной стабильности и повышенной помехозащищенности. Для этого зашунтируйте переходной резистор R1.

Цепь R2R3R4VT3

Питание генератора осуществляется импульсами напряжением до 7В и длительностью 10 мс, формируемыми цепью R2R3R4VT3. Переход транзистора VT3 является стабилизирующим элементом. Он включается в обратном направлении. Мощность, рассеиваемая цепью резисторов R2-R4, будет уменьшена.

В цепь регулятора мощности входят конденсатор С1КМ5, резисторы — МЛТ и R5 — СП-0,4. Также можно использовать транзистор.

Плата и корпус для устройства

Для сборки данного устройства подойдет фольгированная плата из стеклотекстолита диаметром 36 мм и толщиной 1 мм. Для чехла можно использовать любые предметы, например пластиковые ящики или чехлы из материала с хорошей теплоизоляцией. Вам понадобится основа для вставных элементов. Для этого к фольге можно припаять две гайки М 2,5 таким образом, чтобы штифты при сборке прижимали плату к корпусу.

Недостатки тринисторов КУ202

При небольшой мощности паяльника регулирование возможно только в узком полупериоде. В той, где напряжение удержания тринистора хоть немного ниже тока нагрузки. Стабильность температуры не может быть достигнута при использовании такого регулятора мощности паяльника.

Повышающий регулятор

Большинство устройств для стабилизации температуры работают только на понижение мощности. Напряжение можно регулировать от 50 до 100% или от 0 до 100%. Мощности паяльника может не хватить в случае питания ниже 220 В, или, например, при необходимости слить большую старую плату.

Действующее напряжение сглаживается электролитическим конденсатором, увеличивается в 1,41 раза и питает паяльник. Постоянная мощность, выпрямленная на конденсаторе, будет достигать 310 В при напряжении питания 220 В. Оптимальную температуру нагрева можно получить даже при 170 В.

Мощные паяльники не нуждаются в повышающих регуляторах.

Необходимые детали для схемы

Чтобы собрать удобный регулятор мощности для паяльника своими руками, можно использовать метод накладного монтажа возле розетки. Для этого нужны малогабаритные компоненты. Мощность одного резистора должна быть не менее 2 Вт, а остальных — 0,125 Вт.

Описание схемы регулятора мощности

Конденсатор электролитический С1 с перемычкой VD1 снабжен входным выпрямителем. Его рабочее напряжение должно быть не менее 400 В. На полевом выходном транзисторе IRF840 размещен выход регулятора. С этим устройством можно использовать паяльник мощностью до 65 Вт без радиатора. Их можно нагреть выше нужной температуры даже при пониженной мощности.

Ключевой транзистор, расположенный на микросхеме DD1, управляется ШИМ-генератором, частота которого задается конденсатором С2. Параметрический стабилизатор установлен на приборах С3, Р5 и ВД4. Он питает микросхему DD1.

Для защиты выходного транзистора от самоиндукции установлен диод VD5. Его можно не устанавливать, если регулятор мощности пайки не будет использоваться с другими электроприборами.

Возможность замены деталей в регуляторах

Микросхему DD1 можно заменить на К561ЛА7. Выпрямительный мост выполнен из диодов, рассчитанных на минимальный ток 2А. IRF740 можно использовать как выходной транзистор. Схема не нуждается в накладке, если все детали исправны и при ее сборке не было ошибок.

Другие возможные варианты устройств рассеивания напряжения

Собраны простые схемы регуляторов мощности паяльника, работающие на симисторах КУ208Г. Вся их хитрость в конденсаторном и неоновом свете, который, меняя свою яркость, может служить индикатором мощности. Возможна регулировка от 0% до 100%.

При отсутствии симистора или лампочки можно использовать тиристор КУ202Н. Это очень распространенное устройство, имеющее множество аналогов. С его использованием можно собрать схему, работающую в диапазоне от 50% до 99% мощности.

Из ферритового кольца компьютерного шнура можно сделать петлю для гашения возможных помех от включения симистора или тиристора.

Стрелочный индикатор

Циферблатный индикатор может быть встроен в регулятор мощности паяльника для большего удобства использования. Сделать это несложно. Неиспользуемое старое аудиооборудование может помочь в поиске таких предметов. Технику легко найти на местных рынках в любом городе. Хорошо, если один из этих находится дома без работы.

Для примера рассмотрим возможность интеграции индикатора М68501 со стрелкой и цифровыми метками в регулятор мощности паяльника, который устанавливался в старые советские магнитофоны. Особенность настройки заключается в подборе резистора R4. Наверняка необходимо дополнительно выбрать устройство R3, если будет использоваться другой индикатор. Необходимо соблюдать соответствующий баланс резисторов при снижении мощности паяльника. Дело в том, что стрелка индикатора может отображать снижение мощности на 10-20% при фактическом расходе паяльника на 50%, то есть вдвое меньше.

Заключение

Регулятор мощности для паяльника можно собрать, руководствуясь комплектом инструкций и статей с приведенными примерами возможных различных схем. От хороших припоев, флюсов и температуры нагревательного элемента во многом зависит качество спайки. Из сложных устройств стабилизации или элементарной интеграции диодов можно собрать устройства, необходимые для регулирования входящего напряжения.