Първоначално задачата беше да се направи прост и компактен регулатор на мощността за мрежов поялник, работещ на променливо напрежение от 220 волта, и след някои търсения схемата, публикувана веднъж в списание Radio 2-3 \ 92, беше взета за основа (автор - И. Нечаев г . Курск).
Принципна схема на регулатора 220V
Интересна особеност на тази схема е, че на нейния изход можете да получите напрежение, по-голямо от това на входа. Това може да е необходимо, например, ако по някаква причина трябва да увеличите номиналната мощност на вашия поялник. Например, ако трябва да запоявате / запоявате някаква масивна част и температурата на върха на поялника е недостатъчна за това. Увеличаването на напрежението се дължи на преобразуването му от AC в DC (след коригиране чрез диоден мост и кондензатор C1, изглаждащ пулсациите на напрежението). Така след токоизправителя можем да получим постоянно напрежение до 45 волта. На първите два елемента от микросхемата K176LA7 тук е монтиран конвенционален генератор с възможност за регулиране на работния цикъл на импулсите, а на още два елемента - усилващ буферен етап. Честотата на генератора с елементите C3, R2, R3, посочени на диаграмата, е посочена от порядъка на 1500 Hz, а коефициентът на запълване на импулсите може да се регулира чрез резистор R4 от 1,05 до 20. Тези импулси преминават през буферното стъпало и резистор R5 се подават към електронния ключ на транзистори и от него към товар (поялник). Напрежението при натоварване е приблизително равно на 40 ... 45V, в зависимост от мощността на понижаващия трансформатор на входа и консумацията на енергия на поялника).
Съществува и вариант на същата схема, но донякъде модифициран, за да може да работи с товар от 220 волта. Принципът на работа на тази схема е същият, но като ключ се използва транзистор с полеви ефекти и съответно стойностите на някои елементи са леко променени, за да се осигури работата на веригата с напрежение:
Тук управлението на „ключа“ на транзистора VT1 също се извършва чрез метода на ширината на импулса. Освен това можете да регулирате напрежението на поялника в доста широк диапазон, от максимума (около 300 волта) до минималното ниво (десетки волта). Границите на регулиране, изходното напрежение могат да бъдат стеснени до границите, от които се нуждаете, ако резисторите са свързани последователно с диодите VD6, VD7, както в предишната схема. Стойностите на тези резистори могат да варират от единици до 100 kOhm и се избират (ако е необходимо) по време на настройката. И двете схеми не се нуждаят от други настройки и не са критични за използваните детайли.
Сглобих и тествах втората верига за 220 волтов поялник. Вместо филтърния кондензатор C1 беше зададена стойност от 25 μF x 400 V (големият капацитет просто не беше наличен), а C2 беше увеличен до 47 μF x 16 V и C3 - 150 pF (честотата на генератора се оказа около 30 kHz, което е много повече, отколкото в първата верига, но веригата работеше съвсем нормално и, честно казано, не се опитваше да увеличи този капацитет или да промени честотата). Печатната платка е начертана "на ръка":
Микросхемата тук може да бъде заменена с друга от серията K561, K176 или подобна внесена, съдържаща най-малко четири инвертора / елемента "И-НЕ" или "ИЛИ-НЕ" (K561LE5, K176LE5, K561LN2, CD4001, CD4011). ..). Сложих транзистора тип BUZ90. При свързване на товар до 100 вата (пробвах го с обикновена лампа с нажежаема жичка), транзисторът изобщо не се затопли и радиаторът не беше необходим (веригата беше сглобена за 40-ватов поялник). Но резисторът R1 стана много горещ, така че трябваше да сложа два резистора от два вата 47 kOhm, свързани паралелно като него. И все пак те се нагряват доста забележимо по време на работа, така че трябваше да направя няколко малки дупки в кутията на мястото на тези резистори за вентилация:
Доставен е ценеров диод D814G (можете да използвате всеки за напрежение от 6 - 14 волта и ток около 20 mA, в зависимост от обхвата на мощността и консумацията на ток на приложената микросхема), променлив резистор R2 - 220 kOhm. Вместо диоди 1N4148 можете да поставите KD522 или KD521. Електролитните кондензатори трябва задължително да имат работно напрежение не по-малко от това, което се изисква от веригата. Като най-прост индикатор за работа беше използван светодиод (възможна е всякаква ниска мощност), свързан паралелно с изхода последователно с охлаждащ резистор. Стойността на резистора се избира при настройка в зависимост от вида на светодиода и необходимата яркост на светенето му (анодът на светодиода е свързан към клемата „+“ на изхода на веригата).
Цялата верига, както можете да видите, лесно се побира в кутията от адаптера / зарядното устройство. Може да се използва и като димер за лампа с нажежаема жичка например. Яркостта се регулира плавно и не се забелязва никакво „мигане“ на лампата.
Проверка на работата на регулатора
Материалът е изпратен от Андрей Баришев.
Към днешна дата много устройства се произвеждат с възможност за регулиране на тока. По този начин потребителят има възможност да контролира мощността на устройството. Тези устройства могат да работят в мрежа с променлив ток, както и с постоянен ток. По своя дизайн регулаторите са доста различни. Тиристорите могат да се нарекат основната част на устройството.
Резисторите и кондензаторите също са неразделни елементи на регулаторите. Магнитните усилватели се използват само в устройства с високо напрежение. Плавността на настройката в устройството се осигурява от модулатора. Най-често можете да намерите само техните ротационни модификации. Освен това системата има филтри, които помагат за изглаждане на шума във веригата. Поради това токът на изхода е по-стабилен, отколкото на входа.
Диаграма на прост регулатор
Веригата на регулатора на тока на обичайния тип тиристори включва използването на диодни. Днес те се характеризират с повишена стабилност и могат да служат в продължение на много години. От своя страна, триодните аналози могат да се похвалят със своята ефективност, но техният потенциал е малък. За добра проводимост на тока се използват полеви транзистори. Платките в системата могат да се използват по различни начини.
За да направите стабилизатор на ток от 15 V, можете спокойно да изберете модел с обозначение KU202. Блокиращото напрежение се доставя от кондензатори, които са инсталирани в началото на веригата. Модулаторите в регулаторите, като правило, са от ротационен тип. По своя дизайн те са доста прости и ви позволяват да променяте текущото ниво много плавно. За да се стабилизира напрежението в края на веригата, се използват специални филтри. Техните високочестотни колеги могат да бъдат инсталирани само в регулатори над 50 V. Те се справят доста добре с електромагнитни смущения и не дават голямо натоварване на тиристорите.
DC устройства
Веригата на регулатора се характеризира с висока проводимост. В същото време топлинните загуби в устройството са минимални. За да се направи DC регулатор, тиристорът изисква тип диод. Импулсното захранване в този случай ще бъде високо поради бързия процес на преобразуване на напрежението. Резисторите във веригата трябва да могат да издържат на максимално съпротивление от 8 ома. В този случай това ще сведе до минимум топлинните загуби. В крайна сметка модулаторът няма да прегрее бързо.
Съвременните аналози са проектирани за приблизително максимална температура от 40 градуса и това трябва да се вземе предвид. Транзисторите с полеви ефекти са способни да пропускат ток във веригата само в една посока. Като се има предвид това, те трябва да бъдат разположени в устройството зад тиристора. В резултат на това нивото на отрицателното съпротивление няма да надвишава 8 ома. Високочестотните филтри на DC регулатора се инсталират доста рядко.
AC модели
Регулаторът на променлив ток е различен по това, че тиристорите в него се използват само от триоден тип. От своя страна транзисторите обикновено се използват от полеви тип. Кондензаторите във веригата се използват само за стабилизация. Възможно е, но рядко, да се срещнат високочестотни филтри в устройства от този тип. Проблемите с висока температура в моделите се решават чрез импулсен преобразувател. Инсталира се в системата зад модулатора. Нискочестотните филтри се използват в регулатори с мощност до 5 V. Контролът на катода в устройството се осъществява чрез потискане на входното напрежение.
Стабилизирането на тока в мрежата става гладко. За да се справят с високи натоварвания, в някои случаи се използват обратни ценерови диоди. Те са свързани чрез транзистори с помощта на дросел. В този случай регулаторът на тока трябва да може да издържи максимално натоварване от 7 A. В този случай нивото на ограничаващо съпротивление в системата не трябва да надвишава 9 ома. В този случай можете да се надявате на бърз процес на конвертиране.
Как да направите регулатор за поялник?
Можете да направите сами регулатор на тока за поялник, като използвате тиристор от триоден тип. Освен това са необходими биполярни транзистори и нискочестотен филтър. Кондензаторите в устройството се използват в количество не повече от две единици. Намаляването на анодния ток в този случай трябва да се случи бързо. За решаване на проблема с отрицателна полярност са инсталирани импулсни преобразуватели.
За синусоидално напрежение те са идеални. Директно управление на тока може да се дължи на регулатора на ротационен тип. Въпреки това, колеги с бутони се срещат и в наше време. За защита на устройството калъфът е термоустойчив. Могат да бъдат намерени и резонансни преобразуватели в моделите. Те се различават в сравнение с конвенционалните аналози по своята евтиност. На пазара те често могат да бъдат намерени с маркировка PP200. Проводимостта на тока в този случай ще бъде ниска, но контролният електрод трябва да се справи със задълженията си.
Зарядни устройства
За да направите регулатор на ток за зарядно устройство, са необходими тиристори само от триоден тип. Заключващият механизъм в този случай ще управлява управляващия електрод във веригата. Транзисторите с полеви ефекти в устройствата се използват доста често. Максималното натоварване за тях е 9 A. Нискочестотните филтри за такива регулатори не са изключително подходящи. Това се дължи на факта, че амплитудата на електромагнитните смущения е доста висока. Този проблем може да бъде разрешен просто чрез използване на резонансни филтри. В този случай те няма да пречат на проводимостта на сигнала. Топлинните загуби в регулаторите също трябва да са незначителни.
Използването на триак регулатори
Триак контролерите, като правило, се използват в устройства, чиято мощност не надвишава 15 V. В този случай те могат да издържат на максимално напрежение на ниво от 14 A. Ако говорим за осветителни устройства, тогава не всички от тях могат да бъдат използвани. Те също не са подходящи за трансформатори с високо напрежение. Различното радио оборудване с тях обаче може да работи стабилно и безпроблемно.
Резистивни регулатори на натоварване
Веригата на регулатора на тока за активно натоварване на тиристори включва използването на триоден тип. Те могат да предават сигнала и в двете посоки. Намаляването на анодния ток във веригата се дължи на намаляване на ограничаващата честота на устройството. Средно този параметър варира около 5 Hz. Максималното изходно напрежение трябва да бъде 5 V. За тази цел се използват само полеви резистори. Освен това се използват обикновени кондензатори, които средно могат да издържат на съпротивление от 9 ома.
Превключването на ценерови диоди в такива регулатори не е необичайно. Това се дължи на факта, че амплитудата е доста голяма и е необходимо да се справите с нея. В противен случай температурата на транзисторите се повишава бързо и те стават неизползваеми. Различни преобразуватели се използват за решаване на проблема с падащия импулс. В този случай специалистите могат да използват и ключове. Те са инсталирани в регулаторите зад полеви транзистори. В този случай те не трябва да влизат в контакт с кондензатори.
Как да направите модел на фазов контролер?
Можете да направите регулатор на фазов ток със собствените си ръце, като използвате тиристор, обозначен с KU202. В този случай подаването на блокиращо напрежение ще премине безпрепятствено. Освен това трябва да се погрижите за наличието на кондензатори с ограничаващо съпротивление над 8 ома. Таксата за този случай може да бъде взета от PP12. Контролният електрод в този случай ще осигури добра проводимост. в този тип регулатори са доста редки. Това се дължи на факта, че средното честотно ниво в системата надвишава 4 Hz.
В резултат на това към тиристора се прилага силно напрежение, което провокира увеличаване на отрицателното съпротивление. За да се реши този проблем, някои предлагат да се използват двутактни преобразуватели. Принципът на тяхното действие се основава на инверсия на напрежението. Доста трудно е да се направи регулатор на ток от този тип у дома. Като правило всичко зависи от търсенето на необходимия конвертор.
Превключващо регулаторно устройство
За да се направи, тиристорът ще се нуждае от триоден тип. Управляващото напрежение се подава при висока скорост. Проблемите с обратната проводимост в устройството се решават от биполярни транзистори. Кондензаторите в системата са инсталирани само по двойки. Намаляването на анодния ток във веригата се дължи на промяна в позицията на тиристора.
Заключващият механизъм в този тип регулатор е монтиран зад резисторите. Голямо разнообразие от филтри може да се използва за стабилизиране на ограничаващата честота. Впоследствие отрицателното съпротивление в регулатора не трябва да надвишава 9 ома. В този случай това ще ви позволи да издържите голямо текущо натоварване.
Модели с плавен старт
За да проектирате тиристорен регулатор на тока с плавен старт, трябва да се погрижите за модулатора. Ротари аналозите се считат за най-популярните днес. Те обаче са доста различни един от друг. В този случай много зависи от платката, която се използва в устройството.
Ако говорим за модификации на серията KU, тогава те работят върху най-простите регулатори. Не са особено надеждни и все пак дават определени повреди. Друго е положението с регулаторите за трансформатори. Там, като правило, се прилагат цифрови модификации. В резултат на това нивото на изкривяване на сигнала е значително намалено.
Съдържание:Съвременният човек в ежедневието и на работа е заобиколен от голям брой електрически уреди и оборудване. За стабилна, стабилна работа на цялото това оборудване е необходимо непрекъснато захранване с електроенергия. Въпреки това, поради пренапрежения на захранването, устройствата доста често се провалят. За да се избегнат подобни ситуации, се използват специални устройства, включително стабилизатор на ток на транзистор с полеви ефекти. Използването му гарантира нормалната работа на електротехниката, предотвратява аварии и повреди.
Работа на токови стабилизатори
Висококачественото захранване на всички електрически устройства може да бъде гарантирано само с помощта на токов стабилизатор. С негова помощ се компенсират скокове и падания в мрежата, увеличава се експлоатационният живот на устройствата и оборудването.
Основната функция на стабилизатора е автоматичното поддържане на тока на консуматора с точно зададени параметри. Освен това е възможно да се компенсира променящата се мощност на натоварване и температурата на околната среда. Например, с увеличаване на мощността, консумирана от оборудването, ще има съответна промяна в текущата консумация. В резултат на това ще има спад на напрежението в съпротивлението на окабеляването и източника на ток. Тоест, с увеличаване на вътрешното съпротивление, промените в напрежението ще бъдат по-забележими с увеличаване на текущото натоварване.
Компенсиращият токов стабилизатор с автоматична настройка включва верига за отрицателна обратна връзка. Промяната на съответните параметри на регулиращия елемент ви позволява да постигнете необходимата стабилизация. Елементът се влияе от обратен импулс. Това явление е известно като функция на изходния ток. В зависимост от настройките стабилизаторите се разделят на непрекъснати, импулсни и смесени.
Сред многото стабилизатори много популярни са токовите стабилизатори на полеви транзистори. Транзисторът е свързан в тази верига последователно с товарното съпротивление. Това води до незначителни промени в тока на натоварване, докато входното напрежение е обект на значителни промени.
Устройството и работата на полевия транзистор
Полевите транзистори се управляват от електрическо поле, откъдето идва и името им. От своя страна електрическото поле се създава под действието на напрежение. По този начин всички транзистори с полеви ефекти са полупроводникови устройства с контролирано напрежение.
Каналът на тези устройства се отваря само с помощта на напрежение. В този случай токът не протича през входните електроди. Единственото изключение е незначително. От това следва, че няма консумация на енергия за управление. На практика обаче статичният режим не винаги се използва, в процеса на превключване на транзисторите участва определена честота.
Дизайнът на полевия транзистор включва вътрешен трансферен капацитет, през който протича определено количество ток по време на превключване. Следователно, малко количество енергия се изразходва за управление.
Съставът на полевия транзистор включва три електрода. Всеки от тях има свое име: източник, дренаж и порта. На английски тези имена съответно ще изглеждат като източник, изтичане и порта. Каналът може да се сравни с тръба, през която се движи воден поток, съответстващ на заредени частици. Потокът влиза през източника. Изходът на заредения поток става през дренажа. За затваряне или отваряне на потока има клапан, който действа като кран. Потокът от заредени частици е възможен само при условие на приложено напрежение между дренажа и източника. При липса на напрежение също няма да има ток в канала.
По този начин, колкото по-голяма е стойността на приложеното напрежение, толкова повече се отваря вентилът. Това води до увеличаване на тока в канала в участъка дрейн-източник и намаляване на съпротивлението на канала. Захранващите устройства използват ключовия режим на работа на полеви транзистори, което ви позволява напълно да затворите или отворите канала.
Полеви транзистори в токови стабилизатори
Стабилизаторите на ток са предназначени да поддържат текущите параметри на определено ниво. Благодарение на тези свойства, тези устройства се използват успешно в много електронни схеми. За да разберете принципа на работа, трябва да разгледате някои теоретични въпроси.
Известно е, че в идеалния източник на ток има ЕМП, клоняща към безкрайност, и безкрайно голямо вътрешно съпротивление. Поради това е възможно да се получи ток с необходимите параметри, независимо от съпротивлението на натоварване.
Идеалният източник е в състояние да произведе ток, който остава същият въпреки променливото съпротивление на натоварване, вариращо от късо съединение до безкрайност. За да се поддържа текущата стойност на постоянно ниво, стойността на ЕМП трябва да се промени, като се започне от стойност, по-голяма от нула, и напредвайки до безкрайност. Основното свойство на източника, което позволява да се получи стабилна стойност на тока, е промяна на съпротивлението на натоварване и EMF по такъв начин, че текущата стойност да остане на същото ниво.
Но на практика поддържането на необходимото ниво на ток от източника се осъществява в ограничен диапазон от напрежение, което възниква върху товара. Източници на реален ток се използват заедно с източници на напрежение. Такива източници включват конвенционална 220-волтова мрежа, както и батерии, захранващи устройства, генератори, слънчеви панели, които доставят на потребителите електрическа енергия. Към всеки от тях може да се свърже последователно токов стабилизатор на полеви транзистор, чийто изход действа като източник на ток.
Най-простата конструкция на стабилизатора се състои от двуизводен компонент, с помощта на който протичащият през него ток се ограничава до необходимите параметри, зададени от производителя. На външен вид той прилича на диод с ниска мощност, поради което тези устройства са известни като стабилизатори на диоден ток.
Фазово-импулсните контролери (PIR) са устройства, които ви позволяват да регулирате яркостта на лампите (димери), мощността на електрическите нагреватели, скоростта на въртене на електрическия инструмент и др. FIR съдържа електронен ключ, който е свързан между захранващата мрежа и товара. През част от периода на мрежовото напрежение този ключ е затворен и след това се отваря. Чрез увеличаване или намаляване на времето, през което ключът е в затворено състояние, е възможно да се увеличи или намали мощността, освободена в товара. Обикновено като ключ се използва тиристор. Разгледайте блоковата схема на тиристорния FIR, показана на фиг. 1. Съответните времеви диаграми са показани на фиг. 2.
Нулевият селектор се активира, когато мрежовото напрежение премине през нула. Веригата за закъснение след времеви интервал Tz, регулируем от нула до 10 ms, стартира формовчика на импулси, който отваря тиристора. Освен това тиристорът остава отворен, докато токът през него стане по-малък от задържания ток, т.е. почти до края на полуцикъла.
На времедиаграмата Uc е изправеното мрежово напрежение. Un - напрежение на товара. Моментите от време, когато тиристорният ключ е затворен, са маркирани в зелено.
При ниски и средни Tz тиристорният FIR работи доста задоволително, но при големи Tp, близки до продължителността на полупериода на мрежовото напрежение, което съответства на товара, захранван от къси импулси с малка амплитуда, възникват проблеми поради фактът, че не всички видове товари могат да работят нормално с такова захранване. Например, лампите с нажежаема жичка започват да мигат забележимо. В допълнение, при големи Tz, нестабилността на веригата с регулируемо забавяне причинява значителни промени в продължителността на изходните импулси. Наистина, ако Tz, например, в резултат на нагряване на елементите на веригата се увеличи от 9 на 9,5 ms, т.е. с около 5%, тогава продължителността на импулсите при натоварване ще се намали от 1 ms на 0,5 ms, т.е. два пъти. Ако Tz надвишава 10 ms, тогава тиристорът ще се отвори в самото начало на полупериода, което съответства на максималната мощност. Това може да повреди товара, ако не е проектиран за пълно мрежово напрежение.
Друг недостатък на тиристорните FIR е смущението, което възниква при затваряне на ключа и в по-малка степен при отваряне (има предвид работата на FIR при активен товар).
Истинските тиристорни FIR обикновено се правят на симетричен тиристор (триак), поради което не е необходим токоизправител, но разглежданите недостатъци също са им присъщи.
Ако използвате не тиристор като ключ, а мощен MOSFET транзистор с високо напрежение, тогава можете значително да намалите проблемите, които възникват, когато трябва да захранвате товара с ниско напрежение.
Структурна схема на FIR с ключ на полеви транзистор е показана на фиг. 3. Времевите диаграми са показани на фиг. 4.
Компараторът сравнява регулираното напрежение Uop, генерирано от източника на еталонно напрежение, с изправеното мрежово напрежение. Ако мрежовото напрежение е по-малко от референтното, тогава полевият транзистор е отворен, товарът е свързан към мрежата. В противен случай компараторът отваря ключа - няма ток през товара. Очевидно както възходящият, така и низходящият клон на синусоидата ще имат секции, когато транзисторният превключвател е затворен, което е отразено във времедиаграмата. Това ви позволява да прехвърлите необходимата мощност към товара за по-дълго време, отколкото в случай на тиристорен FIR, и съответно да намалите пиковите напрежения и токовете на натоварване.
Електрическата схема на транзистора FIR е показана на фиг. 5.
Регулируемият източник на еталонно напрежение е монтиран върху елементите R1, C1, VD2 и R4. Напрежението +12V от ценеровия диод VD2 също се използва за захранване на чипа DA1.1. Кондензаторът C2 намалява шума, който възниква при въртене на оста на променливия резистор R4. Операционният усилвател DA1.1, използван като компаратор, сравнява референтното напрежение с мрежовото напрежение, подадено към обратния вход от делителя на резистори R2, R3. Полевият транзистор VT1 е превключвател на захранването, управляван от сигнал от изхода на компаратора. Резисторът R8 разтоварва изхода на усилвателя DA1.1 от капацитета на портата-източник на полевия транзистор, освен това, благодарение на този резистор, превключването на VT1 се забавя донякъде, което спомага за намаляване на смущенията.
Първата версия на транзистора FIR съдържаше само тези елементи. Той беше сглобен на макет и се оказа доста функционален, но формата на напрежението върху товара беше значително различна от желаната. Съответната осцилограма е показана на фиг. 6.
Левият пик на формата на вълната, съответстващ на низходящия клон на синусоидата, е значително по-нисък от десния пик, съответстващ на възходящия клон. Това се дължи на забавянето, въведено от компаратора и ключа. Използването на по-бърз операционен усилвател и намаляването на резистора R8 подобрява ситуацията, но не елиминира напълно проблема, освен това авторът наистина искаше да остане в рамките на евтини и достъпни компоненти.
За да се премахне този недостатък, позволява въвеждането на втори компаратор DA1.2 във веригата. Благодарение на веригата за забавяне на елементите VD3, R9, R10 и C3, DA1.2 се задейства след DA1.1 със закъснение от около 100 микросекунди. Това забавяне е напълно достатъчно, така че докато DA1.2 се задейства, преходните процеси, свързани с превключването на DA1.1, имат време да приключат. Напрежението от изхода DA1.2 през резистора R7 се добавя към сигнала, взет от делителя R2, R3. Поради това, както на низходящите, така и на възходящите клонове на синусоидата, компараторът DA1.1 работи малко по-рано - забавянето се компенсира, продължителността и амплитудите на двата пика са изравнени. Осцилограмата за този случай е показана на фиг. 7.
Ако FIR е конфигуриран така, че DA1.1 се задейства близо до горната част на синусоидата (висока мощност при натоварване), тогава забавянето, описано по-горе, не засяга работата на устройството. Това се дължи на факта, че близо до върха на синусоидата скоростта на промяна на мрежовото напрежение се забавя и не настъпва значителна промяна в напрежението по време на времето на забавяне. От друга страна се оказа, че същата причина - бавна промяна на мрежовото напрежение близо до върха на синусоидата - води до автоколебания във верига от два компаратора DA1.1 и DA1.2, обхванати от обратна връзка. Елиминирането на собствените колебания позволява веригата VD3, R9. Благодарение на него кондензаторът C3 се зарежда много по-бързо, отколкото се разрежда. Ако импулсите на изхода на DA1.1 са достатъчно широки, което съответства на голямата амплитуда на импулсите при FIR натоварване, тогава C3 няма време да се разреди - върху него се появява постоянно напрежение, което надвишава напрежението при обратното вход на DA1.2. Компараторът DA1.2 спира да превключва и не възникват автоколебания. Стойностите на резисторите R5, R6, R9 и R10 са избрани така, че блокирането на DA1.2 да се случи, когато амплитудата на импулсите при FIR натоварване е около 150 V.
Устройството е монтирано на макет, чиято снимка не е дадена, защото. в допълнение към описания FIR, на него е сглобено друго устройство, което не е свързано с тази разработка. FIR товарът е нагревател с мощност около 100 VA и работно напрежение 70V. Полевият транзистор е поставен върху радиатор под формата на плоча с площ от 10 квадратни сантиметра. По време на работа почти не се нагрява - очевидно радиаторът може да бъде намален или напълно изоставен.
При отстраняване на грешки и последваща работа на устройството трябва да се внимава. неговите елементи са в контакт с електрическата мрежа.
Настройката на устройството се свежда до избора на резистор R7. FIR трябва да бъде свързан към мрежата 220V (чрез разделителен трансформатор!). Като товар можете да използвате лампа с нажежаема жичка 220V с мощност около 100 VA, поялник и др. Паралелно с товара включете входа на осцилоскопа. Използвайки резистор R4, трябва да зададете амплитудата на импулсите при натоварване от около 50 V. Резисторът R7 трябва да бъде избран така, че амплитудата на импулсите на възходящите и низходящите клонове на синусоидата да са равни. При отклонение на изходното напрежение от 50V равенството на амплитудите на импулсите не трябва да се нарушава значително. За автора при изходно напрежение 20V амплитудите на импулсите се различават с 2V, при 30V - с 1V, при 100V - с 1V.
В заключение посочваме характеристиките на този FIR, които определят възможния обхват. Препоръчително е да се използва за захранване на устройства с ниско напрежение, които по една или друга причина трябва да се захранват от мрежа 220V. Стабилизирането на амплитудата на импулсите на изхода на транзистора FIR значително допринася за това.
Авторът успешно използва 30VA поялник, предназначен за напрежение 27V, както и 6V 0.6VA крушка като товар. Електрическата крушка гори без трептене, яркостта й се регулира плавно от нула до видимо превишаване. Средно вълновият радиоприемник, разположен до това устройство, не реагира на включването му. От това можем да заключим, че има малко ниво на високочестотни смущения.
При захранване от FIR лампа с нажежаема жичка за напрежение 220V се оказа, че при ниски нива на димиране (почти максимална яркост) се получават спонтанни и много забележими промени в яркостта. Анализът на това явление показа, че причината е значителна разлика във формата на мрежовото напрежение от синусоида. Ако прагът на реакция на компаратора падне върху достатъчно разширен плосък връх, който има реалното мрежово напрежение, тогава дори малки промени в стойността на напрежението в мрежата ще причинят значителни колебания в продължителността на импулсите, генерирани от компаратора. Това води до промяна в яркостта на лампата.
По време на разработването и тестването на това устройство се предполага, че товарът може да бъде само активен (резистор, нагревател, лампа с нажежаема жичка). Възможността за използване на транзистор FIR с реактивен товар, както и за зареждане на всякакви батерии, регулиране на скоростта на електродвигатели и др. не е прегледан или тестван.
НЯКОЛКО ПРИНЦИПНИ СХЕМИ НА КОНТРОЛЕРИ ЗА МОЩНОСТ
РЕГУЛАТОР НА МОЩНОСТ НА TRIAC
Характеристиките на предложеното устройство са използването на D-тригер за изграждане на генератор, синхронизиран с мрежовото напрежение, и метода за управление на триака с помощта на единичен импулс, чиято продължителност се контролира автоматично. За разлика от други методи за управление на импулса на триак, този метод не е критичен за наличието на индуктивен компонент в товара. Импулсите на генератора следват с период от около 1,3 s.
Микросхемата DD 1 се захранва от ток, протичащ през защитен диод, разположен вътре в микросхемата между нейните клеми 3 и 14. Той тече, когато напрежението на този терминал, свързан към мрежата чрез резистор R 4 и диод VD 5, надвишава стабилизиращото напрежение на ценеровия диод VD 4 .
К. ГАВРИЛОВ, Радио, 2011, бр.2, с. 41
ДВУКАНАЛЕН РЕГУЛАТОР НА МОЩНОСТ ЗА ОТОПЛИТЕЛНИ УСТРОЙСТВА
Регулаторът съдържа два независими канала и ви позволява да поддържате необходимата температура за различни натоварвания: температурата на върха на поялника, електрическата ютия, електрическия нагревател, електрическата печка и др. Дълбочината на регулиране е 5...95% от мощността захранваща мрежа. Веригата на регулатора се захранва от коригирано напрежение от 9 ... 11 V с трансформаторна изолация от мрежа от 220 V с ниска консумация на ток.
В.Г. Никитенко, О.В. Никитенко, Радиоаматор, 2011, № 4, с. 35
СИМИСТРИСТЪР КОНТРОЛЕР ЗА МОЩНОСТ
Характеристика на този триак контролер е, че броят на полупериодите на мрежовото напрежение, приложени към товара при всяка позиция на управляващия елемент, се оказва четен. В резултат на това не се формира постоянната съставка на консумирания ток и следователно няма намагнитване на магнитните вериги на трансформаторите и електродвигателите, свързани към регулатора. Мощността се регулира чрез промяна на броя на периодите на променливо напрежение, приложено към товара в определен интервал от време. Регулаторът е предназначен за регулиране на мощността на устройства със значителна инерция (нагреватели и др.).
Не е подходящ за регулиране на яркостта на осветлението, защото лампите ще мигат силно.
В. КАЛАШНИК, Н. ЧЕРЕМИСИНОВА, В. ЧЕРНИКОВ, Радиомир, 2011, № 5, с. 17 - 18
РЕГУЛАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ БЕЗ СМУЩЕНИЯ
Повечето стабилизатори на напрежение (мощност) са направени на тиристори според фазово-импулсна верига за управление. Както знаете, такива устройства създават забележимо ниво на радиосмущения. Предложеният контролер е свободен от този недостатък. Характеристика на предложения регулатор е управлението на амплитудата на променливото напрежение, при което формата на изходния сигнал не се изкривява, за разлика от фазово-импулсното управление.
Регулиращият елемент е мощен транзистор VT1 в диагонала на диодния мост VD1-VD4, свързан последователно с товара. Основният недостатък на устройството е ниската му ефективност. Когато транзисторът е затворен, през токоизправителя и товара не протича ток. Ако се приложи управляващо напрежение към основата на транзистора, той се отваря, започва да тече ток през неговата част колектор-емитер, диодния мост и товара. Напрежението на изхода на регулатора (при товара) се увеличава. Когато транзисторът е отворен и в режим на насищане, почти цялото мрежово (входно) напрежение се прилага към товара. Контролният сигнал формира захранване с ниска мощност, монтирано на трансформатор T1, токоизправител VD5 и изглаждащ кондензатор C1.
Променливият резистор R1 регулира базовия ток на транзистора, а оттам и амплитудата на изходното напрежение. Когато плъзгачът на променливия резистор се премести в горна позиция според схемата, изходното напрежение намалява, а в долната позиция се увеличава. Резисторът R2 ограничава максималната стойност на управляващия ток. Диод VD6 защитава управляващия блок в случай на повреда на колекторния възел на транзистора. Регулаторът на напрежението е монтиран върху плоскост от фолио от фибростъкло с дебелина 2,5 мм. Транзисторът VT1 трябва да бъде инсталиран на радиатор с площ най-малко 200 cm2. Ако е необходимо, диодите VD1-VD4 се сменят с по-мощни, например D245A, и също се поставят върху радиатора.
Ако устройството е сглобено без грешки, то започва да работи веднага и не изисква почти никакви настройки. Необходимо е само да изберете резистор R2.
С регулиращ транзистор KT840B мощността на натоварване не трябва да надвишава 60 W. Може да бъде заменен от устройства: KT812B, KT824A, KT824B, KT828A, KT828B с допустима разсейвана мощност от 50 W .; KT856A -75 W.; KT834A, KT834B - 100 W; KT847A-125 W. Допустимо е да се увеличи мощността на натоварване, ако регулиращите транзистори от един и същи тип са свързани паралелно: свържете колекторите и емитерите един към друг и свържете базите чрез отделни диоди и резистори към двигателя с променлив резистор.
Устройството използва малък трансформатор с напрежение на вторичната намотка от 5 ... 8 V. Токоизправителният блок KTs405E може да бъде заменен с всеки друг или сглобен от отделни диоди с допустим прав ток не по-малък от необходимия базов ток на регулиращия транзистор. Същите изисквания важат и за диода VD6. Кондензатор C1 - оксид, например K50-6, K50-16 и др., За номинално напрежение най-малко 15 V. Променлив резистор R1 - всеки с номинална мощност на разсейване от 2 вата. При инсталиране и настройка на устройството трябва да се вземат предпазни мерки: регулаторните елементи са под мрежово напрежение. Забележка: За да намалите изкривяването на синусоидалното изходно напрежение, опитайте се да премахнете кондензатора C1. А. Чекъров
MOSFET регулатор на напрежение - транзистори (IRF540, IRF840)
Олег Белоусов, електротехник, 201 2, № 12, стр. 64 - 66
Тъй като физическият принцип на работа на полеви транзистор с изолирана порта се различава от работата на тиристор и триак, той може многократно да се включва и изключва по време на период на мрежово напрежение. Честотата на превключване на мощните транзистори в тази схема е 1 kHz. Предимството на тази схема е нейната простота и възможността за промяна на работния цикъл на импулсите, като леко се променя честотата на повторение на импулса.
В авторския дизайн са получени следните продължителности на импулса: 0,08 ms, с период на повторение 1 ms и 0,8 ms, с период на повторение 0,9 ms, в зависимост от позицията на плъзгача на резистора R2.
Можете да изключите напрежението при товара, като затворите превключвателя S 1, докато портите на MOSFET транзисторите са настроени на напрежение, близко до напрежението на пин 7 на микросхемата. При отворен превключвател напрежението при натоварване в авторското копие на устройството може да се промени от резистор R 2 в рамките на 18 ... 214 V (измерено от устройство от типа TES 2712).
Схематична диаграма на такъв регулатор е показана на фигурата по-долу. Регулаторът използва домашна микросхема K561LN2, два елемента от която се използват за сглобяване на алтернатор с регулируемо размахване, а четири елемента се използват като токови усилватели.
За да се елиминират смущенията в мрежата 220, се препоръчва да се свърже дросел, навит на феритен пръстен с диаметър 20 ... 30 mm последователно с товара, докато се напълни с 1 mm проводник.
Генератор на ток на натоварване на биполярни транзистори (KT817, 2SC3987)
Бутов А. Л., Радио дизайнер, 201 2, № 7, стр. 11 - 12
За да проверите производителността и да конфигурирате захранващи устройства, е удобно да използвате симулатор на натоварване под формата на регулируем генератор на ток. С помощта на такова устройство можете не само бързо да настроите захранване, стабилизатор на напрежението, но и например да го използвате като стабилен генератор на ток за зареждане и разреждане на батерии, устройства за електролиза, за електрохимично ецване на печатни платки, като стабилизатор на захранващ ток за електрически лампи, за "меко" пускане на колекторни електродвигатели.
Уредът е двуполюсен, не изисква допълнителен източник на захранване и може да се включва в захранващата верига на различни устройства и изпълнителни механизми.
Диапазон на регулиране на тока от 0...0, 16 до 3 A, максимална консумация на мощност (разсейване) 40 W, диапазон на захранващото напрежение 3...30 VDC. Консумацията на ток се регулира от променлив резистор R 6. Колкото по-наляво в диаграмата е плъзгачът на резистора R6, толкова повече ток консумира устройството. При отворени контакти на превключвателя SA 1 резисторът R6 може да настрои консумацията на ток от 0,16 до 0,8 A. При затворени контакти на този превключвател токът се регулира в диапазона от 0,7 ... 3 A.
Чертеж на печатната платка на генератора на ток
Симулатор на автомобилна батерия (KT827)
В. МЕЛНИЧУК, Радиомир, 201 2 , No 1 2 , с. 7 - 8
При преработка на компютърни импулсни захранвания (UPS), устройства за презареждане (зарядни устройства) за автомобилни акумулатори, готовите продукти трябва да бъдат заредени с нещо по време на процеса на настройка. Затова реших да направя аналог на мощен ценеров диод с регулируемо стабилизиращо напрежение, чиято верига a е показана на фиг. 1 . Резисторът R 6 може да регулира стабилизиращото напрежение от 6 до 16 V. Общо са направени две такива устройства. В първия вариант KT 803 се използва като транзистори VT 1 и VT 2.
Вътрешното съпротивление на такъв ценеров диод се оказа твърде високо. И така, при ток от 2 A стабилизиращото напрежение е 12 V, а при 8 A - 16 V. Във втория вариант са използвани композитни транзистори KT827. Тук при ток от 2 A стабилизиращото напрежение беше 12 V, а при 10 A - 12,4 V.
Но при регулиране на по-мощни консуматори, като например електрически котли, триачните регулатори на мощността стават неподходящи - те ще създават твърде много смущения в мрежата. За да разрешите този проблем, е по-добре да използвате регулатори с по-дълъг период на режими ON-OFF, което ясно елиминира появата на смущения. Показан е един от вариантите на схемата.
