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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Гибкий аккумулятор 22.01.2013 Ученые из Ульсанского национального научно-технического института (Южная Корея) объявили о разработке "жидкостноподобного" полимерного электролита, на основе которого можно создавать гибкие элементы питания, то есть аккумуляторные батареи. Авторы проекта подчеркивают, что гибкая батарея в эксплуатации ведет себя стабильнее традиционных аккумуляторов. Разработчики напомнили, что обычные литий-ионные элементы питания содержат жидкие электролиты, с которыми связываются серьезные проблемы безопасности. Разделяющая электролиты пленка может расплавиться под воздействием высокой температуры, в результате чего положительный и отрицательный элементы вступают в прямой контакт. А это, в свою очередь, может вызвать возгорание или даже взрыв. Появление гибких элементов питания необходимо для дальнейшей разработки гибких электронных устройств, сегодня это одно из наиболее перспективных направлений. В частности, компания Samsung уже несколько лет интригует публику прототипами гибких дисплеев на многочисленных выставках высоких технологий, однако массовое производство таких панелей пока еще не стартовало. К революции готова и компания Corning, производитель защитных панелей Gorilla Glass, в настоящий момент идет работа над гибкими защитными панелями Willow.

Другие интересные новости:

▪ Быстрое биотопливо из водорослей

▪ Монитор BenQ EW3270U

▪ Гигроскопичность гиалуроновой кислоты преувеличена

▪ Накопители третьего тысячелетия

▪ Наручная видеокамера

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Рональд Уилсон Рейган. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как погибла империя инков? Подробный ответ

▪ статья Педальный самокат. Личный транспорт

▪ статья Цветомузыкальное устройство на лампах дневного света. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой радиоприемник коротковолновика-наблюдателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026