Все о тиристорных регуляторах мощности

Тиристорный регулятор мощности — электронная схема позволяющая изменять подводимую к нагрузке мощность путём задержки включения тиристора на полупериоде переменного тока.

Тиристорные регуляторы мощности являются одной из самых распространенных радиолюбительских конструкций, и в этом нет ничего удивительного. Ведь всем, кто когда-нибудь пользовался обычным 25 — 40 ваттным паяльником, способность его к перегреванию даже очень известна. Паяльник начинает дымить и шипеть, потом, достаточно скоро, облуженное жало выгорает, становится черным. Паять таким паяльником уже совсем невозможно.

И вот тут на помощь и приходит регулятор мощности, с помощью которого можно достаточно точно выставить температуру для пайки. Ориентироваться следует на то, чтобы при касании паяльником куска канифоли она дымила ну, так, средне, без шипения и брызг, не очень энергично. Ориентироваться следует на то, чтобы пайка получалась контурной, блестящей.

Конечно, современные паяльные станции оснащены паяльниками с термостабилизацией, цифровой индикацией и регулировкой температуры нагрева, но они слишком дороги по сравнению с обычным паяльником. Поэтому, при незначительных объемах паяльных работ, вполне можно обойтись обычным паяльником с тиристорным регулятором мощности. При этом качество пайки, может быть не сразу, получится отличным, — достигается практикой.

Другая область применения тиристорных регуляторов это управление яркостью светильников. Такие регуляторы продаются в магазинах электротоваров в виде обычных настенных выключателей с крутящейся ручкой. Но вот тут-то покупателя и подстерегает засада: современные энергосберегающие лампы (часто в литературе их называют компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)) просто не хотят работать с такими регуляторами.

Такой же непредсказуемый вариант получится и в случае регулирования яркости светодиодных ламп. Ну, не предназначены они для такой работы и все тут: выпрямительный мост с электролитическим конденсатором, расположенный внутри КЛЛ, просто не даст работать тиристору. Поэтому регулируемый «ночник» с таким регулятором можно создать только с использованием лампы накаливания.

Однако, здесь следует вспомнить про электронные трансформаторы, предназначенные для питания галогенных ламп, а в радиолюбительских конструкциях в самых разных целях. В этих трансформаторах после выпрямительного моста почему-то, видимо в целях экономии, или просто для уменьшения габаритов, не устанавливается электролитический конденсатор. Именно эта «экономия» позволяет регулировать яркость ламп с помощью тиристорных регуляторов.

Если напрячь фантазию, то можно найти еще немало областей, где требуется применение тиристорных регуляторов. Одна из таких областей это регулирование оборотов электроинструмента: дрелей, болгарок, шуроповертов, перфораторов и т.д. и т.п. Естественно, что тиристорные регуляторы находятся внутри инструментов, работающих от сети переменного тока. 

 Весь такой регулятор встроен в кнопку управления и представляет собой небольших размеров коробочку, вставляемую в рукоятку дрели.

Степень нажатия на кнопку определяет частоту вращения патрона. В случае выхода из строя меняется вся коробочка сразу: при всей кажущейся простоте конструкции такой регулятор абсолютно не пригоден для ремонта.

В случае инструментов, работающих на постоянном токе от аккумуляторов, регулирование мощности производится с помощью транзисторов MOSFET методом широтно-импульсной модуляции. Частота ШИМ достигает нескольких килогерц, поэтому сквозь корпус шуроповерта можно услышать писк высокой частоты. Это пищат обмотки двигателя.

Но в этой статье будут рассмотрены только тиристорные регуляторы мощности. Поэтому, прежде, чем рассматривать схемы регуляторов, следует вспомнить, как же работает тиристор.

Чтобы не усложнять рассказ, не будем рассматривать тиристор в виде его четырехслойной p-n-p-n структуры, рисовать вольтамперную характеристику, а просто на словах опишем, как же он, тиристор, работает. Для начала в цепи постоянного тока, хотя в этих цепях тиристоры почти не применяются. Ведь выключить тиристор, работающий на постоянном токе достаточно сложно. Все равно, что коня на скаку остановить.

И все же большие токи и высокие напряжения тиристоров привлекают разработчиков различной, как правило, достаточно мощной аппаратуры постоянного тока. Для выключения тиристоров приходится идти на различные усложнения схем, ухищрения, но в целом результаты получаются положительными.

Обозначение тиристора на принципиальных схемах показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Тиристор

Нетрудно заметить, что по своему обозначению на схемах, тиристор очень похож на обычный диод. Если разобраться, то он, тиристор, тоже обладает односторонней проводимостью, а следовательно, может выпрямлять переменный ток. Вот только делать это он будет лишь в том случае, когда на управляющий электрод подано относительно катода положительное напряжение, как показано на рисунке 2. По старой терминологии тиристор иногда называли управляемым диодом. Покуда не подан управляющий импульс, тиристор закрыт в любом направлении.

Рисунок 2. 

Как включить светодиод

Здесь все очень просто. К источнику постоянного напряжения 9В (можно использовать батарейку «Крона») через тиристор Vsx подключен светодиод HL1 с ограничительным резистором R3. С помощью кнопки SB1 напряжение с делителя R1, R2 может быть подано на управляющий электрод тиристора, и тогда тиристор откроется, светодиод начинает светиться.

Если теперь отпустить кнопку, перестать ее удерживать в нажатом состоянии, то светодиод должен продолжать светиться. Такое кратковременное нажатие на кнопку можно назвать импульсным. Повторное и даже многократное нажатие этой кнопки ничего не изменит: светодиод не погаснет, но и не станет светить ярче или тусклее.

Нажали – отпустили, а тиристор остался в открытом состоянии. Причем, это состояние является устойчивым: тиристор будет открыт до тех пор, пока из этого состояния его не выведут внешние воздействия. Такое поведение схемы говорит об исправном состоянии тиристора, его пригодности для работы в разрабатываемом или ремонтируемом устройстве.

Маленькое замечание

Но из этого правила часто случаются исключения: кнопку нажали, светодиод зажегся, а когда кнопку отпустили, то погас, как, ни в чем не бывало. И в чем же тут подвох, что сделали не так? Может кнопку нажимали недостаточно долго или не очень фанатично? Нет, все было сделано достаточно добросовестно. Просто ток через светодиод оказался меньше, чем ток удержания тиристора.

Чтобы описанный опыт прошел удачно, надо просто заменить светодиод лампой накаливания, тогда ток станет больше, либо подобрать тиристор с меньшим током удержания. Этот параметр у тиристоров имеет значительный разброс, иногда даже приходится тиристор для конкретной схемы подбирать. Причем одной марки, с одной буквой и из одной коробки. Несколько лучше с этим током у импортных тиристоров, которым в последнее время отдается предпочтение: и купить проще, и параметры лучше.

Как закрыть тиристор

Никакие сигналы, поданные на управляющий электрод, закрыть тиристор и погасить светодиод не смогут: управляющий электрод может только включить тиристор. Существуют, конечно, запираемые тиристоры, но их назначение несколько иное, чем банальные регуляторы мощности или простые выключатели. Обычный тиристор можно выключить лишь только прервав ток через участок анод – катод.

Сделать это можно, как минимум, тремя способами. Во-первых, тупо отключить всю схему от батарейки. Вспоминаем рисунок 2. Естественно, что светодиод погаснет. Но при повторном подключении он сам по себе не включится, поскольку тиристор остался в закрытом состоянии. Это состояние также является устойчивым. И вывести его из этого состояния, Зажечь свет, поможет только нажатие кнопки SB1.

Второй способ прервать ток через тиристор это просто взять и замкнуть выводы катода и анода проволочной перемычкой. При этом весь ток нагрузки, в нашем случае это всего — лишь светодиод, потечет через перемычку, а ток через тиристор будет равен нулю. После того, как перемычка будет убрана, тиристор закроется, и светодиод погаснет. При опытах с подобными схемами в качестве перемычки чаще всего используется пинцет.

Предположим, что вместо светодиода в этой схеме будет достаточно мощная нагревательная спираль с большой тепловой инерцией. Тогда получается практически готовый регулятор мощности. Если коммутировать тиристор таким образом, что на 5 секунд спираль включена и столько же времени выключена, то в спирали выделяется 50-ти процентная мощность. Если же за время этого десятисекундного цикла включение производится лишь на 1 секунду, то совершенно очевидно, что спираль выделит только 10% тепла от своей мощности.

Примерно с такими временными циклами, измеряемыми в секундах, работает регулировка мощности в микроволновой печи. Просто с помощью реле включается и выключается ВЧ излучение. Тиристорные регуляторы работают на частоте питающей сети, где время измеряется уже миллисекундами.

Третий способ выключения тиристора

Состоит в том, чтобы до нуля уменьшить напряжение питания нагрузки, а то и вовсе изменить полярность питающего напряжения на противоположную. Именно такая ситуация получается при питании тиристорных схем переменным синусоидальным током.

При переходе синусоиды через нуль, она меняет знак на противоположный, поэтому ток через тиристор становится меньше тока удержания, а затем и вовсе равным нулю. Таким образом, проблема выключения тиристора решается как бы сама собой.

Тиристорные регуляторы мощности. Фазовое регулирование

Итак, дело осталось за малым. Чтобы получилось фазовое регулирование, надо просто в определенное время подать управляющий импульс. Другими словами импульс должен иметь определенную фазу: чем ближе он будет расположен к концу полупериода переменного напряжения, тем меньшая амплитуда напряжения окажется на нагрузке. Фазовый способ регулирования показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Фазовое регулирование

В верхнем фрагменте картинки управляющий импульс подается почти в самом начале полупериода синусоиды, фаза управляющего сигнала близка к нулю. На рисунке это время t1, поэтому тиристор открывается почти в начале полупериода, а в нагрузке выделяется мощность близкая к максимальной (если бы в цепи не было тиристоров, мощность была бы максимальной).

Сами управляющие сигналы на этом рисунке не показаны. В идеальном варианте они представляют собой короткие положительные относительно катода импульсы, поданные в определенной фазе на управляющий электрод. В простейших схемах это может быть линейно нарастающее напряжение, получаемое при заряде конденсатора. Об этом будет рассказано несколько ниже.

На среднем графике управляющий импульс подается в средине полупериода, что соответствует фазовому углу Π/2 или моменту времени t2, поэтому в нагрузке выделяется лишь половина максимальной мощности.

На нижнем графике открывающие импульсы подаются очень близко к окончанию полупериода, тиристор открывается почти перед тем, как ему предстоит закрыться, по графику это время обозначено как t3, соответственно мощность в нагрузке выделяется незначительная.

Схемы включения тиристоров

После краткого рассмотрения принципа работы тиристоров, наверное, можно привести несколько схем регуляторов мощности. Нового здесь ничего не изобретено, все можно найти в сети Интернет или в старых радиотехнических журналах. Просто в статье приводится краткий обзор и описание работы схем тиристорных регуляторов. При описании работы схем будет обращаться внимание на то, каким образом используются тиристоры, какие существуют схемы включения тиристоров.

Как было сказано в самом начале статьи, тиристор выпрямляет переменное напряжение как обычный диод. Получается однополупериодное выпрямление. Когда-то именно так, через диод, включались лампы накаливания на лестничных клетках: света совсем чуть, в глазах рябит, но зато лампы перегорают очень редко. То же самое получится, если светорегулятор выполнить на одном тиристоре, только появляется еще возможность регулирования уже и так незначительной яркости.

Поэтому регуляторы мощности управляют обоими полупериодами сетевого напряжения. Для этого применяется встречно – параллельное включение тиристоров, симисторы или включение тиристора в диагональ выпрямительного моста.

Для наглядности этого утверждения далее будут рассмотрены несколько схем тиристорных регуляторов мощности. Иногда их называют регуляторами напряжения, и какое название вернее, решить трудно, ведь вместе с регулированием напряжения регулируется и мощность.

Простейший тиристорный регулятор

Он предназначен для регулирования мощности паяльника. Его схема показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема простейшего тиристорного регулятора мощности

Регулировать мощность паяльника, начиная от нуля, нет никакого смысла. Поэтому можно ограничиться регулированием только одного полупериода сетевого напряжения, в данном случае положительного. Отрицательный полупериод проходит без изменений через диод VD1 сразу на паяльник, что обеспечивает его половинную мощность.

Положительный полупериод проходит через тиристор VS1, позволяющий осуществлять регулирование. Цепь управления тиристором предельно проста. Это резисторы R1, R2 и конденсатор C1. Конденсатор заряжается по цепи: верхний провод схемы, R1, R2 и конденсатор C1, нагрузка, нижний провод схемы.

К плюсовому выводу конденсатора подключен управляющий электрод тиристора. Когда напряжение на конденсаторе возрастает до напряжения включения тиристора, последний открывается, пропуская в нагрузку положительный полупериод напряжения, вернее его часть. Конденсатор C1 при этом, естественно, разряжается, тем самым подготавливаясь к следующему циклу.

Скорость заряда конденсатора регулируется с помощью переменного резистора R1. Чем быстрее конденсатор зарядится до напряжения открывания тиристора, тем раньше тиристор откроется, тем большая часть положительного полупериода напряжения поступит в нагрузку.

Схема простая, надежная, для паяльника вполне подходит, хотя регулирует лишь один полупериод сетевого напряжения. Очень похожая схема показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Тиристорный регулятор мощности

Она несколько сложней предыдущей, но позволяет осуществлять регулировку более плавно и точно, благодаря тому, что схема формирования управляющих импульсов собрана на двухбазовом транзисторе КТ117. Этот транзистор предназначен для создания генераторов импульсов. Больше, кажется, ни на что другое не способен. Подобная схема используется во многих регуляторах мощности, а также в импульсных блоках питания в качестве формирователя запускающего импульса.

Как только напряжение на конденсаторе C1 достигает порога срабатывания транзистора, последний открывается и на выводе Б1 появляется положительный импульс, открывающий тиристор VS1. Резистором R1 можно регулировать скорость заряда конденсатора.

Чем быстрее зарядится конденсатор, тем раньше появится открывающий импульс, тем большее напряжение поступит в нагрузку. Вторая полуволна сетевого напряжения проходит в нагрузку через диод VD3 без изменений. Для питания схемы формирователя управляющих импульсов используется выпрямитель VD2, R5, стабилитрон VD1.

Тут можно спросить, а когда же откроется транзистор, каков же порог срабатывания? Открывание транзистора происходит в тот момент, когда напряжение на его эмиттере Э превысит напряжение на базе Б1. Базы Б1 и Б2 не равноценны, если их поменять местами, то генератор не заработает.

На рисунке 6 показана схема, позволяющая регулировать оба полупериода напряжения.

Рисунок 6. 

Схема представляет собой светорегулятор. Сетевое напряжение выпрямляется мостом VD1-VD4, после которого пульсирующее напряжение подается на лампу EL1, тиристор VS1, а через резисторы R3, R4 на стабилитроны VD5, VD6, от которых питается схема управления. Использование в схеме выпрямительного моста позволяет осуществить регулирование положительного и отрицательного полупериодов с использованием всего одного тиристора.

Схема управления выполнена также на двухбазовом транзисторе КТ117А. Скорость заряда времязадающего конденсатора C2 изменяется резистором R6 отчего меняется фаза управляющего тиристором сигнала.

По поводу этой схемы можно сделать небольшое замечание: ток в нагрузке состоит лишь из положительных полупериодов сети, полученных после мостового выпрямителя. Если требуется в нагрузке получить положительную и отрицательную части синусоиды, достаточно, ничего не меняя в схеме, включить нагрузку сразу после предохранителя. На место нагрузки следует просто установить перемычку. Такая схема показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема тиристорного регулятора мощности

Транзистор КТ117 изобретение советской электронной промышленности и зарубежных аналогов не имеет, но при необходимости может быть собран из двух транзисторов по схеме, показанной на рисунке 8. Вдруг кто-то возьмется собирать подобную схему, где такой транзистор взять?

Рисунок 8.

В схемах, показанных на рисунках 6 и 7, тиристор используется в сочетании с диодным мостом. Такое включение дает возможность с помощью одного тиристора управлять обоими полупериодами переменного напряжения. Но вместе с тем появляются 4 дополнительных диода, что в целом увеличивает габариты конструкции.

Ранее ЭлектроВести писали, что уровень расчетов ГП «Гарантированный покупатель» («ГарПок») с производителями электроэнергии из возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с начала 2020 года по состоянию на 16 декабря составил 45,5%.

По материалам: electrik.info.

схема, принцип работы и применение. Симисторные регуляторы мощности

В статье рассказывается о том, как работает тиристорный регулятор мощности, схема которого будет представлена ниже

В повседневной жизни очень часто возникает необходимость регулирования мощности бытовых приборов, например электроплиты, паяльника, кипятильников и ТЭНов, на транспорте — оборотов двигателя и т.д. На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция — регулятор мощности на тиристоре. Собрать такое устройство не составит труда, оно может стать тем самым первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с контролем температуры и прочими приятными функциями стоят на порядок дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой тиристорный регулятор мощности навесным монтажом.

К сведению, навесной монтаж — это способ сборки радиоэлектронных компонентов без применения печатной платы, а при хорошем навыке он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.

Вы также можете заказать тиристорного регулятора, а для тех, кто хочет разобраться во всём самостоятельно, ниже будет представлена схема и объяснён принцип работы.

Между прочим, это однофазный тиристорный регулятор мощности. Такой прибор может быть использован для управления мощностью или количеством оборотов. Однако для начала следует разобраться в принципе работы тиристора, ведь это позволит нам понять, на какую нагрузку лучше использовать такой регулятор.

Как работает тиристор?

Тиристор — это управляемый полупроводниковый прибор, способный проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый» употреблено неспроста, поскольку с его помощью, в отличие от диода, который тоже проводит ток только к одному полюсу, можно выбирать момент, когда тиристор начнет проводить ток. Тиристор имеет три вывода:

• Анод.
• Катод.
• Управляющий электрод.

Для того чтобы ток начал течь через тиристор, необходимо выполнить следующие условия: деталь должна стоять в цепи, находящейся под напряжением, на управляющий электрод должен быть подан кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление тиристором не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно закрыть, лишь прервав ток в цепи, или сформировав обратное напряжение анод — катод. Это значит, что использование тиристора в цепях постоянного тока весьма специфично и часто неблагоразумно, а вот цепях переменного, например в таком приборе как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что обеспечено условие для закрытия. Каждая из полуволн будет закрывать соответствующий тиристор.

Вам, скорее всего, не всё понятно? Не стоит отчаиваться — ниже будет подробно описан процесс работы готового устройства.

Область применения тиристорных регуляторов

В каких цепях эффективно использовать тиристорный регулятор мощности? Схема позволяет отлично регулировать мощность нагревательных приборов, то есть воздействовать на активную нагрузку. При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут просто не закрыться, что может привести к выходу регулятора из строя.

Можно ли двигателя?

Я думаю, многие из читателей видели или пользовались дрелями, углошлифовальными машинами, которые в народе именуют «болгарками», и прочим электроинструментом. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на кнопку-курок прибора. Вот в этот элемент как раз и встроен такой тиристорный регулятор мощности (схема которого приведена ниже), с помощью которого осуществляется изменение количества оборотов.

Обратите внимание! Тиристорный регулятор не может изменять обороты асинхронных двигателей. Таким образом, напряжение регулируется на коллекторных двигателях, оборудованных щёточным узлом.

Схема одном и двух тиристорах

Типовая схема для того, чтобы собрать тиристорный регулятор мощности своими руками изображена на рисунке ниже.

Выходное напряжение у данной схемы от 15 до 215 вольт, в случае применения указанных тиристоров, установленных на теплоотводах, мощность составляет порядка 1 кВт. Кстати выключатель с регулятором яркости света сделан по подобной схеме.

Если у вас нет необходимости полной регулировки напряжения и достаточно получать на выходе от 110 до 220 вольт, воспользуйтесь этой схемой, которая показывает однополупериодный регулятор мощности на тиристоре.

Как это работает?

Описанная ниже информация справедлива для большинства схем. Буквенные обозначения будут браться в соответствии первой схемы тиристорного регулятора

Тиристорный регулятор мощности, принцип работы которого основан на фазовом управлении величиной напряжения, изменяет и мощность. Данный принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку действует переменное напряжение бытовой сети, изменяющееся по синусоидальному закону. Выше, при описании было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной от синусоиды. Что это значит?

Если с помощью тиристора периодически подключать нагрузку в строго определенный момент, величина действующего напряжения будет ниже, поскольку часть напряжения (действующая величина, которая «попадёт» на нагрузку) будет меньше, чем сетевое. Данное явление проиллюстрировано на графике.

Заштрихованная область — это и есть область напряжения, которое оказалось под нагрузкой. Буквой «а» на горизонтальной оси обозначен момент открытия тиристора. Когда положительная полуволна закончится и начнется период с отрицательной полуволной, один из тиристоров закрывается, и в тот же момент открывается второй тиристор.

Разберемся, как работает конкретно наш тиристорный регулятор мощности

Схема первая

Оговорим заранее, что вместо слов «положительная» и «отрицательная» будут использованы «первая» и «вторая» (полуволна).

Итак, когда на нашу схему начинает действовать первая полуволна, начинают заряжаться ёмкости C1 и C2. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. данный элемент является переменным, и с его помощью задаётся выходное напряжение. Когда на конденсаторе C1 появляется необходимое для открытия динистора VS3 напряжение, динистор открывается, через него поступает ток, с помощью которого будет открыт тиристор VS1. Момент пробоя динистора и есть точка «а» на графике, представленном в предыдущем разделе статьи. Когда значение напряжения переходит через ноль и схема оказывается под второй полуволной, тиристор VS1 закрывается, и процесс повторяется заново, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 служат для управления, а R1 и R2 — для термостабилизации схемы.

Принцип работы второй схемы аналогичен, но в ней идёт управление только одной из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы можете собрать или починить тиристорный регулятор мощности своими руками.

Применение регулятора в быту и техника безопасности

Нельзя не сказать о том, что данная схема не обеспечивает гальванической развязки от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что не стоит касаться руками элементов регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует проектировать конструкцию вашего прибора так, чтобы по возможности вы могли спрятать её в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемый прибор располагается стационарно, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с регулятором яркости света. Такое решение частично обезопасит от поражения током, избавит от необходимости поиска подходящего корпуса, имеет привлекательный внешний вид и изготовлено промышленным методом.

Авто самоделки Самоделки для дачи Рыбаку, охотнику, туристу Стройка, ремонт Самоделки из ненужных вещей Радиолюбителю Коммуникации для дома Самодельная мебель Самодельный свет Домашний мастер Самоделки для бизнеса Самоделки к праздникам Самоделки для женщин Оригами Оригами Модели из бумаги Самоделки для детей Компьютерные самоделки Самоделки для животных Домашний лекарь Еда и рецепты Опыты и эксперименты Полезные советы

Данную конструкцию я использую для самодельной электроплитки на которой готовим кашу для собак, а недавно применил к паяльнику.

Для изготовления данного регулятора нам понадобится:

Пару резисторов на 1 кОм можно даже 0,25w, один переменный резистор на 1 мОм, два конденсатора 0,01 мкФ и
47 нФ, один динистор который я взял с эконом лампочки, полярности динистор не имеет так-что припаивать его можно как угодно, также нам понадобится симистор с небольшим радиатором, симистор я использовал серии ТС в металлическом корпусе на 10 ампер, но можно использовать КУ208Г, еще нам понадобятся винтовые клемники.

Да, кстати немного о переменном резисторе если поставить на 500 кОм то будет регулировать довольно плавно, но только с 220 до 120 вольт, а если на 1 мОм то регулировать будет жестко с промежутком 5-10 вольт, но зато диапазон увеличится с 220 до 60 вольт.
Итак начнем сборку нашего регулятора мощности, для этого нам нужно сначала сделать печатную плату.

После того как печатная плата готова начинаем набор радиокомпонентов на печатную плату. Первым делом припаиваем винтовые клемники.

И в самую последнюю очередь устанавливаем радиатор и симистор.

Вот и все наш регулятор напряжения готов, помоем плату спиртом и проверяем.

Более подробный обзор симисторного регулятора в видео ролике. Удачной сборки.

В последнее время в нашем быту все чаще применяются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких приборов управляют яркостью свечения ламп, температурой электронагревательных приборов, частотой вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство регуляторов напряжения, собранных на тиристорах, обладают существенными недостатками, ограничивающими их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электролампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать совместно с нагрузкой индуктивного характера — электродвигателем, трансформатором.

Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает на нагрузку как с активным, так и индуктивным сопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркости свечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльника или электроплитки, скорости вращения электродвигателя вентилятора или дрели, напряжения на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в регулирующей цепи одного транзистора — не более 100 Вт.

Регулирующий элемент прибора — транзистор VT1. Диодный мост VD1. VD4 выпрямляет сетевое напряжение так, что к коллектору VT1 всегда приложено положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5. 8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора сетевого напряжения 220В.

Переменный резистор R1 служит для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базы транзистора. Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базу напряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется к сети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки.

Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

При этом выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его. Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Значение тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая движок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

При крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора транзистор окажется полностью открыт и «доза9raquo; электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым и ток через нагрузку не потечет.

Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тирис-торным устройствам.

Конструкция и детали

Теперь перейдем к конструкции прибора. Диодные мостики, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на монтажной плате размером 55×35 мм, выполненной из фольгированного ге-тинакса или текстолита толщиной 1. 2 мм (рис. 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В), КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные мосты: VD1. VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии Д7, Д226 или Д237.

Переменный резистор — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Оксидный конденсатор — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от телевизора «Юность9raquo; или любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5. 8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой. ХР1 — стандартная сетевая вилка, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка для подключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной из боковых стенок корпуса.

С той же стороны сделано отверстие для сетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатор и монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3. 5 мм.

Рис. Печаная плата мощного регулятора сетевого напряжения 220В.

Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразу после включения в сеть.

Теперь несколько рекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство. Изменения в основном касаются увеличения выходной мощности регулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

Если необходимо еще больше увеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующего элемента можно применить несколько параллельно включенных транзисторов, соединив их соответствующие выводы.

Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов. Кроме того, диодный мост VD1. VD4 потребуется заменить на четыре более мощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 600 В и величину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этой цели подойдут приборы серий Д231. Д234, Д242, Д243, Д245. Д248. Необходимо будет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.

Современная сеть электропитания устроена так, что в ней часто происходят скачки напряжения. Изменения тока допустимо, но оно не должно превышать 10% от принятых 220 вольт. Скачки плохо сказываются на работоспособности различных электроприборов, и очень часто они начинают выходить их строя. Чтобы этого не случилось, мы стали использовать стабильные регуляторы мощности для выравнивания поступающего тока. При наличии определенной фантазии и навыков можно сделать различные виды стабилизационных приборов, и самым эффективным остается стабилизатор симисторный.

На рынке такие приборы или стоят дорого, или зачастую они некачественные. Понятно, что мало кому захочется переплатить и получить неэффективный прибор. Вот в этом случае можно своими руками собрать его с нуля. Так возникла идея создания регулятора мощности на базе диммера. Диммер, слава Богу, у меня имелся, однако он был немного неработоспособным.

Починка симисторного регулятора – Dimmer-а

На данном изображении дана заводская электрическая схема диммера от фирмы Leviton, которая работает от сети с напряжением 120 Вольт. Если осмотр неработающих диммеров показал, что сгорел только симистор, то можно заняться процедурой его замены. Но здесь вас могут подстерегать неожиданности. Дело в том, что встречаются такие диммеры, в которых установлены какие-то странные симисторы с различными номерами. Вполне возможно, что не удастся найти информацию на них даже на даташите. Помимо этого, у таких симисторов, контактная площадка изолирована от электродов симистора (триака). Хотя, как видно, контактная площадка сделана из меди и даже не покрыта пластиком, как у корпусов транзисторов. Такие симисторы весьма удобны в ремонте.

Также обратите внимание на способ спайки симисторов к радиатору, он выполнен с помощью заклёпок, они пустотелые. При применении изолирующих прокладок, использовать такой способ крепления не рекомендуется. Да такое крепление не очень — то и надежное. В общем, ремонт такого симистра займет много времени и вы потратите нервы именно по причине установки данного типа триаков, диммер просто не рассчитан на такие размеры симистора (Triac-а) .

Заклепки пустотелые следует удалить при помощи сверла, который заточен под определенным углом. а конкретнее под углом 90°, можно также для этой работы использовать кусачки–бокорезки.

При неаккуратной работе есть вероятность повреждения радиатора. чтобы этого избежать, правильнее делать это только с той стороны. где расположен триак.

Радиаторы, выполненные из очень мягкого алюминия, при заклёпке немного могут быть деформированы. Поэтому, необходимо ошкурить контактные поверхности с помощью наждачной бумаги.

Если вы используете триак, который не имеет гальванической развязки, которая разделяет электроды и контактную площадку, то надо применить эффективный метод изоляции.

На изображении показано. как это делается. Чтобы случайно не продавить стенки радиатора, в том месте. где идет крепление симистора, необходимо сточить у винта большую часть шляпки, для того, чтобы избежать ее зацепку за поручень потенциометра или стабилизатора мощности, а затем под головку винта надо подложить шайбу.

Так должен выглядеть симистор, после изоляции от радиатора. Для наилучшего теплоотвода, необходимо приобрести специальную пасту термопроводящую КПТ-8.

На рисунке изображено то, что находиться под кожухом радиатора

Теперь все должно работать

Схема заводского регулятора мощности

На основе схемы заводского регулятора мощности можно собрать макет регулятора для напряжения вашей сети.

Здесь дана схема регулятора, который адаптирован к работе в сети со статичным напряжением в 220 Вольт. Эта схема отличается от оригинальной только несколькими деталями, а именно, при ремонте была в несколько раза увеличена мощность резистора R1, в 2 уменьшены номиналы R4 и R5, а динистор 60-ти. в вольтовый заменили на два. которые включёны последовательно, 30-ти Вольтовыми динисторами VD1, VD2. Как видно, своими руками можно не только отремонтировать неисправные диммера, но и легко подстроить под свои потребности.

Это исправный макет регулятора мощности. Теперь вы точно знаете, какая схема у вас получится при правильном ремонте. Данная схема не требует подбора дополнительных деталей и сразу готова к работе. Возможно, надо будет отрегулировать положения движка подстрочного резистора R4. Для этих целей движки потенциометров R4 и R5 устанавливаются в крайнее верхнее положение, а потом меняют положение движка R4, после чего лампа загорится с самой малой яркостью, а потом следует слегка подвинуть движок в противоположном направлении. На этом процесс настройки закончен! Но стоит отметить, что данный регулятор мощности работают только с нагревательными приборами и лампами накаливания, а с двигателями или мощными аппаратами результаты могут быть не непредсказуемы. Для начинающих мастеров- любителей с малым опытом такие работы самое то.

РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Всем привет! В прошлой статье я расказывал, как сделать регулятор напряжения для постоянного тока. Сегодня мы сделаем регулятор напряжения для переменного тока 220в. Конструкция довольно-таки проста для повторения даже начинающими. Но при этом регулятор может брать на себя нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления данного регулятора нам понадобится несколько компонентов:

1. Резистор 4.7кОм млт-0.5 (пойдет даже 0.25 ватт).
2. Перменный резистор 500кОм-1мОм, с 500ком будет регулировать довольно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. С 1 мОм — будет регулировать более жестко, тоесть будет регулировать промежутком в 5-10вольт, но зато диапазон возрастет, возможно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно ставить со встроеным выключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
3. Динистор DB3. Взять такой можно из ЛСД экономичных ламп. (Можно заменить на отечественный Kh202).
4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиотехнике.
5. Экономичные по току светодиоды.
6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
7. Винтовые клемники. (обйтись можно и без них, просто припаяв провода к плате).
8. Небольшой радиатор (до 0,5кВт он не нужен).
9. Пленочный конденсатор на 400вольт, от 0.1 микрофарадп, до 0.47 микрофарад.

Схема регулятора переменного напряжения:

Приступим к сборке устройства. Для начало вытравим и пролудим плату. Печатная плата — её рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант, представленный товарищем sergei — тут.

Затем паяем конденастор. На фото конднесатор со стороны лужения, т.к у моего экземпляра конденсатора были слишком коротки ножки.

Паяем динистор. У динистора полярности нет, так-что вставляем его как вам угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и винтовой клемник. Выглядит оно примерно так:

И в конце концов последний этап — это ставим на симистор радиатор.

А вот фото готового устройства уже в корпусе.

Регулятор какой-нибуть дополнительно настройки не требует. Видео работы данного устройства:

Хочу заметить, что ставить его можно не только в сеть 220В на обычные приборы и электроинструменты. но и на любой другой источник переменного тока с напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). С вами был Boil-:D

Полупроводниковый прибор, имеющий 5 p-n переходов и способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором. Из-за неспособности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок, в настоящее время широкого применения в мощных промышленных установках они не имеют.

Там их с успехом заменяют схемы на тиристорах и IGBT-транзисторах. Но компактные размеры прибора и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили найти им применение в сферах, где указанные выше недостатки не имеют существенного значения.

Сегодня схемы на симисторах можно найти во многих бытовых приборах от фена до пылесоса, ручном электроинструменте и электронагревательных устройствах – там, где требуется плавная регулировка мощности.

Принцип работы

Регулятор мощности на симисторе работает подобно электронному ключу, периодически открываясь и закрываясь, с частотой, заданной схемой управления. При отпирании симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит потребитель получает только часть номинальной мощности.

Делаем своими руками

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невелики, зачастую они не отвечают требованиям потребителя. По этой причине рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Простейший вариант схемы, рассчитанный для работы на любую нагрузку. Используются традиционные электронные компоненты, принцип управления фазово-импульсный.

• симистор VD4, 10 А, 400 В;
• динистор VD3, порог открывания 32 В;
• потенциометр R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, каждой полуволной заряжает конденсатор С1. Когда на обкладках конденсатора напряжение достигнет 32 В, произойдёт открытие динистора VD3 и С1 начнёт разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который откроется для прохождения тока на нагрузку.

Длительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (величина постоянная) и сопротивлением R2. Мощность в нагрузке прямо пропорциональна величине сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная цепь из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавности и точности регулировки выходной мощности. Ограничение тока, протекающего через VD3, выполняет резистор R4. Этим достигается необходимая для открытия VD4 длительность импульса. Предохранитель Пр.1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. Вследствие этого не происходит выпрямление тока, и становится возможным подключение индуктивной нагрузки, например, трансформатора.

Подбирать симисторы следует по величине нагрузке, исходя из расчёта 1 А = 200 Вт.

• Динистор DB3;
• Симистор ТС106-10-4, ВТ136-600 или другие, требуемого номинала по току 4-12А.
• Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Отметим, что схема является наиболее распространённой, с небольшими вариациями. Например, динистор может быть заменён на диодный мост или может быть установлена помехоподавляющая RC цепочка параллельно симистору.

Более современной является схема с управлением симистора от микроконтроллера – PIC, AVR или другие. Такая схема обеспечивает более точную регулировку напряжения и тока в цепи нагрузки, но является и более сложной в реализации.

Схема симисторного регулятора мощности

Сборку регулятора мощности необходимо производить в следующей последовательности:

1. Определить параметры прибора, на который будет работать разрабатываемое устройство. К параметрам относятся: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и номинальный ток в амперах.
2. Выбрать тип устройства (аналоговый или цифровой), произвести подбор элементов по мощности нагрузки. Можно проверить своё решение в одной из программ для моделирования электрических цепей – Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
3. Рассчитать тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В) умножить на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальный пропускаемый ток указаны в характеристиках симистора. Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подобрать по рассчитанной мощности радиатор.
4. Закупить необходимые электронные компоненты . радиатор и печатную плату.
5. Произвести разводку контактных дорожек на плате и подготовить площадки для установки элементов. Предусмотреть крепление на плате для симистора и радиатора.
6. Установить элементы на плату при помощи пайки. Если нет возможности подготовить печатную плату, то можно использовать для соединения компонентов навесной монтаж, используя короткие провода. При сборке особое внимание уделить полярности подключения диодов и симистора. Если на них нет маркировки выводов, то прозвонить их при помощи цифрового мультиметра или «аркашки».
7. Проверить собранную схему мультиметром в режиме сопротивления. Полученное изделие должно соответствовать изначальному проекту.
8. Надёжно закрепить симистор на радиатор. Между симистором и радиатором не забыть проложить изолирующую теплопередающую прокладку. Скрепляющий винт надёжно заизолировать.
9. Поместить собранную схему в пластиковый корпус.
10. Вспомнить о том, что на выводах элементов присутствует опасное напряжение.
11. Выкрутить потенциометр на минимум и произвести пробное включение. Измерить напряжение мультиметром на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра следить за изменением напряжения на выходе.
12. Если результат устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировки мощности.

Симисторный радиатор мощности

Регулировка мощности

За регулировку мощности отвечает потенциометр, через который заряжается конденсатор и разрядная цепь конденсатора. При неудовлетворительных параметрах выходной мощности следует подбирать номинал сопротивления в разрядной цепи и, при малом диапазоне регулировки мощности, номинал потенциометра.

• продлить срок службы лампы, регулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
• выбирайте тип схемы и параметры компонентов по планируемой нагрузке.
• тщательно проработайте схемные решения.
• будьте внимательны при сборке схемы . соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
• не забывайте, что электрический ток есть во всех элементах схемы и он смертельно опасен для человека.

Проверка конденсатора мультиметром

Как выбрать светодиодные лампы для дома

Выбор фотореле для уличного освещения

Регуляторы напряжения нашли широкое применение в быту и промышленности. Многим людям известно такое устройство, как диммер, позволяющий бесступенчато регулировать яркость светильников. Оно и является отличным примером регулятора напряжения 220в. Своими руками такой прибор собрать довольно просто. Безусловно, его можно приобрести в магазине, но себестоимость самодельного изделия окажется значительно ниже.

Назначение и принцип работы

С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.

Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.

Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

На основе симистора

Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

Структурно прибор можно разделить на два блока:

• Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
• Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

На базе тиристора

Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

• Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
• После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
• При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы .

Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

Подборка схем и описание работы регулятора мощности на симисторах и не только. Схемы симисторных регуляторов мощности хорошо подходят для продление срока эксплуатации ламп накаливания и для регулировки их яркости свечения. Или для запитки нестандартной аппаратуры например на 110 вольт.

На рисунке представлена схема симисторного регулятора мощности, которую можно менять за счет изменения общего количества сетевых полупериодов, пропускаемых симистором за определенный интервал времени. На элементах микросхемы DD1.1.DD1.3 сделан , период колебания которого около 15-25 сетевых полупериодов.

Скважность импульсов регулируется резистором R3. Транзистор VT1 совместно с диодами VD5-VD8 предназначен для привязки момента включения симистора во время перехода сетевого напряжения через нуль. В основном этот транзистор открыт, соответственно, на вход DD1.4 поступает «1» и транзистор VT2 с симистором VS1 закрыты. В момент перехода через нуль транзистор VT1 закрывается и почти сразу открывается. При этом, если на выходе DD1.3 была 1, то состояние элементов DD1.1.DD1.6 не изменится, а если на выходе DD1.3 был «ноль», то элементы DD1.4.DD1.6 сгенерируют короткий импульс, который усилится транзистором VT2 и откроет симистор.

До тех пор пока на выходе генератора будет логический ноль, процесс будет идти цикличиски после каждого перехода сетевого напряжения через точку нуля.

Основа схемы зарубежный симистор mac97a8, который позваляет коммутировать большие мощности подключенные нагрузки, а для ее регулировки использовал старый советский переменный резистор, а в качестве индикации использовал обычный светодиод.

В симисторном регуляторе мощности применен принцип фазового управления. Работа схемы регулятора мощности основана на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В первоначальный момент положительного полупериода симистор находится в закрытом состояние. С возрастанием сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель.

Возрастающее напряжения на конденсаторе сдвигается по фазе от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления обоих резисторов и емкости конденсатора. Заряд конденсатора происходит до тех пор, пока напряжение на нем не дойдет до уровня «пробоя» динистора, приблизительно 32 В.

В момент открытия динистора, откроется и симистор, через подключенную к выходу нагрузку потечет ток, зависящий от суммарного сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор будет открыт до конца полупериода. Резистором VR1 задаем напряжение открывания динистора и симистора, тем самым регулируя мощность. В момент действия отрицательного полупериода алгоритм работы схемы аналогичен.

Вариант схемы с небольшими доработками на 3,5 кВт

Схема регулятора несложная, мощность нагрузки на выходе устройства составляет 3,5 кВт. С помощью этой радиолюбительской самоделки вы можите регулировать освещение, нагревательные тэны и многое другое. Единственный существенный недостаток данной схемы, это то что подсоединить к ней индукционную нагрузку нельзя ни в коем случае, т.к симистор сгорит!

Используемые в конструкции радиокомпоненты: Симистор Т1 — BTB16-600BW или аналогичный (КУ 208 ил ВТА, ВТ). Динистор Т — типа DB3 или DB4. Конденсатор 0,1мкФ керамический.

Сопротивление R2 510Ом ограничивает максимальные вольты на конденсаторе 0,1 мкФ, если поставить движок регулятора в положение 0 Ом, то сопротивление цепи составит порядка 510 Ом. Заряжается емкость, через резисторы R2 510Ом и переменное сопротивление R1 420кОм, после того, как U на конденсаторе достигнет уровня открывания динистора DB3, последний сформирует импульс, отпирающий симистор, после чего, при дальнейшем проходе синусоиды, симистор запирается. Частота открывания-закрывания Т1 зависит от уровня U на конденсаторе 0.1мкФ, которое,зависит от сопротивления переменного резистора. Т.е, прерывая ток (с большой частотой) схема, тем самым регулирует мощность на выходе.

При каждой положительной полуволне входного переменного напряжения емкость С1 заряжается через цепочку резисторов R3, R4, когда напряжение на конденсаторе С1 станет равным напряжению открытия динистора VD7 произойдет его пробой и разрядка емкости через диодный мост VD1-VD4 , а также сопротивление R1 и управляющий электрод VS1 . Для открытия симистора используется электрическая цепочка из диодов VD5, VD6 конденсатора С2 и сопротивления R5.

Требуется подобрать номинал резистора R2 так, чтобы при обоих полуволнах сетевого напряжения, симистор регулятора надежно срабатывал, а также требуется подобрать номиналы сопротивлений R3 и R4 так, чтобы при вращении ручки переменного сопротивления R4 напряжение на нагрузке плавно изменялось от минимальных до максимальных значений. Вместо симистора ТС 2-80 можно использовать ТС2-50 или ТС2-25, хотя будет небольшой проигрыш по допустимой мощности в нагрузке.

В качестве симистора был использован КУ208Г, ТС106-10-4, ТС 112-10-4 и их аналоги. В тот момент времени когда симистор закрыт, осуществляется заряд конденсатора С1 через подключенную нагрузку и резисторы R1 и R2. Скорость заряда изменяется резистором R2, резистор R1 предназначен для ограничения максимальной величины тока заряда

При достижении на обкладках конденсатора порогового значения напряжения происходит открытие ключа, конденсатор С1 быстро разряжается на управляющий электрод и перключает симистор из закрытого состояния в открытое, в открытом состоянии симистор шунтирует цепь R1, R2, С1. В момент перехода сетевого напряжения через ноль происходит закрытие симистора, затем снова заряд конденсатора C1, но уже отрицательным напряжением.

Конденсатор С1 от 0,1…1,0 мкФ. Резистор R2 1,0…0,1 МОм. Симистор включается положительным импульсом тока на управляющий электрод при положительном напряжении на выводе условном аноде и отрицательным импульсом тока на управляющий электрод при отрицательном напряжении условного катода. Таким образом, ключевой элемент для регулятоpa должен быть двунаправленным. Можно в качестве ключа использовать двунаправленный динистор.

Диоды Д5-Д6 используются для защиты тиристора от возможного пробоя обратным напряжением. Транзистор работает в режиме лавинного пробоя. Его напряжение пробоя около 18-25 вольт. Если вы не найдете П416Б, то можно попытаться найти ему замену .

Импульсный трансформатор наматывается на ферритовом кольце диаметром 15 мм, марки Н2000.Тиристор можно заменить на КУ201

Схема этого регулятора мощности похожа на вышеописанные схемы, только введена помехоподавляющая цепь С2, R3, а ыыключатель SW дает возможность разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора, что приводит к моментальному запиранию симистора и отключению нагрузки.

С1, С2 — 0,1 МКФ, R1-4k7, R2-2 мОм, R3-220 Ом, VR1-500 кОм, DB3 — динистор, BTA26-600B — симистор, 1N4148/16 В — диод, светодиод любой.

Регулятор используется для регулировки мощности нагрузки в цепях до 2000 Вт, ламп накаливания, нагревательных приборов, паяльника, асинхронных двигателей, зарядного устройство для авто, и если заменить симистор на более мощный можно применить в цепи регупировки тока в сварочных трансформаторах.

Принцип работы этой схемы регулятора мощности заключается в том, что на нагрузку поступает полупериод сетевого напряжения через выбранное число пропущенных полупериодов.

Диодный мост выпрямляет переменное напряжение. Резистор R1 и стабилитрон VD2, вместе с конденсатором фильтра образуют источник питания 10 В для питания микросхемы К561ИЕ8 и транзистора КТ315. Выпрямленные положительные полупериоды напряжения проходя через конденсатор С1 стабилизируются стабилитроном VD3 на уровне 10 В. Таким образом, на счетный вход С счетчика К561ИЕ8 следуют импульсы с частотой 100 Гц. Если переключатель SA1 подсоединен к выходу 2, то на базе транзистора будет постоянно присутствовать уровень логической единицы. Т.к импульс обнуления микросхемы очень короткий и счетчик успевает перезапуститься от того же импульса.

На выводе 3 установится уровень логической единицы. Тиристор будет открыт. На нагрузке будет выделяться вся мощность. Во всех последующих положениях SA1 на выводе 3 счетчика будет проходить один импульс через 2-9 импульсов.

Микросхема К561ИЕ8 это десятичный счетчик с позиционным дешифратором на выходе, поэтому уровень логической единицы будет периодически на всех выходах. Однако, если переключатель установлен на 5 выходе (выв.1), то счет будет происходить только до 5. При прохождении импульсом выхода 5 микросхема обнулится. Начнется счет с ноля, а на выводе 3 появится уровень логической единицы на время одного полупериода. На это время открывается транзистор и тиристор, один полупериод проходит в нагрузку. Для того чтобы было понятней привожу векторные диаграммы работы схемы.

Если требуется уменьшить мощность нагрузки, можно добавить еще одну микросхему счетчика, соединив вывод 12 предыдущей микросхемы с выводом 14 последующей. Установив еще один переключатель, можно будет регулировать мощность до 99 пропущенных импульсов. Т.е. можно получить примерно сотую часть общей мощности.

Микросхема КР1182ПМ1 имеет в своем внутреннем составе два тиристора и узел управления ими. Максимальное входное напряжение микросхемы КР1182ПМ1 около 270 Вольт, а максимум в нагрузке может достигать 150 Ватт без использования внешнего симистора и до 2000 Вт с использованием, а также с учетом того, что симистор будет установлен на радиаторе.

Для снижения уровня внешних помех используется конденсатор С1 и дроссель L1, а емкость С4 требуется для плавного включения нагрузки. Регулировка осуществляется с помощью сопротивления R3.

Подборка довольно простых схем регуляторов для паяльника упростит жизнь радиолюбителю

Комбинированность заключается в совмещении удобства применения цифрового регулятора и гибкости регулировки простого.

Рассмотренная схема регулятора мощности работает по принципу изменения числа периодов входного переменного напряжения, идущих на нагрузку. Это значит, что устройство нельзя использовать для настройки яркости ламп накаливания из-за заметного для глаза мигания. Схема дает возможность регулировать мощность в пределах восьми предустановленных значений.

Существует огромной количество классических тиристорных и симисторных схем регуляторов, но этот регулятор выполнен на современной элементной базе и кроме того являлся фазовым, т.е. пропускает не всю полуволну сетевого напряжения, а только некоторую её часть, тем самым и осуществляется ограничение мощности, т.к открытие симистора происходит только при нужном фазовом угле.

Тиристор это один из мощнейших полупроводниковых приборов, именно поэтому он часто используется в мощных преобразователях энергии. Но он обладает своей спецификой управления: его можно открыть импульсом тока, а вот закроется он только когда ток опуститься почти до нуля (если быть точнее, то ниже тока удержания). Из этого тиристор в основном применяются для коммутирования переменного тока.

Фазовое регулирование напряжения

Существует несколько способов регулирования переменного напряжения тиристорами: можно пропускать или запрещать на выход регулятора целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения. А можно включать не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — ‘a’. В течении этого времени напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, а мощность не будет передаваться на выход. Вторую часть полупериода тиристор будет проводить ток и на выходе регулятора появиться входное напряжение.

Время задержки ещё часто называют углом открывания тиристора, так вот при нулевом угле практически всё напряжение со входа будет попадать на выход, только падение на открытом тиристоре будет теряться. При увеличении угла тиристорный регулятор напряжения будет снижать выходное напряжение.

Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя при работе на активную нагрузку приведена на следующем рисунке. При угле равном 90 электрических градусов на выходе будет половина входного напряжения, а при угле 180 эл. градусов на выходе будет ноль.

На основе принципов фазового регулирования напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации, а также плавного пуска. Для плавного пуска напряжение нужно повышать постепенно от нуля до максимального значения. Таким образом угол открывания тиристора должен изменяться от максимального значения до нуля.

Схема тиристорного регулятора напряжения

Таблица номиналов элементов

• C1 – 0,33мкФ напряжение не ниже 16В;
• R1, R2 – 10 кОм 2Вт;
• R3 – 100 Ом;
• R4 – переменный резистор 33 кОм;
• R5 – 3,3 кОм;
• R6 – 4,3 кОм;
• R7 – 4,7 кОм;
• VD1 .. VD4 – Д246А;
• VD5 – Д814Д;
• VS1 – КУ202Н;
• VT1 – КТ361B;
• VT2 – КТ315B.

Схема построена на отечественной элементной базе, собрать её можно из тех деталей, которые провалялись у радиолюбителей 20-30 лет. Если тиристор VS1 и диоды VD1-VD4 установить на соответствующие охладители, то тиристорный регулятор напряжения будет способен отдавать в нагрузку 10А, то есть при напряжении 220 В получаем возможность регулировать напряжение на нагрузке в 2,2 кВт.

В устройстве всего два силовых компонента диодный мост и тиристор . Они рассчитаны на напряжение 400В и ток 10А. Диодный мост превращает переменное напряжение в однополярное пульсирующее, а фазовое регулирование полупериодов осуществляет тиристор.

Параметрический стабилизатор из резисторов R1, R2 и стабилитрона VD5 ограничивает напряжение, которое подается на систему управления на уровне 15 В. Последовательное включение резисторов нужно для увеличения пробивного напряжения и увеличения рассеиваемой мощности.

В самом начале полупериода переменного напряжения С1 разряжен и в точке соединения R6 и R7 тоже нулевое напряжение. Постепенно напряжения в этих двух точках начинают расти и чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее напряжение на эмиттере VT1 перегонит напряжение на его базе и откроет транзистор.
Транзисторы VT1, VT2 составляют маломощный тиристор. При появлении напряжения на база-эмиттерном переходе VT1 больше порогового, транзистор открывается и открывает VT2. А VT2 отпирает тиристор.

Представленная схема достаточно проста, её можно перевести на современною элементную базу. Также можно при минимальных переделках снизить мощность или напряжение работы.

(PDF) Тиристорный регулятор мощности переменного тока на микроконтроллере

Тиристор и симистор управляются подобно триггеру. При подаче

управляющего импульса в цепь управления (напряжение между управляющим

электродом и катодом) тиристор резко переходит в открытое состояние и

остается в таком состоянии до тех пор, пока через него проходит прямой ток,

даже если управляющий сигнал прекратился. Поэтому тиристоры можно

открывать короткими импульсами. Закрываются они сами при снижении тока до

нуля. На переменном токе каждый тиристор можно открывать в полуволне

напряжения одного знака, поскольку тиристор проводит силовой ток в одном

направлении, как диод. Симистор может проводить ток в обоих направлениях и

открывается в любой полуволне напряжения.

Если открывающий импульс сместить относительно начала полуволны

напряжения на время

t, то на нагрузке выделится только ее часть. Изменяя с

помощью напряжения регулировки

V временное смещение

t можно

регулировать ширину части полуволны напряжения

V, которое

прикладывается к нагрузке. Такой способ регулирования называют фазовым.

Система управления

Микроконтроллер в системе управления выполняет функции фазового

регулятора. Назначение выводов микроконтроллера в данной схеме следующее:

Аналоговые входы 0-5 В

GP0 – напряжение регулировки угла

или временного смещения

t

открывания вентиля,

GP1 – задатчик времени нарастания и спада угла регулировки от 0 до

максимума в пределах 20 мс-10 с,

GP2 – задатчик времени реакции на провалы напряжения сети 20 мс-2,56 с,

Дискретные порты

GP3 – вход синхроимпульсов,

GP4 – выход индикатора задаваемого угла проводимости вентиля,

GP5 – выход открывающих импульсов.

Система управления работает следующим образом. В нормальном режиме

на выводе GP3 микроконтроллера должны быть синхроимпульсы с частотой

100 Гц ±5%, поступающие через оптрон синхронизации. Тогда на выходе GP4

будут индикаторные импульсы и на выходе GP5 – серии открывающих

импульсов с частотой синхроимпульсов. Выходные импульсы разрешены при

напряжении регулировки

V>0,1 В. Изменение напряжения регулировки

V от примерно 0,1 В до 5 В вызовет изменение временного смещения

t

открывающих импульсов от 10мс до нуля, как видно на диаграмме напряжений

регулятора. Возможна регулировка потенциометром и внешним сигналом в виде

постоянного либо импульсного напряжения с частотой более 500 Гц.

Программный алгоритм микроконтроллера имеет функции временной

фильтрации импульсных помех сигнала синхронизации, что позволяет сохранять

устойчивую работу системы управления в условиях промышленной сети.

Фазный регулятор напряжения 220в. Симисторные регуляторы мощности

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, как правило, от 20 до 100% яркости. Меньше 20 % не имеет смысла делать, поскольку светового потока лампа не даст, а произойдет только слабое свечение, которое может пригодится разве что для декоративных целей. Можно пойти в магазин и купить готовое изделие, но сейчас ценны на данные устройства мягко говоря неадекватные. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы собственноручно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками.

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.

На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

8 основных схем регуляторов своими руками. Топ-6 марок регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Самых задаваемых вопроса про регуляторы напряжения.+ ТЕСТ для самоконтроля

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Регулятор напряжения

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

ТЕСТ:

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

1. Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

1. Основные детали прибора, собираемые своими руками:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

• Первый вывод – входной сигнал.
• Второй вывод – выходной сигнал.
• Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.тиристора,

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

Еще один регулятор мощности

Когда у меня в очередной раз не получилось припаять контакт микросхемы перегретым паяльником с первого раза, я понял, что счастья в жизни не будет без регулятора мощности. И решил я закошачить себе такую штуку, но чтобы попроще и универсальным был (для разного рода нагрузки). Приглянулась мне популярная в интернете схемка на симисторе.

Данный регулятор мощности предназначен для регулировки мощности нагрузки до 500 Вт в цепях переменного тока с напряжением 220 В. Такой нагрузкой могут служить электронагревательные, осветительные прибороы, асинхронные электродвигатели переменного тока (вентилятор, электронаждак, электродрель и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регулятор найдет широкое применение в быту.

Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы такого регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль.

В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель R1, R2. Увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления делителя R1+R2 и емкости С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога «пробоя» динистора (около 32 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор остается открытым до конца полупериода. Резистором R1 устанавливается напряжение открывания динистора и симистора. Т.е. этим резистором производится регулировка мощности. При действии отрицательной полуволны принцип работы аналогичен. Светодиод LED индицирует рабочий режим регулятора мощности. Симистор установлен на алюминиевый радиатор размером 40х25х3 мм.

Настройки схема не требует. Если все смонтировано правильно, то сразу же начинает работать. При экспериментах с лампой накаливания мощностью 100 Вт был выявлен легкий нагрев тиристора (без радиатора). А наглядные результаты экспериментов, как и готового устройства, можно увидеть на фотографиях ниже.

В последнее время в нашем быту все чаще применяются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких приборов управляют яркостью свечения ламп, температурой электронагревательных приборов, частотой вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство регуляторов напряжения, собранных на тиристорах, обладают существенными недостатками, ограничивающими их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электролампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать совместно с нагрузкой индуктивного характера — электродвигателем, трансформатором.

Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает на нагрузку как с активным, так и индуктивным сопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркости свечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльника или электроплитки, скорости вращения электродвигателя вентилятора или дрели, напряжения на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в регулирующей цепи одного транзистора — не более 100 Вт.

Регулирующий элемент прибора — транзистор VT1. Диодный мост VD1…VD4 выпрямляет сетевое напряжение так, что к коллектору VT1 всегда приложено положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5…8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора сетевого напряжения 220В.

Переменный резистор R1 служит для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базы транзистора. Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базу напряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется к сети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки.

Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

При этом выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его. Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Значение тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая движок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

При крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора транзистор окажется полностью открыт и «доза» электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым и ток через нагрузку не потечет.

Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тирис-торным устройствам.

Конструкция и детали

Теперь перейдем к конструкции прибора. Диодные мостики, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на монтажной плате размером 55×35 мм, выполненной из фольгированного ге-тинакса или текстолита толщиной 1…2 мм (рис. 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В), КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные мосты: VD1…VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии Д7, Д226 или Д237.

Переменный резистор — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Оксидный конденсатор — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от телевизора «Юность» или любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5…8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой. ХР1 — стандартная сетевая вилка, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка для подключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной из боковых стенок корпуса.

С той же стороны сделано отверстие для сетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатор и монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3…5 мм.

Рис. Печаная плата мощного регулятора сетевого напряжения 220В.

Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразу после включения в сеть.

Теперь несколько рекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство. Изменения в основном касаются увеличения выходной мощности регулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

Если необходимо еще больше увеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующего элемента можно применить несколько параллельно включенных транзисторов, соединив их соответствующие выводы.

Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов. Кроме того, диодный мост VD1…VD4 потребуется заменить на четыре более мощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 600 В и величину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этой цели подойдут приборы серий Д231…Д234, Д242, Д243, Д245 ..Д248. Необходимо будет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.

Подборка схем и описание работы регулятора мощности на симисторах и не только. Схемы симисторных регуляторов мощности хорошо подходят для продление срока эксплуатации ламп накаливания и для регулировки их яркости свечения. Или для запитки нестандартной аппаратуры например на 110 вольт.

На рисунке представлена схема симисторного регулятора мощности, которую можно менять за счет изменения общего количества сетевых полупериодов, пропускаемых симистором за определенный интервал времени. На элементах микросхемы DD1.1.DD1.3 сделан , период колебания которого около 15-25 сетевых полупериодов.

Скважность импульсов регулируется резистором R3. Транзистор VT1 совместно с диодами VD5-VD8 предназначен для привязки момента включения симистора во время перехода сетевого напряжения через нуль. В основном этот транзистор открыт, соответственно, на вход DD1.4 поступает «1» и транзистор VT2 с симистором VS1 закрыты. В момент перехода через нуль транзистор VT1 закрывается и почти сразу открывается. При этом, если на выходе DD1.3 была 1, то состояние элементов DD1.1.DD1.6 не изменится, а если на выходе DD1.3 был «ноль», то элементы DD1.4.DD1.6 сгенерируют короткий импульс, который усилится транзистором VT2 и откроет симистор.

До тех пор пока на выходе генератора будет логический ноль, процесс будет идти цикличиски после каждого перехода сетевого напряжения через точку нуля.

Основа схемы зарубежный симистор mac97a8, который позваляет коммутировать большие мощности подключенные нагрузки, а для ее регулировки использовал старый советский переменный резистор, а в качестве индикации использовал обычный светодиод.

В симисторном регуляторе мощности применен принцип фазового управления. Работа схемы регулятора мощности основана на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В первоначальный момент положительного полупериода симистор находится в закрытом состояние. С возрастанием сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель.

Возрастающее напряжения на конденсаторе сдвигается по фазе от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления обоих резисторов и емкости конденсатора. Заряд конденсатора происходит до тех пор, пока напряжение на нем не дойдет до уровня «пробоя» динистора, приблизительно 32 В.

В момент открытия динистора, откроется и симистор, через подключенную к выходу нагрузку потечет ток, зависящий от суммарного сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор будет открыт до конца полупериода. Резистором VR1 задаем напряжение открывания динистора и симистора, тем самым регулируя мощность. В момент действия отрицательного полупериода алгоритм работы схемы аналогичен.

Вариант схемы с небольшими доработками на 3,5 кВт

Схема регулятора несложная, мощность нагрузки на выходе устройства составляет 3,5 кВт. С помощью этой радиолюбительской самоделки вы можите регулировать освещение, нагревательные тэны и многое другое. Единственный существенный недостаток данной схемы, это то что подсоединить к ней индукционную нагрузку нельзя ни в коем случае, т.к симистор сгорит!

Используемые в конструкции радиокомпоненты: Симистор Т1 — BTB16-600BW или аналогичный (КУ 208 ил ВТА, ВТ). Динистор Т — типа DB3 или DB4. Конденсатор 0,1мкФ керамический.

Сопротивление R2 510Ом ограничивает максимальные вольты на конденсаторе 0,1 мкФ, если поставить движок регулятора в положение 0 Ом, то сопротивление цепи составит порядка 510 Ом. Заряжается емкость, через резисторы R2 510Ом и переменное сопротивление R1 420кОм, после того, как U на конденсаторе достигнет уровня открывания динистора DB3, последний сформирует импульс, отпирающий симистор, после чего, при дальнейшем проходе синусоиды, симистор запирается. Частота открывания-закрывания Т1 зависит от уровня U на конденсаторе 0.1мкФ, которое,зависит от сопротивления переменного резистора. Т.е, прерывая ток (с большой частотой) схема, тем самым регулирует мощность на выходе.

При каждой положительной полуволне входного переменного напряжения емкость С1 заряжается через цепочку резисторов R3, R4, когда напряжение на конденсаторе С1 станет равным напряжению открытия динистора VD7 произойдет его пробой и разрядка емкости через диодный мост VD1-VD4 , а также сопротивление R1 и управляющий электрод VS1 . Для открытия симистора используется электрическая цепочка из диодов VD5, VD6 конденсатора С2 и сопротивления R5.

Требуется подобрать номинал резистора R2 так, чтобы при обоих полуволнах сетевого напряжения, симистор регулятора надежно срабатывал, а также требуется подобрать номиналы сопротивлений R3 и R4 так, чтобы при вращении ручки переменного сопротивления R4 напряжение на нагрузке плавно изменялось от минимальных до максимальных значений. Вместо симистора ТС 2-80 можно использовать ТС2-50 или ТС2-25, хотя будет небольшой проигрыш по допустимой мощности в нагрузке.

В качестве симистора был использован КУ208Г, ТС106-10-4, ТС 112-10-4 и их аналоги. В тот момент времени когда симистор закрыт, осуществляется заряд конденсатора С1 через подключенную нагрузку и резисторы R1 и R2. Скорость заряда изменяется резистором R2, резистор R1 предназначен для ограничения максимальной величины тока заряда

При достижении на обкладках конденсатора порогового значения напряжения происходит открытие ключа, конденсатор С1 быстро разряжается на управляющий электрод и перключает симистор из закрытого состояния в открытое, в открытом состоянии симистор шунтирует цепь R1, R2, С1. В момент перехода сетевого напряжения через ноль происходит закрытие симистора, затем снова заряд конденсатора C1, но уже отрицательным напряжением.

Конденсатор С1 от 0,1…1,0 мкФ. Резистор R2 1,0…0,1 МОм. Симистор включается положительным импульсом тока на управляющий электрод при положительном напряжении на выводе условном аноде и отрицательным импульсом тока на управляющий электрод при отрицательном напряжении условного катода. Таким образом, ключевой элемент для регулятоpa должен быть двунаправленным. Можно в качестве ключа использовать двунаправленный динистор.

Диоды Д5-Д6 используются для защиты тиристора от возможного пробоя обратным напряжением. Транзистор работает в режиме лавинного пробоя. Его напряжение пробоя около 18-25 вольт. Если вы не найдете П416Б, то можно попытаться найти ему замену .

Импульсный трансформатор наматывается на ферритовом кольце диаметром 15 мм, марки Н2000.Тиристор можно заменить на КУ201

Схема этого регулятора мощности похожа на вышеописанные схемы, только введена помехоподавляющая цепь С2, R3, а ыыключатель SW дает возможность разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора, что приводит к моментальному запиранию симистора и отключению нагрузки.

С1, С2 — 0,1 МКФ, R1-4k7, R2-2 мОм, R3-220 Ом, VR1-500 кОм, DB3 — динистор, BTA26-600B — симистор, 1N4148/16 В — диод, светодиод любой.

Регулятор используется для регулировки мощности нагрузки в цепях до 2000 Вт, ламп накаливания, нагревательных приборов, паяльника, асинхронных двигателей, зарядного устройство для авто, и если заменить симистор на более мощный можно применить в цепи регупировки тока в сварочных трансформаторах.

Принцип работы этой схемы регулятора мощности заключается в том, что на нагрузку поступает полупериод сетевого напряжения через выбранное число пропущенных полупериодов.

Диодный мост выпрямляет переменное напряжение. Резистор R1 и стабилитрон VD2, вместе с конденсатором фильтра образуют источник питания 10 В для питания микросхемы К561ИЕ8 и транзистора КТ315. Выпрямленные положительные полупериоды напряжения проходя через конденсатор С1 стабилизируются стабилитроном VD3 на уровне 10 В. Таким образом, на счетный вход С счетчика К561ИЕ8 следуют импульсы с частотой 100 Гц. Если переключатель SA1 подсоединен к выходу 2, то на базе транзистора будет постоянно присутствовать уровень логической единицы. Т.к импульс обнуления микросхемы очень короткий и счетчик успевает перезапуститься от того же импульса.

На выводе 3 установится уровень логической единицы. Тиристор будет открыт. На нагрузке будет выделяться вся мощность. Во всех последующих положениях SA1 на выводе 3 счетчика будет проходить один импульс через 2-9 импульсов.

Микросхема К561ИЕ8 это десятичный счетчик с позиционным дешифратором на выходе, поэтому уровень логической единицы будет периодически на всех выходах. Однако, если переключатель установлен на 5 выходе (выв.1), то счет будет происходить только до 5. При прохождении импульсом выхода 5 микросхема обнулится. Начнется счет с ноля, а на выводе 3 появится уровень логической единицы на время одного полупериода. На это время открывается транзистор и тиристор, один полупериод проходит в нагрузку. Для того чтобы было понятней привожу векторные диаграммы работы схемы.

Если требуется уменьшить мощность нагрузки, можно добавить еще одну микросхему счетчика, соединив вывод 12 предыдущей микросхемы с выводом 14 последующей. Установив еще один переключатель, можно будет регулировать мощность до 99 пропущенных импульсов. Т.е. можно получить примерно сотую часть общей мощности.

Микросхема КР1182ПМ1 имеет в своем внутреннем составе два тиристора и узел управления ими. Максимальное входное напряжение микросхемы КР1182ПМ1 около 270 Вольт, а максимум в нагрузке может достигать 150 Ватт без использования внешнего симистора и до 2000 Вт с использованием, а также с учетом того, что симистор будет установлен на радиаторе.

Для снижения уровня внешних помех используется конденсатор С1 и дроссель L1, а емкость С4 требуется для плавного включения нагрузки. Регулировка осуществляется с помощью сопротивления R3.

Подборка довольно простых схем регуляторов для паяльника упростит жизнь радиолюбителю

Комбинированность заключается в совмещении удобства применения цифрового регулятора и гибкости регулировки простого.

Рассмотренная схема регулятора мощности работает по принципу изменения числа периодов входного переменного напряжения, идущих на нагрузку. Это значит, что устройство нельзя использовать для настройки яркости ламп накаливания из-за заметного для глаза мигания. Схема дает возможность регулировать мощность в пределах восьми предустановленных значений.

Существует огромной количество классических тиристорных и симисторных схем регуляторов, но этот регулятор выполнен на современной элементной базе и кроме того являлся фазовым, т.е. пропускает не всю полуволну сетевого напряжения, а только некоторую её часть, тем самым и осуществляется ограничение мощности, т.к открытие симистора происходит только при нужном фазовом угле.

Симисторный регулятор мощности своими руками

В статье мы расскажем о том, как изготовить симисторный регулятор мощности своими руками. Что такое симистор? Это прибор, построенный на кристалле полупроводника. У него аж 5 p-n-переходов, ток может проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Но эти элементы широкое распространение в современной промышленной аппаратуре не получили, так как у них высокая чувствительность к помехам электромагнитной природы.

Также они не могут работать при высокой частоте тока, выделяют большое количество тепла, если производят коммутацию больших нагрузок. Поэтому в промышленной аппаратуре используют IGBT-транзисторы и тиристоры. Но симисторы тоже не стоит упускать из виду – они дешевые, у них маленький размер, а самое главное – высокий ресурс. Поэтому они могут использоваться там, где перечисленные выше недостатки не играют большой роли.

Как работает симистор?

Встретить сегодня симисторный регулятор мощности можно в любой бытовой технике – в болгарках, шуруповертах, стиральных машинках и пылесосах. Другими словами, везде, где есть необходимость в плавной регулировке частоты вращения двигателя.

Регулятор работает как электронный ключ – он закрывается и открывается с определенной частотой, которая задается схемой управления. Когда прибор отпирается, полуволна напряжения проходит через него. Следовательно, к нагрузке поступает небольшая часть минимальной мощности.

Увеличение мощности

Если мощность в нагрузке превышает 1500 Вт, для регулирования следу­ет использовать тиристоры (рис. 3, а) или симисторы (рис. 3, б), рас­считанные на соответствующие токи.

Рис. 3. Схема подключения фазового регулятора мощности к тиристору и симистору для увеличения мощности.

Предельное значение тока через нагрузку составляет 100 А (для схемы на рис. 3, а) и 50 А (для схемы на рис. 3, б). Мощность нагрузки при указанном сетевом напряжении может составлять соответственно 22 кВт и 11 кВт. В обоих случаях через нагрузку протекает переменный ток.

Можно ли сделать самому?

Многие радиолюбители изготавливают своими руками симисторные регуляторы мощности для различных целей. С его помощью можно контролировать нагрев жала паяльника. Но, к сожалению, на рынке готовые устройства встретить можно, но довольно редко.

У них низкая стоимость, но часто приборы не отвечают требованиям, которые предъявляются потребителями. Именно поэтому намного проще, оказывается, не купить готовый регулятор, а сделать его самостоятельно. В этом случае вы сможете учесть все нюансы использования прибора.

Схема регулятора

Давайте рассмотрим простой симисторный регулятор мощности, который можно использовать с любой нагрузкой. Управление фазово-импульсное, все компоненты традиционные для таких конструкций. Нужно применять такие элементы:

1. Непосредственно симистор, рассчитанный на напряжение 400 В и ток 10 А.
2. Динистор с порогом открывания 32 В.
3. Для регулировки мощности используется переменный резистор.

Ток, который протекает через переменный резистор и сопротивление, заряжает конденсатор с каждой полуволной. Как только конденсатор накопит заряд и напряжение между его пластинами будет 32 В, откроется динистор. При этом конденсатор разряжается через него и сопротивление на управляющий вход симистора. Последний при этом открывается, чтобы ток прошел к нагрузке.

Чтобы изменить длительность импульсов, нужно подобрать переменный резистор и пороговое напряжение динистора (но это постоянная величина). Поэтому придется «играть» с сопротивлением переменного резистора. В нагрузке мощность оказывается прямо пропорциональна сопротивлению переменного резистора. Диоды и постоянный резистор использовать не обязательно, цепочка предназначена для того, чтобы обеспечить точность и плавность регулировки мощности.

Первый вариант регулятора мощности

Функционирует тиристорный регулятор мощности следующим образом. В момент, когда на верхнем по схеме разъеме Х1 находится положительный полупериод сетевого напряжения, происходит заряд емкостей С2, С1 (через сопротивление R5).

Профессиональный цифровой осциллограф

Количество каналов: 1, размер экрана: 2,4 дюйма, разрешен…

Подробнее

Через определенное время емкость С2 заряжается до уровня открытия динистора V4. Динистор мгновенно открывается и напряжение, проходящее через него, отпирает тиристор V2. Тиристор подает часть напряжение на подключенную нагрузку и в то же время еще заряжает конденсатор С1.

В случае нахождения на этом же разъеме Х1 отрицательного полупериода сетевого напряжения откроется второй динистор V3, который приведет к открытию тиристора V1. Следовательно, эти два тиристора будут включаться попеременно. Смещение фазы сетевого напряжения на управляющих электродах тиристоров выполняется потенциометром, причем максимальное смещение будет при максимальном сопротивлении данного потенциометра.

Динисторы осуществляют роль электроключей, включающиеся при достижении необходимого напряжении на емкостях С1 и С2. Использование динисторов обеспечивает надежное открытие тиристоров при равном сдвиге фазы независимо от их параметров.

Сопротивления R2 и R4 лимитируют ток, протекающий через управляющий электрод тиристоров, а сопротивления R1 и R3 обеспечивают термостабильность работы регулятора мощности.

Динисторы КН102А возможно заменить на КН102В или КН102Б, но при этом необходимо незначительно снизить емкость конденсаторов С1 иС2 до 0,2мкФ. Лучшей результат работы показали конденсаторы марки БМТ с напряжением не ниже 300 В. Используя тиристоры КУ202К-КУ202Н на теплоотводе, можно повысить мощность управляемой нагрузки до 1000 Ватт.

Как работает устройство

Ток, который протекает через динистор, ограничивается постоянным резистором. Именно с его помощью происходит корректировка длины импульса. С помощью предохранителя происходит защита цепи от КЗ. Нужно отметить тот факт, что динистор в каждой полуволне открывается на один и тот же угол.

Поэтому выпрямление протекающего тока не происходит, можно подключить даже индуктивную нагрузку к выходу. Поэтому использоваться может симисторный регулятор мощности и для трансформатора. Для того чтобы подобрать симисторы, нужно учесть, что для нагрузки в 200 Вт необходимо, чтобы ток был равен 1 А.

В схеме используются такие элементы:

1. Динистор типа DB3.
2. Симисторы типа ВТ136-600, ТС106-10-4 и аналогичные с номиналом по току до 12 А.
3. Полупроводниковые диоды германиевые – 1N4007.
4. Электролитический конденсатор на напряжение более 250 В, емкость 0,47 мкФ.
5. Переменный резистор 100 кОм, постоянные – от 270 Ом до 1,6 кОм (подбираются опытным путем).

Подготовительные работы

Для того чтобы собрать симисторный регулятор мощности для электродвигателя, вам достаточно придерживаться такой последовательности:

1. Сначала нужно определить характеристики прибора, который будет подключаться к регулятору. К характеристикам можно отнести: число фаз (либо 3, либо 1), необходимость в точной корректировке мощности, напряжение и ток.
2. Теперь нужно выбрать конкретный тип устройства – цифровой или аналоговый. После этого можно осуществить выбор компонентов по мощности нагрузки. В принципе, для моделирования можно использовать специально программное обеспечение.
3. Рассчитайте тепловыделение. Для этого умножьте два параметра – номинальный ток (в Амперах) и падение напряжения на симисторе (в Вольтах). Все эти данные можно найти среди характеристик элемента. В итоге вы получите мощность рассеяния, выраженную в Ваттах. Исходя из этого значения, нужно выбрать радиатор и кулер (при необходимости).
4. Закупите все необходимые элементы или подготовьте их, если они у вас имеются.

Теперь можно приступить непосредственно к сборке устройства.

Сборка регулятора

Прежде чем собрать по схеме симисторный регулятор мощности, нужно выполнить ряд действий:

1. Осуществите разводку дорожек на плате и подготовьте площадки, на которых нужно установить элементы. Заранее предусмотрите места для монтажа симистора и радиатора.
2. Установите все элементы на плате и припаяйте их. В том случае, если у вас нет возможности сделать печатную плату, допускается использование навесного монтажа. Провода, которыми соединяются все элементы, должны быть как можно короче.
3. Обратите внимание на то, соблюдена ли полярность при подключении симистора и диодов. Если отсутствует маркировка, прозвоните элементы мультиметром.
4. Проверьте схему, используя мультиметр в режиме измерения сопротивления.
5. Закрепите на радиаторе симистор, желательно использовать термопасту для лучшего контакта поверхностей.
6. Всю схему можно установить в пластиковом корпусе.
7. Установите в крайнее левое положение ручку переменного резистора и включите прибор.
8. Измерьте значение напряжения на выходе устройства. Если вращать ручку резистора, напряжение должно плавно увеличиваться.

Как видите, изготовленный своими руками симисторный регулятор мощности – это полезная конструкция, которую можно использовать в быту практически без ограничений. Ремонт этого устройства копеечный, так как себестоимость довольно низкая.

Фото регулятора мощности своими руками

Читайте здесь! Как проверить аккумулятор: простые методы как проверить и измерить заряд (инструкция + видео)

Симисторные регуляторы мощности

Регуляторы напряжения нашли широкое применение в быту и промышленности. Многим людям известно такое устройство, как диммер, позволяющий бесступенчато регулировать яркость светильников. Оно и является отличным примером регулятора напряжения 220в. Своими руками такой прибор собрать довольно просто. Безусловно, его можно приобрести в магазине, но себестоимость самодельного изделия окажется значительно ниже.

Назначение и принцип работы

С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.

Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.

Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

На основе симистора

Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

Структурно прибор можно разделить на два блока:

• Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
• Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

На базе тиристора

Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

• Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
• После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
• При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы .

Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

Подборка схем и описание работы регулятора мощности на симисторах и не только. Схемы симисторных регуляторов мощности хорошо подходят для продление срока эксплуатации ламп накаливания и для регулировки их яркости свечения. Или для запитки нестандартной аппаратуры например на 110 вольт.

На рисунке представлена схема симисторного регулятора мощности, которую можно менять за счет изменения общего количества сетевых полупериодов, пропускаемых симистором за определенный интервал времени. На элементах микросхемы DD1.1.DD1.3 сделан , период колебания которого около 15-25 сетевых полупериодов.

Скважность импульсов регулируется резистором R3. Транзистор VT1 совместно с диодами VD5-VD8 предназначен для привязки момента включения симистора во время перехода сетевого напряжения через нуль. В основном этот транзистор открыт, соответственно, на вход DD1.4 поступает «1» и транзистор VT2 с симистором VS1 закрыты. В момент перехода через нуль транзистор VT1 закрывается и почти сразу открывается. При этом, если на выходе DD1.3 была 1, то состояние элементов DD1.1.DD1.6 не изменится, а если на выходе DD1.3 был «ноль», то элементы DD1.4.DD1.6 сгенерируют короткий импульс, который усилится транзистором VT2 и откроет симистор.

До тех пор пока на выходе генератора будет логический ноль, процесс будет идти цикличиски после каждого перехода сетевого напряжения через точку нуля.

Основа схемы зарубежный симистор mac97a8, который позваляет коммутировать большие мощности подключенные нагрузки, а для ее регулировки использовал старый советский переменный резистор, а в качестве индикации использовал обычный светодиод.

В симисторном регуляторе мощности применен принцип фазового управления. Работа схемы регулятора мощности основана на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В первоначальный момент положительного полупериода симистор находится в закрытом состояние. С возрастанием сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель.

Возрастающее напряжения на конденсаторе сдвигается по фазе от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления обоих резисторов и емкости конденсатора. Заряд конденсатора происходит до тех пор, пока напряжение на нем не дойдет до уровня «пробоя» динистора, приблизительно 32 В.

В момент открытия динистора, откроется и симистор, через подключенную к выходу нагрузку потечет ток, зависящий от суммарного сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор будет открыт до конца полупериода. Резистором VR1 задаем напряжение открывания динистора и симистора, тем самым регулируя мощность. В момент действия отрицательного полупериода алгоритм работы схемы аналогичен.

Вариант схемы с небольшими доработками на 3,5 кВт

Схема регулятора несложная, мощность нагрузки на выходе устройства составляет 3,5 кВт. С помощью этой радиолюбительской самоделки вы можите регулировать освещение, нагревательные тэны и многое другое. Единственный существенный недостаток данной схемы, это то что подсоединить к ней индукционную нагрузку нельзя ни в коем случае, т.к симистор сгорит!

Используемые в конструкции радиокомпоненты: Симистор Т1 — BTB16-600BW или аналогичный (КУ 208 ил ВТА, ВТ). Динистор Т — типа DB3 или DB4. Конденсатор 0,1мкФ керамический.

Сопротивление R2 510Ом ограничивает максимальные вольты на конденсаторе 0,1 мкФ, если поставить движок регулятора в положение 0 Ом, то сопротивление цепи составит порядка 510 Ом. Заряжается емкость, через резисторы R2 510Ом и переменное сопротивление R1 420кОм, после того, как U на конденсаторе достигнет уровня открывания динистора DB3, последний сформирует импульс, отпирающий симистор, после чего, при дальнейшем проходе синусоиды, симистор запирается. Частота открывания-закрывания Т1 зависит от уровня U на конденсаторе 0.1мкФ, которое,зависит от сопротивления переменного резистора. Т.е, прерывая ток (с большой частотой) схема, тем самым регулирует мощность на выходе.

При каждой положительной полуволне входного переменного напряжения емкость С1 заряжается через цепочку резисторов R3, R4, когда напряжение на конденсаторе С1 станет равным напряжению открытия динистора VD7 произойдет его пробой и разрядка емкости через диодный мост VD1-VD4 , а также сопротивление R1 и управляющий электрод VS1 . Для открытия симистора используется электрическая цепочка из диодов VD5, VD6 конденсатора С2 и сопротивления R5.

Требуется подобрать номинал резистора R2 так, чтобы при обоих полуволнах сетевого напряжения, симистор регулятора надежно срабатывал, а также требуется подобрать номиналы сопротивлений R3 и R4 так, чтобы при вращении ручки переменного сопротивления R4 напряжение на нагрузке плавно изменялось от минимальных до максимальных значений. Вместо симистора ТС 2-80 можно использовать ТС2-50 или ТС2-25, хотя будет небольшой проигрыш по допустимой мощности в нагрузке.

В качестве симистора был использован КУ208Г, ТС106-10-4, ТС 112-10-4 и их аналоги. В тот момент времени когда симистор закрыт, осуществляется заряд конденсатора С1 через подключенную нагрузку и резисторы R1 и R2. Скорость заряда изменяется резистором R2, резистор R1 предназначен для ограничения максимальной величины тока заряда

При достижении на обкладках конденсатора порогового значения напряжения происходит открытие ключа, конденсатор С1 быстро разряжается на управляющий электрод и перключает симистор из закрытого состояния в открытое, в открытом состоянии симистор шунтирует цепь R1, R2, С1. В момент перехода сетевого напряжения через ноль происходит закрытие симистора, затем снова заряд конденсатора C1, но уже отрицательным напряжением.

Конденсатор С1 от 0,1…1,0 мкФ. Резистор R2 1,0…0,1 МОм. Симистор включается положительным импульсом тока на управляющий электрод при положительном напряжении на выводе условном аноде и отрицательным импульсом тока на управляющий электрод при отрицательном напряжении условного катода. Таким образом, ключевой элемент для регулятоpa должен быть двунаправленным. Можно в качестве ключа использовать двунаправленный динистор.

Диоды Д5-Д6 используются для защиты тиристора от возможного пробоя обратным напряжением. Транзистор работает в режиме лавинного пробоя. Его напряжение пробоя около 18-25 вольт. Если вы не найдете П416Б, то можно попытаться найти ему замену .

Импульсный трансформатор наматывается на ферритовом кольце диаметром 15 мм, марки Н2000.Тиристор можно заменить на КУ201

Схема этого регулятора мощности похожа на вышеописанные схемы, только введена помехоподавляющая цепь С2, R3, а ыыключатель SW дает возможность разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора, что приводит к моментальному запиранию симистора и отключению нагрузки.

С1, С2 — 0,1 МКФ, R1-4k7, R2-2 мОм, R3-220 Ом, VR1-500 кОм, DB3 — динистор, BTA26-600B — симистор, 1N4148/16 В — диод, светодиод любой.

Регулятор используется для регулировки мощности нагрузки в цепях до 2000 Вт, ламп накаливания, нагревательных приборов, паяльника, асинхронных двигателей, зарядного устройство для авто, и если заменить симистор на более мощный можно применить в цепи регупировки тока в сварочных трансформаторах.

Принцип работы этой схемы регулятора мощности заключается в том, что на нагрузку поступает полупериод сетевого напряжения через выбранное число пропущенных полупериодов.

Диодный мост выпрямляет переменное напряжение. Резистор R1 и стабилитрон VD2, вместе с конденсатором фильтра образуют источник питания 10 В для питания микросхемы К561ИЕ8 и транзистора КТ315. Выпрямленные положительные полупериоды напряжения проходя через конденсатор С1 стабилизируются стабилитроном VD3 на уровне 10 В. Таким образом, на счетный вход С счетчика К561ИЕ8 следуют импульсы с частотой 100 Гц. Если переключатель SA1 подсоединен к выходу 2, то на базе транзистора будет постоянно присутствовать уровень логической единицы. Т.к импульс обнуления микросхемы очень короткий и счетчик успевает перезапуститься от того же импульса.

На выводе 3 установится уровень логической единицы. Тиристор будет открыт. На нагрузке будет выделяться вся мощность. Во всех последующих положениях SA1 на выводе 3 счетчика будет проходить один импульс через 2-9 импульсов.

Микросхема К561ИЕ8 это десятичный счетчик с позиционным дешифратором на выходе, поэтому уровень логической единицы будет периодически на всех выходах. Однако, если переключатель установлен на 5 выходе (выв.1), то счет будет происходить только до 5. При прохождении импульсом выхода 5 микросхема обнулится. Начнется счет с ноля, а на выводе 3 появится уровень логической единицы на время одного полупериода. На это время открывается транзистор и тиристор, один полупериод проходит в нагрузку. Для того чтобы было понятней привожу векторные диаграммы работы схемы.

Если требуется уменьшить мощность нагрузки, можно добавить еще одну микросхему счетчика, соединив вывод 12 предыдущей микросхемы с выводом 14 последующей. Установив еще один переключатель, можно будет регулировать мощность до 99 пропущенных импульсов. Т.е. можно получить примерно сотую часть общей мощности.

Микросхема КР1182ПМ1 имеет в своем внутреннем составе два тиристора и узел управления ими. Максимальное входное напряжение микросхемы КР1182ПМ1 около 270 Вольт, а максимум в нагрузке может достигать 150 Ватт без использования внешнего симистора и до 2000 Вт с использованием, а также с учетом того, что симистор будет установлен на радиаторе.

Для снижения уровня внешних помех используется конденсатор С1 и дроссель L1, а емкость С4 требуется для плавного включения нагрузки. Регулировка осуществляется с помощью сопротивления R3.

Подборка довольно простых схем регуляторов для паяльника упростит жизнь радиолюбителю

Комбинированность заключается в совмещении удобства применения цифрового регулятора и гибкости регулировки простого.

Рассмотренная схема регулятора мощности работает по принципу изменения числа периодов входного переменного напряжения, идущих на нагрузку. Это значит, что устройство нельзя использовать для настройки яркости ламп накаливания из-за заметного для глаза мигания. Схема дает возможность регулировать мощность в пределах восьми предустановленных значений.

Существует огромной количество классических тиристорных и симисторных схем регуляторов, но этот регулятор выполнен на современной элементной базе и кроме того являлся фазовым, т.е. пропускает не всю полуволну сетевого напряжения, а только некоторую её часть, тем самым и осуществляется ограничение мощности, т.к открытие симистора происходит только при нужном фазовом угле.

Приборы, которые работают на потреблении электрического тока, можно настраивать. Для этого существуют специальные регуляторы. Сегодня всё большую популярность набирает симисторный подтип. Его существенным отличием стало двухстороннее действие. Благодаря тому, что в приборе есть анод и катод, в процессе их передвижения появляется возможность изменять направления тока.

Не стоит думать, то этот элемент можно заменить контакторами, пускателями или реле. Именно симисторы отличаются долговечностью, детали на приборе практически не изнашиваются. Основным положительным моментом от использования симистора, стало полное отсутствие искры в электрических приборах. Были проанализированы схемы, в которых использовались симисторы двунаправленные, их стоимость была значительно меньше, чем те, которые базировались на транзисторах и микросхемах .

Плюсы и минусы использования симисторов

Среди основных преимуществ можно назвать следующие:

• минимальная стоимость прибора;
• длительный срок эксплуатации;
• возможность избежать механических контактов.

Есть и недостатки:

• чтобы не произошло перегрева прибора, необходимо обязательно устанавливать радиатор;
• симистор очень чувствителен к переходным процессам;
• нет возможности использовать на больших частотах;
• реагирует на посторонние помехи и шумы.

Особенности применения в электроприборах

Учитывая те показатели, которыми обладает симистор, его активно используют в работе приборов бытовой техники, таких как:

• осветительные приборы, которые можно регулировать;
• бытовые строительные электроинструменты;
• нагревательные приборы;
• приборы с наличием компрессора;
• стиральные машины , пылесосы, вентиляторы, фены.

Как сделать регулятор мощности своими руками

Сегодня есть возможность установки простых диммеров в электрические приборы. Рассмотрим несколько вариантов схем по установке симисторов.

Для паяльника

Для этого прибора есть возможность собрать устройство настройки мощности до 100 Вт, необходимо всего несколько деталей. Именно с помощью него можно контролировать температуру жала паяльника, яркость настольной лампы, скорость вращения вентилятора. Сам регулятор можно собрать на основе симистора ВТА 16600. Его отличительными чертами станет то, что в цепи управляющего электрода симистора будет находить неоновая лампа.

Если вы решите использовать именно такой вид, то необходимо правильно выбрать неоновую лампу, она должна иметь минимальные показатели напряжения пробоя. Это очень важно, так как именно этот показатель и будет влиять на плавность регулировки мощности лампы или паяльника. Если устанавливать стартер в светильник, здесь можно неоновую лампочку не применять.

Варианты схем

Схемы диммера являются сами простыми. В качестве диодного моста используются диоды Д226, обязательно включаются тиристор КУ202Н, который имеет свою цепь управления. Если вы хотите иметь до 9 фиксированных положений регулировки, то нужно немного усложнить схему и добавить элемент логики – счётчик К561ИЕ8. Здесь также регулировать нагрузку будет тиристор. В схеме после установки диодного моста будет находиться обычный параметрический стабилизатор, который будет подавать питание на микросхему. Необходимо правильно для такой схемы подобрать диоды, их мощность должна равняться нагрузке, которую будет настраивать аппарат.

Существует ещё один вариант составления схемы для регулировки мощности пальника. В самой схеме нет ничего сложного, никаких дорогих или дефицитных деталей. С помощью установки светодиода можно контролировать включение и выключение прибора. Допустимые параметры выходного напряжения варьируются в пределах от 130 до 220 вольт. Для всех приборов можно использовать специальный индикатор напряжения. Его можно взять из старых моделей магнитофонов. Для того чтобы усовершенствовать такую головку, можно добавить светодиод. Он покажет включение и выключение прибора и будет подсвечивать шкалу мощности.

Не стоит забывать, что для такого прибора должен быть подобран правильный корпус. Его можно изготовить из обычного пластика, так как его удобно и легко резать, гнуть, обрабатывать, склеивать. Из куска пластика необходимо вырезать заготовку, зачистить края, и с помощью клея собрать коробку. В неё вкладывается собранный диммер. Когда собран сам прибор регулирования мощности, то его необходимо проверить перед введением в эксплуатацию.

Для проверки можно использовать обычный паяльник или мультиметр. Эти проборы достаточно подключить к выходу схемы, и постепенно вращать ручку регулятора. Это даст возможность определить плавность изменения выходного напряжения. Если в устройстве вы установили светодиод, то по его яркости свечения можно определить уменьшение или увеличение выходного напряжения.

Настройка устройства

Существуют схемы регулировки мощности, при нагрузке до 500 Вт или при переменном токе в 220 В. Это могут быть домашние вентиляторы, электродрели. Здесь нужно использовать устройства широкого диапазона, большой мощности. Симисторный регулятор будет использоваться в качестве фазового управления. Основным назначением прибора будет изменение момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль.

Изначально, в периоде положительного полупериода симистор закрыт. Как только начнёт увеличиваться напряжение, конденсатор заряжается и делится в двух направлениях. По мере увеличения сетевого напряжения, напряжение на конденсате отстаёт на величину, суммарного сопротивления делителя и ёмкости. Конденсатор будет заряжаться до момента получения напряжения около 32 В. В этот момент происходит открытие динистора, а с ним и симистора. Тогда начнёт поступать равный суммарному сопротивлению симистора и нагрузки. Симистор будет открыт на весь полупериод. Таким образом, происходит регулировка мощности напряжения.

Собрать симисторный регулятор мощности достаточно просто, даже не обладая специальными знаниями. Гораздо сложнее чётко усвоить правила его эксплуатации. Чрезвычайно важно, чтобы вышеизложенные нюансы строго соблюдались. В ином случае, собственноручная конструкция не будет функционировать качественно и может принести проблемы, связанные с целостностью и эффективной эксплуатацией электроприборов.

Видео: изготовление симисторного диммера

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, как правило, от 20 до 100% яркости. Меньше 20 % не имеет смысла делать, поскольку светового потока лампа не даст, а произойдет только слабое свечение, которое может пригодится разве что для декоративных целей. Можно пойти в магазин и купить готовое изделие, но сейчас ценны на данные устройства мягко говоря неадекватные. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы собственноручно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками.

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.

На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Тиристорный регулятор мощности — elektrosat

Автор разработки: Д.Пухаев Схема регулятора мощности на двух тиристорах КУ202Н с управлением на двух динисторах КН102А уже использовалась в «Регулятор мощности — схемы, описания, справочные материалы». Однако динисторы КН102А являются сравнительно дефицитными элементами, поэтому предлагаю вместо них использовать их транзисторно-стабилитронный аналог. В предлагаемой схеме в качестве транзисторов можно использовать любые маломощные кремниевые p-n-р и n-p-n транзисторы, например КТ315, КТ312, КТ503, КТ502, КТ361, КТ209 и другие. В качестве стабилитронов используются Д810, Д814В, КС210Б с напряжением стабилизации примерно 10 В. При использовании других стабилитронов придется подбирать номиналы конденсаторов С2, С3 и резистора R10. Основное требование — типы и номиналы конденсаторов С2 и С3, стабилитронов V5 и V6, транзисторов V3 и V4, V7 и V8 должны быть одинаковыми для обеспечения симметричности регулирования напряжения положительного и отрицательного полупериодов. Конденсаторы С2 и С3 необходимо выбирать с достаточно стабильными параметрами, например типа БМ, МБМ, К40-У9, К73-17 и им аналогичные с номинальным напряжением не менее 60 В. Так как регулятор является источником радиопомех, его следует использовать с фильтром радиопомех на конденсаторе С1 и дросселе L1. Дроссель L1 представляет собой катушку, содержащую 150…200 витков провода ПЭВ-0,8 (для мощности нагрузки до 600 Вт), намотанную на ферритовом стержне диаметром 8 мм длиной 40…50 мм. В нагрузку регулятора можно включать осветительные и нагревательные приборы, маломощные коллекторные и асинхронные электродвигатели, соответствующие по мощности применяемым тиристорам V1 и V2 и дросселю L1. Источник: Д.Пухаев, журнал «Радиолюбитель». Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала. Поделись с друзьями в социальных сетях Реклама Похожие материалы:

Динтеров средней и высокой мощности. Принцип работы искажателя. Свойства Dististor и принцип его работы — Meandra

Среди огромного количества всевозможных полупроводниковых приборов есть Искатель.

В радиоэлектронной аппаратуре Искажитель встречается довольно редко, ходя его можно встретить на печатных платах. Распространены энергосберегающие лампы, предназначенные для установки в цоколе обыкновенной лампы. Он используется в цепи запуска. В маломощных лампах может и не быть.

Динистериста также можно обнаружить в электронных устройствах регулировки потока, предназначенных для ламп дневного света.

Искатель относится к довольно большому классу тиристоров.

Условное графическое обозначение Искажения на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается Искажение на концептуальных схемах. Условное графическое обозначение Distoror аналогично изображению диода за одним исключением. У Distor есть еще одна перпендикулярная черта, которая, по-видимому, символизирует основную область, которая придает искажение его свойств.

Условное графическое обозначение Дисторатора на схемах

Также стоит отметить тот факт, что изображение Distoror на схеме может быть разным. Например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.

Возможное обозначение симметричного динистора на схеме

Как видите, более четкого стандарта в обозначении Distoror на схеме нет. Скорее всего, это связано с тем, что существует огромный класс устройств, называемых тиристорами.Тиристоры включают в себя дисторор, тринистор (симистор), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображены одинаково в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий выход (тринистор), либо основную область (искажатель).

В зарубежных технических описаниях И на схемах, Искатель может иметь названия Триггерный диод, DIAC (симметричный динистор). Обозначены по концепциям ВД, ВС, В, ВД, ВД, ВД, ВД, ВД, ВД.

В чем отличие диэтора от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у Distoror есть три (!) Перехода P-n. Напомним, что в полупроводниковом p-N диоде переход всего один. Наличие в динамисторе трех P-N переходов придает Distor ряд особых свойств.

Принцип работы Distoror.

Суть работы Distoror в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выходах не достигнет определенного значения.Значение этого напряжения имеет определяемое значение и не может быть изменено. Это связано с тем, что Distoror представляет собой неуправляемый тиристор — у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что обычный полупроводниковый диод тоже имеет напряжение обнаружения, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милвольт в кремнии и 150 в Германии). При прямом включении полупроводниковый диод открывается при подаче на его выводы даже небольшого напряжения.

Подробно и наглядно разобравшись с принципом работы Distor, перейдем к его вольт-амперной характеристике (Wah).Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS) Импорт DB3 Distor. Учтите, что этот динистерист симметричен и его можно впаять в схему без соблюдения цоколя. Он будет работать в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может быть немного другим (до 3 вольт).

Вольт-амперная характеристика симметричного дистора

DB3 DB3 хорошо видно, что он симметричный.Обе ветви, верхняя и нижняя, имеют одинаковые характеристики. Это говорит о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

В графике есть три области, каждая из которых показывает режим работы Distoror при определенных условиях.

Красный график на графике показывает закрытое состояние Distoror. По нему не течет ток. В этом случае напряжение, подаваемое на электроды дизеля, меньше напряжения V BO — Breakover Voltage.

Синий график показывает момент открытия Distoror после того, как напряжение на его выходах достигнет напряжения включения (V bo или u вкл.). В то же время Distoror начинает открываться, и через него начинает течь ток. Затем процесс стабилизируется, и Distoror переходит в следующее состояние.

Зеленая область показывает открытое состояние Distor. При этом ток, протекающий через динистерист, ограничивается только максимальным током I max, который указан в описании к конкретному типу Distoror.Падение напряжения на разомкнутом Distyer небольшое и колеблется в пределах 1-2 вольт.

Оказывается, Distoror по своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если напряжение пробоя или иначе напряжение обнаружения для обычного диода меньше вольт (150 — 500 мВ), то для того, чтобы открыть искажатель, в его выводах идет напряжение включения, которое рассчитывается десятками вольт. Так для импортного DB3 Distor стандартное напряжение включения (V BO) составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть Distor, необходимо уменьшить ток через него до значения, меньшего, чем ток удержания. В этом случае динистор выключен — перейдет в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном («+» к катоду и «-» к аноме) он ведет себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для этого типа Distoro и он горит. Для симметричных, как уже было сказано, полярность включения в схему значения не имеет.В любом случае сработает.

IN излучающие технические конструкции. Динистерист может использоваться в стробоскопах, мощных переключателях нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Основное назначение симметричных динисторов — работа в регуляторах мощности сормисторов. Интересно использование такого регулятора для типовой схемы включения сетевого адаптера, рассчитанного на номинальное напряжение 120В, в сеть 220В (рис. 1).

При использовании Симистора указанного типа и металлического когерентного конденсатора К73-17 на номинальное напряжение 63 во всех элементах регулятора может быть установлен в корпусе доработанного адаптера А1.Для настройки устройства на выход адаптера необходимо подключить необходимую нагрузку и вольтметр, поставить переменную 220 кОм вместо резистора R1 и постоянного 51 ком, включенных последовательно. Уменьшая сопротивление резистора R1 в пределах от максимального значения, выставляем необходимое напряжение на нагрузке и заменяем выбранные резисторы на максимально близкие к единице.

При отсутствии симистора в пластиковом корпусе можно использовать обычный — КУ208В или КУ208Г. Конденсатор С1 должен быть металлическим или бумажным.Использование керамических конденсаторов нежелательно, так как температурная стабильность выходного напряжения будет невысокой. На рис. 2 показаны зависимости выходного напряжения адаптера Panasonic KX-A09 (120 В, 60 Гц), которыми комплектуются беспроводные телефоны KX-TC910-B, отток нагрузки. Кривая 1 соответствует питанию первичной обмотки 105 напряжения частотой 50 Гц, кривая 2 — питанию от сети 220 В 50 Гц в соответствии со схемой рис.1 и величине сопротивления резистора R1, при котором выходное напряжение равно 11.8 В, а ток нагрузки — 120 мА. Эта точка на кривой 1 была выбрана для сравнения различных вариантов включения адаптера.

Кривая 3 снималась при сопротивлении R1, обеспечивая паспортное выходное напряжение адаптера 12 В и ток нагрузки 200 мА. Кривая 2 близка к кривым 2 и 3 В, полученным для включения адаптера в сеть 220 В через резистор, но КПД варианта питания через стабилизатор C-Mistor намного больше, а общая рассеиваемая мощность меньше .Однако пульсации выходного напряжения немного увеличились.

Интересно, что такие устройства понижения напряжения для питания бытовой техники — фены, электрические тарифы и др. — выпускаются иностранными производителями и продаются в России. Один из них, с которым пришлось разобраться автору, назывался переведенным на русский язык примерно так: «Американский туристический спутник во Франции».

Пожалуй, наиболее интересным является использование симметричного динистера для стабилизации напряжения векового блока питания с гасящим конденсатором.Схема такого устройства представлена ​​на рис. 3.

Он работает следующим образом, как блок со стабитроном [с], но при зарядке конденсатора фильтра С2 до напряжения на роторе наружного блока VS1 ( с точностью падения напряжения на выпрямительном мосту) он включается и шунтирует вход диодного моста. Нагрузка питается от конденсатора С2. В начале следующего полупериода С2 снова перезаряжается до того же напряжения, процесс повторяется. Легко видеть, что начальное напряжение разряда С2 не зависит от тока нагрузки и напряжения сети, поэтому стабильность выходного напряжения блока очень высока.Падение напряжения на динистере во включенном состоянии небольшое, рассеянная мощность, а значит нагрев существенно меньше, чем при установке стабилизатора.

Расчет блока питания с симметричным динистором производится по тем же формулам, что и для источника со стабитроном [s], но минимальный ток через стабилизирующий элемент ICT MIN следует заменить на ноль, что немного снижает желаемый контейнер гасящего конденсатора.

Экспериментально испытан такой источник с конденсатором С1 емкостью 0.315 и 0,64 мкФ (скорости 0,33 и 0,68 мкФ) и CR1125KPZA dynistora и CR1125KPZB. Типы и номиналы остальных элементов соответствовали показанным на рис. 3. Напряжение на выходе блока составляло около 6,8 и 13,5 В для динтеров КР1125КПЗА и CR1125CB соответственно. При сети 205 в и емкости конденсатора С1 = 0,315 мкФ увеличение тока нагрузки с 2 до 16 мА привело к снижению выходного напряжения на 70 мВ (т.е. на 1%) и 100 мВ для С 1 = 0,64 мкФ и изменить ток от 4 до 32 мА.Дальнейшее увеличение тока нагрузки сопровождалось резким падением выходного напряжения, и положение точки нарушения нагрузочной характеристики с большой точностью соответствовало расчету в соответствии с [s].

Если необходимо соединить один из выходов источника сетевым проводом, можно применить однолуперодный выпрямитель с гасящим конденсатором (рис. 4).

В данном случае для снижения потерь используется только один из дисторов микросхем КР1125СР.Диод VD1 также служит для уменьшения потерь и не требуется, поскольку в Distyer CD1125CP есть диод, пропускающий ток в обратном направлении. Наличие или отсутствие такого диода в динторанах серии КР1125КП2 в документации не отражено, и автору такую ​​микросхему приобрести не удалось.

Максимальный постоянный или пульсирующий ток через искажатель определяется рассеиваемой мощностью и составляет около 60 мА. Если этого недостаточно для получения необходимого выходного тока этого значения, вы можете «почувствовать» искажение C-Mistor (рис.5, а) для использования в источнике по рис. 3 или тринистор (рис. 5.6) для прибора согласно схеме. четыре.

Преимущества блоков питания dynetore с меньшей рассеиваемой мощностью и большой стабильностью выходного напряжения, недостаток — ограниченный выбор выходных напряжений, определяемых напряжениями включения динисторов.

ЛИТЕРАТУРА
1. Кузнецов А.В. Симисторный регулятор мощности с низким уровнем помех. — Радио, 1998, №6, с.60, 61.
2. Бирюков С. Подключение малогабаритных выносных источников питания на 120 вольт к сети 220 В. — Радио, 1998, №7, с. 49,54.
3. Бирюков С. Расчет электросети с гасящим конденсатором. — Радио, 1997, №5, с. 48-50.
4. Бирюков С. Симисторные регуляторы мощности. — Радио, 1996, №1, с. 44-46.

Искатель — разновидность полупроводниковых диодов, относящаяся к классу тиристоров. Дисторор состоит из четырех зон различной проводимости и имеет три p-N перехода.В электронике он нашел довольно ограниченное применение, прогуливаясь его можно встретить в конструкциях энергосберегающих ламп под цоколем Е14 и Е27, где он используется в схемах запуска. Кроме того, встречается в широкорегулирующих устройствах повседневных ламп.

Условное графическое обозначение Distoror на схеме немного напоминает полупроводниковый диод с одним отличием. Он имеет перпендикулярную черту, которая символизирует основной регион и придает красителю его необычные параметры и характеристики.

Но как ни странно, изображение Distoror на ряде схем разное. Допустим, изображение симметричного динистора может быть таким:

Такой разброс в условно графических обозначениях связан с тем, что существует огромный класс тиристорных полупроводников. К которому применяется искажатель, тринистор (симистор), симистор. На схемах все они похожи в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий. В зарубежных источниках этот подкласс полупроводников получил название TRIGGER DIODE (триггерный диод), DIAC.На концептуальных схемах он может обозначаться латинскими буквами VD, VS, V и D.

Принцип работы триггерного диода

Основной принцип работы Distoror основан на том, что при прямом включении он не пропустит электрический ток до тех пор, пока напряжение не достигнет заданного значения.

У обыкновенного диода тоже есть такой параметр, как напряжение обнаружения, но для него он составляет всего пару сотен Милливольт.При прямом включении обычный диод открывается, как только на него подаётся небольшой уровень напряжения.

Для наглядного понимания принципа работы необходимо посмотреть вольт-амперную характеристику, она позволяет наглядно рассмотреть, как работает данный полупроводниковый прибор.

Рассмотрим часто встречающийся симметричный симметричный искажатель типа DB3. Он может быть установлен в любой цепи без соблюдения COF. Точно сработает, но напряжение включения (пробой) может отличаться незначительно, где-то на трех вольтах

Как видим ветки обоев по характеристикам, абсолютно одинаковые.(предполагает, что он симметричный) Следовательно, работа DB3 не зависит от полярности напряжения на его выводах.

Wah имеет три области, показывающие режим работы полупроводника DB-3 с определенными факторами.

Синий график показывает начальное закрытое состояние. Ток через него не проходит. При этом уровень подаваемого на выходы напряжения ниже уровня напряжения включения В BO — Breakover Voltage .
Желтый сюжет — момент открытия Искажения.Когда напряжение на его контактах достигает уровня напряжения включения ( В БО. или У включительно .). При этом полупроводник начинает открываться и по нему проходит электрический ток. Затем процесс стабилизируется и переходит в следующее состояние.
Purple Plot Wah показывает открытое состояние. При этом ток, протекающий через устройство, ограничивается только максимальным током. I Макс который можно найти в справочнике. Падение напряжения на открытом диоде триггера невелико и составляет около 1-2 вольт.

Таким образом, из графики хорошо видно, что Дисторор по своей работе похож на диод на одно большое «но». Если его пробивное напряжение обычного диода имеет значение (150 — 500 мВ), то для открытия триггерного диода необходимо подать на его выводы пару десятков вольт. Итак, для прибора DB3 напряжение включения составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть Distor, необходимо уменьшить текущий уровень до значения ниже тока удержания.В случае несимметричного варианта при обратном включении не пропускает ток, пока обратное напряжение не достигнет критического уровня и он не сгорит. Любители-любители могут использовать Distoror в стробоскопах, переключателях, регуляторах мощности и многих других устройствах.

Основа конструкции — релаксационный генератор на VS1. Входное напряжение выпрямляется диодом VD1 и через сопротивление R1 поступает на стойку R2. От его двигателя часть напряжения следует за контейнером C1, тем самым заряжая его.Если напряжение на входе не выше нормы, напряжение на баке на пробой отсутствует, и VS1 замкнут. Если уровень сетевого напряжения увеличивается, то заряд на конденсаторе также увеличивается, и пробивается через VS1. C1 разряжается через наушники VS1 BF1 и светодиод, тем самым сигнализируя об опасном уровне сетевого напряжения. После этого VS1 закрывается и в емкости снова начинает накапливаться заряд. Во втором варианте подстроечное сопротивление R2 должно быть мощностью не ниже 1 Вт, а резистор R6 — 0.25 Вт. Настройка данной схемы заключается в установке нижнего и верхнего пределов нижнего и верхнего пределов уровня напряжения питания.

Использует широко распространенный двунаправленный симметричный искажатель DB3. Если FU1 не поврежден, динисты укорачивают диодами VD1 и VD2 при положительном полувеличении сетевого напряжения 220 В. Светодиод VD4 и сопротивление R1 шунтируют емкость C1. Светодиод горит. Ток через него определяется величиной сопротивления R2.

Туннельный диод

Обычные диоды с увеличением постоянного напряжения монотонно увеличивают передаваемый ток.В туннельном диоде квантово-механическое туннелирование электронов добавляет горбинки к вольтамперной характеристике, в то время как из-за высокой степени легирования областей P и N напряжение пробоя уменьшается почти до нуля. Туннельный эффект позволяет электронам преодолевать энергетический барьер в переходной зоне шириной 50..150 Å при таких напряжениях, когда зона проводимости в N-области имеет равные энергетические уровни с валентной зоной p-области. При дальнейшем увеличении постоянного напряжения уровень Ферми N-области повышается относительно p-области, попадая в область запрещенной зоны, и, поскольку настройка не может изменить полную энергию электронов, вероятность перехода электрона из области N-область к P-области резко падает.Это создает участок на прямом участке вольт-амперной характеристики, где увеличение постоянного напряжения сопровождается уменьшением тока. Эта область отрицательного дифференциального сопротивления и используется для усиления слабых сигналов сверхвысокой частоты.
Заявка : Наибольшее распространение на практике получили туннельные диоды из Германии, арсенид галлия, а также антимонид галлия. Эти диоды широко используются в качестве генераторов и высокочастотных переключателей, работают на частотах, во много раз превышающих частоту Тетрода, — до 30… 100 ГГц.

Distyor.
· Дистраторы — это четырехслойные полупроводниковые устройства со структурой PNPN. Distoror работает как пара взаимосвязанных транзисторов PNP и NPN.

· Как и все тиристоры, синтезаторы имеют тенденцию оставаться в одном из двух состояний: во включенном состоянии — после того, как транзисторы начинают работать — или в выключенном — после того, как транзисторы переходят в состояние отсечки.

· Для того, чтобы Искажение начало срабатывать, необходимо поднять напряжение анода-катода до уровня , напряжение включения или должно быть превышено критическая скорость роста напряжения Анод-катод.

· Чтобы выключить Distor, необходимо уменьшить его ток до уровня ниже его порогового значения , напряжение отключения .

Sl. Обозначение

Wah Distoro.

Принцип работы Dististora

Суть работы Денистора в том, что при прямом включении до этого момента не пропускает ток. Пока напряжение на его выходах не достигает определенного значения. Значение этого напряжения имеет определяемое значение и не может быть изменено.Это связано с тем, что Distoror представляет собой неуправляемый тиристор — у него нет третьего управляющего выхода.

Варикап
Варикап

Варикап (от англ. Vari (Able) — переменный, а cap (кислота) — емкость), полупроводниковый диод — емкость, емкость которой зависит от приложенного напряжения (смещения). Он используется в основном как управляемый конденсаторный конденсатор (0,01 — 100 пФ), например, для конфигурирования высокочастотных колебательных контуров, или как элемент с нелинейной емкостью (параметрический диод).

Фотодиод

Фотодиод — приемник оптического излучения, преобразующий свет в его светочувствительной области электрический заряд за счет процессов при P-N-переходе.

Фотодиод, работа которого основана на фотовольтаическом эффекте (разделение электронов и дырок в P- и N-областях, за счет которых формируются заряд и ЭДС), называется солнечным элементом. Помимо фотодиодов P-N, существуют также фотодиоды P-i-n, в которых между слоями p- и n- находится слой неаллокреонированного полупроводника I.Фотодиоды P-n и P-i-n только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его, в отличие от лавинных фотодиодов и фототранзисторов.

Принцип действия:

При воздействии квантов излучения база генерируется за счет генерации свободных сред, которые устремляются к границе перехода P-N. Ширина основания (N-область) сделана так, чтобы дырки не успели рекомбинировать до перехода в P-область. Ток фотодиода определяется током неосновных носителей — дрейфующим током.Скорость фотодиода определяется скоростью разделения поля перехода P-N и переходного контейнера P-N C P-N

. Фотодиод

может работать в двух режимах:

• фотогальванический — без внешнего напряжения
• фотодиод — с внешним обратным напряжением

Характеристики:

• простота технологии изготовления и конструкции
• сочетание высокой светочувствительности и быстродействия
• малая база сопротивления
• малая инерция

Структурная схема фотодиода.1 — полупроводниковый кристалл; 2 — контакты; 3 — выводы; Φ — поток электромагнитного излучения; Е — источник постоянного тока; R H — нагрузка.

Светодиод или светодиод (SD, LED, LED англ. Light-Emitting DIODE) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при прохождении через него электрического тока. Излучаемый свет находится в узком диапазоне спектра. Его спектральные характеристики во многом зависят от химического состава используемых в нем полупроводников.Другими словами, светодиодный кристалл излучает определенный цвет (если мы говорим о видимом диапазоне SD), в отличие от лампы, которая излучает более широкий спектр и где определенный цвет просеивается внешним фильтром.

В настоящее время светодиоды нашли применение в самых разных областях: светодиодные фонари, автомобильное освещение, рекламные вывески, светодиодные панели и индикаторы, беговые ряды и светофоры и т. Д.

8. Транзистор биболярный — Трехэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов.Электроды соединены с тремя последовательно расположенными полупроводниковыми слоями с чередующимся типом примесной проводимости. По этому методу чередование различают транзисторы NPN и PNP (N (Negative) — электронный тип примесной проводимости, P (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от полевого транзистора, используются заряды одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки (от слова «би» — «два»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.

Электрод, соединенный с центральным слоем, называется базой, электроды, соединенные с внешними слоями, называются коллектором и эмиттером. На простейшей схеме отличий коллектор от эмиттера не видно. На самом деле главное отличие коллектора — это большая площадь P — n-перехода. Кроме того, для работы транзистора совершенно необходима небольшая толщина базы.

Обозначение транзисторов биполярных на схемах

Простейшая наглядная схема транзисторного устройства

Distoror — это двухэлектронное устройство, разновидность тиристора и, как я уже сказал, не полностью управляемый ключ, который можно выключить, только снизив ток, проходящий через него.Он состоит из четырех чередующихся областей разного типа проводимости и имеет три NP-перехода. Соберем гипотетическую схему, аналогичную той, которую мы использовали для исследования диода, но добавим к ней переменный резистор, и диод заменим на динистерист:

Итак, сопротивление резистора максимальное, прибор показывает «0». Начинаем уменьшать сопротивление резистору. Напряжение на динисторе растет, тока не наблюдается. При дальнейшем уменьшении сопротивления в определенный момент времени возникает напряжение, которое способно его размыкать ( U open ).Дисторор сразу открывается и величина тока будет зависеть от сопротивления цепи и самого открытого динистора — «ключ» сработал.

Как закрыть ключ? Начинаем снижать напряжение — ток снижается, но только за счет увеличения сопротивления переменного резистора состояние динистора остается прежним. В определенный момент времени ток через динистериста уменьшается до определенного значения, которое настраивается так, чтобы называть его током удержания ( Id ).Дисторор моментально закроется, ток упадет до «0» — ключ закрыт.

Таким образом, Distoror открывается, если напряжение на его электродах достигает u, и закрывается, если ток через него меньше I dd. Для каждого типа Distoror сами по себе эти значения разные, но принцип действия остается прежним. Что будет, если Дисторор будет включен «наоборот»? Собрать другую схему, поменяв полярность питания на АКБ.

Сопротивление резистора макс. Ток no.Повышаем напряжение — тока все равно нет и не будет, пока напряжение на динистеристе не превысит максимально допустимое. Как только привыкаешь — Искажитель просто сгорит. Попробуем то, о чем мы говорили, изобразить на координатной плоскости, на которую по оси x откладываем напряжение на динистеристе, по y — ток через него:

Таким образом, в одном направлении Distoror ведет себя как обычный диод, в противоположном (просто заблокирован, закрыт), другая лавина открывается, но только с определенным на нем напряжением или он также замыкается, как только ток через открытый устройство опустится ниже указанной паспортной стоимости.

Таким образом, основные параметры динистериста можно свести к нескольким значениям:

— напряжение размыкания;
— минимальный ток удержания;
— максимально допустимый постоянный ток;
— максимально допустимое обратное напряжение;
— Сбросьте напряжение с открытого динистериста.

Эл схемы регуляторов напр 0 220 вольт. Схема тиристорного регулятора напряжения простая, принцип работы. Как это работает

8 основных схем регулятора своими руками.Топ-6 брендов регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Наиболее часто задаваемые вопросы о регуляторах напряжения. + ТЕСТ на самоконтроль

Регулятор напряжения Это специализированное электрическое устройство, предназначенное для плавного изменения или регулировки напряжения, подаваемого на электрическое устройство.

Регулятор напряжения

Важно помнить! Устройства этого типа предназначены для изменения и регулировки напряжения питания, а не тока. Ток регулируется грузоподъемностью!

ИСПЫТАНИЕ:

4 вопроса о регуляторах напряжения

1. Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе устройства.

б) Разрыв цепи электрического тока

1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От источника входного тока и от исполнительного органа

б) От размера потребителя

1. Основные детали устройства, собраны вручную:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Источник питания со стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничить потребление тока электролампами

ответов.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема № 1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — регулятор на тиристорах, включенных в обратном направлении. Это создаст синусоидальный выходной сигнал желаемой величины.

Входное напряжение до 220В, через предохранитель идет на нагрузку, а через второй проводник, через кнопку включения, синусоидальная полуволна идет на катод и анод тиристоров VS1 и VS2.А через переменный резистор R2 регулируется выходной сигнал. Два диода VD1 и VD2 оставляют после себя только положительную полуволну, приходящую на управляющий электрод одного из тиристоров , , что приводит к его обнаружению.

Важно! Чем выше сигнал тока на тиристорном ключе, тем больше он откроется, то есть тем больше тока может пройти через себя.

Световой индикатор предназначен для контроля входной мощности и вольтметр для настройки выходной мощности.

Схема № 2.

Отличительной особенностью данной схемы является замена двух тиристоров на один симистор . Это упрощает схему, делает ее более компактной и легкой в ​​изготовлении.

В схеме есть и предохранитель, и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, и он управляет базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работы с переменным током. Ток, проходящий через резистор R3, приобретает определенное значение, он будет управлять степенью открытия симистора . После этого он выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы C1, C2, C3 и C4, служат для гашения пульсаций входного сигнала и фильтрации его от посторонних шумов и нерегулируемых частот.

Как избежать 3 распространенных ошибок при работе с симистором.

1. Буква после кодового обозначения симистора говорит о его максимальном рабочем напряжении: A — 100V, B — 200V, V — 300V, G — 400V.Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и В для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. Симистор, как и любой другой полупроводниковый прибор, сильно нагревается во время работы, стоит подумать об установке радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузки с большим потреблением тока необходимо четко подбирать устройство по заявленному назначению. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 Вт каждая, будет потреблять всего 2 ампера.Выбирая из каталога, необходимо смотреть на максимальный рабочий ток устройства. Итак, симистор MAC97A6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а MAC228A8 способен пропускать до 8 А и подходит для этой нагрузки.

3 Основные моменты при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Устройство выдерживает нагрузки до 3000 Вт. Он построен на использовании мощного симистора и управляет своим затвором или ключом динистора .

Динистор — это такой же симистор, только без управляющего выхода. Если симистор открывается и начинает пропускать ток через себя, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым до тех пор, пока не исчезнет, ​​то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше открывающегося барьера. Он будет оставаться разблокированным до тех пор, пока ток между электродами не упадет ниже уровня блокировки.

Как только положительный потенциал достигает управляющего электрода, он открывается и пропускает переменный ток, и чем сильнее этот сигнал, тем выше напряжение между его выводами и, следовательно, нагрузкой.Для регулирования степени открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта схема устанавливает ограничение тока на ключе. симистор, и конденсаторы сглаживают пульсации входного сигнала.

2 основных принципа изготовления PH 0-5 вольт

1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный потенциал используются специальные микросхемы серии LM.
2. Питание микросхем осуществляется только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типичную схему регулятора.

Микросхемы серии

LM предназначены для снижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе устройства есть 3 выхода:

• Первый вывод — это входной сигнал.
• Второй вывод — это выходной сигнал.
• Третий выход — управляющий электрод.

Принцип работы устройства очень прост — входное высокое напряжение положительного значения подается на вход-выход и затем преобразуется внутри микросхемы.Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на контрольной «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предела для этой серии.

В цепь подается входное напряжение не выше 28 вольт, которое необходимо выпрямить. Снимать можно со вторичной обмотки силового трансформатора или от регулятора высокого напряжения. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3.Конденсатор С1 сглаживает пульсации входного сигнала. Переменный резистор R1 на 5000 Ом устанавливает выходной сигнал. Чем выше ток, который проходит через себя, тем выше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 поступает в нагрузку. Чем выше емкость конденсатора, тем плавнее он на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220В

Верхние 4 микросхемы стабилизации 0-5 Вольт:

1. КР1157 — отечественная микросхема, с пределом входного сигнала до 25 вольт и током нагрузки не более 0.1 ампер.
2. 142EN5A — микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не более 15 вольт.
3. TS7805CZ — прибор с допустимыми токами до 1,5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960 — импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2,5 А. Входное напряжение не должно превышать 40 вольт.

PH на 2 транзисторах

Используется в цепях регуляторов особо мощных.В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но ключевой вывод управляется через транзисторы каскада . Это реализовано следующим образом: переменный резистор регулирует ток, который течет к базе первого маломощного транзистора, а через переход коллектор-эмиттер управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления большими токами нагрузки.

Ответы на 4 самых распространенных нормативных вопроса:

1. Каков допустимый допуск выходного напряжения? Для заводских устройств крупных фирм отклонение не превысит + -5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который переключает цепь.
3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти устройства чаще всего используются для питания микросхем и различных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они используются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Diy RN Схемы и схема подключения

Кратко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема подключения и плавной регулировки паяльника. Используется для предотвращения подгорания и перегрева жала паяльника. В схеме используется мощный симистор , который управляется резистором тиристорно-регулируемой цепи .

Схема 2.

Схема на основе микросхемы фазорегулирования типа 1182ПМ1. Она контролирует степень открытия симистора , управляет нагрузкой. Они используются для плавного регулирования степени яркости ламп накаливания.

Схема 3.

Самая простая схема регулирования нагрева жала паяльника. Выполнен в очень компактной конструкции с использованием доступных компонентов. Нагрузка управляется одним тиристором, степень включения которого регулируется переменным резистором.Также есть диод для защиты от обратного напряжения. Тиристор,

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, и китайские регуляторы напряжения не отстают от общей тенденции. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Есть возможность выбрать любой регулятор именно под ваши требования и нужды. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, что является очень хорошей ценой.Но все же стоит обратить внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая оно все равно очень низкое.

В последнее время в нашей повседневной жизни все чаще используются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких устройств регулируют яркость свечения ламп, температуру электронагревательных приборов, скорость вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство тиристорных регуляторов напряжения имеют существенные недостатки, ограничивающие их возможности.Во-первых, они вносят довольно заметные помехи в электрическую сеть, что часто негативно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно использовать только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электрической лампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать вместе с индуктивной нагрузкой — электродвигателем, трансформатором.

Между тем, все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента будет выполнять не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не мешает работе электрической сети и работает от нагрузки как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. С его помощью можно регулировать яркость люстры или настольной лампы, температуру нагрева паяльника или электроплиты, скорость вращения двигателя вентилятора или дрели, а также напряжение на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в цепи управления одного транзистора не более 100 Вт.

Регулирующим элементом устройства является транзистор VT1. Диодный мост VD1 … VD4 выпрямляет сетевое напряжение, так что на коллектор VT1 всегда подается положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5 … 8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Переменный резистор R1 используется для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает базовый ток транзистора.Диод VD5 защищает VT1 от отрицательного напряжения на его базе. Устройство подключается к сети с помощью вилки XP1. Гнездо XS1 используется для подключения нагрузки.

Регулятор работает следующим образом … После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение подается одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

В этом случае выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора C1 и переменного резистора R1, генерирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети присутствует напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Величина тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая ползунок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, регулируют величину тока коллектора VT1.Этот ток и, следовательно, ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

При крайнем правом положении двигателя переменного резистора на схеме транзистор будет полностью открыт и «доза» электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальному значению. Если ползунок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 будет заблокирован, и ток через нагрузку не будет протекать.

Управляя транзистором, мы фактически контролируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке.При этом транзистор работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, присущих тиристорным устройствам.

Конструкция и детали

А теперь перейдем к дизайну устройства. Диодные мосты, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на печатной плате размером 55х35 мм из фольгированного гетинакса или печатной платы толщиной 1 … 2 мм (рис. 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А (Б), КТ824А (Б), КТ828А (Б), КТ834А (Б, В), КТ840А (Б), КТ847А или КТ856А.Диодные мосты: VD1 … VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии D7, D226 или D237.

Резистор переменный — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Конденсатор оксидный — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от телевизоров «Юность» или любой другой маломощный с вторичным напряжением 5 … 8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой.XP1 — вилка стандартная, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора помещены в пластиковый корпус размером 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса установлен тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Гнездо нагрузки и гнездо предохранителя смонтированы на одной из боковых стенок корпуса.

На этой же стороне делается отверстие для шнура питания. Внизу корпуса установлены транзистор, трансформатор и печатная плата.Транзистор должен быть оборудован радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3 … 5 мм.

Рис. Печатная плата для мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Регулятор не требует регулировки. При правильной установке и обслуживаемых деталях он начинает работать сразу после подключения к сети.

А теперь несколько рекомендаций для желающих улучшить устройство. Изменения в основном связаны с увеличением выходной мощности регулятора.Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

Если необходимо дополнительно увеличить выходную мощность устройства, можно использовать несколько параллельно соединенных транзисторов в качестве регулирующего элемента, подключив их соответствующие выводы.

Вероятно, в этом случае регулятор придется оснастить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.Кроме того, диодный мост VD1 … VD4 потребуется заменить четырьмя более мощными диодами, рассчитанными на рабочее напряжение не менее 600 В и значение тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этой цели подходят устройства серии D231 … D234, D242, D243, D245 .. D248. Также потребуется замена VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также предохранитель должен выдерживать более высокий ток.

Авто самоделки самоделки Самоделки для дачи Рыбак, охотник, турист Строительство, ремонт Самоделки из ненужных вещей Радиолюбителям Связь для дома Самодельная мебель Самодельный свет Домашний мастер Самоделки для бизнеса Самоделки на праздник Самоделки для женщин Оригами Оригами Бумажные макеты Самоделки для детей Компьютерные самоделки Самоделки для животных доктор Еда и рецепты Эксперименты и эксперименты Полезные советы

Эту конструкцию я использую для самодельной электроплиты, на которой мы готовим кашу для собак, и недавно применил ее для пайки железо.

Для изготовления этого регулятора нам понадобятся:

Пара резисторов 1 кОм может быть даже 0,25 Вт, один переменный резистор 1 мОм, два конденсатора 0,01 мкФ и
47 нФ, один динистор, который я взял из экономичного светильника. лампочка, динистор не имеет полярности, так что паять можно как угодно, еще нужен симистор с небольшим радиатором, я использовал симистор серии ТС в металлическом корпусе на 10 ампер, но можно и КУ208Г , нам также потребуются винтовые клеммы.

Да, кстати, немного о переменном резисторе, если поставить его на 500 кОм, он будет регулировать довольно плавно, но только от 220 до 120 вольт, а если на 1 мОм, то будет жестко регулироваться с помощью интервал 5-10 вольт, но диапазон увеличится с 220 до 60 вольт.
Итак, приступим к сборке нашего регулятора мощности, для этого нам сначала нужно сделать печатную плату.

После того, как печатная плата готова, приступаем к установке радиодеталей на печатную плату. Первым делом припаиваем винтовые клеммы.

И наконец, что не менее важно, мы устанавливаем радиатор и симистор.

Вот и готов наш стабилизатор напряжения, промоем плату спиртом и проверим.

Более подробный обзор симисторного регулятора в видеоролике. Удачной сборки.

В последнее время в нашей повседневной жизни все чаще используются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких устройств регулируют яркость свечения ламп, температуру электронагревательных приборов, скорость вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство тиристорных регуляторов напряжения имеют существенные недостатки, ограничивающие их возможности.Во-первых, они вносят довольно заметные помехи в электрическую сеть, что часто негативно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников и магнитофонов. Во-вторых, их можно использовать только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электрической лампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать вместе с индуктивной нагрузкой — электродвигателем, трансформатором.

Между тем все эти проблемы легко решаются путем сборки электронного устройства, в котором роль регулирующего элемента будет выполнять не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не мешает работе электрической сети и работает от нагрузки как с активным, так и с индуктивным сопротивлением. С его помощью можно регулировать яркость люстры или настольной лампы, температуру нагрева паяльника или электроплиты, скорость вращения двигателя вентилятора или дрели, а также напряжение на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в цепи управления одного транзистора не более 100 Вт.

Регулирующим элементом устройства является транзистор VT1. Диодный мост VD1. VD4 выпрямляет сетевое напряжение, поэтому на коллектор VT1 всегда подается положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5,8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Переменный резистор R1 используется для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает базовый ток транзистора.Диод VD5 защищает VT1 от отрицательного напряжения на его базе. Устройство подключается к сети с помощью вилки XP1. Гнездо XS1 используется для подключения нагрузки.

Регулятор работает следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение подается одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

В этом случае выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора C1 и переменного резистора R1, генерирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети присутствует напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Величина тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на основе VT1. Вращая ползунок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, регулируют величину тока коллектора VT1.Этот ток и, следовательно, ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

В крайнем правом положении двигателя переменного резистора согласно схеме транзистор будет полностью открыт и «доза9». электричество, потребляемое нагрузкой, будет соответствовать номиналу. Если ползунок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 будет заблокирован, и ток через нагрузку не будет протекать.

Управляя транзистором, мы фактически контролируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке.При этом транзистор работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, присущих тиристорным устройствам.

Конструкция и детали

А теперь перейдем к устройству устройства. Диодные мосты, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 установлены на печатной плате размером 55 × 35 мм из фольгированного гетинакса или печатной платы толщиной 1,2 мм (рис. 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А (Б), КТ824А (Б), КТ828А (Б), КТ834А (Б, В), КТ840А (Б), КТ847А или КТ856А.Диодные мосты: VD1. VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии D7, D226 или D237.

Резистор переменный — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Конденсатор оксидный — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от ТВ «Юность9»; или любой другой маломощный с вторичным напряжением 5,8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой.XP1 — вилка стандартная, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора помещены в пластиковый корпус размером 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса установлен тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Гнездо нагрузки и гнездо предохранителя смонтированы на одной из боковых стенок корпуса.

На этой же стороне проделано отверстие для шнура питания. Внизу корпуса установлены транзистор, трансформатор и печатная плата.Транзистор должен быть оборудован радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3,5 мм.

Рис. Печатная плата для мощного регулятора напряжения сети 220 В.

Регулятор не требует регулировки. При правильной установке и обслуживаемых деталях он начинает работать сразу после подключения к сети.

А теперь несколько рекомендаций для желающих улучшить устройство. Изменения в основном связаны с увеличением выходной мощности регулятора.Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

При необходимости дальнейшего увеличения выходной мощности В устройстве несколько параллельно соединенных транзисторов можно использовать в качестве регулирующего элемента, подключив их соответствующие выводы.

Возможно, в этом случае регулятор придется оборудовать небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.Кроме того, диодный мост VD1. VD4 нужно будет заменить четырьмя более мощными диодами, рассчитанными на рабочее напряжение не менее 600 В и значение тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этого подойдут устройства серии D231. Д234, Д242, Д243, Д245. D248. Также потребуется замена VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также предохранитель должен выдерживать более высокий ток.

Современная электросеть спроектирована таким образом, что в ней часто возникают скачки напряжения.Допустимы изменения тока, но он не должен превышать 10% от принятых 220 вольт. Прыжки плохо сказываются на работоспособности различных электроприборов, и очень часто они начинают выходить из строя. Чтобы этого не происходило, мы начали использовать стабилизаторы мощности для выравнивания входящего тока. При определенной фантазии и навыках можно изготавливать различные типы устройств стабилизации, при этом симисторный стабилизатор остается наиболее эффективным.

На рынке такие устройства либо дорогие, либо зачастую некачественные.Понятно, что мало кто захочет переплачивать и получить неэффективное устройство. В этом случае вы сможете собрать его с нуля своими руками. Так родилась идея создания регулятора мощности на основе диммера. Диммер, слава богу, у меня был, но он немного не работал.

Ремонт симисторного регулятора — Диммер

На этом изображении показана заводская электрическая схема диммера Leviton, который работает от 120 вольт. Если проверка неработающих диммеров показала, что сгорел только симистор, то можно приступать к процедуре его замены.Но здесь вас могут поджидать сюрпризы. Дело в том, что есть диммеры, в которых установлены какие-то странные симисторы с разными номерами. Вполне возможно, что найти информацию о них даже в даташите не удастся. Кроме того, в таких симисторах контактная площадка изолирована от электродов симистора (симистора). Хотя, как видите, контактная площадка сделана из меди и даже не покрыта пластиком, как корпуса транзисторов. Такие симисторы очень легко ремонтировать.

Также обратите внимание на способ припайки симисторов к радиатору, он сделан заклепками, они полые. При использовании изолирующих прокладок этот способ крепления не рекомендуется. Да такое крепление не очень надежное. Вообще ремонт такого симистора займет много времени и вы потратите нервы именно из-за установки симистора такого типа, диммер просто не рассчитан на такие габариты симистора (симистора).

Полые заклепки следует удалять с помощью сверла, которое заточено под определенным углом. а точнее под углом 90 °, вы также можете использовать для этой работы боковые резаки.

При неаккуратной работе есть вероятность повреждения радиатора. чтобы этого не произошло, правильнее делать это только с другой стороны. где расположен симистор.

Радиаторы из очень мягкого алюминия могут слегка деформироваться при заклепке. Поэтому необходимо шлифовать контактные поверхности наждачной бумагой.

Если вы используете симистор без гальванической развязки, разделяющей электроды и контактную площадку, то вы должны применить эффективный метод изоляции.

На изображении показано. как это сделано. Чтобы случайно не протолкнуть в этом месте стенки радиатора. в месте крепления симистора необходимо сточить большую часть крышки у винта, чтобы не зацепиться за поручень потенциометра или стабилизатора мощности, а затем под головку винта подложить шайбу.

Вот как должен выглядеть симистор после изоляции от радиатора. Для лучшего отвода тепла необходимо приобрести специальную теплопроводную пасту КПТ-8.

На рисунке показано, что находится под кожухом радиатора

Теперь все должно работать

Заводская схема регулятора мощности

На основе схемы заводского регулятора мощности вы можете построить макетную плату регулятора для вашего сетевого напряжения.

Вот схема регулятора, который адаптирован для работы в сети со статическим напряжением 220 вольт. Данная схема отличается от оригинала лишь несколькими деталями, а именно, при ремонте мощность резистора R1 была увеличена в несколько раз, значения R4 и R5 уменьшены в 2 раза, а динистор составил 60 вольт. было заменено на два. которые последовательно соединены 30-вольтовыми динисторами VD1, VD2. Как видите, неисправный диммер можно не только отремонтировать своими руками, но и легко настроить под свои нужды.

Это рабочая модель регулятора мощности. Теперь вы точно знаете, какую схему вы получите при правильном ремонте. Эта схема не требует подбора дополнительных деталей и сразу готова к использованию. Может потребоваться отрегулировать положение ползунка триммера R4. Для этих целей ползунки потенциометра R4 и R5 устанавливаются в крайнее верхнее положение, затем меняется положение ползунка R4, после чего лампа загорается с самой низкой яркостью, а затем ползунок следует немного сдвинуть в противоположное направление.На этом процесс установки завершен! Но стоит отметить, что этот регулятор мощности работает только с нагревательными приборами и лампами накаливания, а с двигателями или мощными устройствами результаты могут быть непредсказуемыми. Для начинающих мастеров-любителей с небольшим опытом такая работа — самое лучшее.

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Всем привет! В прошлой статье я рассказал, как сделать регулятор напряжения постоянного тока … Сегодня мы сделаем регулятор напряжения переменного тока 220В.Дизайн довольно легко повторить даже новичку. Но при этом регулятор выдерживает нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления этого регулятора нам понадобится несколько комплектующих:

1. Резистор 4,7кОм млт-0,5 (даже 0,25 Вт пойдет).
2. Переменный резистор 500кОм-1мОм, с 500кОм будет регулировать достаточно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. При 1 мОм регулировать будет жестче, то есть регулировать с интервалом 5-10 вольт, но диапазон увеличится, можно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно установить со встроенным переключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
3. Динистор DB3. Вы можете получить это от экономичных ламп LSD. (Возможна замена на отечественный Х202).
4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиоаппаратуре.
5. Энергосберегающие светодиоды.
6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
7. Винтовые клеммы. (Можно обойтись без них, просто припаяв провода к плате).
8. Маленький радиатор (до 0,5 кВт не нужен).
9. Конденсатор пленочный на 400 вольт, от 0,1 мкФ до 0.47 мкФ.

Схема регулятора переменного напряжения:

Приступим к сборке устройства. Для начала вытравим и сотрем доску. Печатная плата — ее рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант представил друг сергей — здесь.

Далее припаиваем конденсатор. На фото конденсатор со стороны лужения, т.к. у моего экземпляра конденсатора ножки были слишком короткие.

Паяем динистор.Динистор не имеет полярности, поэтому вставляем как угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и клеммник под винт. Выглядит это примерно так:

И в итоге последний этап — поставить радиатор на симистор.

Но фото готового устройства уже в чехле.

Регулятор не требует дополнительной настройки. Видео этого устройства:

Хочу отметить, что его можно устанавливать не только в сеть 220В на обычную бытовую технику и электроинструменты.но и к любому другому источнику переменного тока напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). Я был с тобой Варенье-: D

Полупроводниковый прибор, имеющий 5 p-n-переходов и способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором. Из-за невозможности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок они в настоящее время не нашли широкого применения в мощных промышленных установках.

Там их успешно заменяют схемы на тиристорах и транзисторах IGBT. Но компактные размеры устройства и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили использовать их там, где указанные недостатки не существенны.

Сегодня симисторные цепи можно найти во многих бытовых приборах, от фенов до пылесосов, ручных электроинструментов и электрических нагревательных устройств, где требуется плавное регулирование мощности.

Принцип работы

Регулятор мощности на симисторе работает как электронный ключ, периодически открывая и закрываясь, с частотой, задаваемой схемой управления. В разблокированном состоянии симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит, потребитель получает только часть номинальной мощности.

Сделай сам

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невысоки, часто они не соответствуют требованиям потребителя.По этой причине мы рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Самый простой вариант схемы, рассчитанный на работу с любой нагрузкой. Электронные компоненты традиционные, принцип управления — фазово-импульсный.

• симистор VD4, 10 А, 400 В;
• динистор VD3, порог открытия 32 В;
• потенциометр R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, заряжает конденсатор C1 каждой полуволной. Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает 32 В, динистор VD3 открывается, и C1 начинает разряжаться через R4 и VD3 на управляющую клемму симистора VD4, которая размыкается для протекания тока к нагрузке.

Продолжительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (постоянное значение) и сопротивления R2. Мощность нагрузки прямо пропорциональна значению сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная схема из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавного и точного регулирования выходной мощности.Ограничение тока, протекающего через VD3, осуществляется резистором R4. Таким образом достигается длительность импульса, необходимая для открытия VD4. Предохранитель Ex. 1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. В результате ток не выпрямляется, и появляется возможность подключить индуктивную нагрузку, например, трансформатор.

Симисторы следует выбирать в соответствии с размером нагрузки, исходя из расчета 1 А = 200 Вт.

• Динистор DB3;
• Симистор TC106-10-4, VT136-600 или другие с требуемым номинальным током 4-12A.
• Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Обратите внимание, что схема наиболее распространенная, с небольшими вариациями. Например, динистор можно заменить диодным мостом, или RC-цепь шумоподавления может быть установлена ​​параллельно симистору.

Более современной является схема с управлением симистором от микроконтроллера — PIC, AVR или другие. Эта схема обеспечивает более точное регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, но также более сложна в реализации.

Схема симисторного регулятора мощности

Регулятор мощности необходимо собирать в следующей последовательности:

1. Определите параметры устройства, на котором будет работать разработанное устройство. Параметры включают: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и ​​номинальный ток в амперах.
2. Выберите тип устройства (аналоговое или цифровое), выберите элементы по мощности нагрузки. Вы можете проверить свое решение в одной из программ моделирования электрических цепей — Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн-аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
3. Рассчитайте тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В), умноженное на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальной допустимой токовой нагрузки указаны в характеристиках симистора. Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подбирайте радиатор по расчетной мощности.
4. Купите необходимые электронные компоненты … радиатор и печатную плату.
5. Разложите контактные дорожки на плате и подготовьте площадки для установки элементов. Обеспечьте монтажную плату для симистора и радиатора.
6. Установите элементы на плату с помощью пайки. Если невозможно подготовить печатную плату, можно использовать поверхностный монтаж для соединения компонентов с помощью коротких проводов. При сборке особое внимание обратите на полярность подключения диодов и симистора. Если на них нет маркировки штырей, то прозвоните их цифровым мультиметром или «дугой».
7. Проверить смонтированную цепь мультиметром в режиме сопротивления. Полученный товар должен соответствовать оригинальному дизайну.
8. Надежно прикрепите симистор к радиатору. Не забудьте проложить изолирующую прокладку теплопередачи между симистором и радиатором. Надежно заизолируйте крепежный винт.
9. Поместите собранную схему в пластиковый корпус.
10. Напомним, что на контактах элементов присутствует опасное напряжение.
11. Отвинтите потенциометр до минимума и выполните тестовое включение. Измерить мультиметром напряжение на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра, наблюдайте за изменением напряжения на выходе.
12. Если результат вас устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировку мощности.

Излучатель мощности симистора

Регулировка мощности

Потенциометр отвечает за регулировку мощности, через которую заряжаются конденсатор и цепь разряда конденсатора.Если параметры выходной мощности неудовлетворительны, следует выбрать номинал сопротивления в цепи разряда и, при небольшом диапазоне регулировки мощности, номинал потенциометра.

• продлить срок службы лампы, отрегулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
• выберите тип цепи и параметры компонентов в соответствии с запланированной нагрузкой.
• тщательно отработать схемотехнических решений.
• будьте осторожны при сборке схемы … соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
• Не забывайте, что электричество присутствует во всех элементах цепи и оно смертельно опасно для человека.

Проверка конденсатора мультиметром

Как выбрать светодиодную лампу для дома

Выбор фотореле для уличного освещения

НЕСКОЛЬКО СХЕМ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА SYMISTOR

Особенностями предлагаемого устройства являются использование D-триггера для построения генератора, синхронизированного с сетевым напряжением, и способ управления симистором одиночным импульсом, длительность которого регулируется автоматически.В отличие от других методов импульсного управления симистором, этот метод не критичен к наличию индуктивной составляющей в нагрузке. Импульсы генератора следуют с периодом примерно 1,3 с.
Микросхема DD 1 питается током, протекающим через защитный диод, расположенный внутри микросхемы между ее выводами 3 и 14. Он протекает, когда напряжение на этом выводе, подключенном к сети через резистор R 4 и диод VD 5, превышает допустимое значение. напряжение стабилизации стабилитрона VD 4…

К. ГАВРИЛОВ, Радио, 2011, № 2, с. 41

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Регулятор содержит два независимых канала и позволяет поддерживать необходимую температуру для различных нагрузок: температуры жала паяльника, электрического утюга, электронагревателя, электроплиты и т. Д. Глубина регулирования составляет 5 … 95% от электросеть. Схема регулятора питается выпрямленным напряжением 9 … 11 В с трансформаторной развязкой от сети 220 В с малым потреблением тока.

В.Г. Никитенко, О.В. Никитенко, Радиоаматор, 2011, № 4, с. 35

СИМИСТОР РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ

Особенностью симисторного регулятора является то, что количество полупериодов сетевого напряжения, подаваемого на нагрузку при любом положении управляющего элемента, оказывается четным. В результате не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует намагничивание магнитных цепей, подключенных к регулятору трансформаторов и электродвигателей.Мощность регулируется изменением количества периодов подачи переменного напряжения на нагрузку в течение определенного промежутка времени. Регулятор предназначен для регулирования мощности устройств со значительной инерцией (ТЭНов и т. Д.).
Не подходит для регулировки яркости освещения, так как лампы будут сильно мигать.

В. КАЛАШНИК, Н. ЧЕРЕМИСИНОВА, В. ЧЕРНИКОВ, Радиомир, 2011, № 5, с. 17–18

РЕГУЛЯТОР ШУМОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Большинство регуляторов напряжения (мощности) выполнено на тиристорах по фазоимпульсной схеме управления.Как известно, такие устройства создают заметный уровень радиопомех. Предлагаемый регулятор лишен этого недостатка. Особенностью предлагаемого регулятора является такой контроль амплитуды переменного напряжения, при котором форма выходного сигнала не искажается, в отличие от фазоимпульсного управления.
Регулирующим элементом является мощный транзистор VT1 в диагонали диодного моста VD1-VD4, включенный последовательно с нагрузкой. Главный недостаток устройства — невысокий КПД.Когда транзистор выключен, ток через выпрямитель и нагрузку не протекает. Если на базу транзистора подается управляющее напряжение, он открывается, ток начинает течь через его коллектор-эмиттер, диодный мост и нагрузку. Напряжение на выходе регулятора (при нагрузке) увеличивается. Когда транзистор включен и находится в режиме насыщения, почти все сетевое (входное) напряжение подается на нагрузку. Управляющий сигнал формируется маломощным блоком питания, собранным на трансформаторе Т1, выпрямителе VD5 и сглаживающем конденсаторе С1.
Переменный резистор R1 используется для регулирования тока базы транзистора и, следовательно, амплитуды выходного напряжения. При перемещении ползунка переменного резистора в верхнее положение по схеме напряжение на выходе уменьшается, а в нижнее — увеличивается. Резистор R2 ограничивает максимальный управляющий ток. Диод VD6 защищает блок управления при пробое коллекторного перехода транзистора. Регулятор напряжения смонтирован на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм.5 мм. Транзистор VT1 следует установить на радиатор площадью не менее 200 см2. При необходимости диоды VD1-VD4 заменяются на более мощные, например, D245A, а также ставятся на радиатор.

Если прибор собран без ошибок, он сразу начинает работать и практически не требует настройки. Вам просто нужно выбрать резистор R2.
С регулирующим транзистором КТ840Б мощность нагрузки не должна превышать 60 Вт … Его можно заменить приборами: КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ828Б с допустимой рассеиваемой мощностью 50 Вт.; КТ856А -75 Вт .; КТ834А, КТ834Б — 100 Вт; КТ847А-125 Вт. Увеличить мощность нагрузки можно, если параллельно соединить регулирующие транзисторы одного типа: коллекторы и эмиттеры соединены между собой, а базы соединены с двигателем переменного резистора через отдельные диоды и резисторы.
В приборе используется малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 5 … 8 В. Выпрямительный блок КЦ405Э можно заменить любым другим или собрать из отдельных диодов с допустимым прямым током не менее необходимого. базовый ток регулирующего транзистора.Те же требования предъявляются к диоду VD6. Конденсатор С1 — оксидный, например, К50-6, К50-16 и др., На номинальное напряжение не менее 15 В. Переменный резистор R1 — любой с номинальной рассеиваемой мощностью 2 Вт. При установке и настройке прибора, соблюдайте меры предосторожности: элементы регулятора находятся под напряжением сети. Примечание. Чтобы уменьшить искажение синусоидальной волны выходного напряжения, попробуйте исключить C1. А. Чекаров

Регулятор напряжения на MOSFET — транзисторы (IRF540, IRF840)

Олега Белоусов, электрика, 201 2, корп.12, стр. 64–66

Потому что физический принцип Поскольку работа полевого транзистора с изолированным затвором отличается от работы тиристора и симмистора, он может многократно включаться и выключаться в течение периода напряжения сети. Частота переключения мощных транзисторов в этой схеме выбрана равной 1 кГц. Достоинством этой схемы является ее простота и возможность изменять скважность импульсов, при этом немного изменяя частоту следования импульсов.

В авторской разработке были получены следующие длительности импульсов: 0,08 мс с периодом повторения 1 мс и 0,8 мс с периодом повторения 0,9 мс в зависимости от положения ползунка резистора R2.
Можно отключить напряжение на нагрузке, замкнув переключатель S 1, при этом затворы полевых МОП-транзисторов выставят напряжение, близкое к напряжению на 7 выводе микросхемы. При разомкнутом тумблере напряжение на нагрузке в авторской копии устройства могло изменяться резистором R 2 в пределах 18… 214 В (измерено прибором TES 2712).
Принципиальная схема такого регулятора показана на рисунке ниже. В регуляторе применена отечественная микросхема К561ЛН2, на двух элементах которой собран генератор с регулируемым слагаемым, а четыре элемента используются в качестве усилителей тока.

Для исключения помех в сети 220 В после нагрузки рекомендуется подключать дроссель, намотанный на ферритовом кольце диаметром 20 … 30 мм до заполнения его проволокой 1 мм.

Генератор тока нагрузки на биполярных транзисторах (КТ817, 2SC3987)

Бутов А.Л., Радиоконструктор, 201 2, вып. 7, стр. 11–12

Имитатор нагрузки в виде регулируемого генератора тока удобно использовать для проверки работоспособности и настройки источников питания. С помощью такого устройства можно не только быстро настроить блок питания, стабилизатор напряжения, но и, например, использовать его как генератор стабильного тока для зарядки и разрядки аккумуляторов, устройств электролиза, электрохимического травления печатные платы, в качестве стабилизатора тока для питания электрических ламп, для «мягкого» пуска коллекторных двигателей.
Устройство является двухполюсным, не требует дополнительного источника питания и может быть подключено к разрыву цепи питания различных устройств и исполнительных механизмов.
Диапазон регулировки тока от 0 … 0, 16 до 3 A, максимальная потребляемая мощность (рассеиваемая) 40 Вт, диапазон напряжения питания 3 … 30 В постоянного тока. Ток потребления регулируется переменным резистором R 6. Чем левее двигателя резистора R6 по схеме, тем больше тока потребляет прибор.При разомкнутых контактах переключателя SA 1 резистором R6 можно установить ток потребления от 0,16 до 0,8 А. При замкнутых контактах этого переключателя ток регулируется в диапазоне 0,7 … 3 А.

Чертеж печатной платы генератора тока

Симулятор автомобильного аккумулятора (KT827)

В. МЕЛЬНИЧУК, Радиомир, 201 2, корп. 1 2, стр. 7–8

При переделке компьютерных импульсных источников питания (ИБП) зарядные устройства (зарядные устройства) для автомобильных аккумуляторов должны быть чем-то загружены в процессе настройки.Поэтому я решил сделать аналог мощного стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, схема которого представлена ​​на рис.1. Резистор R 6 может регулировать напряжение стабилизации от 6 до 16 В. Всего таких устройств было изготовлено два. В первом варианте в качестве транзисторов VT 1 и VT 2 используются КТ 803.
Внутреннее сопротивление такого стабилитрона оказалось завышенным. Так, при токе 2 А напряжение стабилизации составляло 12 В, а при 8 А — 16 В. Во втором варианте использовались составные транзисторы КТ827.Здесь при токе 2 А напряжение стабилизации составляло 12 В, а при 10 А — 12,4 В.

Однако при регулировании более мощных потребителей, например, электрокотлов, симисторные регуляторы мощности становятся непригодными — они будут создавать слишком большие помехи в сети. Для решения этой проблемы лучше использовать регуляторы с длительным периодом включения-выключения, что однозначно исключает возникновение помех. Показан один из вариантов схемы.

Полупроводниковый прибор с 5 pn переходами, способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором.Из-за невозможности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок они в настоящее время не нашли широкого применения в мощных промышленных установках.

Там их успешно заменяют схемы на тиристорах и транзисторах IGBT. Но компактные размеры устройства и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили использовать их там, где указанные недостатки не существенны.

Сегодня симисторные схемы можно найти во многих бытовых приборах, от фенов до пылесосов, ручных электроинструментов и электрических нагревательных устройств, где требуется плавное регулирование мощности.

Принцип действия

Регулятор мощности на симисторе работает как электронный ключ, периодически открывая и закрываясь с частотой, задаваемой схемой управления. В разблокированном состоянии симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит, потребитель получает только часть номинальной мощности.

Сделай сам

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невысоки, часто они не соответствуют требованиям потребителя. По этой причине мы рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Самый простой вариант схемы, рассчитанный на работу с любой нагрузкой. Электронные компоненты традиционные, принцип управления — фазово-импульсный.

Основные компоненты:

• симистор VD4, 10 А, 400 В;
• динистор VD3, порог открытия 32 В;
• потенциометр R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, заряжает конденсатор C1 каждой полуволной. Когда напряжение на обкладках конденсатора достигает 32 В, динистор VD3 открывается, и C1 начинает разряжаться через R4 и VD3 на управляющую клемму симистора VD4, которая размыкается для протекания тока к нагрузке.

Продолжительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (постоянное значение) и сопротивления R2. Мощность нагрузки прямо пропорциональна значению сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная схема из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавного и точного регулирования выходной мощности. Ограничение тока, протекающего через VD3, осуществляется резистором R4. Таким образом достигается длительность импульса, необходимая для открытия VD4.Предохранитель Ex. 1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. В результате ток не выпрямляется, и появляется возможность подключить индуктивную нагрузку, например, трансформатор.

Симисторы следует выбирать в соответствии с величиной нагрузки, исходя из расчета 1 А = 200 Вт.

Используемые элементы:

• Динистор DB3;
• Симистор TC106-10-4, VT136-600 или другие с требуемым номинальным током 4-12A.
• Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• C1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Обратите внимание, что схема наиболее распространенная, с небольшими вариациями. Например, динистор можно заменить диодным мостом, или RC-цепь шумоподавления может быть установлена ​​параллельно симистору.

Более современной является схема с управлением симистором от микроконтроллера — PIC, AVR или другие. Эта схема обеспечивает более точное регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, но также более сложна в реализации.

Цепь регулятора мощности симистора

Сборка

Регулятор мощности необходимо собирать в следующей последовательности:

1. Определите параметры устройства, на котором будет работать разработанное устройство. Параметры включают: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и ​​номинальный ток в амперах.
2. Выберите тип устройства (аналоговое или цифровое), выберите элементы по мощности нагрузки. Вы можете проверить свое решение в одной из программ моделирования электрических цепей — Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн-аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
3. Рассчитайте тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В), умноженное на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальной допустимой токовой нагрузки указаны в характеристиках симистора.Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подбирайте радиатор по расчетной мощности.
4. Приобретите необходимые электронные компоненты , радиатор и печатную плату.
5. Разложите контактные дорожки на плате и подготовьте площадки для установки элементов. Обеспечьте монтажную плату для симистора и радиатора.
6. Установите элементы на плату с помощью пайки. Если невозможно подготовить печатную плату, можно использовать поверхностный монтаж для соединения компонентов с помощью коротких проводов.При сборке обращайте особое внимание на полярность подключения диодов и симистора. Если на них нет отметок булавками, то или «аркашки».
7. Проверить собранную цепь мультиметром в режиме сопротивления. Полученный товар должен соответствовать оригинальному дизайну.
8. Надежно прикрепите симистор к радиатору. Не забудьте проложить изолирующую прокладку теплопередачи между симистором и радиатором. Надежно заизолируйте крепежный винт.
9. Поместите собранную схему в пластиковый корпус.
10. Напомним, что на контактах элементов присутствует опасное напряжение.
11. Отвинтите потенциометр до минимума и выполните тестовое включение. Измерить мультиметром напряжение на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра, наблюдайте за изменением напряжения на выходе.
12. Если результат вас устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировку мощности.

Радиатор мощности симистора

Регулировка мощности

Потенциометр отвечает за регулировку мощности, через которую заряжается конденсатор и цепь разряда конденсатора. Если параметры выходной мощности неудовлетворительны, следует выбрать номинал сопротивления в цепи разряда и, при небольшом диапазоне регулировки мощности, номинал потенциометра.

• продлить срок службы лампы, отрегулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
• выберите тип цепи и параметры компонентов в соответствии с запланированной нагрузкой.
• тщательно отработать схемотехнических решений.
• будьте осторожны при сборке схемы , соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
• не забывайте, что во всех элементах цепи есть электрический ток и это смертельно опасно для человека.

Типы тиристоров. Тиристорные переключатели переменного тока.Как проверить тиристор от отдельного источника управляющего напряжения

В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, что такое силовые тиристоры для сварки, принцип их действия, характеристики и маркировка этих устройств.

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это простейший пример описанного устройства и принцип его работы.Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Он многослойный. Полупроводниковый прибор, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. Из-за того, что его принцип работы очень похож на выпрямительный диод (выпрямители переменного тока или динисторы), обозначение на схемах часто совпадает — это считается аналоговым выпрямителем.

Разделение тиристоров по мощности

Он вращается между двумя анодами при подаче сигнала на дверь.Его можно рассматривать как два антипараллельных тиристора. Подобно тиристору, этап блокировки на этапе проводимости осуществляется путем подачи импульса тока на затвор и переключения из состояния проводимости в состояние блокировки путем уменьшения тока ниже поддерживающего тока. Он состоит из 6 слоев полупроводникового материала, как показано на рисунке. Использование симисторов, в отличие от тиристоров, в основном переменного тока. Его характеристическая кривая отражает работу, очень похожую на работу тиристора, возникающую в первом и третьем квадрантах системы осей.

Фото — Схема гирлянды бегущий огонь

Есть :

• Тиристоры с блокировкой ABB (GTO),
• стандартный полукруглый,
• мощная лавинная типа ТЛ-171,
• оптопары (например, модуль ТО 142-12,5-6-600 или МТОТО 80),
• симметричный ТС-106-10,
• низкочастотный МТТ,
• симистор BTA 16-600B или W для стиральных машин,
• частота ТБ,
• иностранный ТПС 08,
• ТЫН 208.

Но при этом для высоковольтных устройств (печи, станки, другая автоматизация производства) используют транзисторы типа IGBT или IGCT.

Это связано с его двунаправленностью. Основная польза симисторов в том, что от регулятора мощности на нагрузку подается переменный ток. Герметизация симистора идентична герметизации тиристора. Тиристор Перейти к: навигация, поиск. Электронный символ, представляющий тиристор. Материалы, из которых он состоит, относятся к полупроводниковому типу, то есть, в зависимости от температуры, при которой они обнаруживаются, они могут действовать как изоляторы или как проводники.

Обычно используется для управления электроэнергией. Основные операции Тиристор представляет собой бистабильный переключатель, то есть электронный эквивалент механических переключателей; следовательно, они могут полностью пропускать или полностью блокировать прохождение тока без какого-либо промежуточного уровня, хотя они не способны выдерживать большие скачки тока. Этот основной принцип можно также наблюдать в диоде Шокли. Конструкция тиристора позволяет тиристору быстро включаться, когда он получает мгновенный импульс тока на свой управляющий вывод, называемый затвором, при наличии положительного напряжения между анодом и катодом, т.е.е. напряжение на аноде больше, чем на катоде.

Фото — Тиристор

Но, в отличие от диода, который представляет собой двухслойный (PN) трехслойный транзистор (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN), и это полупроводниковое устройство содержит три pn перехода. В этом случае диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристором, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке вы можете бесплатно прочитать книгу автора Замятина).

Его можно выключить только путем отключения источника напряжения, размыкания цепи или пропускания через устройство тока в обратном порядке. Если тиристорный реверс поляризован, слабый обратный ток утечки будет достигнут до достижения точки максимального обратного напряжения, в результате чего элемент будет разрушен. Чтобы устройство оставалось в активном состоянии, ток должен быть индуцирован от анода, который намного меньше, чем устройство, без которого устройство перестало бы двигаться.По мере увеличения тока затвора точка запуска смещается.

Тиристор — это однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но, в отличие от диода, устройство можно заставить работать как переключатель разомкнутой цепи или как выпрямительный диод постоянного электрического тока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме переключения и не могут использоваться в качестве усилительных устройств. Ключ на тиристоре не может перейти в закрытое положение.

Тиристор также может быть запущен, если нет тока затвора, а напряжение на аноде и катоде больше, чем напряжение блокировки.Способы активации света тиристора: если луч света попадает на стыки тиристоров до тех пор, пока не достигнет того же кремния, количество электронно-полых пар увеличится, и тиристор можно будет активировать. Ток затвора: для тиристора с прямой поляризацией подача тока затвора путем приложения положительного напряжения между затвором и катодом активирует его. Тепловой: очень высокая температура в тиристоре приводит к увеличению количества электронно-полых пар, что увеличивает ток утечки, что увеличивает разницу между эмиттером и коллектором, и из-за регенеративного эффекта этот ток может стать равным 1, и тиристор может быть активирован.

Кремниевый управляемый выпрямитель — это одно из нескольких силовых полупроводниковых устройств с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстрым. Конечно, здесь большую роль играет инструментальный класс.

Высокое напряжение: если прямое напряжение от анода к катоду превышает прямое напряжение разрыва, будет создан ток утечки, достаточно большой для его накопления. Начать активацию с обратной связи.Приложения Обычно используются в конструкциях с очень большими токами или напряжениями, они также обычно используются для управления переменным током, когда изменение полярности тока возвращается при подключении или отключении устройства. Можно сказать, что устройство работает синхронно, когда, как только устройство открывается, оно начинает проводить ток в фазе с напряжением, приложенным к соединению катод-анод, без необходимости воспроизведения модуляции затвора.

Применение тиристора

Назначение тиристоров может быть самым разнообразным, например, очень популярен самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор.Благодаря тому, что само устройство может выдерживать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать в качестве трансформатора для сварочных аппаратов (именно такие детали используются на их мосту). Для контроля работы детали в этом случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

На этом этапе устройство полностью находится в состоянии питания. Его не следует путать с симметричной операцией, так как выход однонаправленный и идет только от катода к аноду, поэтому он сам по себе асимметричен.Тиристоры также могут использоваться в качестве элементов управления в контроллерах фазового угла, то есть с широтно-импульсной модуляцией для ограничения переменного напряжения. В цифровых схемах тиристоры также можно найти как источник энергии или потенциала, чтобы их можно было использовать в качестве выключателей, чтобы они могли прерывать электрическую цепь, размыкая ее, когда ток, протекающий через нее, превышает определенное значение. Таким образом, входной ток прерывается, чтобы предотвратить повреждение компонентов в направлении тока.

Фото — применение тиристора вместо LATR

Не забудьте про тиристор зажигания мотоцикла.

Описание конструкции и принципа действия

Тиристор состоит из трех частей: «Анода», «Катода» и «Входа», состоящих из трех pn-переходов, которые можно переключать из положения «включено» и «выключено» на очень высоких скоростях. Но при этом его также можно переключать из положения «ВКЛ» с разной длительностью во времени, т.е. на несколько полупериодов, чтобы передать определенное количество энергии на нагрузку. Работу тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, соединенных друг с другом, как пара дополнительных регенеративных ключей.

Тиристор может также использоваться в сочетании с стабилитроном, подключенным к его затвору, так что, когда напряжение источника напряжения превышает напряжение стабилитрона, тиристор снижает входное напряжение от источника к земле, плавя предохранитель. . Первым широкомасштабным применением тиристоров было управление входным напряжением от источника напряжения, такого как вилка. В начале 1970-х тиристоры использовались для стабилизации потока входного напряжения цветных телевизионных приемников.

Элементы управления и дизайн

Другие коммерческие применения — бытовая техника, электроинструменты, уличное оборудование.На внешней грани образуется стык с золото-сурьмой. Анодный и катодный контакты изготовлены из молибдена. Дверной стык фиксируется на промежуточном слое с помощью алюминия. Этот метод используется только для устройств, требующих большой мощности. Основная проблема этого метода заключается в том, что необходимо выполнить множество этапов.

Самые простые микрочипы демонстрируют два транзистора, которые объединены таким образом, что коллекторный ток после команды запуска идет по каналам NPN-транзистора TR 2 непосредственно в PNP-транзистор TR 1.В это время ток от TR 1 поступает в каналы в базах TR 2. Эти два взаимосвязанных транзистора расположены так, что база-эмиттер принимает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Это требует параллельного размещения.

Хотя некоторые методы позволяют параллельно этому процессу. Техника изоляционного барьера: этот метод описан выше. Кристиансен, Дональд; Александр, Чарльз К.; Стандартное руководство. Электротехника. Перейти к: навигация, поиск. Это двунаправленный отключающий диод, который проводит ток только после того, как его напряжение срабатывания превышено, а циркуляционный ток не ниже характерного значения для этого устройства.Поведение практически одинаково для обоих направлений тока. В этом смысле его поведение похоже на неоновую лампу.

Фото — Тиристор КУ221ИМ

Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непреднамеренно перемещаться из одного положения в другое. Это связано с резким скачком тока, температуры и другими факторами. Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, нужно не только проверить его тестером (пингом), но и ознакомиться с параметрами работы.

Принцип работы тиристора

Устройство остается заблокированным до достижения лавинного уровня на штуцере коллектора. Он состоит из двух диодов Шокли, соединенных встречно параллельно, что дает двунаправленную характеристику. Его универсальность делает его идеальным для управления. переменные токи. Одним из них является его использование в качестве статического переключателя, предлагающего множество преимуществ по сравнению с обычными механическими переключателями и реле. Он функционирует как электронный переключатель, а также как аккумулятор.

Типовой тиристор CVC

Чтобы начать обсуждение этой сложной темы, посмотрите схему ВАХ тиристора:

Фото — характеристика тиристора VAC

1. Длина от 0 до (Vво, IL) полностью соответствует прямой блокировке устройства;
2. В секции Vvo выполняется положение «ВКЛ» тиристора;
3. Отрезок между зонами (VВO, IL) и (Vн, Iн) — это переходное положение во включенном состоянии тиристора.Именно в этой области имеет место так называемый эффект динистора;
4. В свою очередь, точки (Vn, In) показывают прямое открытие устройства на графике;
5. Точки 0 и Vbr — зона запирания тиристора;
6. Далее следует сегмент Vbr — он обозначает режим обратной пробивки.

Естественно, современные высокочастотные радиокомпоненты в схеме могут незначительно влиять на вольт-амперные характеристики (охладители, резисторы, реле). Также симметричные фототиристоры, стабилитроны SMD, оптотиристоры, триоды, оптопары, оптоэлектронные и другие модули могут иметь другие IV.

Однако при использовании с индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели. Из-за его небольшой стабильности его использование в настоящее время очень ограничено. Название происходит от союза Тиратрона и Транзистора. Затвор отвечает за управление потоком тока между анодом и катодом. Он в основном работает как диод, управляемый выпрямителем, позволяя потоку течь только в одном направлении. Часы должны иметь значительную продолжительность или повторяться. Поскольку это происходит с задержкой или позже, контролируется ток, протекающий к нагрузке.

Фото — тиристор WAH

Кроме того, обращаем ваше внимание, что в этом случае защита устройств осуществляется на вводе нагрузки.

Проверка тиристора

Перед покупкой прибора нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Счетчик можно подключить только к так называемому тестеру. Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ​​ниже:

Падение нагрузки ниже тока удержания. Когда происходит внезапное изменение напряжения между анодом и катодом тиристора, его можно запустить и ввести в проводимость даже без тока затвора.Этот эффект связан с паразитным конденсатором между затвором и анодом.

Точный красный цвет служит для установки напряжения на катоде. Это тиристоры с двумя поджигающими электродами: анодным затвором и катодным затвором. Диод Шокли: четырехслойный диод. Не путать с диодом с барьером Шоттки. Их изготовил Клевит-Шокли. Тиристор статической индукции. Это тип тиристора, который может активироваться положительным напряжением затвора, и одной из его основных характеристик является низкое сопротивление в активном состоянии.

Фото — тестер тиристоров

По описанию на анод необходимо подавать положительное напряжение, а на катод — отрицательное. Очень важно использовать значение, соответствующее разрешающей способности тиристора. На чертеже показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, это означает, что напряжение тестера немного выше, чем у тиристора. После того, как вы собрали прибор, можно приступать к проверке выпрямителя. Для включения нужно нажать кнопку, которая подает импульсные сигналы.

Время переключения составляет примерно 1-6 мс. Это устройство чрезвычайно чувствительно к производственному процессу, поэтому небольшие изменения в производственном процессе могут привести к значительным изменениям его характеристик. Фотоактивный кремниевый выпрямитель.

Принцип действия Это устройство активируется прямым светом на кремниевый диск. Конструкция затвора обеспечивает достаточную чувствительность для стрельбы от практичных источников света. Тиристоры могут работать с напряжением почти 12 кВ и управляющим током почти 8 кА.

Проверка тиристора очень проста, кнопка на управляющем электроде кратковременно подает сигнал на открытие (положительный относительно катода). После этого, если на тиристоре загорелись ходовые огни, устройство считается неработающим, но мощные устройства не всегда сразу реагируют после приема нагрузки.

Датчики присутствия дверей и лифтов. Оптические схемы управления в целом. И много приложений на компах. Рисунок 15 — Тиристор.условное обозначение; Теоретическая структура Согласно фиг. 15 основных выводов, подключенных к силовой цепи, такие же, как диод, анод и катод, имеют триггерный сигнал, поступающий на третий так называемый триггерный вывод.

Базовая конструкция тиристора и профиль его легирования показаны на рисунке. Рисунок 16 — Тиристор. Допинговый профиль; Упрощенная структура. В этом состоянии тиристор находится в прямой блокировке или выключен. Это явление известно как лавинный разрыв, а соответствующее напряжение, при котором это происходит, называется напряжением прямого импульса.На этом этапе устройство будет в состоянии движения или в состоянии. Чтобы поддерживать состояние движения, анодный ток должен быть выше значения, известного как ток блокировки.

Фото — Тестер тиристоров

Кроме проверки устройства, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами OWEN BUST или других марок, он работает примерно так же, как регулятор мощности на тиристоре. Основное отличие — более широкий диапазон напряжений.

Видео: принцип работы тиристора

Если анодный ток меньше тока блокировки, устройство возвращается в состояние блокировки при уменьшении напряжения анодного катода. Характеристика тока и напряжения тиристора представлена ​​на рисунке. Урок 3: Силовые полупроводниковые ключи — Промышленный электронный тиристор.

Рисунок 17 — Тиристорная характеристика тока и напряжения. Ток обслуживания меньше тока блокировки.Таким образом, зажимной ток является минимальным постоянным током. анод для поддержания тиристора в состоянии проводимости. То есть, как если бы два диода были включены последовательно, с приложенным к ним обратным напряжением.

Характеристики

Рассмотрим технические характеристики тиристора серии КУ 202э. В этой серии представлены бытовые маломощные устройства, основное применение которых ограничено бытовой техникой: применяется для электропечей, нагревателей и т. Д.

На рисунке ниже показана распиновка и основные части тиристора.

Фото — ку 202

1. Установленное обратное напряжение в открытом состоянии (макс.) 100 В
2. Напряжение в закрытом положении 100 В
3. Импульс в открытом положении — 30 А
4. Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
5. Среднее напряжение
6. Напряжение без напряжения> = 0,2 В
7. Установить ток в открытом положении
8. Обратный ток
9. Постоянный ток разблокировки
10. Установить постоянное напряжение
11. вовремя
12. Время выключения

Устройство включается через микросекунды.Если вам необходимо произвести замену описываемого устройства, то проконсультируйтесь с продавцом-консультантом электротехнического магазина — он сможет подобрать аналог по схеме.

Фото — тиристор Ти202н

Цена тиристора зависит от его марки и характеристик. Рекомендуем покупать бытовую технику — они более прочные и имеют доступную цену. На естественных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотен рублей.

♦ Как мы выяснили, тиристор — это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического клапана.Тиристор с двумя выводами (А — анод, К — катод) Это динистор. Тиристор трехконтактный (А — анод, К — катод, Ue — управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его просто называют тиристором.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается, если приложенное напряжение между анодом и катодом превышает значение U = Upr , то есть значение напряжения пробоя тиристора;
Тиристор можно открыть и при напряжении менее Up между анодом и катодом (U, если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦ В разомкнутом состоянии тиристор может оставаться столько времени, сколько необходимо, пока на него подается напряжение питания.
Тиристор закрывающийся:

• — если снизить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
• — если уменьшить анодный ток тиристора до значения, меньшего, чем ток удержания Иуд .
• — подача напряжения блокировки на управляющий электрод (только для запираемых тиристоров).

Тиристор также может находиться в закрытом состоянии сколько угодно долго до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Рабочие динисторы и тиристоры в цепях постоянного тока.

Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример использования динистора — генератор релаксационного звука . .

В качестве динистора использовать Х202А-Б.

♦ Генератор работает следующим образом.
При нажатии Кн через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор С (+ батареи — замкнутые контакты кнопки.Кн — резисторы — конденсатор С — минус АКБ).
Параллельно конденсатору подключена цепь телефонного праймера и динистора. Через телефонный колпачок и динистор ток не течет, так как динистор все еще «заблокирован».
♦ Когда на конденсаторе достигается напряжение, в которое проникает динистор, через катушку телефонной капсулы проходит импульс тока разряда конденсатора (C — телефонная катушка — динистор — C). Из телефона слышен щелчок, конденсатор разряжен.Затем снова идет заряд конденсатора C и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов. R1 и R2 .
♦ При указанных на схеме значениях напряжения, резисторов и конденсатора частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно изменять в пределах 500 — 5000. герц. Телефонный колпачок необходимо использовать с катушкой с низким сопротивлением. 50 — 100 Ом , не более, например, телефонный капсюль ТК-67-Н .
Телефонный капсюль должен быть включен с соблюдением полярности, иначе он не будет работать. На крышке есть обозначения + (плюс) и — (минус).

♦ Данная схема (рисунок 1) имеет один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора , Х202 (разное напряжение пробоя) в некоторых случаях потребуется повышение напряжения блока питания до 35 — 45 вольт , что не всегда возможно и удобно.

Устройство управления на тиристоре для включения и выключения нагрузки одной кнопкой показано на рис.2.

Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт, а свет не горит.
Нажмите кнопку Kn в течение 1-2 секунды . Контакты кнопки разомкнуты, цепь катода тиристора разомкнута.

В этот момент конденсатор С заряжается от источника питания через резистор R1 . Напряжение на конденсаторе достигает U, источник питания .
Отпустить кнопку Kn .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 — управляющий электрод тиристора — катод — замкнутые контакты кнопки Kn — конденсатор.
В цепи управляющего электрода будет протекать ток, тиристор «открыт» .
Свет горит и по цепи: плюс АКБ — нагрузка в виде лампочки — тиристор — замкнутые контакты кнопки — минус АКБ.
В этом состоянии схема будет столько, сколько захотите .
В этом состоянии разряжен конденсатор: резистор R2, управляющий электрод перехода — катод тиристора, контакты кнопки КН.
♦ Чтобы выключить лампочку, коротко нажмите кнопку Kn . При этом обрывается основная цепь питания лампочки. Тиристор «замыкается» . При замыкании контактов кнопки тиристор останется в замкнутом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Испытал и надежно проработал в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208. .

♦ Как уже было сказано, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог . .

Аналоговая схема тиристора состоит из двух транзисторов и показана на рисунке 3 .
Транзистор Tr 1 имеет pnp транзистор проводимости Tr 2 имеет npn Транзисторы проводимости могут быть как германиевыми, так и кремниевыми.

Тиристорный аналог имеет два управляющих входа.
Первая запись: A — UE1 (эмиттер — база транзистора Тр1).
Второй вход: К — Уэ2 (эмиттер — база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А — анод, К — катод, Wel1 — первый управляющий электрод, Wel2 — второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не используются, это будет динистор с электродами. А — анод и К — катод .

♦ Пара транзисторов, для тиристорного аналога необходимо подбирать одинаковую мощность с током и напряжением выше, чем это необходимо для работы устройства. Аналоговые параметры тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyd) , будет зависеть от свойств применяемых транзисторов.

♦ Для более стабильной работы аналога в схему добавлены резисторы. R1 и R2 . А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя , Up и ток удержания Iyd Тиристорный аналоговый динистор. Схема такого аналога показана на рисунке 4 .

Если в схеме звукового генератора (рис. 1) вместо динистора Х202 включить аналоговый динистор, получится устройство с другими свойствами (рис. 5) .

Напряжение питания этой цепи будет составлять от 5 до 15 вольт .Меняя резисторы R3 и R5 Вы можете изменить тональность звука и рабочее напряжение генератора.

Переменный резистор R3 Аналоговое напряжение пробоя выбирается для подаваемого напряжения питания.

Тогда вы можете заменить его постоянным резистором.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любой другой.

♦ Интересная схема регулятора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рис. 6) .

Если ток в нагрузке превышает 1 ампер , защита сработает.

В состав стабилизатора входят:

• — элемент управления — стабилитрон КС510 , определяющий выходное напряжение;
• — активатор транзисторов КТ817А, КТ808А , выполняющий роль регулятора напряжения;
• — в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
• — в исполнительном механизме защиты используется аналоговый динистор, транзисторы КТ502 и КТ503.

♦ На входе стабилизатора в качестве фильтра установлен конденсатор С1 . Резистором R1 установлен ток стабилизации KC510 номиналом 5–10 мА. Напряжение стабилитрона должно быть 10 вольт .
Резистор R5 устанавливает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом , включен последовательно в цепь нагрузки. Чем больше ток нагрузки, тем больше напряжения, пропорционального току, передается на нее.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, аналог тиристора закрыт. Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) для пробоя недостаточно. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 практически равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, падение напряжения на резисторе увеличится. R4 . При определенном напряжении на R4 аналог тиристора прорывается и устанавливается напряжение между точкой Точка №1 и общим проводом, равным 1.5 — 2,0 В .
Напряжение анодно-катодного перехода открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод. D1 , аварийная сигнализация. Напряжение на выходе стабилизатора в этот момент будет равно 1,5 — 2,0 вольт .
Для восстановления нормальной работы стабилизатора необходимо выключить нагрузку и нажать кнопку. Kn , сняв защитный замок.
На выходе стабилизатора снова будет напряжение 9 вольт , и светодиод погаснет.
Подстройка резистора R3 , можно подобрать срабатывание защиты по току 1 ампер и более . Транзисторы Т1 и Т2 можно ставить на один радиатор без изоляции. Сам радиатор изолирован от корпуса.

Регулятор оборотов двигателя

Для бесперебойной работы моторов без скачков используются регуляторы оборотов. Выпускаются модели на 12, 24 и 220 В. Принцип работы оборудования основан на изменении тактовой частоты двигателя.По типу конструкции различают тиристорные, трансформаторные, импульсные и симисторные исполнения.

По способу установки стационарные и мобильные устройства. Также на рынке можно найти встраиваемые модификации. Чтобы разобраться в моделях более подробно, следует рассмотреть стандартную схему регулятора.

Краткое описание модели

Обычный регулятор оборотов постоянного двигателя включает в себя трансформатор понижающего типа и поворотный регулятор. Выпрямители используются с блоком конденсаторов.Пропускная способность колеблется в районе 5,5 микрон. Если говорить о модификациях на 12 В, то в них используется кенотрон. В этом случае устанавливаются изоляторы для безопасной эксплуатации оборудования.

Изготовление прибора своими руками

Сделать регулятор своими руками довольно просто. В первую очередь для него подбирается контроллер. Проще всего для двигателя постоянного тока использовать поворотные модификации. В магазинах они продаются сразу с модуляторами. Трансформатор установлен с большой мощностью. После этого важно сделать изоляторы.Для регулировки двигателя переменного тока используется динистор.

Тиристорные регуляторы

Тиристорный регулятор скорости двигателя, оба правила, выпускаются с высокой пропускной способностью. В этом случае используются выпрямители рабочего типа. Модели устанавливаются в некоторые модели. Показатель чувствительности для них зависит от выходного напряжения мотора. Стабилизаторы во многих устройствах с системой защиты.

Максимально допустимая температура регулятора равна 45 градусам. Расширители используются только для двигателей переменного тока.Также важно отметить наличие на рынке модификаций резисторов. Их отличительная особенность — долгий срок службы. Однако следует отметить, что такие модели довольно дороги.

Регуляторы частоты

Регулятор частоты может работать только в цепи переменного тока. Контакты в этом случае выводятся на модуляторы. Параметр пропускной способности устройства составляет 3,5 мкм. Выпрямитель установлен в рабочем состоянии. Многие производители делают устройства с системой защиты.Показатель допустимой перегрузки составляет около 3 А. В данном случае регуляторы поворотного типа. До сих пор на рынке продаются цифровые модификации с дисплеями. Некоторые устройства оснащены двойными изоляторами для защиты.

Трансформаторные регуляторы

Трансформаторные регуляторы скорости, как правило, производятся для двигателей большой мощности. Реле для моделей высоковольтного типа. Прямые выпрямители используются с конденсаторными блоками. Многие модификации имеют трансиверы. Они необходимы для понижения тактовой частоты.

Расширители в моделях бывают кодового и переключаемого типа. Резисторы используются с накладкой. Для самостоятельной сборки модели не обойтись без качественного контроллера. Электронные доработки в этом случае собрать самостоятельно проблематично. Также важно отметить, что контроллеры кнопок используются редко. Однако для трехтактных двигателей они подходят хорошо.

Импульсные модификации

Регулятор импульсного типа Работает с двигателями переменного тока различной мощности. Выпрямители в приборах оперативные.Коэффициент пропускания способности моделей находится на уровне 4 мкм. В этом случае выходное напряжение модификации зависит от мощности двигателя. Модуляторы используются как ортогонального, так и неконденсаторного типа.

Расширения во многих моделях отсутствуют. Также важно отметить, что выходные контакты используются для подключения устройств. Стабилизаторы устанавливаются только в устройства с повторяющимися контроллерами. Электронные модификации этого типа на рынке встречаются редко. Самостоятельно собрать модель довольно сложно.

Симисторные регуляторы

Симисторные регуляторы довольно распространены. Они работают по принципу изменения фазы по частоте. На сегодняшний день существует множество самодельных устройств. Они созданы на базе неконденсаторного модулятора с реле. Резисторы используются как настроечного, так и импульсного типа.

Трансиверы, как правило, в регуляторах этого типа отсутствуют. Также важно отметить, что на мощные модели устанавливаются стабилизаторы разной чувствительности. В среднем параметр текущей проводимости составляет не более 5 мкм.

Модели для вентиляторов

Устройства для вентиляторов могут работать в сети с постоянным и переменным током. Показатель рабочей частоты схемы не превышает 55 Гц. В этом случае версии симистора оснащены реле выпрямителя. Расширители часто используются в кодовом виде. Также для вентиляторов используются трансформаторные модификации. Параметр рабочей частоты схемы в этом случае не превышает 50 Гц. Для подключения регулятора скорости устанавливаются выходные контакты.

Устройства на 12 В

Регуляторы на 12 В чаще всего изготавливаются частотного типа. Устройства с поворотными регуляторами изготавливаются на основе строительных резисторов. В среднем токопроводимость не превышает 5 мкм. В этом случае чувствительность реле зависит от мощности мотора. Выпрямители часто используются оперативного типа. Некоторые модификации комплектуются резисторами открытого типа.

Если рассматривать модели с кнопочными контроллерами, то в них всегда используется частотный кенотрон.Эти перегрузочные устройства выдерживают максимум 4 А. Однако в этом случае многое зависит от производителя.

Модификации на 24 В

Для коллекторных и асинхронных двигателей, подходит для регулятора скорости 24 В. В схему устройства входят контроллеры модульного типа. Если рассматривать модификации трансформаторов, то в них есть реле, а также конденсаторный блок. Транзисторы обычно используются как широкополосные. В некоторых моделях для понижения частоты используются динисторы.

Регуляторы подключаются через выходные контакты.Также важно отметить, что на рынке существует множество электронных модификаций. Также существуют встраиваемые устройства, которые отличаются своей компактностью. В большинстве моделей нет стабилизаторов.

Аппараты на 220 В

Модификации на 220 В чаще всего выпускаются импульсного типа. Подходят подходящие устройства для синхронных модификаций. Такие модели могут работать в цепи постоянного тока. Рабочая частота системы не превышает 60 Гц. В этом случае проводимость тока зависит от чувствительности реле.Выпрямители используются чаще всего оперативного типа. Контроллеры используются как поворотные, так и кнопочные. Также важно отметить, что на рынке много мобильных модификаций. Тиристоры полупроводникового типа. В среднем проводимость составляет 6 мкм. В этом случае динисторы используются с изоляторами.

Регуляторы HL-FS 1.6

Указанный регулятор коллекторного двигателя выполнен на базе понижающего трансформатора. Пропускная способность модели 5,7 мкм. Реле нет в этом случае.Прямые выпрямители используются в оперативном виде. В регуляторе нет трансиверов. Для снижения рабочей частоты используется кенотрон.

В этом случае чувствительность модификации зависит от мощности двигателя. Степень защиты обеспечивается IP 35. Также важно отметить, что регулятор коллекторного двигателя HL-FS 1.6 способен выдерживать большие токовые перегрузки. Минимально допустимая температура -10 градусов.

Регуляторы Bahcivan BSC / 2

Регулятор скорости вентилятора Bahcivan BSC / 2sold с однополюсным трансивером.Особенностью данной модели можно назвать качественный расширитель. Непосредственное понижение рабочей частоты происходит за счет кенотрона. Скорость двигателя регулируется очень плавно.

Если говорить о параметрах, то текущая перегрузка системы составляет 3,5 А. В данном случае регулятор скорости вращения вентилятора имеет пропускную способность 5,3 мкм.

без названия

% PDF-1.6 % 3020 0 объект > эндобдж 3017 0 объект > поток 2011-10-05T12: 23: 14 + 02: 002011-09-20T11: 35: 51 + 02: 002011-10-05T12: 23: 14 + 02: 00application / pdf

без названия

Акробат Дистиллятор 8.1.0 (Windows) uuid: 6db27476-7581-4a26-80ef-1548c9a04417uuid: 5d7e3969-073d-4e4b-a3b8-6b5167482a67 конечный поток эндобдж 2999 0 объект > эндобдж 2997 0 объект > эндобдж 2998 0 объект > эндобдж 3000 0 объект > эндобдж 3011 0 объект > эндобдж 3012 0 объект > эндобдж 3013 0 объект > эндобдж 3014 0 объект > эндобдж 3015 0 объект > эндобдж 3016 0 объект > эндобдж 2535 0 объект > эндобдж 2542 0 объект > эндобдж 2569 0 объект > эндобдж 2588 0 объект > эндобдж 2603 0 объект > эндобдж 3360 0 объект [3359 0 R] эндобдж 2605 0 объект > поток h [r7 # F & G ݢ dbS5% {2T & pt (FV% Df «o @ P \, ^ (U} NzALl! R_ bFK = P {imQ = 5]

./ _܊. 89 # + q? / «

Как устроен импульсный блок питания. Особенности стабилизации выходного напряжения. Особенности лабораторных агрегатов.

Блоки питания всегда были важными элементами любых электронных устройств. Эти устройства используются как в усилителях, так и в приемниках. Основной функцией источников питания считается снижение предельного напряжения, которое исходит от сети. Первые модели появились только после изобретения катушки. переменный ток.

Кроме того, на развитие источников питания повлияло введение трансформаторов в схему устройства.Особенность импульсных моделей в том, что в них используются выпрямители. Таким образом, стабилизация напряжения в сети осуществляется несколько иначе, чем в обычных устройствах, где задействован преобразователь.

Блок питания

Если рассматривать обычный блок питания, который используется в радиоприемниках, то он состоит из преобразователя частоты, транзистора и нескольких диодов. Дополнительно в цепи присутствует дроссель. Конденсаторы устанавливаются разной емкости и параметры могут сильно отличаться.Выпрямители используются, как правило, конденсаторного типа. Они относятся к категории высоковольтных.

Работа современных блоков

Вначале напряжение идет на выпрямительный мост. На этом этапе срабатывает ограничитель пикового тока. Это нужно для того, чтобы в блоке питания не перегорел предохранитель. Далее ток проходит по цепи через специальные фильтры, где и происходит его преобразование. Для зарядки резисторов понадобится несколько конденсаторов. Узел запускается только после поломки динистора.Затем блок питания разблокирует транзистор. Это позволяет значительно снизить автоколебания.

Когда возникает напряжение, активируются диоды в цепи. Они связаны между собой катодами. Отрицательный потенциал в системе позволяет заблокировать динистор. Упрощение запуска выпрямителя осуществляется после блокировки транзистора. Дополнительно предусмотрено ограничение тока. Чтобы предотвратить насыщение транзисторов, есть два предохранителя.Они работают в цепи только после пробоя. Для запуска обратной связи требуется трансформатор. Подайте в него питание импульсных диодов. На выходе переменный ток проходит через конденсаторы.

Характеристики лабораторных агрегатов

Принцип действия данного типа основан на преобразовании активного тока. Мостовой выпрямитель в стандартной схеме предусматривает его. Чтобы удалить все помехи, фильтры используются как в начале, так и в конце схемы.Импульсные конденсаторы есть обычные. Насыщение транзисторов происходит постепенно, и это положительно сказывается на диодах. Регулировка напряжения предусмотрена во многих моделях. Система защиты призвана уберечь блоки от коротких замыканий. Кабели для них обычно используются немодульные серии. При этом мощность модели может доходить до 500 Вт.

Разъемы блока питания в системе чаще всего устанавливаются как ATX 20. В корпусе установлен вентилятор для охлаждения блока. Скорость вращения лопастей в этом случае следует регулировать.Блок лабораторного типа должен выдерживать максимальную нагрузку в 23 А. При этом параметр сопротивления поддерживается в среднем на уровне 3 Ом. Предельная частота импульсного лабораторного источника питания составляет 5 Гц.

Как ремонтировать приборы?

Чаще всего перегорают предохранители в блоках питания. Они расположены рядом с конденсаторами. Чтобы приступить к ремонту импульсных блоков питания, снимите защитную крышку. Далее важно проверить целостность микросхемы.Если на нем не видно дефектов, можно проверить тестером. Для снятия предохранителей необходимо сначала отключить конденсаторы. После этого их можно будет легко удалить.

Чтобы проверить целостность этого устройства, осмотрите его основание. Перегоревшие предохранители в нижней части имеют темное пятно, что свидетельствует о повреждении модуля. Чтобы заменить этот элемент, нужно обратить внимание на его маркировку. Тогда в магазине электроники можно приобрести аналогичный товар. Установка предохранителя осуществляется только после фиксации конденсатов.Другой распространенной проблемой в источниках питания считается неисправность трансформаторов. Они представляют собой ящики, в которые устанавливаются катушки.

Когда напряжение на устройстве очень высокое, они не выдерживают. В результате нарушается целостность обмотки. Отремонтировать импульсные блоки питания при такой поломке невозможно. В этом случае трансформатор, как и предохранитель, можно только заменить.

Сетевые источники питания

Принцип работы импульсных источников питания сетевого типа основан на низкочастотном снижении амплитуды помех.Это происходит за счет использования высоковольтных диодов. Таким образом, управление предельной частотой более эффективно. Дополнительно следует отметить, что на транзисторах применены средние мощности. Нагрузка на предохранители минимальная.

Резисторы в штатной схеме используются довольно редко. Во многом это связано с тем, что конденсатор может участвовать в преобразовании тока. Основная проблема такого источника питания — это электромагнитное поле. Если используются конденсаторы малой емкости, то трансформатор находится в опасности.В этом случае следует очень осторожно относиться к мощности устройства. Ограничители пикового сетевого тока имеют импульсный блок питания, и они расположены непосредственно над выпрямителями. Их основная задача — контролировать рабочую частоту для стабилизации амплитуды.

Диоды в этой системе частично работают как предохранители. Для запуска выпрямителя используются только транзисторы. Процесс блокировки, в свою очередь, необходим для активации фильтров. Конденсаторы также могут быть использованы в системе разделительного типа.В этом случае запуск трансформатора будет намного быстрее.

Chip Application

Микросхемы в источниках питания используются самые разные. В этой ситуации многое зависит от количества активных элементов. Если используется более двух диодов, плата должна быть рассчитана на входные и выходные фильтры. Трансформаторы тоже выпускаются разной мощности, и они совершенно разные по размерам.

Самостоятельно паять микросхемы. В этом случае нужно рассчитать предельное сопротивление резисторов с учетом мощности устройства.Для создания регулируемой модели используются специальные блоки. Этот тип системы выполнен с двойными дорожками. Пульсации внутри доски будут намного быстрее.

Преимущества регулируемых источников питания

Принцип работы импульсных источников питания с регуляторами заключается в использовании специального контроллера. Этот элемент в схеме может изменять полосу пропускания транзисторов. Таким образом, предельная частота на входе и на выходе существенно различается. По-разному настроить импульсный блок питания.Регулировка напряжения осуществляется с учетом типа трансформатора. Для охлаждения устройства используются обычные кулеры. Проблема этих устройств, как правило, в перегрузке по току. Чтобы решить эту проблему, применяйте защитные фильтры.

Мощность устройства в среднем колеблется в районе 300 Вт. Кабели в системе только немодульные. Таким образом можно избежать коротких замыканий. Разъемы питания для подключения устройств обычно устанавливают серии ATX 14. В стандартной модели два выхода.Выпрямители используются с более высокими напряжениями. Сопротивление они выдерживают на уровне 3 Ом. В свою очередь, импульсный стабилизированный источник питания воспринимает максимальную нагрузку до 12 А.

12-вольтовый режим

Pulse включает в себя два диода. При этом устанавливаются фильтры с небольшой производительностью. В этом случае процесс пульсации происходит крайне медленно. Средняя частота составляет около 2 Гц. КПД многих моделей не превышает 78%. Эти блоки также отличаются своей компактностью.Это связано с тем, что установлены трансформаторы малой мощности. При этом в охлаждении они не нуждаются.

Схема импульсного блока питания 12В дополнительно предполагает использование резисторов с маркировкой П23. Они способны выдерживать сопротивление всего 2 Ом, но для устройства такой мощности вполне достаточно. Импульсный блок питания на 12 В чаще всего используется для ламп.

Как работает телевизор?

Принцип работы импульсных блоков питания данного типа заключается в использовании пленочных фильтров.Эти устройства способны справляться с помехами различной амплитуды. Обмотка у них синтетическая. Таким образом обеспечивается качественная защита важных компонентов. Все прокладки в блоке питания изолированы со всех сторон.

Трансформатор, в свою очередь, имеет отдельный охладитель для охлаждения. Для удобства использования он обычно устанавливается бесшумно. Максимальную температуру эти устройства выдерживают до 60 градусов. Рабочую частоту импульсного блока питания телевизоры поддерживают на уровне 33 Гц.При отрицательных температурах эти устройства также можно использовать, но многое в этой ситуации зависит от типа используемых конденсатов и поперечного сечения магнитопровода.

Модели устройств на 24 В

В моделях на 24 В используются низкочастотные выпрямители. С помехами успешно справляются всего два диода. КПД таких устройств может достигать 60%. Регуляторы на блоки питания устанавливаются редко. Рабочая частота моделей в среднем не превышает 23 Гц.Резисторы сопротивления выдерживают всего 2 Ом. Транзисторы в моделях устанавливаются с маркировкой PR2.

Для стабилизации напряжения в цепи резисторы не используются. Фильтры импульсного питания 24В имеют конденсаторный тип. В некоторых случаях можно встретить делящиеся виды. Они необходимы для ограничения предельной частоты тока. Для быстрого запуска выпрямительные динисторы используются довольно редко. Отрицательный потенциал устройства снимается с помощью катода. На выходе ток стабилизируется блокировкой выпрямителя.

Стороны питания в цепи DA1

Блоки питания этого типа отличаются от других устройств тем, что способны выдерживать большую нагрузку. Конденсатор в стандартной схеме предусмотрен только один. Для нормальной работы блока питания используется регулятор. Контроллер устанавливается непосредственно возле резистора. Диодов в схеме можно найти не больше трех.

Прямо в динисторе начинается обратный процесс преобразования. Для запуска механизма разблокировки в системе предусмотрен специальный дроссель.Волны большой амплитуды поглощаются конденсатором. Обычно это разделительный тип. Предохранители в штатной схеме встречаются редко. Это оправдано тем, что максимальная температура в трансформаторе не превышает 50 градусов. Таким образом, балластный дроссель самостоятельно справляется со своими задачами.

Модели устройств с микросхемой DA2

Микросхемы импульсных блоков питания данного типа среди других устройств отличаются повышенным сопротивлением. Они используются в основном для измерительных приборов. Примером может служить осциллограф, показывающий вибрации.Стабилизация напряжения для него очень важна. В результате характеристики прибора будут более точными.

Многие модели не оснащены регуляторами. Фильтры в основном двухсторонние. На выходе транзисторы установлены нормально. Все это дает возможность выдерживать максимальную нагрузку в 30 А. В свою очередь показатель предельной частоты находится на уровне 23 Гц.

Блоки с установленными микросхемами DA3

Эта микросхема позволяет установить не только контроллер, но и контроллер, отслеживающий колебания в сети.Транзисторы сопротивления в устройстве выдерживают примерно 3 Ом. Справляется мощный импульсный блок питания DA3 с нагрузкой 4 А. Возможно подключение вентиляторов для охлаждения выпрямителя. В результате устройства можно использовать при любой температуре. Еще одно преимущество — наличие трех фильтров.

Два из них установлены на входе под конденсаторы. На выходе имеется один фильтр разделительного типа, который стабилизирует напряжение, поступающее с резистора. Диодов в стандартной схеме можно встретить не более двух.Однако от производителя многое зависит, и это нужно учитывать. Основная проблема блоков питания этого типа в том, что они не справляются с низкочастотными помехами. В результате устанавливать их на измерительные приборы нецелесообразно.

Как работает блок на диодах VD1?

Эти блоки предназначены для поддержки до трех устройств. В них есть трехсторонние регуляторы. Кабели связи устанавливаются только немодульные.Таким образом, текущее преобразование происходит быстро. Выпрямители во многих моделях устанавливаются серии ККТ2.

Они отличаются тем, что энергия от конденсатора может передаваться на обмотку. В результате частично снимается нагрузка с фильтров. Производительность таких устройств довольно высока. При температуре выше 50 градусов их тоже можно использовать.

На дворе 21 века трансформаторные блоки питания становятся все меньше, потому что их заменили импульсные блоки питания, иначе их еще называют бестрансформаторными.Почему это случилось? Во-первых, импульсные блоки питания намного компактнее, проще и дешевле в изготовлении. Кроме того, КПД импульсных установок может достигать 80%.

В рамках нашей статьи мы рассмотрим наиболее интересные схемы импульсных источников питания с использованием различных схемных решений. Но сначала давайте посмотрим, как это работает. импульсный источник питания . (ИБП)

Практически все источники импульсов тока импульсной мощности незначительно различаются по конструктивным характеристикам и работают по одной типовой схеме.

Импульсный блок питания

В состав основных узлов и агрегатов ИБП входят:

Сетевой выпрямитель

, типовая версия состоит из: входных дросселей, электромеханического фильтра, обеспечивающего отстройку и устранение статического электричества на конденсаторах, диодного моста и сетевого предохранителя; Бак фильтра
; Силовой транзистор
, работающий в ключевом режиме; Задающий генератор
; Оптопары
;
схема обратной связи, обычно построенная на транзисторах;
выпрямительные диоды или выходная схема диодного моста;
Цепи управления выходом
фильтровальные баки;
силовые дроссели, выполняют функцию коррекции напряжения и диагностики в сети

Пример печатной платы типового импульсного блока питания с кратким обозначением электронных блоков показан на рисунке ниже:

Как работает импульсный блок питания?

ИБП обеспечивает стабилизированное напряжение, применяя принципы взаимодействия между компонентами схемы инвертора.На выпрямительное устройство подается переменное сетевое напряжение 220 вольт. Его амплитуда сглаживается емкостным фильтром за счет использования конденсаторов, выдерживающих пики до 300 вольт, и разделенных фильтром подавления шума.

Диодный мост выпрямляет проходящее через него переменное напряжение, которое затем преобразуется транзисторной схемой. Далее следуют высокочастотные прямоугольные импульсы с заданным рабочим циклом. Их можно переоборудовать:

гальванически развязаны от сети выходных цепей;
без развязки.

В первом случае радиочастотные импульсы следуют за импульсным трансформатором, выполняющим гальваническую развязку. За счет высокой частоты достигается отличный КПД трансформатора, уменьшаются размеры магнитопровода, а значит, и вес оконечного устройства.

В таких схемах ИБП есть три взаимосвязанные цепи: ШИМ-контроллер; транзисторный каскад силовых ключей; импульсный трансформатор

Каскад силовых переключателей обычно состоит из мощных полевых, биполярных или транзисторов.Для последних, как правило, создается отдельная система управления на других маломощных транзисторах или ИС (драйвере). Силовые ключи могут быть реализованы по различным схемам: полумост; тротуар; или середина.

Обмотка импульсного трансформатора, размещенная вокруг магнитопровода из альсифера или феррита. Они способны передавать радиочастотные импульсы с частотой повторения до сотен кГц. Их работу обычно дополняют цепочки из стабилизаторов, фильтров, диодов и других элементов.

В ИБП без гальванической развязки высокочастотный изолирующий трансформатор не используется, и сигнал сразу следует через фильтр нижних частот.

Особенности стабилизации выходного напряжения в ИБП

Все ИБП имеют радиокомпоненты, реализующие отрицательную обратную связь (OOS) с выходными параметрами. Поэтому они обладают отличной стабилизацией выходного напряжения при плавающих нагрузках и колебаниях напряжения питания. Способы реализации защиты окружающей среды зависят от схемы, используемой для работы ИБП. Может быть реализован в ИБП, работающих с гальванической развязкой за следующие затраты:

Промежуточное воздействие выходного напряжения на одну из обмоток высокочастотного трансформатора;
Использование оптрона.

В обоих случаях эти сигналы управляют скважностью импульсов, подаваемых на выход контроллера ШИМ. При использовании схемы без гальванической развязки ООС обычно создается подключением резистивного делителя.

Простая импульсная схема питания которого реализована на микросхеме HV-2405E, во внутреннем составе содержит предварительный импульсный регулятор напряжения и выходной линейный регулятор.

Величина тока, которую может выдавать импульсный источник питания, зависит от емкости C1.Конденсатор C2 обеспечивает задержку активации микросхемы для стабилизации переходных процессов. Емкость C3 используется для уменьшения пульсаций выпрямленного выходного напряжения.

Термистор R1 защищает микросхему от пробоя зарядным током конденсатора С1. В схеме использован компактный термистор марки MZ21-N151RM.

Для получения выходного напряжения 18 В резистор R1 должен быть 13 кОм, для 15 В — 10 кОм, для 12 В — 6,8 кОм, а для 9 В — 3,9 кОм.

Micro Assembly IR2153 — универсальный драйвер для управления полевыми транзисторами и транзисторами IGBT.Он был разработан специально для использования в схемах электронного балласта. энергосберегающие лампы, поэтому его функциональность при проектировании блока питания немного ограничена. Микросхема позволяет создать на ее основе простой и надежный источник питания.

Делитель напряжения собран на неполярном бумажном конденсаторе C1 и электролитических конденсаторах C2 и SZ, которые образуют неполярное плечо общей емкостью 100 мкФ.

Два левых по отношению к цепи диода поляризуются к цепи конденсатора.При указанных номиналах радиодеталей ток короткого замыкания будет около 0,6А, а напряжение на выводах емкости С4 без нагрузки примерно равно 27 В.

Первичная обмотка трансформатора Т2 преобразователя подключена к диагонали моста, образованного транзисторами VT1, VT2 и конденсаторами С9, С10. Базовые схемы транзисторов питаются от второй и третьей обмоток трансформатора Т1, первичная обмотка которого представляет собой ступенчатое напряжение от драйвера, построенного на микросхемах DD1, DD2.

Драйвер-формирователь генератора выполнен на инверторах DD1.1, DD1.2 и генерирует колебания с частотой 120 кГц. Импульсы с выходов триггеров DD2.1 с частотой 60 кГц и DD2.2 с частотой 30 кГц поступают на входы элементов DD1.3 и DD1.4, а уже на их выходах генерируются импульсные последовательности с коэффициентом заполнения 4.

Трансформатор Т1 передает напряжение этой ступени на базу транзисторов VT1, VT2, работающих в ключевом режиме, и поочередно их открывает.

На стабилизаторах напряжения серии К142 выполнены два источника выходного напряжения. Так как выпрямленное импульсное напряжение на входах фильтров, установлены оксидные конденсаторы малой емкости К52-1, хорошо работающие на заданной частоте преобразования.

Схема импульсного блока питания собрана на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Со стороны радиодеталей сохранена фольга и является обычным проводом.

Транзисторы устанавливаются на радиатор размером 40 на 22 мм.

В схеме используются постоянные резисторы С2-1 (R7) и МП, подстроечный резистор СП3-196 (R9), емкости КТП-2а (С1, С2), К50-27 (С4, С5), К52-1 (С7, С11). , С16, С20), К73-17 на номинальное напряжение 400 (С3) и 250 В (С9, С10), КМ-5 (С6, С14) и КМ-6 (остальные). Индуктивности L1, L2, L4 — ДМ-2,5, Л3 — ДМ-0,4.

Первый трансформатор собран на кольцевой магнитопроводе К 10Х6Х5 из феррита 2000НМ. Его первичная обмотка состоит из 180 витков провода ПЭЛШО 0,1, 2 и 3 обмотки имеют 18 витков ПЭЛШО 0,27.Магнитопровод второго трансформатора К28Х16Х9 из феррита марки 2000НМ. Его первичная обмотка состоит из 105 витков провода ПЭЛШО 0,27, обмоток 2 и 4 по 14 и 8 витков монтажного провода МГТФ сечением 0,07 мм, 3 обмотки из 2Х7 витков ПЭВ-2 диаметром 1 мм.

Основа конструкции — драйвер полумоста на микросхеме IR2151. Сигнал с генератора каскадом усиливается на мощных полевых транзисторах. Резистор 47к должен быть мощностью 2 Вт.Диод FR107 можно заменить на FR207 и др. Для сглаживания пульсаций и снижения сетевых шумов нужны электролитические конденсаторы, их емкость от 22 до 470 мкФ. Предохранитель на 3 ампера. Импульсный трансформатор позволяет получить биполярное напряжение 12 или 2 вольта, поэтому на выходе можно получить 5, 10, 12 и 24 вольта.

То есть блок питания может питаться от мощного УНЧ или адаптирован под 12-вольтовый усилитель из серии TDA. Если дополнить блок питания регулятором напряжения, то можно собрать полноценный импульсный лабораторный блок питания.

Выпрямитель

лучше всего собирать на сверхбыстрых диодах на 4-10 ампер, их можно позаимствовать от того же блока питания компьютерного блока. Этот блок питания можно использовать как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, так как выходной ток составляет более 10 ампер.

Напомним, в свое время были такие популярные телефоны, как Россия 26. Чтобы каждый из них был неплохим сетевым адаптером, имеющим на выходе два стабилизированных напряжения + 5В и +8 В с током нагрузки до 0,5 А, его можно было использовать. для питания многих любительских самодельных устройств сегодня.

Рассмотрим схему данного БП:

Сетевое напряжение 220 В через замкнутые контакты тумблера SA1 и защитное сопротивление R1 поступает на первичную обмотку трансформатора Т1. Со вторичной обмотки он понижается до 11 В переменного тока, выпрямляется выпрямителем, а на диодах Шотки VD1 — VD4. Использование таких диодов снижает потери мощности на выпрямителе примерно на 1 В, увеличивает напряжение на конденсаторном фильтре C7.

Импульсный блок питания содержит два линейных стабилизатора DA1 и DA2.Первый выдает стабилизированное выходное напряжение +5 В, а второй +8 В.

С помощью тумблера SB1 вы можете выбрать напряжение +5 В или + 8 В. В этом случае, если тумблер находится в положении «+5 В», светодиод HL2 горит, если в положении «+8 V ”, затем HL3.

Для удобства к выходу канала «+5 В» можно добавить USB-выход и использовать его для настройки устройств с питанием от него.

подробная инструкция по изготовлению самодельных импульсных блоков питания разной мощности на базе ЭПРА старой люминесцентной лампы.Электронный балласт — это практически готовый импульсный блок питания, но в нем нет разделительного трансформатора и выпрямителя.

Плюсы ИБП над стандартным аналогом

При сравнении структур электроснабжения с такими же показателями выходной мощности ИБП имеет следующие преимущества:

Уменьшенный вес и габариты ИБП можно объяснить переходом от преобразования низкочастотной энергии мощными и сверхмощными силовыми трансформаторами с системами управления, расположенными на огромных радиаторах, работающих в линейном режиме, к импульсным технологиям.Из-за увеличения частоты обрабатываемого сигнала уменьшается емкость конденсаторов фильтров, а, следовательно, и их габариты. Также упрощена схема выпрямления.
Повышенный КПД — У НЧ трансформаторов значительная часть потерь возникает из-за рассеивания тепла во время электромагнитных преобразований. В ИБП максимальные потери энергии происходят при прохождении переходных процессов во время коммутации каскадов. А в остальное время ключевые транзисторы находятся в строго стабильном состоянии: открытом или закрытом.При этом создаются все условия для минимальных потерь, а КПД может достигать 90-98%.
Более низкая стоимость;
Расширенный диапазон питающих напряжений — импульсные технологии позволяют запитать БП от источников с разной амплитудой и частотой. Это расширяет область применения за счет различных электрических стандартов.
Встроенная защита. Благодаря использованию малогабаритных полупроводниковых модулей в конструкцию ИБП можно встроить защиту, контролирующую возникновение токов короткого замыкания (КЗ), отключение нагрузок на выходе устройства и др. аварийные ситуации.

Нижние части ИБП

Высокочастотные помехи, поскольку работают по принципу преобразования РЧ-импульсов, они в любом исполнении генерируют помехи, передаваемые в космос. Это создает дополнительное требование, связанное с их подавлением различными методами.

В некоторых случаях подавление помех может быть неэффективным, что исключает использование ИБП для определенных типов точных цифровых технологий.

Ограничения мощности ИБП имеют противопоказание для работы не только при высоких, но и при малых нагрузках.Если в выходной цепи происходит резкое падение тока, превышающее критическое значение, цепь запуска может отключиться или ИБП будет генерировать напряжение с искаженными характеристиками.

Практически каждое электронное устройство имеет блок питания — принципиальную электрическую схему. Блоки используются в устройствах, требующих небольшой мощности. Основной задачей источника питания считается сетевое напряжение. Первые импульсные источники питания разработаны после изобретения катушки, работающей на переменном токе.

Использование трансформаторов дало толчок развитию источников питания. После выпрямителя идет выравнивание напряжений. В блоках с преобразователем частоты этот процесс иной.

В основе импульсного блока лежит инверторная система. После выпрямления напряжения формируются прямоугольные импульсы с высокой частотой; они поступают на выходной фильтр низких частот. Импульсные источники питания преобразуют напряжение, подают питание на нагрузку.

Рассеяние энергии от импульсного блока не происходит.От линейного источника идет дисперсия полупроводников (транзисторов). Его компактность и малый вес также дают преимущество перед трансформаторными блоками при той же мощности, поэтому их часто заменяют импульсными.

Принцип действия

Простой ИБП работает следующим образом. Если входной ток переменный, как в большинстве бытовых приборов, сначала напряжение преобразуется в постоянное. В некоторых блочных конструкциях есть переключатели, которые удваивают напряжение. Это делается для того, чтобы подключиться к сети с другим номинальным напряжением, например 115 и 230 вольт.

Выпрямитель выравнивает переменное напряжение и выдает на выходе постоянный ток, который поступает на конденсаторный фильтр. Ток из выпрямителя выходит в виде небольших высокочастотных импульсов. Сигналы имеют высокую энергию, за счет чего снижается коэффициент мощности импульсного трансформатора. За счет этого габариты импульсного блока невелики.

Для коррекции падения мощности в новых блоках питания используется схема, в которой входной ток получается в виде синуса.По этой схеме агрегаты устанавливаются в компьютеры, видеокамеры и другие устройства. Импульсный блок работает от постоянного напряжения, проходящего через блок без изменения. Такой агрегат называется обратным ходом. Если он используется для 115 В, для работы при постоянном напряжении необходимо 163 В, это рассчитывается как (115 × √2).

Для выпрямителя такая схема вредна, так как половина диодов не используется в работе, это вызывает перегрев рабочей части выпрямителя.Прочность в этом случае снижается.

После выпрямления сетевого напряжения инвертор преобразует ток. Проходя через переключатель, имеющий высокую выходную энергию, переменный ток получается от постоянного тока. С обмоткой трансформатора в несколько десятков витков и частотой в сотни герц блок питания работает как усилитель низкой частоты, он оказывается более 20 кГц, недоступен для человеческого слуха. Коммутатор выполнен на транзисторах с многокаскадным сигналом.Такие транзисторы имеют низкое сопротивление, высокую вероятность прохождения токов.

Схема работы ИБП

В сетевых блоках вход и выход изолированы друг от друга, в импульсных блоках ток подается на первичную обмотку высокой частоты. На вторичной обмотке трансформатор создает нужное напряжение.

Кремниевые диоды используются для выходных напряжений более 10 В. При низких напряжениях устанавливаются диоды Шоттки, которые имеют преимущества:

1. Быстрое восстановление, что дает возможность иметь небольшие потери.
2. Низкое падение напряжения. Для снижения выходного напряжения используется транзистор, в нем выпрямляется основная часть напряжения.

Схема блока минимальных импульсов

В простой схеме ИБП вместо трансформатора используется дроссель. Это преобразователи для понижения или повышения напряжения, относятся к простейшему классу, используются один переключатель и дроссель.

Типы ИБП

• Простой ИБП на IR2153, распространенный в России.
• ИБП на TL494.
• ИБП на UC3842.
• Тип гибридный, из энергосберегающих ламп.
• Для усилителя с расширенными данными.
• От электронного балласта.
• Регулируемый ИБП, механическое устройство.
• Для УМЗЧ, узкоспециализированный блок питания.
• Мощный ИБП, обладает высокой производительностью.
• На 200 В — на напряжение не более 220 вольт.
• Сетевой ИБП 150 Вт, только сеть.
• На 12 В нормально работает при 12 В.
• На 24 В — работает только от 24 вольт.
• Мост — применяется мостовая схема.
• Для усилителя на лампах — характеристики для ламп.
• Для светодиодов — высокая чувствительность.
• Биполярный ИБП, качество другое.
• Обратный ход имеет повышенное напряжение и мощность.

Особенности

Простой ИБП может состоять из трансформаторов небольших размеров, так как с увеличением частоты КПД трансформатора выше, требования к размерам сердечника меньше.Такой сердечник изготавливается из ферромагнитных сплавов, а для низких частот используется сталь.

Напряжение в блоке питания стабилизируется отрицательной обратной связью. Выходное напряжение поддерживается на одном уровне, не зависит от нагрузки и входных колебаний. Обратная связь создается разными способами. При наличии гальванической развязки от сети в блоке применяется подключение одной обмотки трансформатора на выходе или с помощью оптопары. Если изоляция не нужна, используется простой резистивный делитель.За счет этого стабилизируется выходное напряжение.

Характеристики лабораторных установок

Принцип работы реализован на активном преобразовании напряжения. Чтобы убрать помехи, поставьте фильтры в конце и в начале цепи. Насыщение транзисторов положительно сказывается на диодах, есть регулировка напряжения. Встроенная защита от коротких замыканий. Силовые кабели применяются немодульной серией, мощность достигает 500 Вт.

В корпусе есть вентилятор охлаждения, скорость вращения вентилятора регулируется.Максимальная нагрузка блока 23 ампера, сопротивление 3 Ом, максимальная частота 5 герц.

Применение импульсной блокировки

Сфера их использования постоянно расширяется как в быту, так и в промышленном производстве.

Импульсные источники питания применяются в источниках бесперебойного питания, усилителях, приемниках, телевизорах, зарядных устройствах, для низковольтных линий освещения, компьютерной, медицинской техники и других различных устройств, а также устройств широкого назначения.

Преимущества и недостатки ИБП

имеет следующие преимущества и преимущества:

1. Малый вес.
2. Повышенная эффективность.
3. Небольшая стоимость.
4. Интервал питающих напряжений шире.
5. Замки встроенные с секретностью.

Уменьшение массы и габаритов связано с применением элементов с линейным режимом охлаждения радиаторов, импульсным регулированием вместо тяжелых трансформаторов. Емкость конденсаторов уменьшается за счет увеличения частоты.Схема выпрямления стала проще простой схемы — полуволновой.

Низкочастотные трансформаторы теряют много энергии, при преобразованиях рассеивается тепло. В ИБП максимальные потери происходят во время переходных процессов переключения. В остальное время транзисторы работают стабильно, они закрыты или открыты. Созданы условия для энергосбережения, КПД достигает 98%.

Стоимость ИБП снижена за счет унификации широкого спектра элементов на робототехнических предприятиях. Силовые элементы управляемых ключей состоят из полупроводников меньшей мощности.

Импульсные технологии позволяют применять в энергосети с разными частотами, что расширяет возможности использования источников питания в различных энергосетях. Малогабаритные полупроводниковые модули с цифровой технологией имеют защиту от коротких замыканий и других аварий.

Простые блоки с трансформаторами защиты выполнены на релейной основе, в которой нет смысла цифровой техники. Лишь в отдельных случаях используются цифровые технологии:

• Для цепей управления малой мощностью.
• Приборы с малым током высокоточного контроля, в измерительной технике, вольтметрах, счетчиках энергии, в метрологии.

недостатки ИБП

работают, преобразуя высокочастотные импульсы и воздействуя на окружающую среду. Существует необходимость подавления и борьбы с помехами различными методами. Иногда подавление шума не дает никакого эффекта, и использование импульсных блоков становится невозможным для некоторых типов устройств.

Импульсные блоки питания

не рекомендуется подключать как с малой, так и с высокой нагрузкой.Если на выходе резко упадет ток ниже установленного предела, то запуск может оказаться невозможным, а мощность будет искажена данными, не соответствующими диапазону работы.

Как выбрать импульсный блок питания

Для начала нужно определиться со списком оборудования и разбить его на группы:

• Обычные потребители без источника энергии.
• Потребители с их источником.
• Устройства с периодическим подключением.

В каждую группу необходимо добавить ток потребления для всех элементов.Если окажется больше 2 А, то лучше подключить несколько источников.

Вторую и третью группы можно подключать к дешевым блокам питания. Далее определяем необходимое время резервного копирования. Для расчета емкости АКБ для автономной работы ток оборудования 1-й и 2-й групп умножается на часы.

Из этого рисунка выберите импульсный источник питания. При покупке нельзя пренебрегать стоимостью блока питания в системе. Это зависит от работы и стабильности оборудования.

Если нет желания устанавливать громоздкие или создавать обмотки, можно собрать блок питания импульсного типа, для которого требуется трансформатор всего на несколько витков.

При этом требуется небольшой объем детализации, и работа может быть выполнена за 1 час. В данном случае в основе микросхемы блока питания используется IR2151.

Для работы потребуются следующие материалы и детали:

1. Термистор PTC любого типа.
2. Пара конденсаторов которые подбираются из расчета 1мкф. на 1 ватт. При создании конструкции подбираем конденсаторы так, чтобы они потребляли 220 Вт.
3. Диодная сборка типа «вертикалка».
4. Драйверы Тип IR2152, IR2153, IR2153D.
5. Полевые транзисторы типа IRF740, IRF840. Вы можете выбрать другие, если у них есть хороший индикатор сопротивления.
6. Трансформатор можно взять от старых компьютерных системных блоков.
7. На выходе установлены диоды , рекомендуется брать из семейства HER.

Дополнительно вам понадобятся следующие инструменты:

1. Паяльник и расходные материалы.
2. Отвертка и плоскогубцы.
3. Пинцет.

Также не стоит забывать о необходимости хорошего освещения на стройплощадке.

Пошаговая инструкция

принципиальная схема

Структурная схема

Сборка осуществляется согласно принципиальной схеме.Чип выбирался исходя из особенностей схемы.

Сборка осуществляется по следующей схеме:

1. На входе Установить термистор PTC и диодные мосты.
2. Затем , устанавливается пара конденсаторов.
3. Драйверы , необходимые для регулирования работы полевых транзисторов. Если драйверы имеют индекс D в конце маркировки, установка FR107 не требуется.
4. Полевые транзисторы установлены без закорачивания фланцев. Придерживая крепление к радиатору, используйте специальные изоляционные прокладки и шайбы.
5. Трансформаторы установлены с закороченными выводами.
6. Выходные диоды.

Все элементы устанавливаются в отведенные для этого места на плате и припаиваются с обратной стороны.

Чек

Для правильной сборки блока питания необходимо тщательно продумать установку полярных элементов и соблюдать осторожность при работе с сетевым напряжением.После отключения агрегата от источника питания в цепи не должно быть опасного напряжения. При правильной сборке последующая регулировка не проводится.

Проверить правильность работы блока питания следующим образом:

1. Включаем в цепь выходную лампочку, например 12 вольт. При первом кратковременном запуске свет должен гореть. Кроме того, следует обратить внимание на то, что все элементы не должны нагреваться.Если что-то греется, значит, схема собрана неправильно.
2. При втором запуске измерьте текущее значение с помощью тестера. Даем агрегату достаточно времени, чтобы убедиться, что в нем нет нагревательных элементов.

Кроме того, полезно проверить все элементы тестером на наличие большого тока после отключения питания.

1. Как ранее отмечалось , работа импульсного источника питания основана на обратной связи.Рассматриваемая схема не требует специальной организации обратной связи и различных силовых фильтров.
2. Особое внимание следует уделить выбору полевых транзисторов. № В данном случае рекомендуются полевые транзисторы IR, которые славятся устойчивостью к тепловому разрешению. По заявлению производителя, они могут стабильно работать при температуре до 150 градусов по Цельсию. Однако в такой схеме они не сильно нагреваются, что можно назвать очень важной особенностью.
3. Если нагрев транзисторов происходит постоянно, следует установить активное охлаждение.Как правило, это веер.

Преимущества и недостатки

Импульсный преобразователь имеет следующие преимущества:

1. Высокий коэффициент стабилизации позволяет обеспечить такие условия питания, которые не повредят чувствительную электронику.
2. Рассмотренные конструкции обладают высоким КПД. В современных версиях этот показатель составляет 98%. Это связано с тем, что потери сводятся к минимуму, о чем свидетельствует небольшой нагрев агрегата.
3. Большой диапазон входного напряжения — Одно из качеств, благодаря которым такая конструкция получила распространение. При этом КПД не зависит от показателей входного тока. Именно невосприимчивость к индикатору напряжения позволяет продлить срок службы электроники, так как в бытовой электросети скачки индикатора напряжения — частое явление.
4. Входная частота влияет на работу только входных элементов конструкции.
5. Небольшие размеры и вес , также вызывают популярность в связи с распространением портативного и портативного оборудования. Ведь при использовании линейного агрегата вес и габариты увеличиваются в несколько раз.
6. Организация дистанционного управления.
7. Более низкая стоимость.

Есть недостатки:

1. Наличие импульсных помех.
2. Необходимо включение в цепочку компенсаторов коэффициента мощности.
3. Сложность саморегулирование.
4. Более низкая надежность из-за сложности цепи.
5. Тяжелые последствия при выходе одного или нескольких элементов цепочки.

Если вы создаете такую ​​конструкцию самостоятельно, следует учитывать, что допущенные ошибки могут привести к выходу из строя потребителя электроэнергии. Поэтому необходимо предусмотреть наличие защиты в системе.

Устройство и особенности работы

Рассматривая особенности импульсного блока, можно отметить следующее:

1. Сначала Входное напряжение выпрямляется.
2. Выпрямленное напряжение в зависимости от назначения и особенностей всей конструкции перенаправляется в виде прямоугольного высокочастотного импульса и подается на установленный трансформатор или фильтр, работающий на низких частотах.
3. Трансформаторы имеют малые габариты и вес при использовании импульсного блока в связи с тем, что увеличение частоты позволяет повысить эффективность их работы, а также уменьшить толщину сердечника.Кроме того, при изготовлении сердечника может использоваться ферромагнитный материал. На низкой частоте можно использовать только электротехническую сталь.
4. Стабилизация напряжения происходит через отрицательную обратную связь. Благодаря использованию этого метода напряжение, подаваемое на потребителя, остается неизменным, несмотря на колебания входящего напряжения и создаваемой нагрузки.

Обратная связь может быть организована следующим образом:

1. При гальванической развязке используется оптопара или трансформаторный выход.
2. Если не нужно создавать развязку , применяется резистивный делитель напряжения.

Аналогичным образом выходное напряжение поддерживается на желаемых параметрах.

Стандартные импульсные блоки питания, которые можно использовать, например, для регулирования выходного напряжения при питании , состоит из следующих элементов:

1. Часть ввода, высокое напряжение. Обычно представляет собой генератор импульсов. Ширина импульса — это основной показатель, влияющий на выходной ток: чем шире индикатор, тем больше напряжение, и наоборот.Импульсный трансформатор стоит на участке входной и выходной частей, проводит отбор импульса.
2. Термистор PTC на выходной стороне . Изготовлен из полупроводника, имеет положительный температурный коэффициент. Эта особенность означает, что когда температура элемента поднимается выше определенного значения, показатель сопротивления значительно увеличивается. Используется как защитный ключевой механизм.
3. Низковольтная часть. Импульс снимается с обмотки НН, выпрямление происходит с помощью диода, а конденсатор выполняет роль фильтрующего элемента.Диодная сборка может выпрямлять ток до значения 10А. Следует отметить, что конденсаторы могут быть рассчитаны на разные нагрузки. Конденсатор удаляет оставшиеся пики импульсов.
4. Драйверы осуществляют гашение возникающего сопротивления в пищевой цепи. Драйверы во время работы проводят поочередное открытие затворов установленных транзисторов. Работа происходит с определенной периодичностью.
5. Полевые транзисторы выбираем с учетом показателей сопротивления и максимального напряжения в открытом состоянии.При минимальном значении сопротивление значительно увеличивает КПД и снижает нагрев во время работы.
6. Типовой трансформатор для понижения.

С учетом выбранной схемы можно приступать к созданию блока питания рассматриваемого типа.

Одним из важнейших элементов персонального компьютера, конечно же, является импульсный блок питания. Для более удобного изучения работы агрегата имеет смысл рассмотреть каждый его узел отдельно, особенно если учесть, что все узлы импульсных блоков питания разных компаний практически одинаковы и выполняют одинаковые функции.Все блоки питания предназначены для подключения к однофазной сети переменного тока напряжением 110/230 вольт и частотой 50-60 герц. Импортные блоки на частоте 60 герц нормально работают в домашних сетях.

Основной принцип работы импульсных блоков питания заключается в выпрямлении сетевого напряжения с последующим преобразованием его в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое понижается трансформатором до требуемых значений, выпрямляется и фильтруется.

Таким образом, основную часть схемы любого блока питания компьютера можно разделить на несколько узлов, производящих определенные электрические преобразования.Перечислим эти узлы:

Сетевой выпрямитель. Выпрямляет сетевое напряжение переменного тока (110/230 вольт).

Преобразователь частоты (инвертор). Преобразует постоянное давление, полученное от выпрямителя, в высокочастотное напряжение прямоугольной формы. К высокочастотному преобразователю относим и силовой понижающий импульсный трансформатор. Он снижает высокочастотное переменное напряжение от преобразователя до напряжений, необходимых для питания электронных компонентов компьютера.

Узел управления. Это «мозг» блока питания. Он отвечает за генерацию управляющих импульсов мощного инвертора, а также контролирует правильную работу блока питания (стабилизация выходного напряжения, защита от короткого замыкания на выходе и т. Д.).

Промежуточное усиление каскада. Используется для усиления сигналов от микросхемы ШИМ-контроллера и подачи их на мощные ключевые транзисторы инвертора (высокочастотный преобразователь).

Выпрямители выходные. С помощью выпрямителя происходит выпрямление — преобразование переменного низковольтного напряжения в постоянное. Здесь идет стабилизация и фильтрация выпрямленного напряжения.

Это основные части блока питания компьютера. Их можно встретить в любом импульсном блоке питания, начиная от простейшего зарядного устройства для сотового телефона и заканчивая мощными сварочными инверторами. Отличия заключаются только в элементной базе и схемотехнике устройства.

В упрощенном виде структуру и взаимосвязь электронных компонентов блока питания компьютера (формат AT) можно представить следующим образом.

Обо всех этих частях схемы мы поговорим позже.

Рассмотрим принципиальную схему импульсного блока питания для отдельных узлов. Начнем с сетевого выпрямителя и фильтра.

Устройство защиты от перенапряжения и выпрямитель.

Отсюда собственно и начинается питание. Со шнуром питания и вилкой. Вилка используется, естественно, по «европейскому стандарту» с третьим заземляющим контактом.

Следует отметить, что многие недобросовестные производители в целях экономии не ставят конденсатор С2 и варистор R3, а иногда и дроссель фильтра L1.То есть сиденья есть, и отпечатанные дорожки тоже есть, но подробностей нет. Ну вот как здесь.

Как говорится: « Без комментариев ».

В процессе ремонта желательно привести фильтр в желаемое состояние. Резисторы R1, R4, R5 действуют как разрядники для конденсаторов фильтра после отключения устройства от сети. Термистор R2 ограничивает амплитуду зарядного тока конденсаторов C4 и C5, а варистор R3 защищает блок питания от скачков сетевого напряжения.

Особо стоит сказать о переключателе S1 ( «230/115» ). Когда этот переключатель замкнут, блок питания способен работать от сети напряжением 110 … 127 вольт. В результате выпрямитель работает по схеме с удвоением напряжения и на его выходе напряжение вдвое больше напряжения сети.

Если необходимо, чтобы блок питания работал от сети 220 … 230 вольт, то выключатель S1 размыкается. В этом случае выпрямитель работает по классической схеме диодного моста.В этой схеме удвоения напряжения не происходит, и в этом нет необходимости, так как блок работает от 220 вольт.

Некоторые блоки питания не имеют переключателя S1. В других случаях он находится на задней стороне корпуса и снабжен предупреждающей этикеткой. Нетрудно догадаться, что если замкнуть S1 и включить питание в сеть 220 вольт, это плохо кончится. Из-за удвоения выходного напряжения оно достигнет значения около 500 вольт, что приведет к выходу из строя элементов схемы инвертора.

Поэтому стоит внимательнее к переключателю S1. Если предполагается использовать блок питания только совместно с сетью 220 вольт, то его можно полностью удалить из схемы.

В целом в нашу торговую сеть все компьютеры приходят уже адаптированные на родные 220 вольт. Переключатель S1 либо отсутствует, либо переключен на работу в сети 220 вольт. Но если есть возможность и желание, лучше проверить. Выходное напряжение, подаваемое на следующую ступень, составляет около 300 вольт.

Вы можете повысить надежность блока питания с помощью небольшой модернизации. Достаточно подключить варисторы параллельно резисторам R4 и R5. Варисторы следует подбирать на классификационное напряжение 180 … 220 вольт. Такое решение позволяет сэкономить электропитание при случайном включении переключателя S1 и включении агрегата в сеть 220 вольт. Дополнительные варисторы ограничивают напряжение, и предохранитель FU1 перегорает. В этом случае после несложного ремонта блок питания можно вернуть в систему.

Конденсаторы C1, C3 и двухобмоточный дроссель на ферритовом сердечнике L1 образуют фильтр, способный защитить компьютер от помех, которые могут проникнуть в сеть, и в то же время этот фильтр защищает сеть от помех от компьютера.

Возможная неисправность выпрямителя и фильтра.

Типичные неисправности выпрямителя — это выход из строя одного из диодов «моста» (редко), хотя бывают случаи, когда перегорает весь диодный мост или течи электролитических конденсаторов (гораздо чаще).Внешне для него характерно вздутие корпуса и подтекание электролита. Спринты очень хорошо обозначены. При пробое хотя бы одного из диодов выпрямительного моста, как правило, перегорает предохранитель FU1.

При ремонте цепей выпрямителя и фильтра необходимо учитывать, что эти цепи находятся под высоким напряжением, опасно для жизни ! Соблюдайте технику электробезопасности и не забудьте перед работой принудительно разрядить высоковольтные электролитические конденсаторы фильтра!

Регулятор напряжения 220в на транзисторе.Большая энциклопедия нефти и газа

Стабилизатор напряжения своими руками

В этой статье мы разберем, как своими руками простой регулятор напряжения на один переменный резистор , постоянный резистор и транзистор … Который пригодится для регулирования напряжения на блоке питания или универсальном адаптер для питания устройств.

А так наша схема для новичков.

Тогда рассмотрим все аспекты.

Для начала посмотрим на схему устройства.Вы можете увидеть его ниже, и его можно увеличить, нажав.

Начинаем сборку, сначала для удобства рисунок можно распечатать. Распечатываем 1 к 1. И вырезаем без картинок. Наносим его на плату со стороны фольги. Так нам будет проще наметить и просверлить отверстия.

После просверливания отверстий. Рисуем дорожки на фольге PCB перманентным маркером.

Отрезаем остатки тестолита и приступаем к пайке компонентов.Сначала припаиваем транзистор, только осторожно, чтобы не перепутать ножки на транзисторе местами (эмиттер и база).

Далее выставляем резистор на 1К, затем припаиваем переменный резистор на 10К проводами. Можно поставить другой резистор, сразу без этих соплей припаять резистор, но мой резистор этого не позволял, и пришлось повесить на провода … Осталось припаять 4 вывода и к питанию, и к выводам.

Регулятор напряжения предназначен для автоматического поддержания напряжения автомобильного генератора в заданных пределах, работая в широком диапазоне изменения частоты вращения ротора и тока нагрузки.Основное техническое требование к регулирующему устройству — поддержание в очень узких пределах выходного напряжения генератора, что, в свою очередь, продиктовано надежностью работы и долговечностью различных потребителей.

До недавнего времени регулирование напряжения осуществлялось регуляторами вибрации. В последние годы автомобили оснащаются контактно-транзисторными и бесконтактными регуляторами, выполненными как на гибких элементах, так и по интегральной технологии.

В стабилизаторах напряжения на контактных транзисторах функцию регулирующего элемента, входящего в цепь обмотки возбуждения генератора, выполняет транзистор, а контрольно-измерительный элемент — вибрационное реле.В бесконтактных регуляторах дискретной и интегральной конструкции в качестве регулирующих и управляющих элементов используются транзисторы и тиристоры, а в качестве измерительных — стабилизаторы. Замена вибрационных регуляторов напряжения на транзисторные позволила удовлетворить требования к электрооборудованию.

Стало возможным увеличить возбуждение генераторов до 3 А и более; добиться высокой точности и стабильности регулируемого напряжения; увеличить срок службы регулятора напряжения; упростить обслуживание систем электроснабжения автомобилей.В настоящее время используются транзисторные реле — регуляторы напряжения ПП-362 и ПП-350 в схемах с генераторами типа Г 250. Транзисторный стабилизатор напряжения ПП-356 предназначен для работы с генератором Г272. Интегральные стабилизаторы напряжения Я 112А предназначены для работы с генератором на 14 вольт.

Интегральный регулятор напряжения I 120 разработан для генератора G272 большегрузных автомобилей. На рис. 1 изображена схема стабилизатора контактного транзистора. Регулятор состоит из транзистора Т (регулирующий элемент), вибрационного реле-регулятора напряжения РН (управляющего элемента) и реле защиты РЗ.Реле-регулятор имеет одну шунтирующую обмотку РНо, подключенную к выпрямленному напряжению генератора через блокирующий диод D2, ускоряющий резистор Rу и резистор термокомпенсации RT. Реле имеет нормально разомкнутые контакты, включенные в цепь управления транзистором. Когда частота вращения ротора генератора невысока и напряжение генератора еще не достигло заданного значения, контакты PH разомкнуты, транзистор T разблокирован. База транзистора подключается к полюсу источника питания и транзистор выключается.В этом случае ток возбуждения проходит через дополнительный резистор Rd и ускоряющий Ry в обход транзистора, что вызывает уменьшение тока возбуждения и, как следствие, напряжения генератора.

Рис. 1.

Контакты реле регулятора снова размыкаются и транзистор открывается. Затем процесс повторяется с определенной периодичностью. Rу — позволяет увеличить частоту срабатывания и отпускания реле регулятора напряжения PH за счет изменения падения напряжения на резисторе при открытом и закрытом транзисторе, что приводит к более резкому изменению напряжения на обмотке PHO.Диод D2, включенный в эмиттерную цепь транзистора Т, служит для активного отключения выходного транзистора, что необходимо для обеспечения надежной работы транзистора при повышенных температурах.

Блокировка осуществляется за счет того, что падение напряжения на D2 от тока, протекающего через Rу и Rd, при блокировке транзистора прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора в направлении блокировки. Резистор температурной компенсации Pt необходим для поддержания напряжения на заданном уровне в условиях значительных колебаний температуры.Диод Dg служит для гашения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения и защиты транзистора от перенапряжения в момент его блокировки. Релейная защита РЗ предназначена для защиты транзистора от высоких токов, возникающих при коротком замыкании зажима Ш на корпусе генератора или регулятора. Реле имеет основную обмотку RPO, включенную последовательно с OVG, вспомогательную RPv, подключенную параллельно OVG и удерживающую RPU, RPO и RZv подключены противоположно.

При КЗ ток через реле увеличивается, при этом реле шунтируется, контакты реле замыкаются, транзистор запирается, удерживающая обмотка реле включается. Резисторы Ru и Rd ограничивают ток короткого замыкания до 0,3 А. Только после того, как короткое замыкание будет устранено и АБ RZu отключит RZ. Диод D1 служит для исключения срабатывания реле при замкнутых контактах регулятора напряжения РН, так как при отсутствии этого диода реле будет подключено к генератору напряжения.Надежность регулятора обусловлена ​​снижением отключающей способности контактов. Однако износ, прогорание и эрозия контактов, наличие пружинной и колебательной систем часто становятся причиной их выхода из строя. На рис. 2 показан бесконтактный регулятор напряжения типа ПП-350, который используется в автомобилях ГАЗ Волга.

Рисунок: 2.

Бесконтактный стабилизатор напряжения состоит из транзисторов Т2 и Т3 — германий; T1 — кремний, резисторы R6 — R9 и диоды D2 и D3, стабилитрон D1, делитель входного напряжения R1, R2, R3, RT и дроссель и т. Д.Если выпрямленное напряжение генератора, приложенное к входному делителю, меньше того значения, на которое настроен регулятор, то стабилитрон D1 запирается, а транзисторы Т2 и Т3 отпираются и по (+) цепи выпрямителя — диод D3 — переход эмиттер — коллектор транзистора ТЗ — обмотка возбуждения ОВГ — (-) протекает максимальный ток возбуждения. Как только выпрямленное напряжение достигает заданного уровня, стабилитрон «пробивается» и включается транзистор Т1. Сопротивление этого транзистора становится минимальным и шунтирует переходы эмиттер-база транзисторов Т2 и Т3, что приводит к их блокировке.Ток ОВГ начинает уменьшаться. Схема переключается с определенной частотой и создается такая величина тока возбуждения, при которой среднее значение регулируемого напряжения поддерживается на заданном уровне.

Для повышения наглядности переключения транзисторов и уменьшения времени перехода схемы из одного состояния в другое в ней предусмотрена петля обратной связи, в состав которой входит резистор R4. При увеличении входного напряжения то (+) выпрямитель — диод D3 — переход эмиттер — база транзистора T3 — диод D2 — переход эмиттер — коллектор транзистора T2 — резистор R4 — обмотка дросселя Dp — (-), уменьшается, что приводит к уменьшению падения напряжения на др.В этом случае падение напряжения на стабилитроне D1 увеличивается, вызывая увеличение тока базы T1 и более быстрое переключение этого транзистора. Когда входное напряжение падает, контур обратной связи способствует быстрой блокировке транзистора T1.

Для активной блокировки выходного транзистора Т3 и надежной работы при повышенных температурах окружающей среды в эмиттерную цепь транзистора Т3 включен диод D3. Падение напряжения на диоде подбирается резистором R9.Диод D2 служит для улучшения блокировки транзистора T2, когда транзистор T1 разблокирован из-за дополнительного падения напряжения на этом диоде. Для фильтрации входного напряжения дроссель Dr. Thermistor RT компенсирует изменение падения напряжения на переходе эмиттер-база транзистора T1 и стабилизатора D1 от температуры окружающей среды. Стабилизатор напряжения для большегрузных автомобилей МАЗ, КамАЗ, КрАЗ выполнен на кремниевых транзисторах (рис. 3).

Рисунок: 3.

Схема регулятора упрощена по сравнению с ПП-350, количество транзисторов уменьшено.Диоды D2 и D3, входящие в базовую схему транзистора Т2, позволяют использовать транзисторы с более широкими допусками по параметрам, в частности, по величине напряжения насыщения Т1. При питании 24 В для делителя напряжения предусмотрена дополнительная цепь, включающая термистор RT и резистор R7. На рис. 4 представлена ​​схема используемого на УАЗе стабилизатора напряжения ПП132А.

Рисунок: 4. Схема регулятора напряжения PP 132A:

1 — штуцер; 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 23, 24 — резисторы; 7 — диод; 8, 9, 17 — транзисторы; 10, 11, 12, 19 — стабилитроны.Эта схема представляет собой бесконтактный транзисторный регулятор напряжения с тремя регулируемыми диапазонами настройки напряжения. Изменение диапазонов регулируемого напряжения осуществляется переключателем 25, расположенным на верхней части корпуса регулятора. Регулируемое напряжение при частоте вращения ротора генератора — 35 мин-1, нагрузка 14 А, температура 20 o

Регуляторы напряжения

Phase довольно распространены в быту. Самая распространенная область их применения — это устройств для регулировки яркости освещения .
Ниже приведены некоторые простые настройки напряжения для самоповторения. для начинающих радиолюбителей .

Внимание !! Все схемы рассчитаны на работу с сетевым напряжением 220 вольт, поэтому будьте внимательны при сборке и настройке !!

Данная схема является наиболее распространенной в различных зарубежных бытовых приборах, как наиболее простая и надежная, но здесь более распространена следующая схема:

В качестве тиристора чаще всего использовался тиристор КУ202Н, но следует учесть, что если вы планируете использовать мощную нагрузку, то тиристор необходимо будет установить на радиатор.

Еще одна особенность этой схемы — динистор КН102А. Это тоже не самый распространенный радиоэлемент, но его можно заменить транзисторным аналогом и тогда схема регулятора напряжения будет выглядеть так:

Все рассмотренные конструкции очень простые, надежные, отлично регулируют напряжение, но не лишены недостатков, из-за которых энтузиасты не переводятся на предложения своих схем, пусть и более сложных.Основная проблема перечисленных схем — обратная зависимость фазового угла от уровня питающего напряжения, т.е. при падении напряжения в сети увеличивается фазовый угол открытия тиристора или симистора, что приводит к непропорциональному уменьшению напряжение на нагрузке. Незначительное снижение напряжения вызовет заметное уменьшение яркости ламп и наоборот. Если в сети есть небольшая рябь, например от работы сварочного аппарата, мерцание ламп станет намного заметнее.

Еще одна проблема этих схем — ограниченный диапазон регулировки выходного напряжения — невозможно довести напряжение до 100% из-за наличия «ступеньки» порогового узла срабатывания тиристора или симистора.

ДО Категория:

1 Отечественные автомобили

Устройство и работа контактно-транзисторного регулятора напряжения ПП-362

Рост количества и мощности потребителей электроэнергии на современных автомобилях привел к увеличению мощности генератора.С увеличением мощности генератора увеличивается величина его тока возбуждения, который необходимо прерывать контактами регулятора напряжения. Однако с увеличением мощности тока отключения контакты начинают сильнее гореть и быстро выходить из строя. Поэтому были разработаны контактно-транзисторные регуляторы, в которых транзистор играет роль контактов, размыкающих ток возбуждения, а контакты регулятора напряжения только управляют его работой.

Наиболее распространенным контактно-транзисторным регулятором является реле-регулятор ПП-362, применяемое с генератором переменного тока Г-250 на автомобилях «Москвич», ГАЗ-5ЕА и их модификациях.

Контактно-транзисторное реле-регулятор ПП-362 состоит из регулятора напряжения РН и реле защиты РЗ, которые имеют аналогичную конструкцию и представляют собой реле с одной парой замыкающих контактов. Подвижный контакт обоих реле (контакт якоря) электрически соединен с корпусом (магнитной цепью) реле. В отсеке, отделенном от электромагнитных реле перегородкой с внутренней стороны крышки, находится транзистор G, прикрепленный к радиатору — латунной (или алюминиевой) пластине, и два диода D и D2.

Рисунок: 1. Общий вид контактно-транзисторного реле-стабилизатора ПП-362 со снятой крышкой: РН — регулятор напряжения, РЗ — реле защиты, Др — разделительный диод, Т — транзистор, Ш, ВЗ и М — выходные клеммы. для соединения с обмоткой соответственно возбуждения генератора, выключателем зажигания и массой генератора

В коробке электромагнитного реле под панелью находятся резисторы. Реле-регулятор имеет три выходных вывода Ш, ВЗ, / И для связи соответственно с обмоткой возбуждения генератора, замком зажигания и «массой» генератора.Ускоряющий резистор Ry служит для ускорения замыкания контактов регулятора напряжения.

Регулятор напряжения включает в себя транзистор Т, электромагнитное реле регулятора напряжения РН, полупроводниковые диоды D и Dg; резисторы Ry, Ra, Rtk. Lb- Электромагнитное реле РН управляет транзистором. Его обмотка PH0 является чувствительным элементом цепи регулятора, а замыкающие контакты PH, включенные между положительным выводом регулятора VZ и базой транзистора, управляют транзистором.

Управляющий ток транзистора (ток базы) незначителен и меньше тока возбуждения генератора на величину коэффициента усиления транзистора (в 15 раз). Напряжение на контактах тоже невелико — 1,5-2,5 В. Поэтому контакты регулятора напряжения при длительной эксплуатации практически не изнашиваются. Температурная компенсация регулятора напряжения осуществляется резистором RTK и подвеской якоря на термобиметаллической пластине.

Для защиты транзистора Т от короткого замыкания в цепи обмотки возбуждения генератора в качестве реле защиты выступает реле релейной защиты, которое имеет три обмотки: главное реле защиты, встречное устройство релейной защиты, магнитный поток которого направлен в сторону основной обмотки и реле защиты реле.Замыкающие контакты RZ подключены через разделительный диод Др параллельно контактам РН.

Рисунок: 2. Схема контактно-транзисторного реле-регулятора ПП-362: а — полусвое, 6 — развернутое; RN — регулятор напряжения, RZ — реле защиты, T — транзистор P217V, E, K, B — выводы транзистора; эмиттер, коллектор, база; Дг — гасящий диод Д242, Д — блокирующий диод Д242, Др — делительный диод Д7Ж; Яу и Яд — ускоряющий и добавочный резисторы 4,5 и 62 Ом, Rg — резистор базы транзистора 42 Ом; РТК — 12.Резистор температурной компенсации 5 Ом; РН0 — обмотка регулятора напряжения, 1240 витков, 17 Ом; Р30 — главная обмотка реле защиты, 75 витков; РЗу — удерживающая обмотка реле защиты, 950 витков, 42 Ом; РЗщ — встречная обмотка реле защиты, 1350 витков, 76 Ом; ОВ — обмотка возбуждения генератора; S3, W, M — выходные клеммы

Работа регулятора напряжения. При частоте вращения ротора струйного генератора и Ур

Когда контакты PH замкнуты, а транзистор T выключен, ток возбуждения падает, напряжение генератора уменьшается и контакты PH размыкаются.Затем весь процесс повторяется. Диод Dg используется для шунтирования токов самоиндукции обмотки возбуждения генератора, возникающих при переключении транзистора T. Это исключает опасные для транзистора перенапряжения.

Срабатывание реле защиты. При коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора на «массу» происходит короткое замыкание встречной обмотки РЗ. Его магнитный поток, направленный навстречу магнитному потоку основной обмотки РЗ о, исчезает, и магнитный поток основной обмотки, притягивая якорь реле, замыкает контакты РЗ (с током через основную обмотку Р30 равным 3.2-3,6 А). В этом случае на базу транзистора подается «+» (аналогично замыканию контактов PH), транзистор запирается, что предохраняет его от повреждений.

Одновременно через замкнутые контакты реле защиты запитывается удерживающая обмотка реле, которая удерживает контакты замкнутыми до тех пор, пока ключ зажигания не будет выключен и короткое замыкание не будет устранено. Реле-регулятор будет готов к работе только после устранения короткого замыкания и повторного включения зажигания.Разделительный диод Dp служит для исключения ложного срабатывания реле защиты при замкнутых контактах PH.

Контактное транзисторное реле-регулятор

имеет более длительный срок службы и меньшую несоосность при работе, чем вибрационные реле-регуляторы. Однако наличие механического разрыва электрической цепи системы (контакты, пружина, подвеска якоря реле) и наличие воздушных зазоров между якорем и сердечником реле требуют систематической проверки и регулировки регулятора в процессе эксплуатации.Указанные недостатки отсутствуют в бесконтактных транзисторных регуляторах напряжения, используемых с генератором Г-250 на автомобилях ЗИЛ-130 и ГАЗ-24 Волга.

TO Категория: — 1 Отечественные автомобили

Для настройки в широких диапазонах мощностей удобно использовать широтно-импульсную модуляцию ( PWM ).

Схема не требует пояснений. Это развязанный драйвер для управления транзистором IGBT . Само управление реализовано программно. Однако — KT940 — не лучший выбор… Но то, что было под рукой, я поставил. Работает, 2кВт тянет электроплиту, транзистор 40Н60 холодный. Что и требовалось.

На схемах выше 3 варианта. Самый правильный мне нравится больше. И он, и другой проверили разницу между ними в управлении и надежности. Слева — при подаче логической 1 (с порта на анод оптопары не забудьте поставить токоограничивающий резистор! Скажем в 500 Ом) 40n60 замыкает … В цепи регулятора посредине находится переменное напряжение — наоборот, размыкается. Другая форма импульса лучше. Q? — практически любое поле, с током не менее 50мА. D1 — светодиод. То же желательно при токе не менее 50мА. Другой вариант — обойти его резистором на 20-50 Ом. Транзисторы КТ940 — далеко не лучший выбор, в этой схеме они работают практически на пределе. Желательно поставить КТ815, КТ817. Ну у меня их нет ..

Крайний правый вариант схемы — уменьшенная переходная задержка.Из-за рис. Также добавлены защитные диоды. Хоть и есть диод в самом IGBT, но веры в него нет. Продублировал для всех.

Для питания схемы используется внешний источник (у меня 16в, переделанная зарядка с мобилы).

Ниже представлены фотографии устройства, работающего на нагрузке 30 Ом (при 300В на мосту это мощность 3 кВт). Так же работает и почти не греется.

И можно обойтись самой простой схемой, с симистором и оптопарой.Например так:

Подходит как оптический симистор: MOC3023, MOC3042, MOC3043, MOC3052, MOC3062, MOC3083 и др. Но на всякий случай ознакомьтесь с даташитом. Управление симистором: например, из серий BT138-600, BT136-600 и т. Д.

При использовании симистора нужно быть готовым к появлению значительных помех (если нагрузка мощная, индуктивный и управляющий элемент ( MOC xxxx) без Zero Crossing ). Также рекомендуется держать симистор включенным в течение четного числа полупериодов.В противном случае он начинает «выпрямлять» ток в сети. А это недопустимо (см. ГОСТ).

Сама ШИМ сделана программно, управление портом LPT, затем гальваническая развязка с помощью оптопары (на схеме 4N25, а на самом деле 4N33). На схеме не показан резистор между оптопарой и выходом порта LPT 510 Ом.

Часть Индо-кода в C ++ :

A_tm_pow = (y_tm_pow * pow_shim) / 100; b_tm_pow = y_tm_pow-a_tm_pow; // основной цикл ШИМ for (i = 0; i

---

.