Симисторный регулятор мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство (рис.1) представляет собой фазовый регулятор мощности, способный работать с нагрузкой от нескольких ватт до единиц киловатт.

(нажмите для увеличения)

Эта конструкция представляет собой переработку ранее разработанного устройства [1]. Применение другой элементной базы позволило упростить силовой узел конструкции, повысить надежность и улучшить эксплуатационные характеристики регулятора. Как и в прототипе, в этом регуляторе имеется плавная и ступенчатая регулировка поступающей на нагрузку мощности. Кроме того, в любой момент (не трогая ручки регулятора) устройство можно перевести в режим работы, когда на нагрузку поступает почти 100% мощности. При этом практически отсутствуют радиопомехи.

Силовой ключ построен на мощном симисторе VS2. Минимальная мощность подключаемой нагрузки может быть от 3 до 10 Вт. максимальная (1,5 кВт) ограничена типом используемого симистора, условиями его охлаждения и конструкцией помехоподавляющих дросселей. На маломощных транзисторах VT3, VT4 собран аналог однопереходного транзистора, который армирует короткие импульсы, открывающие маломощный высоковольтный тиристор VS1. Мощность, поступающая на нагрузку, зависит от сопротивления переменного резистора R6. Открывшийся маломощный тиристор, в свою очередь, открывает мощный симистор VS2. Через открывшийся симистор на нагрузку поступает напряжение питания.

Чтобы иметь возможность, например, на время уменьшить яркость свечения лампы или температуру паяльника. а затем вернуться к прежнему установленному значению, на микросхеме DD1 построен узел ступенчатого управления мощностью. При первом нажатии на кнопку SB1 триггер DD1.2 переключается, на выходе 1 DD1.2 появляется высокий логический уровень напряжения, транзистор VT2 открывается и шунтирует цепь ограничения амплитуды сетевого напряжения VD2-HL2. Мощность, подаваемая на нагрузку, ступенчато снижается, зажигается желтый светодиод HL1. Величина, на которую понижается мощность, зависит от сопротивления R4.

Если еще раз нажать на SB1, то триггер DD1.2 вернется в прежнее состояние, загорится красный светодиод HL2, и нагрузка вновь станет работать на ранее установленной мощности. Следует отметить, что если движок R6 находится в верхнем по схеме положении, и на нагрузку подается около 100% мощности, светодиод HL2 не светится. Тумблером SA1 можно в любой момент заставить регулятор отдавать в нагрузку максимальную мощность.

Транзистор VT1 включен как маломощный стабилитрон и ограничивает напряжение питания микросхемы на уровне 6. 8 В. Для ступенчатого управления мощностью можно задействовать и второй, оставшийся свободным, триггер микросхемы DD1, включив его аналогично триггеру DD1.2. Таким образом, можно получить разные весовые коэффициенты ступенчатого понижения мощности, если взять резисторы R4 (R4") разных сопротивлений.

Устройство собрано на печатной плате (рис.2).

В устройстве можно использовать постоянные резисторы типа С2-23, МЛТ, ОМЛТ соответствующей мощности. Переменный резистор R6 - СПЗ-12 (совмещенный с выключателем питания SA2). Обе группы контактов выключателя соединены параллельно. Можно установить и переменный резистор сопротивлением 100 кОм. Конденсатор С1 - К53-30. К53-19 или импортный аналог К50-35 с малым током утечки; С4 - К73-9. К73-17; С5 - пленочный, К73-16, К73-17, К78-2 на напряжение не менее 630 В. На месте Сб. С7 установлены малогабаритные импортные керамические конденсаторы, рассчитанные на работу при напряжении 250 В. Остальные конденсаторы - керамические, К10-176, КМ-5, КМ-6 или аналоги.

Вместо диода КД243Ж можно использовать любой из серий КД102, КД105, КД209. КД221,1N400X. Вместо диодного моста КЦ422Г подойдут КЦ407А. DB104. W04M и другие на рабочее напряжение не менее 400 В и ток 0,3 А. Светодиоды можно взять любые. подходящие по габаритам, яркости и цвету свечения, например, серий КИПД21, КИПД35. КИПД40. L-1503. Транзисторы КТ315А заменимы на любые из серий КТ312, КТ315, КТ3102, SS8050, SS9014; КТ361 - на КТ3107, SS8550, SS9012 с любым буквенным индексом. Полевой n-канальный транзистор обогащенного типа можно заменить на любой из серий КП501, КП502. КП504, BSS88. ZVN2120. При заменах транзисторов учитывайте различия в их цоколевках. Вместо VT1 можно установить стабилитрон, рассчитанный на работу при токе стабилизации до 1 мА. например, КС175Ц, 2С175Ц1, КС182Ц1. КМОП микросхему DD1 можно заменить на 564ТМ2, КР1561ТМ2, CD401 ЗА.

Импортный тиристор MCR100-8 можно заменить на MCR100-6 с любыми буквенными индексами. Симистор ВТ139Х-800 рассчитан на ток нагрузки до 16 А и рабочее напряжение до 800 В. Его можно заменить, например, на ВТ139Х-600, 2N6405. MAC16N. Симистор устанавливается на ребристый или штыревой теплоотвод, на площади которого желательно не экономить. С удачно подобранным теплоотводом температура корпуса симистора не должна превышать 60°С при работе регулятора с максимально допустимой мощностью.

Дроссели LC-фильтров для нагрузки мощностью до 1,5 кВт можно намотать на кольцах К32х16x8 из низкочастотного феррита М2000НН. Дроссель L1 содержит 45 витков провода ПЭВ-2 00,75 мм. Двухобмоточный дроссель L2 содержит 24 витка сложенного вдвое многожильного монтажного провода МГТФ. Перед укладкой обмоток острые кромки колец затупляют напильником, а кольца обматывают лавсановой или хлопчатобумажной изоляционной лентой. Готовые дроссели пропитывают трансформаторным лаком КО-916 или аналогичным.

Налаживание правильно собранного устройства сводится к подбору сопротивления R7 и (в небольших пределах) емкости конденсатора С4 так, чтобы добиться возможно более раннего открывания симистора при максимальной мощности. Чем больше будет сопротивление R6, тем меньшей емкости потребуется С4. При достаточно точном подборе этих элементов симистор VS2 будет открываться при амплитуде сетевого напряжения 10...12 В. Желающие усовершенствовать устройство могут дополнить его несложным акустическим реле, например, из [3,4]. которое будет дублировать функции кнопки SA1.

Литература

1. А.Бутов. Возрождение тиристорного регулятора. - Радиомир, 2003, №1, с.21.
2. А.Бутов. Возрождение тиристорного регулятора мощности. - Радиомир, 2002, №10, с.15.
3. А.Бутов. Комбинированный регулятор мощности. - Радиомир, 2003, №4, с.19.
4. А.Бутов. Акустическое реле. - Схемотехника, 2002. №3, с.2.
5. А.Бутов. Регулятор мощности для настольной лампы. - Радиомир, 2004. №6, с.15.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославской области

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Влияние беременности на биологический возраст женщины 17.03.2024 Наблюдения за женщинами в период беременности и после него показали, что процесс вынашивания ребенка влияет на ДНК женщины, делая ее биологически старше на два года. Тем не менее, открыто, что через несколько месяцев после родов возможно предотвратить и даже уменьшить этот эффект, снижая биологический возраст на несколько лет. Полученные результаты согласуются с предыдущими исследованиями на животных и небольшой группе людей, и они помогут лучше понять процессы старения у человека. Результаты найчной работы указывают на значительное влияние беременности на биологический возраст женщин. Наблюдения показывают, что процесс вынашивания ребенка ускоряет старение организма, делая женщину биологически старше на несколько лет. Тем не менее, после родов возможно предотвратить или даже уменьшить этот эффект, что открывает новые перспективы в изучении процессов старения и омоложения. Дальнейшие исследования с большим количеством участников позволят более точно определить механизмы, лежащие в основе этих изменений, что может привести к разработке новых методов поддержания здоровья женщин в период беременности и после него. Международная группа ученых провела исследование о влиянии стресса во время беременности на биологический возраст, который отражает износ организма по сравнению со среднестатистическими показателями для человека того же возраста. Для этого была проанализирована кровь 119 женщин на разных стадиях беременности и через три месяца после родов. Выяснилось, что за период беременности биологический возраст женщин увеличился на 1,2-2,5 года. Это означает, что процесс старения ускоряется во время беременности. Однако после родов женщины испытывали обратный процесс и иногда становились моложе на 3-8 лет по меркам биологического возраста. Больший эффект был у женщин, кормивших грудью исключительно грудным молоком, а меньший - у женщин с ожирением до беременности. Хотя ученые не знали точного биологического возраста женщин до беременности, предполагается, что он был выше, чем после нее, что может свидетельствовать не только о возвращении к прежнему состоянию, но и о моложении организма. Следующие исследования будут проводиться с большим числом участников для более точного анализа.

Другие интересные новости:

▪ Сверхтонкая кнопка от Panasonic

▪ Вакуумные жесткие диски

▪ Внешний аккумулятор Meizu емкостью 10 000 мАч с технологией быстрой зарядки

▪ Твердотельные накопители SanDisk X210 со скоростью чтения 505 МБ/с

▪ Дизель на кофейной гуще

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Средний человек. Крылатое выражение

▪ статья Как долго кельты живут в Британии? Подробный ответ

▪ статья Подснежник. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме TA8205. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Организация и эксплуатация электроустановок. Требования к персоналу и его подготовка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025