Простой вариант аналога оптосимистора на сильноточных тринисторах, который способен коммутировать ток нагрузки до 320 А. В качестве примера на рисунке приводится один из возможных вариантов реализации такого узла. На месте силовых коммутирующих элементов используются импульсные тринисторы VS1, VS2 большой мощности типа Т123-320.


Тринисторы включены в цепь переменного тока встречно-параллельно. Основные параметры тринисторов этого типа:

• Напряжение в открытом состоянии 1,6 В.
• Максимальный постоянный (импульсный) ток в открытом состоянии 320 (5000) А.
• Максимальное постоянное напряжение в закрытом состоянии 400... 1200 В.
• Постоянный ток в закрытом сост. 15 мА.
• Время включения/выключения 25/500 мкС.
• Отпирающее постоянное напряжение управления — 3,5 В.
• Температура окружающей среды -60...+125 °С.

Такой узел можно использовать, например, для управления электроплитой, электрообогревателем, в устройствах защиты от ненормальных напряжений сети. Узел может коммутировать питание нагрузки, содержащей на входе помехоподавляющие конденсаторы ёмкостью до нескольких десятков микрофарад, включенные параллельно в цепь питания переменного тока, например, в телевизорах, цветомузыкальных установках, мощных коллекторных электродвигателях.

Управляются мощные тринисторы с помощью оптронного симистора средней мощности U1 типа 5П19Т1, рассчитанный на переменное рабочее напряжение 280В и коммутируемый переменный ток до 1 А. Когда светодиод оптрона светится, открывается симисторный или МДП-транзисторный ключ оптрона, через управляющие электроды тринисторов начинает течь ток, в результате чего они с каждой полуволной переменного напряжения поочерёдно открываются, на нагрузку поступает напряжение питания переменного тока.

Резистор R2 ограничивает импульсы тока через открытый фотосимистор оптрона и управляющие электроды тринисторов VS1, VS2. При работе узла с максимальным током нагрузки следует учитывать, что на каждом тринисторе будет выделяться около 300 Вт тепловой энергии, поэтому, тринисторы должны быть установлены на массивные дюралюминиевые теплоотводы.

Чтобы сэкономить на металле, можно применить теплоотводы с меньшей, чем 3000 см2 площадью охлаждающей поверхности, но, при этом потребуется принудительное воздушное охлаждение. Учитывая, что в домашнем применении редко приходится иметь дело с переменным током более 50... 100 А, можно использовать теплоотводы меньшего размера.

На месте вентилятора можно использовать двухскоростной компьютерный «Thermaltake А1214». Этот 80-мм вентилятор имеет встроенные датчик частоты вращения и датчик температуры окружающего воздуха. При температуре воздуха до 30...35 °С его крыльчатка вращается с частотой около 2900 об/мин, более 35...40 °С - с частотой 5000 об/мин.

Чтобы не увеличивать тепловое сопротивление тринистор-теплоотвод, тринисторы устанавливаются на радиаторы без изолирующих прокладок, каждый тринистор на два теплоотвода, стянутых между собой винтами с применением изолирующих шайб. Охлаждение также будет более эффективным, если каждый теплоотвод будет охлаждать свой кулер.

Помехоподавляющие конденсаторы С1-С3 использованы полиэтилентерефталатные типа К73-17 на рабочее напряжение не менее 630 В. Можно использовать и аналогичные конденсаторы типов К73-11, К73-16, К73-24в. Диоды КД226А можно заменить на любые из серий КД226, КД257, 1N5404... 1 N5408,

BY252...BY255. Светодиод можно установить любой из серий L-57, L-937. Следует заметить, что при отсутствии полезной нагрузки светодиод может светиться непрерывно. Оптосимистор 5П19Т1 можно заменить на 5П19Б1. Если ограничиться максимальным током нагрузки до 250 А, то на месте тринисторов VS1, VS2 могут работать тринисторы серий Т123-250 или Т123-200 при максимальном токе нагрузки до 200 А.

Поскольку стоимость таких тринисторов в розничной торговле в настоящее время составляет от 250 до 600 рублей за 1 шт., вряд ли будет целесообразно покупать их специально для вышеописанного узла. Но если такие или аналогичные тринисторы остались у вас после разборки списанного или выброшенного промышленного оборудования, и вы не знаете, куда их можно употребить, то, воспользовавшись этим материалом, вы легко найдёте им достойную работу.

Поскольку такие тринисторы предназначены для промышленного применения, конструкция обладает очень высокой надёжностью, то есть, при бытовом применении практически не сжигаема. Если требуется коммутировать трёхфазный ток сети 380 В и вы располагаете необходимым количеством тринисторов одной серии, то можно изготовить три таких узла. При этом светодиоды оптронов можно включить последовательно.

Во всех конструкциях автором были использованы бывшие в употреблении тринисторы выпуска 70-х годов прошлого века. При многочисленных экспериментах и во время эксплуатации готовых устройств не было повреждено ни одного тринистора.

Сварочный полуавтомат инверторного типа отечественного производства, применяемый для сварки металлоконструкций, обладает высокой надежностью и способен работать от сети 220В. Данный аппарат прост в использовании, компактен и не требует специальных знаний, что позволяет его использовать как в быту, так и на предприятии.