Трехканальный регулятор мощности с ШИМ модуляцией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

Существующие тиристорные регуляторы мощности работают по принципу отсечения части синусоиды, и могут работать только при питании переменным напряжением, к тому же необходима привязка к моменту перехода напряжения через ноль. А если сеть имеет значительные помехи, то стабильная работа данного регулятора вообще не возможна. Иногда необходима частота на нагрузке больше чем 50...100 Гц.

Предлагаемый регулятор мощности работает по принципу ШИМ модуляции постоянного напряжения (см. рисунок).

(нажмите для увеличения)

Выходной ток в нагрузке зависит только от скважности импульсов, точность которых в основном зависит от стабильности задающего генератора и линейности генератора пилообразного напряжения. Задающий генератор собран на микросхеме D1.1, D1.2, резисторах R1, R2 и конденсаторах C1, С2. От номинала и стабильности дискретных деталей зависит частота генератора. В данном случае на выходе имеем меандр с частотой следования 66 кГц. Если необходима большая стабильность, то можно использовать генератор на большую частоту с последующим делением с помощью счетчиков. На микросхеме D1.3, резисторе R3 и конденсаторе С3 выполнена схема простого формирователя пилообразного напряжения. На компараторах D3, D1.4 и R4 (первый канал), D4, D1.5 и R11 (второй канал), D5, D1.6 и R12 (третий канал) собраны ШИМ модуляторы.

Микросхемы D2.1, D6, D7.1, D7.2 служат в качестве коммутаторов верхних и нижних ключей каналов 1 -3. Драйвер трех ключей D10 служит для управления верхними VT1-VT3 и нижними VT4-VT6 транзисторами. На резисторах R20-R24 и конденсаторе С19 выполнена схема защиты от превышения потребляемой мощности всей нагрузкой. При перегрузке зажигается светодиод HL4. Задатчиками мощности в нагрузке служат потенциометры R6, R8, R10. Микросхема драйвера запитывается через 15-вольтовый стабилизатор напряжения D9, а вся цифровая часть - с микросхемы D8.

Детали. В качестве трансформатора Т1 можно использовать любой, мощностью 2...5 Вт и напряжением вторичной обмотки 18...25 В. Для управления большей мощностью транзисторы VT1-VT6 необходимо заменить транзисторами IGBT типа IRGBC20KD2-S, IRGBC30KD2S и установить их на радиатор, а также увеличить емкости С6, С7 и вместо VD1-VD4 использовать более мощные. В качестве токового шунта R20 использован отрезок провода из константана диаметром 1 мм. Резистор R23 типа СП5-2. Резисторы R6, R8, R10 типа СПЗ-4ам. Все остальные резисторы типа МЯТ 0,125. Постоянные конденсаторы керамические низковольтные, кроме С10, С13, С25 (они рассчитаны на 50 В). Конденсаторы С8, С9 на напряжение 1 кВ, их необходимо расположить в непосредственной близости от транзисторов. Электролитические конденсаторы типа К50-35.

Наладка сводится к подбору сопротивления резистора R3 по наибольшей линейности пилообразного напряжения на входе 3 (D3). Резистором R23 необходимо установить порог, при котором сработает защита.

Данный трехканальный регулятор можно использовать как выходной узел цветомузыкальной установки, для этого на входы 4 компараторов надо подать напряжение с полосовых фильтров. Также необходимо в целях электробезопасности развязать УНЧ и устройство с помощью трансформатора или шести оптронов, включенных между выходами D6, D7 и входами 2-7 (D10).

Можно также поэкспериментировать и включить вместо ламп накаливания лампы дневного света через дроссели [1]. Возможно, яркость свечения в некоторой степени будет зависеть от длительности ШИМ импульсов. Данное устройство можно использовать как трехканальный цифровой усилитель, работающий в классе D [2].

Литература:

1. Таразов А. Высокочастотный блок питания люминесцентной лампы//Радио. - 2003. - №5. - С. 42.
2. Абрамов С. Цифровой стереофонический усилитель низкой частоты//Радиаматор. - 2004. -№11. - С. 10.

Автор: С.М. Абрамов

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Радиоуправляемые ферменты 02.12.2018 Белки-ферменты выполняют в наших клетках всю биохимическую работу, но сами ферменты могут работать только в строго определенных условиях. Поэтому ускорить, "усовершенствовать" ферментативную реакцию бывает очень сложно. Например, мы предполагаем, что если повысить температуру, реакция пойдет быстрее, однако фермент не разрешает так сделать. Как и у любого белка, у фермента есть определенная пространственная структура, от которой зависит его функция. Трехмерная структура удерживается физико-химическими связями внутри белковой молекулы, которые могут нарушиться, если температура станет выше оптимальной. Ученые из Университета ИТМО нашли способ повысить эффективность ферментов, не разрушая их. Были исследованы наночастицы с ферментами внутри: белки заключены в жесткий пористый каркас из наночастиц магнетита. Частицы можно нагреть радиоизлучением - нагревшись, они передают часть энергии ферменту, который от этого начинает работать быстрее, в то время как жесткий каркас ограничивает подвижность разных частей белковой молекулы, не давая ей утратить рабочую форму. В экспериментах с ферментом карбоангидразой, которая в обычных условиях чувствительна к температуре, скорость реакции удалось увеличить в 4 раза, сохранив работоспособность фермента. Радиоизлучение легко проникает в живые ткани и безвредно для организма. То есть с его помощью можно управлять активностью ферментов в организме и корректировать метаболизм клеток. Авторы работы планируют в ближайшее время опробовать свой подход с наночастицами на других ферментах и попытаться с их помощью повлиять на жизнедеятельность бактерий или клеток - например, заставить их делиться быстрее или медленнее.

Другие интересные новости:

▪ Новые чипсеты синхронных повышающих преобразователей напряжения

▪ Нобелевские лауреаты стареют

▪ Церкви Галлея

▪ Ноутбук LG Gram Style

▪ Шум портит вкус еды

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Наркомания и токсикомания: проблемы борьбы с ними, профилактика. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какая разница между съедобными грибами и поганками? Подробный ответ

▪ статья Требования к хранению и транспортированию исходных материалов, готовой продукции и отходов производства

▪ статья Автоматическое включение габаритных огней в автомобиле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Motorola T191. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026