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:

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 Названа причина сотрясения мозга 30.03.2018 Травмы головы заставляют разные зоны мозга вибрировать с разными частотами, которые и повреждают мозговые ткани. Все знают, что от сильного удара по голове случается сотрясение мозга. Считается, что непосредственная причина сотрясения - столкновение самого мозга с черепом, и это кажется вполне очевидным. Однако на самом деле сотрясение можно получить не только при прямом столкновении с каким-то предметом, но и, например, при сильном и резком повороте головы. Наконец, медики знают, что повреждения при травмах черепа появляются не только на поверхности, но и в глубине мозга; например, при сотрясении может пострадать мозолистое тело - сплетение нервных волокон, соединяющее левое и правое полушария. Словом, механизм сотрясения на самом деле сложнее, чем кажется на первый взгляд, и ученые из Стэнфорда решили разобраться в нем подетальнее. Для этого несколько десятков игроков в американский футбол снабдили акселерометрами и гироскопами, которые крепились к капам - специальным приспособлениям из гибкой пластмассы, надеваемым на зубы, чтобы защитить их от спортивных травм. Игроки в игре постоянно сталкиваются друг с другом, и таких столкновений удалось записать 189 (из которых два закончились настоящим сотрясением мозга). Информацию, которую удалось собрать с акселерометров и гироскопов, проанализировали вместе с данными о состоянии поврежденных мозговых тканей, собранных преимущественно у покойников. Каждый сильный удар по голове заставляет мозг вибрировать с разными частотами; сильнее всего оказываются вибрации с частотой 30 герц. Энергия удара поглощается такими микродвижениями, которые длятся всего лишь доли секунды. Однако чем сильнее удар, тем больше разных колебательных частот возникает в мозге, и повреждения возникают как раз потому, что мозговые зоны, которые находятся рядом, вибрируют с разными частотами. Например, если удар оказался достаточно силен, чтобы человек потерял сознание, мозолистое тело в его мозге будет трястись более частой дрожью, чем то, что вокруг него. Хотя растяжения и сжатия мозговых тканей, трясущихся не в унисон, длятся очень и очень недолго, этого все равно достаточно, чтобы причинить мозгу неприятности.

Другие интересные новости:

▪ Устройства PQI Air Drive обеспечивают совместный доступ к данным на карте памяти

▪ Ловля микробов на магнит

▪ Карта памяти SanDisk Extreme PRO CFast 2.0 500 МБ/с

▪ Атомарное телевидение

▪ Кислород на Марсе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заземление и зануление. Подборка статей

▪ статья Чарльз Лэм. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько у вас ноздрей? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела аренды. Должностная инструкция

▪ статья Радиоэлектронная охрана поселка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сладкие чудеса. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026