Регулятор мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

Описываемое ниже устройство предназначено для плавного регулирования мощности нагрузки, которой могут быть лампа накаливания, электропаяльник, коллекторный электродвигатель. Особенность регулятора в том, что он может управлять нагрузкой мощностью менее 0,5 Вт. Обычные симисторные и тринисторные фазовые регуляторы редко способны корректно работать с нагрузкой мощностью менее 5...15 Вт.

Схема предлагаемого фазового регулятора мощности показана на рис. 1. Напряжение сети переменного тока 220 В поступает на нагрузку через плавкую вставку FU1, дроссель L1 и мощный высоковольтный симистор VS1. Фаза открывания симистора зависит от положения движка переменного резистора R11: чем меньше его введенное сопротивление, тем раньше открывается симистор в каждом полупериоде сетевого напряжения и тем большая мощность поступает в нагрузку.

Рис. 1. Схема фазового регулятора мощности (нажмите для увеличения)

На транзисторах VT3-VT5 и резисторах R10, R12 собран аналог низковольтного динистора. Когда напряжение на конденсаторе C2 становится больше 9 В, через эмиттерный переход транзистора VT4, работающего в режиме обратимого пробоя, начинает протекать ток, в результате чего транзисторы VT3, VT5 лавинообразно открываются, конденсатор С2 разряжается через токоограничивающий резистор R8 и эмиттерный переход транзистора VT1. Высоковольтные транзисторы VT1, VT2 включены по схеме аналога маломощного тринистора с малым током удержания. При разрядке конденсатора C2 через открытые транзисторы VT3, VT5 лавинообразно открываются транзисторы VT1, VT2 и ток в цепи управляющего электрода симистора VS1 резко возрастает. В результате он открывается, и напряжение питания поступает на нагрузку. Если ее мощность относительно небольшая, то симистор закроется, а напряжение на нагрузку будет поступать через открытые транзисторы VT1, VT2, токоограничивающий резистор R4 и диоды выпрямительного моста VD5. Когда движок резистора R11 установлен в положение минимального сопротивления и на нагрузку поступает максимальная мощность, действующее напряжение на нагрузке меньше сетевого на 2,5 В.

Большинство деталей устройства размещены на монтажной плате размерами 36x25 мм (рис. 2), монтаж двусторонний навесной. В конструкции можно применить постоянные резисторы МЛТ, С1-4 и другие, в том числе для поверхностного монтажа. Резистор R4 составлен из четырех соединенных параллельно резисторов типоразмера 1206 (для поверхностного монтажа) сопротивлением 1 кОм. Переменный резистор R11 - любой малогабаритный сопротивлением 330-470 кОм с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка. Конденсатор C1 - высоковольтный керамический, C2 - оксидный, керамический или малогабаритный пленочный. Его емкость подбирают такой, чтобы поступающее на нагрузку минимальное действующее напряжение переменного тока находилось в пределах30...50 В. При избыточной емкости этого конденсатора и максимальном сопротивлении резистора R11 подключенная к выходу устройства в качестве нагрузки лампа накаливания может мигать.

Рис. 2. Монтажная плата устройства

Диоды 1N914 заменимы любыми из 1 N4148, 1SS244, КД521А-КД521Д, КД522А, КД522Б, диодный мост КЦ407А - мостом Кц422Г или собранным из четырех диодов с прямым током 1 А и обратным напряжением не менее 600 В (1 N4007, КД243Д, КД247Д). Вместо светодиода L-383SGWT (в плоском корпусе) подойдет любой другой общего применения непрерывного свечения, желательно с повышенной светоотдачей. Яркость свечения этого светодиода меняется в зависимости от положения движка резистора R11 даже в отсутствие нагрузки.

Вместо высоковольтного транзистора BF420 можно применить BF393, MJE340, KF13001, MJE13001, MPSA-42,2N6517, а вместо BF421 - BF493, MJE350, 2N6520. Транзисторы 2SC3199 заменимы любыми из 2SC2787, 2SC3488, 2SD1020, а также серий КТ315, КТ358, а транзистор 2SA1048 - любым из 2SA1150, 2SA1378 и серий КТ361, КТ209. Возможная замена симистора BT138-800 - MAC320A8FP MAC320A6FP MAC320A10FP, MAC228-6FP, MAC228A6FP, MAC228-8FP, MAC228A8FP, MAC212A8FP, MAC212A10FP. Симистор работает без теплоотвода. Дроссель L1 - малогабаритный промышленного изготовления с обмоткой сопротивлением не более 0,1 Ом.

После проверки смонтированной платы на работоспособность монтаж с обеих сторон покрыт лаком (можно использовать лак ХВ-784). В качестве основы конструкции автор применил миниатюрный корпус размерами 55x28x20 мм (без выступающих штырей вилки) от зарядного устройства для мобильных мультимедийных аппаратов (рис. 3). Плавкая вставка FU1 размещена между штырями сетевой вилки. Там же установлен конденсатор C1, на который надет изоляционный чехол. Светодиод HL1 приклеен клеем "Квинтол" к внутренней поверхности верхней крышки корпуса. Переменный резистор R11 закреплен на боковой стенке корпуса устройства. На вал резистора надета ручка из изоляционного материала, металлический корпус оставлен неподключенным. Если в корпусе устройства найдется достаточно места, можно применить переменный резистор, совмещенный с выключателем питания.

Рис. 3. Основа конструкции

Незначительно изменив конструкцию, с помощью такого регулятора можно управлять нагрузкой мощностью до нескольких киловатт. Для этого симистор VS1 устанавливают на теплоотвод, а плавкую вставку и сетевой фильтр рассчитывают на соответствующий нагрузке максимальный ток. Для уменьшения электрических помех, создаваемых работающим регулятором, следует применить более совершенный сетевой LC-фильтр.

Собирая регулятор в другом корпусе, следует помнить, что все его элементы находятся под опасным напряжением сети 220 В, поэтому необходимо принять меры, исключающие возможность случайного прикосновения к ним.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Оживление мамонтов 13.09.2021 Американская бионаучная и генетическая компания Colossal решила воскресить шерстистого мамонта и уже сумела собрать на свой проект 15 млн. Спустя десять тысяч лет после того, как эти гиганты исчезли с лица Земли, ученые решили приступить к реализации амбициозного проекта по возвращению их в арктическую тундру. Как заявляют авторы проекта, их цель - создать стойкого к холоду слона, но он будет выглядеть и вести себя как мамонт, то есть функционально будет эквивалентен мамонту. Предполагается, что данные гибридные виды будут хорошо себя чувствовать при температуре -40 °C. Чтобы создать гибрид слона и мамонта, генетикам сначала нужно будет секвенировать геном шерстистого мамонта по хорошо сохранившемуся экземпляру, например извлеченному после замораживания в вечной мерзлоте. После сравнения древнего генома с геномом азиатских слонов можно идентифицировать части ДНК, которые кодируют адаптацию мамонта к холодному климату - такие как волосы, изолирующие слои жира и холодостойкая кровь. Затем этот полезный генетический материал будет добавлен к стволовым клеткам азиатского слона, созданным путем модификации клеток кожи животных, с помощью инструмента редактирования генов CRISPR-Cas9 и имплантирован в яйцеклетку азиатского слона. Это яйцо затем будет стимулировано в эмбрион и доведено до срока беременности либо суррогатной матери-слонихе, либо, в качестве альтернативы, в искусственной матке. Появления первых детенышей можно ожидать уже через шесть лет, утверждают исследователи. Отметим, что практические аспекты и этика возрождения вымерших видов, таких как шерстистый мамонт, активно обсуждаются уже более десяти лет. При этом даже предполагая, что создание гибридов слон-мамонт возможно, ученые высказывают определенный скептицизм относительно того, что это будет лучшим способом восстановления арктической тундры. Скептики считают, что это не просто масштабный эксперимент, а к тому же он займет много времени, поскольку будущим мамонтам будет требоваться порядка 30 лет, чтобы вырасти до зрелости.

Другие интересные новости:

▪ Силовые виды спорта детям не подходят

▪ Монитор с изогнутым экраном Dell UltraSharp 40 Curved

▪ Новая система для нанотераностики

▪ Вода из воздуха

▪ Электронное противоукачивание в самоуправляемых автомобилях

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Жан-Франсуа Лиотар. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто является рекордсменом по глубине погружения среди морских млекопитающих? Подробный ответ

▪ статья Экскурсовод. Должностная инструкция

▪ статья Электронасосы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения для батарейной аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025