رگولاتورهای مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان قدرتمند. تنظیم کننده ولتاژ ترانزیستور

یک مدار ساده برای تنظیم و تثبیت ولتاژ در تصویر بالا نشان داده شده است؛ حتی یک مبتدی در الکترونیک می تواند آن را مونتاژ کند. به عنوان مثال، 50 ولت به ورودی عرضه می شود و در خروجی 15.7 ولت یا مقدار دیگری تا 27 ولت دریافت می کنیم.

قطعه اصلی رادیویی این دستگاه ترانزیستور اثر میدانی (MOSFET) است که می توان از آن به عنوان IRLZ24/32/44 و موارد مشابه استفاده کرد. آنها بیشتر توسط IRF و Vishay در بسته های TO-220 و D2Pak تولید می شوند. قیمت آن در خرده فروشی حدود 0.58 دلار UAH است؛ در ebay 10psc را می توان با قیمت 3 دلار (0.3 دلار در هر قطعه) خریداری کرد. چنین ترانزیستور قدرتمندی دارای سه پایانه است: تخلیه، منبع و دروازه؛ ساختار زیر را دارد: فلز-دی الکتریک (سیلیکون دی اکسید SiO2) - نیمه هادی. تراشه تثبیت کننده TL431 در پکیج TO-92 قابلیت تنظیم مقدار ولتاژ الکتریکی خروجی را فراهم می کند. من خود ترانزیستور را روی رادیاتور گذاشتم و با سیم آن را به برد لحیم کردم.

ولتاژ ورودی برای این مدار می تواند از 6 تا 50 ولت باشد. در خروجی ما 3-27 ولت با قابلیت تنظیم با یک مقاومت زیر رشته ای 33k دریافت می کنیم. جریان خروجی بسیار زیاد است، بسته به رادیاتور تا 10 آمپر.

خازن های صاف کننده C1، C2 می توانند ظرفیت 10-22 μF، C3 4.7 μF داشته باشند. بدون آنها، مدار همچنان کار می کند، اما نه آنطور که باید. ولتاژ خازن های الکترولیتی را در ورودی و خروجی فراموش نکنید؛ من همه آنها را برای 50 ولت طراحی کردم.

توانی که می توان با این کار تلف کرد نمی تواند بیش از 50 وات باشد. ترانزیستور اثر میدانی باید روی رادیاتور نصب شود که مساحت سطح توصیه شده آن حداقل 200 سانتی متر مربع (0.02 متر مربع) است. خمیر حرارتی یا پوشش لاستیکی را فراموش نکنید تا گرما بهتر منتقل شود.

می توان از مقاومت زیر رشته ای 33k مانند WH06-1، WH06-2 استفاده کرد؛ آنها تنظیم مقاومت نسبتاً دقیقی دارند، این همان چیزی است که ظاهر می شوند، وارداتی و شوروی.

برای راحتی کار، بهتر است به جای سیم، دو پد را روی تخته لحیم کنید که به راحتی پاره می شوند.

در مورد مقاله تثبیت کننده ولتاژ روی ترانزیستور میدانی بحث کنید

چندین نمودار شماتیک از تنظیم کننده های برق

تنظیم کننده برق روی تریاک

ویژگی های دستگاه پیشنهادی استفاده از یک ماشه D برای ساخت یک ژنراتور هماهنگ با ولتاژ شبکه و یک روش کنترل تریاک با استفاده از یک پالس است که مدت زمان آن به طور خودکار تنظیم می شود. برخلاف سایر روش‌های کنترل پالسی تریاک، این روش برای حضور یک جزء القایی در بار حیاتی نیست. پالس های ژنراتور با یک دوره تقریباً 1.3 ثانیه دنبال می شوند.
ریزمدار DD 1 توسط جریانی که از طریق یک دیود محافظ که در داخل ریزمدار بین پایه‌های 3 و 14 آن قرار دارد جریان می‌یابد. زمانی جریان می‌یابد که ولتاژ در این پایه که از طریق مقاومت R4 و دیود VD 5 به شبکه متصل است، از تثبیت فراتر رود. ولتاژ دیود زنر VD 4 .

K. GAVRILOV، رادیو، 2011، شماره 2، ص. 41

کنترل برق دو کاناله برای وسایل گرمایشی

رگولاتور شامل دو کانال مستقل است و به شما اجازه می دهد تا دمای مورد نیاز را برای بارهای مختلف حفظ کنید: دمای نوک آهن لحیم کاری، اتو برقی، بخاری برقی، اجاق گاز برقی و غیره. عمق تنظیم 5...95 است. درصد توان شبکه تامین مدار رگولاتور با ولتاژ اصلاح شده 9 ... 11 ولت با جداسازی ترانسفورماتور از شبکه 220 ولت با مصرف جریان کم تغذیه می شود.

V.G. نیکیتنکو، O.V. نیکیتنکو، رادیوآماتور، 2011، شماره 4، ص. 35

رگولاتور برق تریاک

یکی از ویژگی های این رگولاتور تریاک این است که تعداد نیم سیکل های ولتاژ شبکه تغذیه شده به بار در هر موقعیتی از کنترل یکنواخت است. در نتیجه، یک جزء ثابت از جریان مصرفی تشکیل نمی شود و بنابراین، هیچ مغناطیسی در مدارهای مغناطیسی ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی متصل به رگولاتور وجود ندارد. توان با تغییر تعداد دوره های ولتاژ متناوب اعمال شده به بار در یک بازه زمانی معین تنظیم می شود. رگولاتور برای تنظیم قدرت دستگاه هایی با اینرسی قابل توجه (هیترها و غیره) طراحی شده است.
برای تنظیم روشنایی نور مناسب نیست، زیرا لامپ ها به شدت چشمک خواهند زد.

V. KALASHNIK، N. CHEREMISINOVA، V. CHERNIKOV، Radiomir، 2011، شماره 5، ص. 17 - 18

رگولاتور ولتاژ بدون تداخل

اکثر رگولاتورهای ولتاژ (قدرت) با استفاده از تریستور مطابق مدار کنترل پالس فاز ساخته می شوند. مشخص است که چنین دستگاه هایی سطح قابل توجهی از تداخل رادیویی ایجاد می کنند. تنظیم کننده پیشنهادی فاقد این اشکال است. یکی از ویژگی های تنظیم کننده پیشنهادی کنترل دامنه ولتاژ متناوب است که در آن شکل سیگنال خروجی بر خلاف کنترل پالس فاز تحریف نمی شود.
عنصر تنظیم کننده یک ترانزیستور قدرتمند VT1 در مورب پل دیود VD1-VD4 است که به صورت سری با بار متصل می شود. عیب اصلی دستگاه راندمان پایین آن است. هنگامی که ترانزیستور بسته است، جریانی از یکسو کننده و بار عبور نمی کند. اگر ولتاژ کنترل به پایه ترانزیستور اعمال شود، باز می شود و جریان از طریق بخش کلکتور-امیتر، پل دیود و بار آن شروع به عبور می کند. ولتاژ در خروجی تنظیم کننده (در بار) افزایش می یابد. هنگامی که ترانزیستور باز است و در حالت اشباع است، تقریباً تمام ولتاژ اصلی (ورودی) به بار اعمال می شود. سیگنال کنترل توسط یک منبع تغذیه کم مصرف مونتاژ شده بر روی ترانسفورماتور T1، یکسو کننده VD5 و خازن صاف کننده C1 تولید می شود.
مقاومت متغیر R1 جریان پایه ترانزیستور و در نتیجه دامنه ولتاژ خروجی را تنظیم می کند. هنگامی که نوار لغزنده مقاومت متغیر به موقعیت بالایی در نمودار منتقل می شود، ولتاژ خروجی کاهش می یابد و به موقعیت پایین تر، افزایش می یابد. مقاومت R2 حداکثر مقدار جریان کنترل را محدود می کند. دیود VD6 از واحد کنترل در صورت خرابی اتصال جمع کننده ترانزیستور محافظت می کند. رگولاتور ولتاژ بر روی تخته ای از لمینت فایبرگلاس فویل شده به ضخامت 2.5 میلی متر نصب می شود. ترانزیستور VT1 باید بر روی یک هیت سینک با مساحت حداقل 200 سانتی متر مربع نصب شود. در صورت لزوم، دیودهای VD1-VD4 با دیودهای قوی تر، به عنوان مثال D245A جایگزین می شوند و همچنین روی هیت سینک قرار می گیرند.

اگر دستگاه بدون خطا مونتاژ شود، بلافاصله شروع به کار می کند و عملاً نیازی به تنظیم ندارد. فقط باید مقاومت R2 را انتخاب کنید.
با ترانزیستور تنظیم کننده KT840B، توان بار نباید از 60 وات تجاوز کند. می توان آن را با دستگاه هایی جایگزین کرد: KT812B، KT824A، KT824B، KT828A، KT828B با اتلاف توان مجاز 50 وات؛ KT856A -75 W; KT834A، KT834B - 100 وات؛ KT847A-125 W. اگر ترانزیستورهای تنظیم کننده از همان نوع به صورت موازی متصل شوند، می توان قدرت بار را افزایش داد: کلکتورها و امیترها به یکدیگر متصل شده اند و پایه ها از طریق دیودها و مقاومت های جداگانه به موتور مقاومت متغیر متصل می شوند.
این دستگاه از یک ترانسفورماتور کوچک با ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه 5 ... 8 ولت استفاده می کند. واحد یکسو کننده KTs405E را می توان با هر نوع دیگری جایگزین کرد یا از دیودهای جداگانه با جریان رو به جلو مجاز کمتر از مقدار مورد نیاز مونتاژ کرد. جریان پایه ترانزیستور تنظیم کننده همین الزامات برای دیود VD6 اعمال می شود. خازن C1 - اکسید، به عنوان مثال، K50-6، K50-16، و غیره، با ولتاژ نامی حداقل 15 V. مقاومت متغیر R1 - هر با قدرت اتلاف نامی 2 وات. هنگام نصب و راه اندازی دستگاه، باید اقدامات احتیاطی انجام شود: عناصر تنظیم کننده تحت ولتاژ شبکه هستند. توجه: برای کاهش اعوجاج ولتاژ خروجی موج سینوسی، خازن C1 را حذف کنید. آ. چکاروف

تنظیم کننده ولتاژ بر اساس ترانزیستورهای ماسفت (IRF540, IRF840)

اولگ بلوسف، برق، 201 2، شماره 12، ص. 64 - 66

از آنجایی که اصل فیزیکی کار ترانزیستور اثر میدانی با گیت عایق بندی شده با عملکرد تریستور و تریاک متفاوت است، می توان آن را به طور مکرر در طول دوره ولتاژ شبکه روشن و خاموش کرد. فرکانس سوئیچینگ ترانزیستورهای قدرتمند در این مدار 1 کیلوهرتز انتخاب شده است. مزیت این مدار سادگی و قابلیت تغییر چرخه وظیفه پالس ها و در عین حال تغییر اندکی نرخ تکرار پالس است.

در طراحی نویسنده، مدت زمان پالس زیر به دست آمد: 0.08 میلی ثانیه، با دوره تکرار 1 میلی ثانیه، و 0.8 میلی ثانیه، با دوره تکرار 0.9 میلی ثانیه، بسته به موقعیت لغزنده مقاومت R2.
می توانید ولتاژ بار را با بستن کلید S 1 خاموش کنید، در حالی که ولتاژ نزدیک به ولتاژ در پایه 7 میکرو مدار در دروازه ترانزیستورهای MOSFET تنظیم شده است. با باز بودن کلید سوئیچ، ولتاژ بار در نسخه نویسنده دستگاه را می توان با مقاومت R 2 در محدوده 18...214 ولت (اندازه گیری شده توسط دستگاه نوع TES 2712) تغییر داد.
نمودار شماتیک چنین رگولاتوری در شکل زیر نشان داده شده است. رگولاتور از یک ریزمدار خانگی K561LN2 بر روی دو عنصر استفاده می کند که یک ژنراتور با حساسیت قابل تنظیم مونتاژ شده است و از چهار عنصر به عنوان تقویت کننده جریان استفاده می شود.

برای جلوگیری از تداخل از طریق شبکه 220، توصیه می شود یک زخم چوک را روی یک حلقه فریت با قطر 20 ... 30 میلی متر به صورت سری با بار وصل کنید تا زمانی که با 1 میلی متر سیم پر شود.

مولد جریان بار بر اساس ترانزیستورهای دوقطبی (KT817, 2SC3987)

Butov A.L., Radioconstructor, 201 2, No. 7, p. 11 - 12

برای بررسی عملکرد و پیکربندی منابع تغذیه، استفاده از شبیه ساز بار در قالب یک ژنراتور جریان قابل تنظیم راحت است. با استفاده از چنین دستگاهی، نه تنها می توانید به سرعت منبع تغذیه و تثبیت کننده ولتاژ را راه اندازی کنید، بلکه، به عنوان مثال، از آن به عنوان یک مولد جریان پایدار برای شارژ و تخلیه باتری ها، دستگاه های الکترولیز، برای حکاکی الکتروشیمیایی تخته های مدار چاپی استفاده کنید. یک تثبیت کننده جریان برای لامپ های الکتریکی، برای شروع "نرم" موتورهای الکتریکی کموتاتور.
این دستگاه یک دستگاه دو ترمینالی است، نیازی به منبع تغذیه اضافی ندارد و می تواند به مدار تغذیه دستگاه ها و محرک های مختلف متصل شود.
محدوده تنظیم جریان از 0...0، 16 تا 3 آمپر، حداکثر توان مصرفی (اتلاف) 40 وات، محدوده ولتاژ تغذیه 3...30 ولت DC. میزان مصرف جریان توسط مقاومت متغیر R6 تنظیم می شود.هرچه نوار لغزنده مقاومت R6 در نمودار بیشتر به سمت چپ باشد، دستگاه جریان بیشتری مصرف می کند. با کنتاکت های باز کلید SA 1 مقاومت R6 می تواند جریان مصرفی را از 0.16 تا 0.8 A تنظیم کند. با کنتاکت های بسته این کلید جریان در محدوده 0.7 ... 3 A تنظیم می شود.

نقشه برد مدار ژنراتور جریان

شبیه ساز باتری ماشین (KT827)

V. MELNICHUK, Radiomir, 201 2, No. 1 2, P. 7 - 8

هنگام تبدیل منابع تغذیه سوئیچینگ کامپیوتر (UPS) و شارژرهای باتری خودرو، محصولات نهایی باید با چیزی در طول فرآیند راه اندازی بارگیری شوند. بنابراین ، تصمیم گرفتم آنالوگ دیود زنر قدرتمند با ولتاژ تثبیت کننده قابل تنظیم بسازم که مدارهای آن در شکل نشان داده شده است. 1 . از مقاومت R 6 می توان برای تنظیم ولتاژ تثبیت از 6 تا 16 ولت استفاده کرد. در مجموع دو دستگاه از این قبیل ساخته شد. در نسخه اول، KT 803 به عنوان ترانزیستور VT 1 و VT 2 استفاده می شود.
مقاومت داخلی چنین دیود زنر بسیار زیاد است. بنابراین، در جریان 2 A، ولتاژ تثبیت 12 ولت، و در 8 A - 16 V بود. در نسخه دوم، ترانزیستورهای کامپوزیت KT827 استفاده شد. در اینجا، در جریان 2 A، ولتاژ تثبیت 12 ولت و در 10 A - 12.4 ولت بود.

با این حال، هنگام تنظیم مصرف کنندگان قوی تر، به عنوان مثال دیگ های برقی، تنظیم کننده های قدرت تریاک نامناسب می شوند - تداخل بیش از حد در شبکه ایجاد می کنند. برای حل این مشکل بهتر است از رگولاتورهایی با مدت زمان طولانی تری از حالت های ON-OFF استفاده کنید که به وضوح بروز تداخل را از بین می برد. یکی از گزینه های نمودار نشان داده شده است.

I. نچایف، کورسک

این رگولاتور به شما اجازه می دهد تا میزان گرمای تولید شده توسط بخاری برقی را کنترل کنید. اصل عملکرد آن بر اساس تغییر تعداد دوره های ولتاژ اصلی تغذیه شده به بخاری است، با روشن و خاموش شدن در لحظات نزدیک به انتقال مقدار لحظه ای ولتاژ شبکه از طریق صفر اتفاق می افتد. بنابراین، رگولاتور عملا هیچ تداخل سوئیچینگ ایجاد نمی کند. متأسفانه برای کاهش نور لامپ های رشته ای مناسب نیست که به طور قابل توجهی سوسو می زنند.

نمودار دستگاه در شکل نشان داده شده است. 1.

به عنوان عناصر سوئیچینگ، از ترانزیستورهای اثر میدان IRF840 با ولتاژ منبع تخلیه مجاز 500 ولت، جریان تخلیه 8 آمپر در دمای مورد 25 درجه سانتیگراد و 5 آمپر در دمای 100 درجه سانتیگراد، جریان پالس استفاده می کند. 32 A، مقاومت کانال باز 0.85 اهم و توان تلف شده 125 وات. هر ترانزیستور حاوی یک دیود محافظ داخلی است که به موازات کانال در قطبیت معکوس (کاتد به تخلیه) متصل شده است. این به شما امکان می دهد دو ترانزیستور را به صورت پشت سر هم وصل کنید تا ولتاژ متناوب را تغییر دهید.

عناصر DD1.1، DD1.2 برای مونتاژ یک ژنراتور پالس‌های چرخه کاری قابل تنظیم که با فرکانس تقریباً 1 هرتز کار می‌کنند، استفاده می‌شوند. در DD1.3، DD1.4 - مقایسه کننده ولتاژ. DD2.1 یک D-trigger است و DD1.5، DD1.6 مراحل بافر هستند. مقاومت خاموش کننده R2، دیودهای VD3 و VD4، دیود زنر VD6، خازن C2 یک تثبیت کننده ولتاژ پارامتریک را تشکیل می دهند. دیودهای VD5، VD7 نوسانات ولتاژ را در دروازه ترانزیستورهای VT1، VT2 سرکوب می کنند.

نمودارهای زمان بندی سیگنال ها در نقاط مختلف تنظیم کننده در شکل نشان داده شده است. 2.

نیمه موج مثبت ولتاژ شبکه با عبور از دیودهای VD3، VD4 و مقاومت R2، خازن C2 را به ولتاژ تثبیت دیود زنر VD6 شارژ می کند. ولتاژ در آند دیود VD4 یک سینوسی است که از پایین با مقدار صفر و از بالا توسط ولتاژ تثبیت دیود زنر VD6 به اضافه افت ولتاژ رو به جلو در خود دیود محدود شده است. مقایسه کننده روی عناصر DD1.3، DD1.4 افت ولتاژ را تندتر می کند. پالس های تولید شده توسط آن به ورودی همگام سازی (پین 11) ماشه DD2.1 و به ورودی آن D (پین 9) - پالس هایی با فرکانس تقریباً 1 هرتز از خروجی ژنراتور روی عناصر DD1 عرضه می شود. 1، DD1.2.

پالس های خروجی ماشه از طریق عناصر DD1.5 و DD1.6 که به صورت موازی (برای کاهش مقاومت خروجی) به دروازه ترانزیستورهای VT1 و VT2 متصل شده اند، تغذیه می شوند. آنها با پالس های ژنراتور با "گره زدن" تفاوت های زمانی با ولتاژ شبکه از سطح نزدیک به صفر، در جهت مثبت به منفی، متفاوت هستند. بنابراین، باز و بسته شدن ترانزیستورها فقط در لحظه های چنین تقاطع هایی (که سطح تداخل کم را تضمین می کند) و همیشه برای تعداد صحیح دوره های ولتاژ شبکه رخ می دهد. همانطور که مقاومت متغیر R1 چرخه وظیفه پالس های ژنراتور را تغییر می دهد، نسبت مدت زمان روشن و خاموش شدن هیتر و در نتیجه میزان متوسط ​​گرمای تولید شده توسط آن نیز تغییر می کند.

ترانزیستورهای اثر میدانی را می توان با ترانزیستورهای دیگری جایگزین کرد که برای ولتاژ و جریان مجاز مناسب هستند، اما باید به دیودهای محافظ مجهز باشند. ریز مدارهای سری K561 در صورت لزوم با آنالوگ های کاربردی سری 564 یا وارداتی جایگزین می شوند. دیود زنر D814D - هر توان متوسط ​​با ولتاژ تثبیت 10 ... 15 ولت.

بیشتر قطعات دستگاه بر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از فایبرگلاس فویل یک طرفه قرار می گیرند، که در شکل نشان داده شده است. 3.

هنگامی که قدرت بخاری بیش از 500 وات است، ترانزیستورهای VT1 و VT2 باید مجهز به هیت سینک باشند.

تخته در محفظه ای از مواد عایق نصب شده است که روی دیوار آن یک سوکت XS1 و یک مقاومت متغیر R1 نصب شده است. یک دسته از مواد عایق باید روی محور مقاومت قرار گیرد.

هنگام تنظیم رگولاتور، ولتاژ خازن C2 را در کل محدوده تنظیم توان بررسی کنید. اگر تغییر محسوسی داشته باشد، مقدار مقاومت R2 باید کاهش یابد.
رادیو شماره 4 2005.

تنظیم کننده برق Triac.

Choke L1 هر وسیله سرکوب کننده سر و صدایی است که در چنین دستگاه هایی متناسب با بار استفاده می شود. در اصل می توانید بدون آن کار کنید، به خصوص اگر بار ماهیت القایی داشته باشد. خازنهای CI، C2 - برای ولتاژ حداقل 250 ولت. دیودها VD1...VD4 - هر سیلیکونی برای ولتاژ معکوس حداقل 300 ولت.

ترانزیستورهای VT1، VT2 نیز در اصل، هر سیلیکونی با نوع هدایت مناسب هستند.

این مدار با هر نوع تریاک برای ولتاژ مناسب کار می کند. قدرتمندترین موردی که ما توانستیم آزمایش کنیم TS142-80-10 بود.

رادیو آماتور 8/97

تنظیم کننده قدرت استپ.

دستگاه پیشنهادی با قطعات قابل دسترسی با تعداد کم و رتبه بندی غیرقابل تشخیص متمایز می شود. تنظیم پله: ۲/۲، ۲/۳، ۲/۴، ۳/۷، ۳/۸، ۳/۹ و ۳/۱۰ توان بار کامل.

نمودار تنظیم کننده در شکل نشان داده شده است. 1.

این شامل یک واحد قدرت (دیود VD2، VD6، دیود زنر VD1، مقاومت R3، خازن C1)، یک واحد کنترل (مقاومت‌های R1، R2، R4، R5، سوئیچ SA1، شمارنده اعشاری DD1، دیودهای VD3-VD5) و یک واحد قدرت در ترانزیستور میدان VT1 و پل دیود VD7-VD10، همچنین شامل مقاومت R6 است.

فرض کنید سوئیچ SA1 روی موقعیت 2/3 تنظیم شده است. در طول اولین نیمه سیکل مثبت ولتاژ شبکه، دیودهای VD2 و VD6 باز هستند. جریانی که از دیود زنر VD1 می گذرد، پالسی با دامنه 15 ولت را با افزایش و سقوط تند تشکیل می دهد. این پالس خازن C1 را از طریق دیود VD2 شارژ می کند و از طریق مقاومت R1 وارد ورودی CN شمارنده DD1 می شود. در لبه این پالس، سطح بالایی در خروجی 1 شمارنده تنظیم می شود که از طریق دیود VD4 و مقاومت R4 به دروازه ترانزیستور اثر میدان VT1 رفته و آن را باز می کند. در نتیجه یک نیم موج مثبت جریان از طریق بار عبور می کند.

در طول نیم چرخه منفی، دیودهای VD2 و VD6 بسته می شوند، اما ولتاژ خازن شارژ شده C1 (سپس با هر نیم سیکل مثبت شارژ می شود) به تغذیه شمارنده DD1 ادامه می دهد، که وضعیت آن تغییر نمی کند. ترانزیستور VT1 باز می ماند و جریان همچنان از طریق بار عبور می کند.

با شروع نیم چرخه مثبت بعدی، سطح در خروجی 1 شمارنده پایین و در خروجی 2 - زیاد می شود. ترانزیستور VT2 که ولتاژ منبع گیت آن صفر شده است، بسته خواهد شد و بار برای کل دوره از شبکه قطع خواهد شد.

در نیمه سیکل مثبت سوم، سطح بالای تنظیم شده در خروجی 3 از طریق سوئیچ SA1 به ورودی R شمارنده جریان می یابد، که بلافاصله با سطح بالا در خروجی 0 و پایین در تمام خروجی های دیگر به حالت اولیه خود می رود. ولتاژ وارد شده از طریق دیود VD3 و مقاومت R4 به گیت ترانزیستور VT1 آن را باز می کند. در پایان این دوره چرخه تکرار می شود. در سایر موقعیت های سوئیچ SA1، دستگاه به طور مشابه عمل می کند، تنها تعداد دوره هایی که در طی آن بار به شبکه متصل شده و از آن جدا می شود، تغییر می کند.

رگولاتور تقریباً تداخل رادیویی ایجاد نمی کند ، زیرا سوئیچ کردن شمارنده و همراه با آن باز و بسته شدن ترانزیستور VT1 در لحظاتی اتفاق می افتد که مقدار لحظه ای ولتاژ شبکه بسیار نزدیک به صفر است - از مقدار آن تجاوز نمی کند. ولتاژ تثبیت دیود زنر VD1. مقاومت R6 نوسانات ولتاژی را که هنگام تعویض بار القایی رخ می‌دهد سرکوب می‌کند، که احتمال خرابی ترانزیستور VT1 را کاهش می‌دهد.

رگولاتور روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از PCB یک طرفه با پوشش فویل مونتاژ می شود (شکل 2).

این برای مقاومت های MLT و مقاومت های مشابه با قدرت نشان داده شده در نمودار طراحی شده است و ممکن است رتبه بندی مقاومت چندین بار با موارد ذکر شده متفاوت باشد. خازن C1 - K50-35 یا اکسید دیگر. دیود زنر KS515G را می توان با KS515Zh یا KS508B، دیودهای KD257B با 1N5404 وارداتی و ترانزیستور KP740 با IRF740 جایگزین کرد.

سوئیچ SA1 یک بیسکویت P2G-3 11P1N است که تنها از هفت موقعیت آن استفاده شده است. پایانه‌های سوئیچ توسط سیم‌های انعطاف‌پذیر به پدهای تماس بدون علامت که روی برد مدار چاپی اطراف تراشه DD1 قرار دارند متصل می‌شوند.

توصیه می شود دستگاه مونتاژ شده را با اتصال آن به شبکه از طریق یک ترانسفورماتور ایزوله با ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه 20 ... 30 ولت و جایگزینی بار واقعی با مقاومت 1.5 ... 3 کیلو اهم بررسی کنید. فقط پس از اطمینان از درستی کار کردن، آن را مستقیماً به شبکه وصل کنید. پس از این، لمس هر عنصر دستگاه (به جز دسته سوئیچ عایق) خطرناک است - آنها تحت ولتاژ شبکه هستند.

رگولاتور با بارهای تا 600 وات آزمایش شده است. ترانزیستور اثر میدانی VT1، به دلیل مقاومت کم کانال باز، بسیار کم گرم می شود، با این حال، توصیه می شود آن را با یک هیت سینک کوچک تهیه کنید.

تنظیم کننده ارائه شده برای تنظیم دمای نوک آهن لحیم کاری برای ولتاژ نامی از 100 تا 220 ولت طراحی شده است، اما می تواند با بارهای دیگر نیز کار کند. یک ترانزیستور اثر میدان سوئیچینگ قدرتمند IRF840 به عنوان یک عنصر تنظیم کننده استفاده می شود.

این ترانزیستور دارای ولتاژ عملیاتی منبع تخلیه بالا تا 500 ولت و جریان تخلیه تا 8 آمپر در دمای مورد 25 درجه سانتیگراد (5 آمپر در 100 درجه سانتیگراد) است. جریان پالس می تواند به 32 A برسد، ولتاژ منبع دروازه مجاز ± 20 ولت، اتلاف توان 125 وات، مقاومت کانال باز 0.85 اهم و جریان کانال بسته تنها 25 μA است. برای کنترل ترانزیستور به توان ساکن بسیار کمی نیاز است که کنترل کننده را بسیار مقرون به صرفه می کند.

بار به صورت سری با عنصر کنترل متصل می شود. از آنجایی که ترانزیستور حاوی یک دیود محافظ داخلی است که به صورت موازی به کانال (کاتد تا تخلیه) متصل است، تنظیم توان مصرفی بار را می توان از 50 تا 100٪ مقدار اسمی تغییر داد که برای لحیم کاری کاملاً کافی است. اهن.

یک ژنراتور پالس که ترانزیستور را کنترل می کند با استفاده از عناصر منطقی DD1.1-DD1.4، مقاومت های R1-R4، خازن C1 و دیود VD2 مونتاژ می شود. در این حالت، عناصر DD1.1، DD1.2 و مقاومت R4 مطابق مدار ماشه اشمیت متصل می شوند و عناصر DD1.3، DD1.4 که به صورت موازی متصل شده اند نشان دهنده یک بافر-اینورتر هستند. درایور توسط تثبیت کننده ولتاژ پارامتریک R5VD1 تغذیه می شود.

دیود VD3 یک دیود جداکننده است؛ این دیود از تخلیه خازن C2 در طول نیم چرخه های منفی ولتاژ شبکه جلوگیری می کند و در نتیجه ولتاژ تغذیه پایدار را برای ریز مدار حفظ می کند. دیودهای VD4، VD5 از خروجی عناصر منطقی بافر در برابر نویز شبکه پالسی از ترانزیستور اثر میدان VT1 محافظت می کنند.

با نیم موج مثبت ولتاژ شبکه (به اضافه - در ترمینال سمت راست مقاومت R5 در نمودار)، دیود زنر VD1 حدود 10 ولت خواهد بود و خازن C2 از طریق دیود VD3 تا حدود 9 ولت شارژ می شود. این ولتاژ برای تغذیه ریز مدار DD1 استفاده می شود. در همان زمان، خازن C1 به آرامی از طریق مقاومت های R1، R2 شارژ می شود. هنگامی که ولتاژ روی آن به سطح 30 ... 40٪ ولتاژ تغذیه ریز مدار می رسد، ماشه اشمیت سوئیچ می کند، سطح بالا در خروجی عنصر DD1.1 به سطح پایین، بالا تغییر می کند. سطح (حدود 9 ولت) در خروجی بافر ظاهر می شود، بنابراین ترانزیستور اثر میدان VT1 از این لحظه که ولتاژ به بار اعمال می شود باز می شود.

نیمه موج منفی ولتاژ شبکه از دیود محافظ ترانزیستور اثر میدان آزادانه به بار عبور می کند، اگرچه ترانزیستور بسته است. از آنجایی که دیود زنر در جهت جلو روشن می شود، ولتاژی حدود 0.7 ولت در سراسر آن وجود خواهد داشت و خازن C1 به سرعت از طریق دیود VD2 تخلیه می شود. یک سطح پایین در ورودی تریگر اشمیت ظاهر می شود، تریگر به حالت قبلی خود سوئیچ می کند و سطح پایین در خروجی بافر ترانزیستور را می بندد.

هر چه مقاومت مقاومت R1 بیشتر باشد، خازن C1 کندتر شارژ می شود و از لحظه ای که نیم موج مثبت ظاهر می شود، ترانزیستور دیرتر باز می شود. بنابراین، با تغییر مقاومت مقاومت R1، می توانید ولتاژ موثر در بار را تنظیم کنید.

علاوه بر مواردی که در نمودار نشان داده شده است، می توانید از K561LA7 استفاده کنید. دیود زنر D814V را می توان با D814G، KS510A جایگزین کرد. دیودهای KD522B به KD102B، KD103A، KD503A، KD510A، KD521A. مقاومت متغیر - SPO-0.15، SP4-1a.

فراموش نکنید که قطعات دستگاه تحت ولتاژ برق هستند! این نیاز به طراحی متفکرانه و احتیاط در حین کار دارد.

هنگام تنظیم یک رگولاتور، ممکن است لازم باشد یک مقاومت متغیر R1 یا خازن C1 را انتخاب کنید تا کنترل قدرت صاف و بدون "مناطق مرده" باشد. در این زمان، استفاده از یک لامپ رشته ای کم مصرف به عنوان بار راحت است.

رگولاتور می تواند با ولتاژ تغذیه کمتر، تا 30 ولت کار کند. در این حالت، لازم است مقاومت R5 را طوری انتخاب کنید که ولتاژ تغذیه ریز مدار پایدار باشد. اگر کمتر از ولتاژ تثبیت دیود زنر باشد، به تدریج، در مراحل نه بیشتر از 10٪، مقاومت مقاومت R5 را کاهش دهید تا ولتاژ به سطح عادی بازگردد.

اگر جریان بار رگولاتور از 2 آمپر تجاوز کند، ترانزیستور باید از برد خارج شود و روی یک هیت سینک نصب شود. لازم به ذکر است که رگولاتور توصیف شده شبکه را به صورت نامتقارن بارگذاری می کند، یعنی برای نیمه موج های مثبت و منفی ولتاژ شبکه، مصرف برق متفاوت است. اجرای چنین بار شبکه در صورتی که توان آن بیش از 50 وات باشد توسط مقررات ایالتی ممنوع است.

برای اطمینان از بار متقارن رگولاتور، کافی است آن را از طریق یک یکسو کننده پل مونتاژ شده از دیودهای توان مناسب به شبکه متصل کنید (ترمینال مثبت پل طبق نمودار باید به ترمینال سمت راست مقاومت R5 متصل شود). . در این حالت، یک جریان تک قطبی ضربانی از طریق بار عبور می کند، اما برای دستگاه های گرمایشی و لامپ های رشته ای این مهم نیست.

علاوه بر این، باید اطمینان حاصل شود که خازن C1 در پایان هر نیم چرخه تخلیه می شود. برای انجام این کار، باید دیود زنر VD1 را با مقاومتی با مقاومت 10 کیلو اهم شنت کنید (در حین نصب بررسی کنید). باید تا حد امکان بزرگ باشد، اما به گونه ای که در موقعیت موتور مقاومت R1، مطابق با حداقل قدرت در بار، ترانزیستور باز نشود.

در ابتدا، کار ساخت یک تنظیم کننده قدرت ساده و فشرده برای آهن لحیم کاری شبکه بود که با ولتاژ متناوب 220 ولت کار می کرد و پس از کمی جستجو، مداری که زمانی در مجله Radio 2-3\92 منتشر شد (نویسنده - I. Nechaev) به عنوان پایه در نظر گرفته شد. Kursk).

نمودار شماتیک رگولاتور 220 ولت

ویژگی جالب این مدار این است که خروجی آن می تواند ولتاژی بیشتر از ورودی خود تولید کند. این ممکن است ضروری باشد، برای مثال، اگر به دلایلی نیاز به افزایش قدرت نامی آهن لحیم کاری خود داشته باشید. به عنوان مثال، اگر شما نیاز به لحیم کاری یا لحیم کاری زیادی دارید، اما دمای نوک آهن لحیم کاری برای این کار کافی نیست. افزایش ولتاژ به دلیل تبدیل آن از متناوب به مستقیم (پس از یکسوسازی توسط پل دیود و صاف کردن موج ولتاژ خازن C1) رخ می دهد. بنابراین، پس از یکسو کننده، می توانیم یک ولتاژ ثابت تا 45 ولت دریافت کنیم. در دو عنصر اول ریزمدار K176LA7، یک ژنراتور معمولی با قابلیت تنظیم چرخه وظیفه پالس ها مونتاژ شده است و روی دو عنصر دیگر آن یک آبشار بافر تقویت کننده وجود دارد. فرکانس ژنراتور با عناصر C3, R2, R3 که در نمودار نشان داده شده است حدود 1500 هرتز است و چرخه وظیفه پالس ها توسط مقاومت R4 از 1.05 تا 20 قابل تنظیم است. این پالس ها از طریق یک آبشار بافر و مقاومت R5 ، به یک کلید الکترونیکی روی ترانزیستورها و از آن به بار (لحیم کاری) فرستاده می شوند. ولتاژ بار بسته به قدرت ترانسفورماتور کاهنده در ورودی و مصرف برق آهن لحیم کاری تقریباً 40 ... 45 ولت است.

یک نسخه از همین مدار نیز وجود دارد، اما کمی تغییر یافته تا بتواند با بار 220 ولت کار کند. اصل عملکرد این مدار یکسان است، اما یک ترانزیستور اثر میدانی به عنوان کلید استفاده می شود و بر این اساس، رتبه بندی برخی از عناصر کمی تغییر می کند تا مدار با ولتاژ کار کند:

در اینجا، "کلید" در ترانزیستور VT1 نیز با روش عرض پالس کنترل می شود. و همچنین می توانید ولتاژ آهن لحیم کاری خود را در محدوده نسبتاً وسیعی از حداکثر (حدود 300 ولت) تا حداقل (ده ها ولت) تنظیم کنید. اگر مانند مدار قبلی مقاومت ها را به صورت سری با دیودهای VD6، VD7 وصل کنید، محدودیت های تنظیم ولتاژ خروجی را می توان تا حد مورد نیاز کاهش داد. مقادیر این مقاومت ها می تواند از واحد تا 100 کیلو اهم باشد و (در صورت لزوم) در هنگام نصب انتخاب می شوند. هر دو طرح به تنظیمات دیگری نیاز ندارند و برای جزئیات استفاده شده حیاتی نیستند.

مدار دوم را برای لحیم کاری 220 ولتی مونتاژ و تست کردم. به جای خازن فیلتر C1، مقدار اسمی 25 µF x 400 V نصب شد (خازن های بزرگ به سادگی در دسترس نبودند)، و C2 به 47 µF x 16 V و C3 - 150 pF افزایش یافت (فرکانس ژنراتور حدود 30 کیلوهرتز بود). که نسبت به مدار اول خیلی بالاتر است.اما مدار کاملاً عادی کار می کرد و راستش من سعی نکردم این ظرفیت را افزایش دهم یا فرکانس را تغییر دهم). برد مدار چاپی با دست ترسیم شد:

ریزمدار در اینجا را می توان با دیگری از سری K561، K176 یا یک نمونه وارداتی مشابه جایگزین کرد، که شامل حداقل چهار اینورتر/عنصر "AND-NOT" یا "OR-NOT" است (K561LE5، K176LE5، K561LN2، CD4001، CD4011. .). من ترانزیستور نوع BUZ90 را نصب کردم. هنگام اتصال بار تا 100 وات (من آن را با یک لامپ رشته ای معمولی امتحان کردم)، ترانزیستور به هیچ وجه گرم نمی شود و نیازی به هیت سینک نیست (مدار برای آهن لحیم کاری 40 وات مونتاژ شده است). اما مقاومت R1 بسیار داغ شد، بنابراین باید با دو مقاومت دو واتی 47 کیلو اهم که به صورت موازی وصل شده بودند جایگزین شد. و با این حال ، آنها در حین کار کاملاً قابل توجه گرم می شوند ، بنابراین مجبور شدم تعدادی سوراخ کوچک در محل این مقاومت ها برای تهویه ایجاد کنم:

دیود زنر D814G عرضه شد (هر ولتاژی را می توان برای ولتاژ 6 تا 14 ولت و جریانی حدود 20 میلی آمپر، بسته به محدوده منبع تغذیه و جریان مصرفی تراشه مورد استفاده استفاده کرد)، مقاومت متغیر R2 - 220 کیلو اهم. به جای دیودهای 1N4148، می توانید از KD522 یا KD521 استفاده کنید. خازن های الکترولیتی باید ولتاژ کاری کمتر از ولتاژ مورد نیاز مدار داشته باشند. به عنوان یک نشانگر ساده عملکرد، از یک LED استفاده شد (هر گونه توان کم ممکن است) که به موازات خروجی به صورت سری با یک مقاومت خاموش کننده متصل می شود. مقدار مقاومت در حین نصب بسته به نوع LED و روشنایی مورد نیاز درخشش آن انتخاب می شود (آند LED به ترمینال "+" خروجی مدار متصل می شود).

همانطور که می بینید کل مدار به راحتی در جعبه آداپتور/شارژر قرار می گیرد. همچنین می تواند به عنوان مثال، یک دیمر برای یک لامپ رشته ای استفاده شود. روشنایی به آرامی تنظیم می شود و هیچ "سوسو زدن" لامپ مشاهده نشد.

بررسی عملکرد رگولاتور

مطالب توسط آندری باریشف ارسال شده است.