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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 corrente, tensione, potenza Il dispositivo descritto di seguito è destinato al controllo regolare della potenza del carico, che può essere una lampada a incandescenza, un saldatore elettrico, un motore elettrico del collettore. La particolarità del regolatore è che può controllare un carico con una potenza inferiore a 0,5 watt. I normali regolatori di fase triac e trinistor sono raramente in grado di funzionare correttamente con un carico inferiore a 5 ... 15 watt. Lo schema del regolatore di potenza di fase proposto è mostrato in fig. 1. La tensione di rete CA 220 V viene fornita al carico tramite un fusibile FU1, un'induttanza L1 e un potente triac ad alta tensione VS1. La fase di apertura del triac dipende dalla posizione del cursore del resistore variabile R11: minore è la sua resistenza, prima il triac si apre in ogni semiperiodo della tensione di rete e maggiore è la potenza fornita al carico.
Un analogo di un dinistor a bassa tensione è assemblato su transistor VT3-VT5 e resistori R10, R12. Quando la tensione sul condensatore C2 diventa superiore a 9 V, una corrente inizia a fluire attraverso la giunzione dell'emettitore del transistor VT4, operando nella modalità di rottura reversibile, a seguito della quale i transistor VT3, VT5 si aprono come una valanga, il il condensatore C2 viene scaricato attraverso il resistore limitatore di corrente R8 e la giunzione dell'emettitore del transistor VT1. I transistor ad alta tensione VT1, VT2 sono collegati secondo il circuito analogico di un trinistor a bassa potenza con una bassa corrente di mantenimento. Quando il condensatore C2 viene scaricato attraverso i transistor aperti VT3, VT5, i transistor VT1, VT2 si aprono come una valanga e la corrente nel circuito dell'elettrodo di controllo del triac VS1 aumenta bruscamente. Di conseguenza, si apre e la tensione di alimentazione viene fornita al carico. Se la sua potenza è relativamente piccola, il triac si chiuderà e la tensione verrà fornita al carico attraverso i transistor aperti VT1, VT2, il resistore limitatore di corrente R4 e i diodi del ponte raddrizzatore VD5. Quando il cursore del resistore R11 è impostato sulla posizione di resistenza minima e viene fornita la massima potenza al carico, la tensione effettiva al carico è inferiore alla tensione di rete di 2,5 V. La maggior parte delle parti del dispositivo è posizionata su una piastra di montaggio con dimensioni di 36x25 mm (Fig. 2), montaggio incernierato su entrambi i lati. Nella progettazione è possibile utilizzare resistori fissi MLT, C1-4 e altri, compresi quelli per il montaggio superficiale. Il resistore R4 è composto da quattro resistori 1206 (a montaggio superficiale) collegati in parallelo con una resistenza di 1 kΩ. Resistenza variabile R11 - qualsiasi resistenza di piccole dimensioni di 330-470 kOhm con una dipendenza lineare della resistenza dall'angolo di rotazione del motore. Condensatore C1 - ceramica ad alta tensione, C2 - ossido, ceramica o film di piccole dimensioni. La sua capacità è selezionata in modo tale che la tensione CA effettiva minima fornita al carico sia compresa nell'intervallo 30 ... 50 V. Con una capacità in eccesso di questo condensatore e la resistenza massima del resistore R11, la lampada a incandescenza collegata all'uscita del dispositivo poiché un carico potrebbe lampeggiare.
I diodi 1N914 sono sostituibili da uno qualsiasi di 1 N4148, 1SS244, KD521A-KD521D, KD522A, KD522B, ponte a diodi KTS407A - ponte Kts422G o assemblati da quattro diodi con corrente diretta 1 A e tensione inversa di almeno 600 V (1 N4007, KD243D, KD247 383D). Invece del LED L-11SGWT (pacchetto piatto), andrà bene qualsiasi altra luce continua per uso generico, preferibilmente con un'emissione luminosa più elevata. La luminosità del bagliore di questo LED cambia a seconda della posizione del cursore del resistore RXNUMX, anche in assenza di carico. Invece del transistor ad alta tensione BF420, è possibile utilizzare BF393, MJE340, KF13001, MJE13001, MPSA-42,2N6517 e invece di BF421 - BF493, MJE350, 2N6520. I transistor 2SC3199 sono sostituibili da qualsiasi delle serie 2SC2787, 2SC3488, 2SD1020, nonché KT315, KT358 e il transistor 2SA1048 da qualsiasi delle serie 2SA1150, 2SA1378 e KT361, KT209. Possibile sostituzione per il triac BT138-800 - MAC320A8FP MAC320A6FP MAC320A10FP, MAC228-6FP, MAC228A6FP, MAC228-8FP, MAC228A8FP, MAC212A8FP, MAC212A10FP. Il triac funziona senza dissipatore di calore. Induttore L1 - produzione industriale di piccole dimensioni con un avvolgimento con una resistenza non superiore a 0,1 ohm. Dopo aver verificato l'operatività della scheda montata, il montaggio viene verniciato su entrambi i lati (è possibile utilizzare la vernice XB-784). Come base per il design, l'autore ha utilizzato una custodia in miniatura di 55x28x20 mm (senza spinotti sporgenti) da un caricabatterie per dispositivi multimediali mobili (Fig. 3). L'inserto fusibile FU1 è posizionato tra i pin della spina di rete. Lì è installato anche il condensatore C1, sul quale è applicata una copertura isolante. Il LED HL1 è incollato con la colla Kvintol sulla superficie interna del coperchio del bauletto. Il resistore variabile R11 è fissato sulla parete laterale della custodia del dispositivo. Una maniglia in materiale isolante viene posta sull'albero del resistore, la custodia metallica viene lasciata scollegata. Se c'è spazio sufficiente nella custodia del dispositivo, è possibile utilizzare un resistore variabile combinato con un interruttore di alimentazione.
Modificando leggermente il design, con l'aiuto di un tale regolatore, è possibile controllare un carico con una potenza fino a diversi kilowatt. Per fare ciò, il triac VS1 è installato sul dissipatore di calore e il fusibile e il limitatore di sovratensione sono calcolati per la corrente massima corrispondente al carico. Per ridurre il rumore elettrico generato dal regolatore di funzionamento, dovrebbe essere utilizzato un filtro LC di rete più avanzato. Quando si monta il regolatore in un altro caso, va ricordato che tutti i suoi elementi sono sotto tensione pericolosa della rete 220 V, pertanto è necessario adottare misure per escludere la possibilità di toccarli accidentalmente. Autore: A. Butov
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