НЕСКОЛЬКО ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ
РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА СИМИСТОРЕ
Особенностями предлагаемого устройства являются использование D - триггера для построения
генератора, синхронизированного с сетевым напряжением, и способ управления симистором с помощью одиночного
импульса, длительность которого регулируется а втоматически. В отличие от других способов импульсного
управления симистором, указанный способ некритичен к наличию в нагрузке индуктивной сос тавляющей. Импульсы
генератора следуют с периодом приблизительно 1,3 с.
Питание микросхемы DD 1 производится током, протекающим через защитный диод, находящийся
внутри микросхемы между ее выводами 3 и 14. Он течет, когда напряжение на этом выводе, соединенном с
сетью через резистор R 4 и диод VD 5, превышает на пряжение стабилизации стабилитрона VD 4.
К. ГАВРИЛОВ, Радио, 2011, №2, с. 41
ДВУХКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Регулятор содержит два независимых канала и позволяет поддерживать требуемую температуру для различных нагру зок: температуры жала паяльника, электроутюга, электрообогревателя, электроплиты и др. Глубина регулирования составляет 5...95% мощности питающей сети. Схема регулятора питается выпрямленным напряжением 9...11 В с трансформаторной развязкой от сети 220 В с малым током потребления.
В.Г. Никитенко, О.В. Никитенко, Радiоаматор, 2011, №4, с. 35
СИМИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ
Особенностью этого симисторного регулятора является то, что число подаваемых на нагрузку полупериодов
сетевого на пряжения при любом положении органа управления оказывается четным. В результате, не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует подмагничивание магнитопроводов
подклю ченных к регулятору трансформа торов и электродвигателей. Мощность р егулируется изменением числа
периодов переменного на пряжения, приложенного к нагруз ке за определенный интервал времени. Регулятор
предназначен для ре гулирования мощности приборов, обладающих значительной инерци ей (нагревателей и
т. п.).
Для регу лирован ия яркости освещения он не пригоден, т. к. лампы будут сильно мигать.
В. КАЛАШНИК, Н. ЧЕРЕМИСИНОВА, В. ЧЕРНИКОВ, Радиомир, 2011, № 5 , с. 17 - 18
БЕСПОМЕХОВЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Большинство регуляторов напряжения (мощности) выполнено на тиристорах по схеме с фазоимпульсным управлением. Как известно, подобные устройства создают заметный уровень радиопомех. Предлагаемый
регулятор свободен от этого недостатка. Особенность предлагаемого регулятора - управление амплитудой переменного
напряжения, при котором не искажается форма выходного сигнала, в отличие от фазоимпульсного управления.
Регулирующий элемент - мощный транзистор VT1 в диагонали диодного моста VD1-VD4, включенного
последовательно с нагрузкой. Основной недостаток устройства - его низкий КПД. Когда транзистор закрыт,
ток через выпрямитель и нагрузку не проходит. Если на базу транзистора подать напряжение управления, он
открывается, через его участок коллектор-эмиттер, диодный мост и нагрузку начинает проходить ток. Напряжение
на выходе регулятора (на нагрузке) увеличивается. Когда транзистор открыт и находится в режиме насыщения,
к нагрузке приложено практически все сетевое (входное) напряжение. Управляющий сигнал формирует маломощный
блок питания, собранный на трансформаторе Т1, выпрямителе VD5 и сглаживающем конденсаторе С1.
Переменным резистором R1 регулируют ток базы транзистора, а следовательно, и амплитуду выходного
напряжения. При перемещении движка переменного резистора в верхнее по схеме положение напряжение на выходе
уменьшается, в нижнее - увеличивается. Резистор R2 ограничивает максимальное значение тока управления.
Диод VD6 защищает узел управления при пробое коллекторного перехода транзистора. Регулятор напряжения
смонтирован на плате из фольгиро- ванного стеклотекстолита толщиной 2,5 мм. Транзистор VT1 следует установить
на теплоотвод площадью не менее 200 см2. При необходимости диоды VD1-VD4 заменяют более мощными, например
Д245А, и также размещают на теплоотводе.
Если устройство собрано без ошибок, оно начинает работать сразу и практически не требует
налаживания. Необходимо лишь подобрать резистор R2.
С регулирующим транзистором КТ840Б мощность нагрузки не должна превышать
60 Вт
. Его можно заменить приборами: КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ828Б с допустимой рассеиваемой
мощностью 50 Вт.; КТ856А -75 Вт.; КТ834А, КТ834Б - 100 Вт.; КТ847А-125 Вт. Мощность нагрузки допустимо
увеличить, если регулирующие транзисторы одного типа включить параллельно: коллекторы и эмиттеры соединить
между собой, а базы через отдельные диоды и резисторы подключить к движку переменного резистора.
В устройстве применим малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 5...8
В. Выпрямительный блок КЦ405Е можно заменить любым другим или собрать из отдельных диодов с допустимым
прямым током не менее необходимого тока базы регулирующего транзистора. Эти же требования относятся и
к диоду VD6. Конденсатор С1 - оксидный, например, К50-6, К50-16 и т. д., на номинальное напряжение не
менее 15 В. Переменный резистор R1 - любой с номинальной мощностью рассеяния 2 Вт. При монтаже и налаживании
устройства следует соблюдать меры предосторожности: элементы регулятора находятся под напряжением сети.
Примечание: Для уменьшения искажения синусоидальной формы выходного напряжения попробуйте исключить конденсатор
С1. А. Чекаров
Регулятор напряжения на MOSFET - транзисторах (IRF540, IRF840)
Олег Белоусов, Электрик, 201 2 , № 12 , с. 64 - 66
Так как физический принцип работы полевого транзистора с изолированным затвором отличается от работы тиристора и симмистора, то его в течение периода сетевого напряжения можно многократно включать и выключать. Частота коммутации мощных транзисторов в данной схеме выбрана 1 к Гц. Достоинством этой схемы является простота и возможность изменять скважность импульсов, мало изменяя при этом частоту повторения импульсов.
В авторской конструкции получены следующие
длительности импульсов: 0,08 мс, при периоде следования
1 мс и 0,8 мс при периоде следования 0,9 мс, в зависимости
от положения движка резистора R2.
Отключить напряжение на нагрузке можно, замкнув выключатель S 1, при этом на затворах MOSFET - транзисторов
устанавливается напряжение, близкое к напряжению на 7 выводе
микросхем ы. При разомкнутом тумблере напряжение на нагрузке
в авторском экземпляре устройства можно было изменять рези
стором R 2 в пределах 18...214 В (измерено прибором типа
TES 2712).
Принципиальная схема подобного регулятора
показан на рисунке ниже. В регуляторе использется отечественная
микросхема К561ЛН2 на двух элементах которой собран генератор
с регулируемой суважностью, а четыре эелемента используюся
как усилители тока.
Для исключения помех по сети 220 послеловательно нагрузке рекомендуется подключить дроссель намотанный на ферритовом кольце диаметром 20...30 мм до заполнения проводом 1 мм.
Генератор тока нагрузки на биполярных транзисторах (КТ817 , 2SC3987)
Бутов А. Л. , Радиоконструктор, 201 2 , № 7 , с. 11 - 12
Для проверки работоспособности и настройки
источников питания удобно использовать имитатор нагрузки в
виде регулируемого генератора тока. С помощью такого устройства
можно не только быстро настроить блок питания, стабилизатор
напряжения, но и, например, использовать его как генератор
стабильного тока для зарядки, разрядки аккумуля торных батарей, устройств электролиза, для электрохимического травления
печатных плат, как стабилизатор тока питания электроламп, для «мягкого» пуска коллекторных электродвигателей.
Устройство является двухполюсником,
не требует дополнитель ного источника питания и может включаться
в разрыв цепи питания различных устройств и исполнительных
механизмов.
Диапазон регулировки тока от 0...0 ,
16 до 3 А, максимальная потребляемая (рассеиваемая) мощность
40 Вт, диапазон питающих напряжений 3...30 В постоянного
тока. Ток потребления регулируется переменным резистором
R 6. Чем левее по схеме движок резистора R6, тем больший ток
потребляет устрой ство. При разомкнутых контактах переключателя
SA 1 резистором R6 можно установить ток потребления от 0,16
до 0,8 А. При замкнутых контактах этого переключателя ток
регулируется в интервале 0,7... 3 А.
Чертеж печатной платы генератора тока
Имитатор автомобильного аккумулятора (КТ827)
В. МЕЛЬНИЧУК, Радиомир, 201 2 , № 1 2 , с. 7 - 8
При переделке компьютерных импульсных
блоков питания (ИБП) подзарядные устройства (ЗУ) для автомобильных
аккумуляторов готовые изделия в процессе наладки необходимо
чем - то нагружать. Поэтому я решил изготовить аналог мощного
стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, схем
а которого показана на рис. 1 . Резистором R 6 можно регулировать
напряжение стабилизации от 6 до 16 В. Всего было сделано
два таких устройства. В первом варианте в качестве транзис
торов VT 1 и VT 2 применены КТ 803.
Внутреннее сопротивление такого стабилитрона
оказалось слишком велико. Так, при токе 2 А напряжение стабилизации
составило 12 В, а при 8 А - 16 В. Во втором варианте использованы
составные транзисторы КТ827. Здесь при токе 2 А напряжение
стабилизации составило 12 В, а при 10 А - 12,4 В.
Однако при регулировке более мощных потребителей, например электрокотлов симисторные регуляторы мощности становятся не пригодными - уж слишком большую помеху по сети они будут создавать. Для решения этой проблемы лучше использовать регуляторы с бОльшим периодом режимов ВКЛ-ВЫКЛ, что однозначно исключает возникновение помех. Один из вариантов схемы приведен .
Транзисторный регулятор напряжения
В нескольких номерах журнала "Радиоаматор" были напечатаны схемы регуляторов сетевого напряжения на тиристорах, но такие устройства имеют ряд существенных недостатков, ограничивающих их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением (электролампой, нагревательным элементом) и нельзя использовать одновременно с нагрузкой индуктивного характера (электродвигателем, трансформатором).
Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор. Такую конструкцию я и предлагаю, причем ее может повторить любой, даже неопытный радиолюбитель, затратив при этом минимум времени и средств. Транзисторный регулятор напряжения содержит мало радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает на нагрузку как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркости свечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльника или электроплитки, электрокамина, скорости вращения электродвигателя, вентилятора, электродрели или напряжения на обмотке трансформатора.
Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки зависит от используемого транзистора и может составлять 500 Вт и более. Регулирующий элемент прибора - транзистор VT1 (см. рисунок).
Диодный блок VD1-VD4 в зависимости от фазы сетевого напряжения направляет это напряжение на коллектор или эмиттер VT1. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220. В до 5-8 В. которое выпрямляется диодным блоком VD6-VD9 и сглаживается конденсатором С1. Переменный резистор R1 служит для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базы транзистора.
Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базу напряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется к сети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки. Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1. При этом выпрямитель, состоящий из диодного блока VD6-VD9, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.
Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD1-коллектор-эмиттер VT1-VD4. Вращая движок R1 и изменяя управляющее напряжение, можно управлять величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего и наоборот. При крайнем правом по схеме положении движка R1 транзистор окажется полностью открыт, и "доза" электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым, и ток через нагрузку не потечет. Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тиристорный устройствам.
Конструкция . Диодный блок, диоды, конденсатор и резистор R2 устанавливают на монтажной плате размером 55x35 мм, выполненной из фольгированного текстолита толщиной 1-2 мм.
В устройстве можно использовать следующие детали: транзисторы КТ840А,Б (Р=100 Вт), КТ856А (Р=150 Вт), КТ834А,Б,В (Р=200 Вт), КТ847А (Р=250 Вт).
Если мощность регулятора требуется увеличить еще больше, то необходимо использовать несколько транзисторов, соединив их соответствующие выводы. Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.
Диоды VD1-VD4 типа КД202Р, КД206Б или любые другие малогабаритные на напряжение более 250 В и ток в соответствии с током, потребляемым нагрузкой.
Диодный блок VD6-VD9 типа КЦ405, КЦ407 с любым буквенным индексом. Диод VD5 - Д229Б,К,Л или любой другой на ток до 1 А. Переменный резистор R1 типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт. Постоянный резистор R2 типа ВС, МЛТ, ОМПТ, С2-23 мощностью не менее 2 Вт. Оксидный конденсатор типа К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор типа ТВЗ-1-6 - от ламповых радиоприемников и усилителей, ТС-25, ТС-27 - от телевизора "Юность", но с успехом можно применить и любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5-8 В. Предохранитель FU1 на напряжение 250 В и ток в соответствии с максимально допустимой мощностью транзистора. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3-5 мм.
Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работу сразу после включения в сеть.
Регулятор напряжения служит для автоматического поддержания в заданных пределах напряжения автомобильного генератора, работающего в широком диапазоне изменения скоростей вращения ротора и тока нагрузки. Основным техническим требованием в регулирующим устройством является поддержание в весьма узких пределах выходного напряжения генератора, что в свою очередь диктуется надежностью работы и долговечность различных потребителей.
Регулирование напряжения до недавнего времени осуществляли вибрационные регуляторы. В последние годы на автомобилях устанавливают контактно-транзисторные и бесконтактные регуляторы, выполненные как на дискетных элементах, так и по интегральной технологии.
В контактно-транзисторных регуляторах напряжения функцию регулирующего элемента, включенного в цепь обмотки возбуждения генератора, выполняет транзистор, а управляющего и измерительного – вибрационное реле. Бесконтактные регуляторы в дискретном и интегральном исполнении в качестве регулирующего и управляющего элементов используют транзисторы и тиристора, а измерительного – стабилизаторы. Замена вибрационных регуляторов напряжения транзисторными позволила удовлетворить требования, предъявляемые к электрооборудованию.
Стало возможным увеличить возбуждение генераторов до 3 А и более; достичь высокой точности и стабильности регулируемого напряжения; повысить срок службы регулятора напряжения; упростить техническое обслуживание системы электропитания автомобиля. В настоящее время применяют транзисторные реле – регуляторы напряжения РР-362 и РР-350 в схемах с генераторами типа Г 250. Транзисторный регулятор напряжения РР-356 предназначен для работы с генератором Г272. Интегральные регуляторы напряжения Я 112А предназначены для работы с 14 – вольтовым генератором.
Интегральный регулятор напряжения Я 120 предназначен к генератору Г272 большегрузных автомобилей. На рис. 1 показан схема контактно-транзисторного регулятора. Регулятор состоит из транзистора Т (регулирующий элемент), вибрационного реле-регулятора напряжения РН (управляющий элемент) и реле защиты РЗ. Реле-регулятор имеет одну шунтовую обмотку РНо, включенную на выпрямленное напряжение генератора через запирающий диод Д2, ускоряющий резистор Rу и резистор термокомпенсации Rт. Реле имеет нормально разомкнутые контакты, включенные в цепь управления транзистора. Когда скорость вращения ротора генератора не велика и напряжение генератора еще не достигло заданной величины, контакты РН разомкнуты, транзистор Т отперт. База транзистора соединяется с полюсом источника питания и транзистор запирается. В этом случае ток возбуждения проходит через добавочный Rд и ускоряющий Rу резисторы, шунтирующие транзистор, что вызывает снижение тока возбуждения и, следовательно, напряжение генератора.
Рис.1.
Контакты реле-регулятора снова размыкаются и транзистор отпирается. Далее процесс повторяется с определенной частотой. Rу – позволяет увеличить частоту срабатывания и отпускания реле-регулятора напряжения РН из-за изменения падения напряжения на резисторе при отпертом и запертом состоянии транзистора, приводящее к более резкому изменению напряжения на обмотке РНо. Диод Д2, включенный в цепь эмиттера транзистора Т, служит для активного запирания выходного транзистора, которое необходимо для обеспечения надежной работы транзистора при повышенной температуре.
Запирание осуществляется за счет того, что падение напряжения на Д2 от тока, протекающего через Rу и Rд, когда транзистор заперт, приложено к переходу эмиттер – база транзистора в запирающем направлении. Термокомпенсационный резистор Рт необходим для поддержания напряжения на заданном уровне в условиях широкого изменения температуры. Диод Дг служит для гашения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения и защиты транзистора от перенапряжения в момент его запирания. Реле защиты РЗ предназначено для защиты транзистора от больших токов, возникающих в случае короткого замыкания зажима Ш на корпус генератора или регулятора. Реле имеет основную обмотку РЗо, включенную последовательно с ОВГ, вспомогательную РЗв, включенную параллельно ОВГ и удерживающую РЗу, РЗо и РЗв включены встречно.
При КЗ ток через РЗо увеличивается, одновременно шунтируется РЗв, замыкаются контакты РЗ, запирается транзистор и включается удерживающая обмотка РЗу. Резисторы Rу и Rд, ограничивают ток короткого замыкания до 0.3 А. Только после устранения короткого замыкания и отключения АБ РЗу отключит РЗ. Диод Д1 применен для исключения срабатывания РЗ при замыкании контактов регулятора напряжения РН, так как при отсутствии этого диода РЗу будет включена на напряжение генератора. Надежность регулятора обусловлена снижением разрывной мощности контактов. Однако износ, подгар и эррозия контактов, наличие пружинной и колебательных систем часто служит причиной выхода их строя. На рис. 2 показан бесконтактный регулятор напряжения типа РР-350, который применяется в автомобилей ГАЗ «Волга».
Рис. 2.
Бесконтактный регулятор напряжения состоит из транзисторов Т2 и Т3 – германиевых; Т1 – кремниевого, резисторов R6 – R9 и диодов Д2 и Д3, стабилитрона Д1, входного делителя напряжения R1, R2, R3, Rт и дросселя Др. Если выпрямленное напряжение генератора, приложенное к входному делителю, меньше величины, на которую настроен регулятор, то стабилитрон Д1 запер, а транзисторы Т2 и Т3 отперты и по цепи (+) выпрямителя – диод Д3 – переход эмиттер – коллектор транзистора ТЗ – обмотка возбуждения ОВГ – (--) протекает максимальный ток возбуждения. Как только выпрямленное напряжение достигает заданного уровня, стабилитрон «пробивается» и транзистор Т1 отпирается. Сопротивление этого транзистора становится минимальным и шунтирует эммитерно-базовые переходы транзисторов Т2 и Т3, что приводит к их запиранию. Ток ОВГ начинает спадать. Переключение схемы производится с определенной частотой и создается такая величина тока возбуждения, при которой средняя величина регулируемого напряжения поддерживается на заданном уровне.
Для повышения четкости переключения транзисторов и уменьшения времени перехода схемы из одного состояния в другое в ней предусмотрена цепочка обратной связи, включающая резистор R4. При повышении входного напряжения, то (+) выпрямителя – диод Д3 – переход эмиттер – база транзистора Т3 – диод Д2 – переход эмиттер – коллектор транзистора Т2 – резистор R4 – обмотка дросселя Др – (-), уменьшается, что приводит к уменьшению падения напряжения на Др. В этом случае падение напряжения на стабилитроне Д1 увеличивается, вызывая возрастания базового тока Т1 и более быстрое переключение этого транзистора. При понижении входного напряжения цепочка обратной связи способствует быстрому запиранию транзистора Т1.
Для активного запирания выходного транзистора Т3 и надежной работы при повышенной окружающей температуре в эммитерную цепь транзистора Т3 включен диод Д3. Падение напряжения на диоде выбирается с помощь резистора R9. Диод Д2 служит для улучшения запирания транзистора Т2 при отпертом транзисторе Т1 благодаря дополнительному падению напряжения на этом диоде. Для фильтрации входного напряжения применен дроссель Др. Терморезистор Rт компенсирует изменение падения напряжения на переходе эмиттер – база транзистора Т1 и стабилизатора Д1 от температуры окружающей среды. Регулятор напряжения для большегрузных автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ выполняется на кремниевых транзисторах (рис. 3).
Рис. 3.
Схема регулятора упрощена по сравнению с РР-350, уменьшено количество транзисторов. Диоды Д2 и Д3, включенные в базовую цепь транзистора Т2, делают возможным применение транзисторов с более широкими допусками на параметры, в частности на величину напряжения насыщения Т1. При питании 24 В предусмотрено применение в делителе напряжения дополнительной цепочки включающей термистор Rт и резистор R7. На рис. 4 представлена схема регулятора напряжения РР132А, применяемых на УАЗ.
Рис. 4. Схема регулятора напряжения РР 132А:
1 – дроссель; 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 23, 24 – резисторы; 7 – диод; 8, 9, 17 – транзисторы; 10, 11, 12, 19 – стабилитроны.
Данная схема является бесконтактным транзисторным регулятором напряжения, который имеет три диапазона настройки регулируемого напряжения. Изменение диапазонов регулируемого напряжения осуществляется переключением 25, расположенным на верхней части корпуса регулятора. Регулируемое напряжение при частоте вращения ротора генератора - 35 мин-1, нагрузке 14 А, температуре 20 o
Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером Q1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1. При этом выпрямитель, состоящий из диодного блока VD6- VD9, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его. Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 - эмиттер-коллектор VT1-VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 - коллектор-эмиттер VT1-VD4. Значение тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая движок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот. При крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора транзистор окажется полностью открыт и "доза" электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым и ток через нагрузку не потечет.
Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тиристорным устройствам.
Теперь перейдем к конструкции прибора. Диодные блоки, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на монтажной плате размером 55х35 мм, выполненной из фольгированного гетинакса или текстолита толщиной 1-2 мм (рис.2).
В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор - КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В), КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные блоки: VD1- VD4-KЦ410B или КЦ412В. VD6- VD9 - КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 - серии Д7, Д226 или Д237. Переменный резистор - типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный - ВС, МЛТ, ОМЛТ, С2-23. Оксидный конденсатор - К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор - ТВ3-1-6 от ламповых радиоприемников и усилителей, ТС-25, ТС-27 - от телевизора "Юность" или любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5-8 В. Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер - Т3-С или любой другой сетевой. ХР1 - стандартная сетевая вилка, XS1 - розетка.
Все элементы регулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами 150х100х80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка для подключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной из боковых стенок корпуса. С той же стороны сделано отверстие для сетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатор и монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см 2 и толщиной 3-5 мм.
Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразу после включения в сеть.
Теперь несколько рекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство. Изменения в основном касаются увеличения выходной мощности регулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 - 200 Вт, а для КТ847-250 Вт. Если необходимо еще больше увеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующего элемента можно применить несколько параллельно включенных транзисторов, соединив их соответствующие выводы. Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов. Кроме того, диодный блок VD1-VD4 потребуется заменить на четыре более мощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 250 В и величину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой. Для этой цели подойдут приборы серий Д231-Д234, Д242, Д243, Д245- Д248. Необходимо будет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до 1 А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.
Фазовые регуляторы напряжения
довольно широко распространены в быту. Самая частая область их применения это устройства для регулировки яркости освещения
.
Ниже приводится несколько простых схем регулировки напряжения для самостоятельного повторения для начинающих радиолюбителей
.
Внимание !! Все схемы предназначены для работы с сетевым напряжением 220 Вольт, поэтому при сборке и настройке следует соблюдать осторожность!!
Данная схема является наиболее распространённой в различных зарубежных бытовых приборах, как самая простая и надёжная, но у нас более широкое распространение получила вот такая схема:
В качестве тиристора чаще всего применялся тиристор КУ202Н, но следует учесть что если вы планируете применять мощную нагрузку, то тиристор потребуется установить на радиатор.
Еще одна особенность данной схемы- это динистор КН102А. Так-же не самый распространенный радиоэлемент, но его можно заменить транзисторным аналогом и тогда схема регулятора напряжения получится вот такая:
Все рассмотренные конструкции очень просты, надёжны, прекрасно регулируют напряжение, но не лишены недостатков, из-за которых не переводятся энтузиасты предложить свои схемы, пусть и более сложные. Главной проблемой выше приведённых схем является инверсная зависимость фазового угла от уровня питающего напряжения, т.е. при падении напряжения в сети фазовый угол открытия тиристора или симистора увеличивается, что приводит к непропорциональному снижению напряжения на нагрузке. Небольшое снижение напряжения вызовет заметное уменьшение яркости ламп и наоборот. Если в питающей сети имеются небольшие пульсации, например от работы сварочного аппарата, мерцание ламп станет гораздо заметнее.
Ещё одной проблемой этих схем является ограниченный диапазон регулировки выходного напряжения - невозможно регулировать напряжение до 100% из-за наличия "ступеньки" срабатывания порогового узла, запускающего тиристор или симистор.