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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива От хронической боли поможет нейростимуляция 14.05.2012 Специалисты клиники IPMC разработали уникальную технологию стимуляции спинного мозга, которая избавляет пациентов даже от тяжелых хронических болей. В 2011 году новая технология была одобрена американским Управлением по контролю за продуктами и лекарствами и сегодня она используется в клиниках США. Для "выключения" боли применяется тонкий гибкий зонд, который вводится в определенную область спинного мозга через небольшой прокол в коже. Зонд с помощью генератора электрических импульсов снижает болевые ощущения на 75 % и более. До сих пор для лечения острых хронических болей использовались химические обезболивающие препараты, которые со временем теряют эффективность и вызывают привыкание. Новая технология не использует никаких вредных веществ и не имеет вредных побочных эффектов. При этом, в отличие от обезболивающих препаратов, имплантат приносит не временное облегчение, а действует постоянно. Первоначально кратковременные сеансы обезболивания проводятся в течение 3-6 дней с помощью временного имплантата. По словам врачей, после включения прибора часто доводится слышать вздох облегчения пациента - боль снимает как рукой. В случае если человек страдает постоянной болью, можно использовать постоянный носимый имплантат в виде зонда, соединенного с аккумулятором. По словам больных, включение генератора электрических импульсов похоже на самый лучший массаж, который мгновенно заглушает боль. Одна из пациенток, Мэгги Пелер, более 10 лет мучилась от невыносимой боли в ноге. После того, как Мэгги поучаствовала в программе испытания новой технологии и в течение 5 дней использовала новый зонд, она 'поняла, какие страдания преследовали ее все эти годы, и как хорошо жить без них'. В настоящее время она хочет получить постоянный имплантат, чтобы использовать его непрерывно. По всему миру таких пациентов миллионы, не говоря уже о временных травмах, связанных с острыми болевыми ощущениями. Новая технология стимуляции спинного мозга может существенно облегчить жизнь таких людей и повысить качество их жизни.

Другие интересные новости:

▪ LOG114 - новый логарифмический усилитель

▪ Интеллектуальная антенна временной синхронизации для GPS

▪ Texas Instruments выпустит чипы ULP Bluetooth

▪ Acer станет конкурентом Asustek на рынке бюджетных ноутбуков

▪ Процессор Toshiba для носимой электроники

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Конституционное право Российской Федерации. Конспект лекций

▪ статья У кого рога закручены винтом? Подробный ответ

▪ статья Оператор стиральных машин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Ветрогенератор из ведра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Системы заземления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026