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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore di potenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Utilizzando potenti transistor ad effetto di campo relativamente economici con un gate isolato (MIS - transistor), è possibile realizzare un buon dispositivo per controllare la potenza di lampade a incandescenza, saldatori e altre apparecchiature. La principale differenza tra il design proposto in questo articolo e quelli precedentemente descritti sulle pagine della rivista Radio è il basso consumo di corrente nei circuiti di controllo, controllo della potenza più fluido, soprattutto nella sezione iniziale della caratteristica di controllo. Lo schema schematico del dispositivo è mostrato in fig. uno.
Sull'elemento DD1.1 è montato un formatore di impulsi rettangolari, la cui forma è vicina al "meandro". I fronti e le cadute di questi impulsi coincidono nel tempo con i momenti in cui la tensione di rete passa per lo zero. Gli impulsi vengono inviati al circuito di differenziazione C3R3 e all'invertitore DD1.2. Dopo aver attraversato l'inverter, vanno oltre la catena C4R4. I diodi VD4, VD5 formano un elemento OR per impulsi differenziati provenienti dal partitore R7R8 all'ingresso (pin 8) dell'elemento DD1.3, che funge da comparatore. Il condensatore C5 fornisce una regolazione regolare della tensione, che è particolarmente importante per le lampade a incandescenza. Quando si sposta il cursore del resistore R5 (Fig. 2), la tensione nel punto A cambia, e quindi il ciclo di lavoro degli impulsi all'uscita (pin 10) dell'elemento DD1.3. Inoltre, all'aumentare di questa tensione, il duty cycle aumenta fino alla completa scomparsa degli impulsi e all'instaurarsi di un livello logaritmico all'uscita dell'elemento DD1.3. 0 nella posizione superiore del cursore del resistore R5 secondo lo schema, che corrisponde allo stato di assenza di carico. Quando la tensione nel punto A diminuisce, il duty cycle degli impulsi diminuisce finché non si fondono completamente e stabiliscono un livello logaritmico all'uscita dell'elemento DD1.3. 1. Ciò accade nella posizione inferiore del cursore del resistore R5 e corrisponde a un carico completamente acceso.
La capacità di ingresso dei potenti transistor ad effetto di campo è significativa. Sono necessarie grandi correnti per ricaricare rapidamente questa capacità, e quindi la rapida commutazione del transistor. Per questo motivo il segnale viene inviato al gate del transistor VT3 attraverso un amplificatore di corrente realizzato sui transistor VT1, VT2. Il transistor VT3 si apre quando la tensione di rete è prossima allo zero e si chiude a una tensione determinata dalla posizione del cursore del resistore R5. Il regolatore di potenza utilizza resistori fissi MLT-0D25, variabile SP-1; condensatori di ossido - K50-35, il resto - KM-6. I diodi KD226D (VD1, VD2 e VD6-VD9) possono essere sostituiti con qualsiasi con una tensione inversa di almeno 400 V e una corrente continua massima di almeno 1 A. Sostituiremo il diodo Zener D814B (\/D3) con un altro uno con una tensione di stabilizzazione di 9V. La sostituzione del chip K176DE5 (DD1) con altri, come la serie K561, non è auspicabile. Il fatto è che a tensioni di ingresso diverse dai livelli 0 e 1, si verificano correnti passanti nei microcircuiti CMOS [1] e, come hanno dimostrato le misurazioni, anche in modalità statica a tensioni di ingresso vicine alla soglia, possono consumare corrente da centinaia di microampere (per microcircuiti della serie K176) e fino a decine di milliampere (per microcircuiti della serie K561). Con un aumento della tensione di alimentazione, la corrente consumata aumenta notevolmente. Si è anche scoperto che se su uno degli ingressi del microcircuito la tensione corrisponde alla soglia, e agli altri - 0 o 1, la corrente consumata è circa il 20% in meno, se ci fosse una tensione di soglia su tutti gli ingressi. Con questo in mente, gli ingressi inutilizzati devono essere collegati a un filo comune. Invece del microcircuito K176LE5, è possibile utilizzare M76LA7, ma i suoi ingressi (pin 2,5,9) devono essere collegati ai pin da 10 a resistori da 14 kΩ. Un potente transistor ad effetto di campo con un gate isolato e un canale di tipo n KP3102A107 può essere sostituito con il KP1V2 utilizzato negli alimentatori televisivi [707, 1]. Buoni risultati si ottengono con i transistor BUZ707, poiché la loro capacità di ingresso è quasi un ordine di grandezza inferiore a quella di KP2A2. Il design del regolatore può essere qualsiasi. È solo necessario che la lunghezza dei conduttori di collegamento sia la più breve possibile. Il transistor VT3 è montato su un dissipatore di calore in duralluminio con un'area di 24 cm2. Gli ingressi liberi dell'elemento DD1.4 (pin 12 e 13) sono collegati al pin 14 DD1. Per configurare il regolatore è necessario un oscilloscopio con un'impedenza di ingresso di almeno 1 mΩ. Inizia accendendo il dispositivo senza carico. Quando si sposta il cursore del resistore R5, è necessario osservare un cambiamento nel ciclo di lavoro degli impulsi sul pin 10 dell'elemento DD1.3. Quindi controllare la tensione al diodo zener VD3 in tutte le posizioni del motore R5 e, se scende sotto i 7 V, ridurre la resistenza del resistore R1. Successivamente, invece del carico, viene collegato il resistore MLT-1 con una resistenza di 100 ... 300 kOhm e vengono specificati i limiti di regolazione della potenza. Per fare ciò, il motore del resistore R5 è impostato nella posizione superiore secondo lo schema e selezionando il resistore R7 si trova il suo valore minimo, al quale non ci sono impulsi al pin 10 dell'elemento DD1.3, e la tensione corrisponderà al livello log. 0. Quindi il cursore del resistore R5 viene spostato nella posizione inferiore e viene selezionata la massima resistenza possibile del resistore R6. al quale, al pin 10 dell'elemento DD1.3, la tensione corrisponderà al livello logaritmico. 1. Successivamente, il funzionamento del dispositivo viene verificato in diverse posizioni del motore del resistore R5, controllando la forma d'onda al carico. Nel caso di autoeccitazione del dispositivo, viene eliminato selezionando la capacità del condensatore C2. Va notato che nelle posizioni estreme del motore del resistore R5 è possibile una leggera asimmetria della tensione attraverso il carico. Puoi ridurlo selezionando i condensatori C3, C4 e i resistori R3, R4. Se è necessario collegare un carico più potente, i diodi VD6 - VD9 vengono sostituiti con altri più potenti e aumentano l'area del dissipatore di calore del transistor VT3. È anche possibile collegare più transistor ad effetto di campo in parallelo. Sulla base del regolatore considerato, è possibile realizzare un dispositivo per accendere e spegnere senza problemi le lampade a incandescenza. Per fare ciò, rimuovere i resistori R5. R6, tra i punti A e B, sono installate due resistenze collegate in serie con una resistenza di 47 kOhm. Un interruttore è installato tra il punto di connessione di questi resistori e il punto B. Il condensatore C5 viene sostituito con un altro con una capacità di 47 microfarad e una tensione operativa di 25 V. È consentito escludere l'amplificatore di corrente (VT1, VT2 e R10) e ridurre la resistenza del resistore R9 a 12 kOhm. È conveniente installare il dispositivo vicino alla scatola di giunzione. Parallelamente all'interruttore, è possibile installare il circuito esecutivo dell'accoppiatore ottico, la cui parte LED riceve segnali da un dispositivo di programmazione esterno, ad esempio, descritto in [4]. Esso. in assenza dei proprietari dell'appartamento, accenderà la luce per un po 'di notte, spaventando così gli "ospiti" non invitati. Nella messa in opera del regolatore occorre prestare particolare attenzione in quanto il dispositivo non è galvanicamente isolato dalla rete. Letteratura
Autore: S. Zorin, Znamensk, regione di Astrakhan
Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici
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