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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore di tensione di rete 0-218 volt. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Recentemente, nella nostra vita quotidiana, i dispositivi elettronici sono sempre più utilizzati per regolare senza problemi la tensione di rete. Con l'aiuto di tali dispositivi, vengono controllate la luminosità del bagliore delle lampade, la temperatura dei riscaldatori elettrici e la velocità dei motori elettrici. La stragrande maggioranza dei regolatori di tensione montati su tiristori presenta notevoli inconvenienti che ne limitano le capacità. In primo luogo, introducono interferenze abbastanza evidenti nella rete elettrica, che spesso influiscono negativamente sul funzionamento di televisori, radio e registratori. In secondo luogo, possono essere utilizzati solo per controllare un carico con resistenza attiva - una lampada elettrica o un elemento riscaldante, e non possono essere utilizzati in combinazione con un carico induttivo - un motore elettrico, un trasformatore. Nel frattempo, tutti questi problemi possono essere facilmente risolti assemblando un dispositivo elettronico in cui il ruolo di elemento di regolazione sarebbe svolto non da un tiristore, ma da un potente transistor. Il regolatore di tensione a transistor contiene un minimo di elementi radio, non interferisce con la rete elettrica e funziona su un carico con resistenza sia attiva che induttiva. Può essere utilizzato per regolare la luminosità di un lampadario o di una lampada da tavolo, la temperatura di riscaldamento di un saldatore o di una stufa elettrica, la velocità di rotazione di un ventilatore o di un motore di perforazione e la tensione sull'avvolgimento del trasformatore. Il dispositivo ha i seguenti parametri: campo di regolazione della tensione - da 0 a 218 V; la potenza di carico massima quando si utilizza un transistor nel circuito di controllo non è superiore a 100 watt. L'elemento di regolazione del dispositivo è il transistor VT1 (Fig. 1).
Il blocco diodi VD1-VD4, a seconda della fase della corrente di rete, lo dirige verso il collettore o l'emettitore VT1. Il trasformatore T1 abbassa la tensione da 220 V a 5-8 V, che viene rettificata dal blocco diodi VD6-VD9 e livellata dal condensatore C1. Il resistore variabile R1 serve a regolare l'ampiezza della tensione di controllo e il resistore R2 limita la corrente di base del transistor. Il diodo VD5 protegge VT1 dall'ottenere una tensione di polarità negativa alla sua base. Il dispositivo è collegato alla rete con una spina XP1. La presa XS1 viene utilizzata per collegare il carico. Il regolatore funziona come segue. Dopo aver acceso l'alimentazione con l'interruttore a levetta Q1, la tensione di rete viene fornita contemporaneamente ai diodi VD1, VD2 e all'avvolgimento primario del trasformatore T1. In questo caso, il raddrizzatore, costituito da un blocco di diodi VD6-VD9, un condensatore C1 e un resistore variabile R1, genera una tensione di controllo che viene fornita alla base del transistor e lo apre. Se al momento dell'accensione del regolatore, la rete ha una tensione di polarità negativa, la corrente di carico scorre attraverso il circuito VD2 - emettitore-collettore VT1-VD3. Se la polarità della tensione di rete è positiva, la corrente scorre attraverso il circuito VD1 - collettore-emettitore VT1-VD4. Il valore della corrente di carico dipende dall'entità della tensione di controllo basata su VT1. Ruotando il motore R1 e modificando il valore della tensione di controllo, controllano la corrente di collettore VT1. Tale corrente, e quindi la corrente circolante nel carico, sarà tanto maggiore quanto più alto sarà il livello della tensione di comando e viceversa. Con la posizione estrema destra del motore a resistenza variabile secondo lo schema, il transistor sarà completamente aperto e la "dose" di elettricità consumata dal carico corrisponderà al valore nominale. Se il dispositivo di scorrimento R1 viene spostato nella posizione più a sinistra, VT1 verrà bloccato e nessuna corrente fluirà attraverso il carico. Controllando il transistor, regoliamo effettivamente l'ampiezza della tensione e della corrente alternata che agiscono nel carico. Allo stesso tempo, il transistor funziona in modalità continua, grazie alla quale un tale regolatore è esente dagli svantaggi inerenti ai dispositivi a tiristori. Passiamo ora al design del dispositivo. I blocchi di diodi, un condensatore, un resistore R2 e un diodo VD6 sono montati su un circuito stampato di dimensioni 55x35 mm, realizzato in getinax rivestito con pellicola o textolite di 1-2 mm di spessore (Fig. 2).
Le seguenti parti possono essere utilizzate nel dispositivo. Transistor - KT812A(B), KT824A(B), KT828A(B), KT834A(B,V), KT840A(B), KT847A o KT856A. Blocchi diodi: VD1-VD4-KTs410B o KTs412V. VD6-VD9 - KTs405 o KTs407 con qualsiasi indice di lettere; diodo VD5 - serie D7, D226 o D237. Resistenza variabile - tipo SP, SPO, PPB con una potenza di almeno 2 W, costante - VS, MLT, OMLT, S2-23. Condensatore di ossido - K50-6, K50-16. Trasformatore di rete - TV3-1-6 da radio e amplificatori a valvole, TS-25, TS-27 - da Yunost TV o qualsiasi altro a bassa potenza con una tensione di avvolgimento secondaria di 5-8 V. Il fusibile è progettato per una corrente massima di 1 A. Interruttore a levetta - T3-C o qualsiasi altra rete. XP1 - spina di alimentazione standard, XS1 - presa. Tutti gli elementi del regolatore sono inseriti in una custodia di plastica con dimensioni di 150x100x80 mm. Sul pannello superiore del case sono installati un interruttore a levetta e un resistore variabile dotato di una maniglia decorativa. La presa per il collegamento del carico e la presa del fusibile sono montate su una delle pareti laterali dell'alloggiamento. Sullo stesso lato è presente un foro per il cavo di alimentazione. Nella parte inferiore del case sono installati un transistor, un trasformatore e un circuito stampato. Il transistor deve essere dotato di un radiatore con un'area di dissipazione di almeno 200 cm2 e 3-5 mm di spessore. Il regolatore non necessita di regolazione. Con una corretta installazione e parti riparabili, inizia a funzionare immediatamente dopo essere stato collegato alla rete. Ora alcuni consigli per coloro che vogliono migliorare il dispositivo. Le modifiche riguardano principalmente l'aumento della potenza di uscita del regolatore. Quindi, ad esempio, quando si utilizza un transistor KT856, la potenza consumata dal carico dalla rete può essere di 150 W, per KT834 - 200 W e per KT847-250 W. Se è necessario aumentare ulteriormente la potenza di uscita del dispositivo, più transistor collegati in parallelo possono essere utilizzati come elemento di regolazione collegando i rispettivi terminali. Probabilmente, in questo caso, il regolatore dovrà essere dotato di una piccola ventola per un raffreddamento ad aria più intenso dei dispositivi a semiconduttore. Inoltre, il blocco di diodi VD1-VD4 dovrà essere sostituito con quattro diodi più potenti, progettati per una tensione operativa di almeno 250 V e un valore di corrente in base al carico consumato. A tale scopo sono adatti i dispositivi delle serie D231-D234, D242, D243, D245-D248. Sarà inoltre necessario sostituire VD5 con un diodo più potente, valutato per correnti fino a 1 A. Inoltre, il fusibile deve sopportare una corrente maggiore. Autore: V. Yantsev; Pubblicazione: cxem.net
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