Nessun regolatore di potenza di interferenza. Schema, descrizione

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I controller di potenza Trinistor, assemblati secondo lo schema tradizionale, presentano uno svantaggio significativo: sono una fonte di interferenza ad alta frequenza. Per combattere le interferenze, vengono spesso utilizzati filtri LC, che riducono la velocità di aumento della corrente dopo l'apertura del trinistor, tuttavia aumentano le dimensioni e complicano il design del regolatore. Un altro modo più promettente per affrontare le interferenze è la commutazione dei trinistor nel momento in cui la tensione di rete passa per lo zero.

Uno schema di un regolatore di potenza abbastanza semplice che non interferisce è mostrato in Fig. 1.

Fig.1 (clicca per ingrandire)

Il regolatore è progettato per 10 gradini di controllo della potenza del carico - dal 10 al 100% del nominale con una risoluzione del 10%. Il principio del suo funzionamento è illustrato dai diagrammi di temporizzazione mostrati in Fig. 2 (i grafici 1-4 corrispondono ai livelli dei microcircuiti CMOS digitali; l'ampiezza dell'impulso sul grafico 5 è 200 * 21/2 V).

Un contatore decimale binario con decodificatore DD2 genera alle uscite impulsi positivi di durata T pari alla metà del periodo della tensione di rete, sfalsata l'una rispetto all'altra per un tempo T. Non appena all'uscita 0 compare un livello alto di questo contatore, imposterà il trigger RS montato sugli elementi DD1.3 .1.4, DD1.4, su un singolo stato (livello alto all'uscita dell'elemento DD1), che porterà all'apertura del transistor VT1 dell'amplificatore di corrente, seguito dal trinistor VSXNUMX

Il trinistor sarà aperto fino a quando non appare un livello alto all'uscita del contatore DD2 a cui è collegato il motore di commutazione SA1. In questo momento, il trigger RS DD1.3, DD1.4 commuterà e il trinistor VS1 si chiuderà. Pertanto, la potenza rilasciata nel carico risulta essere inversamente proporzionale al duty cycle degli impulsi all'uscita del flip-flop RS, e il duty cycle può essere regolato con l'interruttore SA1. I diagrammi di temporizzazione dei segnali in Fig. 2 sono mostrati per il caso in cui l'interruttore è nella posizione "30%".

Regolatore di potenza senza interferenze
Ris.2

Se l'interruttore SA1 è impostato sulla posizione "100%", il flip-flop RS non commuta, rimanendo sempre nello stato 1, il trinistor è sempre aperto e viene rilasciata piena potenza sul carico.

Il circuito R1VD1VD2VD3R2 genera impulsi nei momenti in cui la tensione di rete passa per lo zero. Questi impulsi sincronizzano il contatore DD2. Il trigger di Schmitt, montato sugli elementi DD1.1 e DD1.2, migliora la forma di questi impulsi. I diodi Zener VD1 e VD2 forniscono l'immunità ai disturbi del regolatore, prevenendo la falsa commutazione del contatore DD2. Il circuito VD4C1C2 genera la tensione di alimentazione del regolatore.

Il regolatore è silenzioso nel funzionamento ed è esente dallo svantaggio insito nei tradizionali regolatori di potenza (lo svantaggio è legato all'instabilità della regolazione al diminuire della potenza del carico).

Il regolatore di potenza descritto può essere utilizzato con successo per regolare la temperatura operativa di una punta di saldatore, fornello elettrico, forno elettrico e altri carichi simili, ma non deve essere utilizzato per controllare la luminosità delle lampade a incandescenza. Il fatto è che le lampade lampeggeranno a causa della frequenza di commutazione della corrente relativamente bassa nel carico del regolatore (10 Hz).

La maggior parte delle parti del regolatore sono montate su un circuito stampato (Fig. 3). Il pannello è realizzato in lamina di fibra di vetro con uno spessore di 1,5 mm.

Regolatore di potenza senza interferenze
Ris.3

Il regolatore utilizza condensatori C1-K50-6, C2 - KM-6 o qualsiasi altra ceramica. Resistenza R1-C5-16T, il resto MLT. Interruttore SA1 -P2G-3-10P1N. È possibile utilizzare l'interruttore P2K con fissazione dipendente. Il diodo D223B può essere sostituito con qualsiasi silicio, il transistor KT312B può essere sostituito con qualsiasi struttura npn al silicio con un coefficiente di trasferimento di corrente statico superiore a 50. Invece di KU202M, sono adatti i trinistor KU202K, KU202L, KU202N. Se la potenza del carico è superiore a 300 W, i diodi raddrizzatori VD5-VD8 e il trinistor VS1 devono essere installati sui dissipatori di calore. La potenza, comunque, non deve superare i 2 kW. Con una potenza di carico fino a 60 W, i diodi D233B possono essere sostituiti con D237B, D237Zh.

Un regolatore correttamente assemblato non necessita di regolazione. Puoi verificarne le prestazioni collegando una lampada a incandescenza con una potenza di 40 ... 60 W come carico. Una variazione uniforme della luminosità media del bagliore della lampada ad ogni movimento successivo del cursore dell'interruttore SA1 indica il corretto funzionamento del regolatore.

Vedi altri articoli sezione Regolatori di corrente, tensione, potenza.

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