Симисторный регулятор мощности для трансформатора схема: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

Содержание

Как сделать простейший регулятор для трансформатора 220 В своими руками

Регулятор используется для изменения переменного напряжения, подаваемого на лампы и иные бытовые устройства с малой и средней мощностью. Данная схема отлично подходит для регулировки мощности трансформатора.

Схема регулятора собрана на основе симистора, что обеспечивает заметно меньший уровень помех в питающей сети без применения дополнительного фильтра.

Основные достоинства устройства:

схемная простота;
применение доступных в продаже электронных компонентов;
не требует наладки.

Принципиальная схема регулятора

Регулятор включается последовательно с нагрузкой. Допустимо как прямое подключение нагрузки, так и применение промежуточного трансформатора для гальванической развязки и изменения выходного напряжения. Оба варианта показаны на рисунке.

Принципиальная схема устройства представлена ниже

Функции управляющего компонента с переменным сопротивлением, который задает ток через нагрузку и, соответственно, определяет напряжение на ней, задает симистор. Изменение состояние симистора осуществляет динистор. Порог срабатывания динистора задается потенциометром, который включен в режиме переменного сопротивления. Предусмотрен также дополнительный защитный 10-килоомный резистор, который включен последовательно с потенциометром.

Используемые детали

В составе регулятора применяются:

симистор BTA41-600, цоколевка которого показана ниже на рисунке – http://alii.pub/5o284l
динистор DB3 – http://alii.pub/5o28g9
потенциометр 200 кОм – http://alii.pub/5o27v2
неполярный конденсатор на 100 нФ – http://alii.pub/5n14g8
постоянный резистор 10 кОм, 0,25 Вт – http://alii.pub/5h6ouv

Печатная плата

Печатная плата имеет квадратную форму со стороной около 20 мм и скругленными углами. Изготавливается из гетинакса с односторонним фольгированием, кромки облагораживаются напильником. Металлизация отверстий не требуется.

Топология платы показана на рисунке Диаметр контактных площадок составляет примерно 2,3 – 3 мм, расстояние между центрами площадок и диаметр отверстий должны соответствовать габаритам выводов симистора и потенциометра.

Сборка схемы и особенности монтажа

Функции несущей основы схемы выполняет печатная пата, на которую, начиная с симистора и потенциометра, напаиваются все пять компонентов, а затем опять же пайкой подключаются соединительные провода.

При установке постоянного резисторы и динистора следует оставить между ними небольшой зазор. При установке конденсатора длины выводов целесообразно выбирать таким образом, чтобы корпус элемента можно было отогнуть на сторону установки симистора и потенциометра.

Для удобства управления движок потенциометра ориентируют наружу.

Проверка регулятора в работе

Включаем регулятор в разрыв лампы накаливания 220 В.

Вполне приемлемая плавная регулировка яркости лампы достигнута.

Включаем к разрыв цепи трансформатора выжигателя.

Теперь мощность накала спирали выжигателя можно легко регулировать без лишних усилий.

Смотрите видео

Как на основе энергосберегающей лампы сделать диммер – https://sdelaysam-svoimirukami. ru/6952-kak-na-osnove-jenergosberegajuschej-lampy-sdelat-dimmer.html

Схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки

Устройства, позволяющие регулировать эффективное значение тока нагрузки, обычно содержат узел управления, который открывает симистор с задержкой а относительно начала полупериода сетевого напряжения (рис. 1). При отсутствии задержки (сс=0) ток в активной нагрузке максимален, при задержке на половину периода (а =180°) он отсутствует. Симистор закрывается в конце каждого полупериода, когда текущий через него и нагрузку ток становится меньше свойственного ему тока удержания.

При работе на нагрузку с индуктивной компонентой импеданса (электродвигатель или трансформатор) ток через симистор не прекращается в моменты перехода сетевого напряжения через ноль. Он продолжает течь ещё некоторое время за счёт энергии, накопленной в индуктивности нагрузки (рис. 2).

Изображённая здесь осциллограмма тока соответствует параллельному соединению активного сопротивления и индуктивности нагрузки.

Основное отличие при их последовательном соединении состоит в том, что тогда ток не возрастает скачком в момент открывания симистора, а нарастает плавно со скоростью, определяемой отношением этих компонентов. Это может нарушить работу регулятора, если за время действия открывающего симистор импульса ток не успевает стать больше тока удержания.

Но наиболее опасна для индуктивной нагрузки симисторного регулятора его работа при слишком малой задержке импульса управления. В этом случае (рис. 3) симистор к приходу очередного импульса не успевает закрыться и поэтому, закрывшись уже после его окончания, остаётся в этом состоянии до следующего импульса. Регулятор переходит в аварийный «однополупериодный» режим работы с большой постоянной составляющей тока нагрузки. Чтобы предотвратить это явление, необходимо увеличивать длительность импульса управления до значения, гарантирующего открывание симистора в текущем полупериоде.

Схема регулятора тока

показана на рис.

4. Узел питания на схеме регулятора тока, ставший уже стандартным для подобных устройств [1], состоит из резистора R1, конденсаторов С1—СЗ, диодов VD1, VD2 и стабилитрона VD3. На резисторах R2—R5 и логических элементах DD1.1, DD1.2 реализован узел синхронизации с сетевым напряжением, схема которого взята из [2] с некоторыми модификациями. Элемент DD1.1 в моменты перехода мгновенного значения сетевого напряжения через ноль формирует на своём выходе короткие синхроимпульсы высокого уровня, элемент DD1.2 служит их повторителем.

Необходимую задержку открывания симистора VS1 относительно импульса синхронизации обеспечивает одновибратор [3] на логических элементах DD2.1 и DD2.2. Он запускается в момент окончания импульса положительной полярности, формируемого из синхроимпульса дифференцирующей цепью C4R7. По истечении выдержки, продолжительность которой определяется цепью R6R8C5, высокий уровень на выходе элемента DD2.1 сменяется низким. Для подготовки одновибратора к генерации следующего импульса конденсатор С5 разряжается через диод VD4.

Узел контроля состояния симистора на схеме регулятора тока, состоящий из резисторов R9—R12 и элементов DD1.3, DD1.4, аналогичен узлу синхронизации с сетевым напряжением. На выходе элемента DD1.4 низкий уровень присутствует только при ненулевом напряжении на симисторе — это означает, что он закрыт.
При условии, что импульс синхронизации с сетью закончился, формируемая одновибратором задержка истекла, а симистор закрылся, на выходе элемента DD2.3 будет установлен высокий уровень. Через открывшийся транзистор VT3 в цепи управляющего электрода симистора VS1 потечёт ток. Он прекратится, когда в результате открывания симистора указанное условие будет нарушено. Поэтому открывающий импульс всегда имеет длительность, необходимую и достаточную для правильной работы устройства.

Микросхемы К561ЛП2 и К561ЛЕ10 могут быть заменены аналогичными из серии 564 или импортными из серий 4000. При необходимости элементы DD1.2 и DD1.4 без ущерба для работоспособности регулятора тока можно исключить из схемы и использовать в других целях. Если применены микросхемы серии 164 или К176, вместо стабилитрона Д814Г желательно установить Д814Б, Д814В или другой с напряжением стабилизации около 9 В.

Диоды КД509А допускается заменять любыми маломощными кремниевыми. Такую же замену можно попробовать и для диода Д9Б в случае отсутствия другого германиевого. Вместо КТ315А по схеме регулятора тока подойдёт любой кремниевый транзистор структуры n-p-n малой или средней мощности с коэффициентом передачи тока не менее 50. Симистор VS1 должен быть установлен на теплоотвод, площадь которого зависит от максимального тока нагрузки.

Правильно собранный регулятора тока налаживания не требует. Возможно, для получения нужных пределов регулирования потребуется подобрать номиналы резисторов R6 и R8. При монтаже и эксплуатации регулятора тока следует помнить, что все его элементы находятся под сетевым напряжением.

ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков С. Симисторные регуляторы мощности. — Радио, 1996, № 1, с. 43—46.
2. Абрамский А. Симисторный регулятор с обратными связями. — Радио, 2002, № 4, с. 24, 25.
3. Самойленко А. Управляемый одновибратор. — Радио, 1999, № 5, с. 38, 39.

А. СТАРОВЕРОВ, г. Вологда
«Радио» №6 2012г.

Post Views: 1 618

В предварительном регуляторе источника питания с управлением на симисторах используется оптическая обратная связь

Добавление относительно эффективного предварительного регулятора на вход источника питания постоянного тока с последовательной стабилизацией минимизирует потери мощности, особенно при низких выходных напряжениях и больших токах. В типичных приложениях используются оптически изолированные драйверы TRIAC с импульсным управлением.

Эта идея реализует предварительный регулятор с использованием новой аналоговой цепи оптической обратной связи в сочетании со светодиодом и светозависимым резистором (LDR). При подключении к регулируемому источнику постоянного тока 24 В, 1 А линейный стабилизатор рассеивает менее 7 Вт.

Входной каскад источника постоянного тока представляет собой стандартный симисторный диммер, питающийся от сети 230 В, 50 Гц (рис. 1). LDR, подключенный через R8, имеет типичное сопротивление без освещения 1 МОм и сопротивление при полном освещении несколько кОм. Изменение эффективного сопротивления на резисторе R8 в сочетании с емкостью C1 создает возбуждение с уменьшенной амплитудой и фазовым сдвигом.

Когда этот привод превышает пороговое значение 30 В для DIAC (D2), срабатывает затвор TRIAC (Q2). Это эффективно контролирует угол проводимости источника питания с частотой 50 Гц, обычно от 20° (минимальный выход) до 170° (максимальный выход), что соответствует условиям без освещения и при полном освещении.

Управляемый симистором вход переменного тока для каскада импульсного источника питания (SMPS) генерирует переменный вход постоянного тока для каскада линейного регулятора, в котором используется LM117 (U1). R9 регулирует выходное напряжение от 2,5 до 24 В, а Q3 в сочетании с R11 обеспечивает защиту от короткого замыкания, которая ограничена 1,25 А. Условия запуска и легкой нагрузки. R8 отрегулирован так, чтобы обеспечить начальный запуск триака при не горящем светодиоде.

Сердцем этой конструкции является схема оптической обратной связи, состоящая из PNP-транзистора Q1, который управляет красным светодиодом, размещенным в темном корпусе, вместе с LDR. Делитель R5/R4 сравнивает напряжение на линейном регуляторе с напряжением прямого смещения диода D1, изменяя напряжение между эмиттером и коллектором Q1. Это изменение изменяет ток в светодиоде.

Увеличение тока светодиода увеличивает свет на LDR, уменьшая его сопротивление. Это увеличивает угол проводимости симистора, повышая постоянное напряжение на входе U1. Работа в замкнутом контуре с управлением по отрицательной обратной связи требует, чтобы ток через светодиод уменьшался при увеличении напряжения на U1.

На рис. 2 показаны результаты моделирования PSpice напряжения эмиттер-коллектор транзистора Q1 (Q1 _EC), когда напряжение на U1 увеличивается, в то время как V _Out фиксируется на уровне 5 В. При включении питания создается начальное напряжение постоянного тока. на входе U1 через R10, установив R8, чтобы обеспечить минимальный угол проводимости для симистора.

Q1 _EC показывает желаемое начальное увеличение, соответствующее увеличению освещенности, что приводит к моментальному увеличению напряжения предварительного регулятора до максимума. Отрицательный наклон в области управления с обратной связью возникает, когда освещенность уменьшается, а предварительный регулятор устанавливается на вход U1 номинально на 4–5 В выше V 9 .0017 Выход .

Вместо стандартной комбинации трансформатор-выпрямитель-фильтр с частотой 50 Гц в предварительно стабилизированном источнике питания в качестве промежуточного каскада используется полумостовой автоколебательный импульсный источник питания (рис. 3). SMPS уменьшает общий размер источника питания, обеспечивая при этом 1 А постоянного тока при выходе от 4 до 40 В при изменении входного переменного напряжения от 24 до 230 В.

Двухполупериодные D3-D6 и C6 выпрямляют и фильтруют переменное напряжение. от симистора и подать постоянное напряжение на транзисторы Q4 и Q5, соединенные с тотемным полюсом. Эта топология генерирует автоколебания в режиме жесткого переключения, генерируя прямоугольную волну с частотой, определяемой чередующимся положительным и отрицательным насыщением сердечника трансформатора.

При изготовлении T1, как показано, преобразователь работает на частоте от 10 до 50 кГц, частота увеличивается с увеличением входного напряжения и нагрузки. Диоды Шоттки D9-D12 и конденсатор C7 выпрямляют и фильтруют выходной сигнал, обеспечивая вход постоянного тока для каскада линейного регулятора.

Результаты экспериментов демонстрируют эффективность предрегулятора в источнике питания 24 В постоянного тока (рис. 4). Рассеиваемая схема составляет менее 7 Вт при нагрузке 1 А. Также показан КПД для SMPS и общей схемы. Этот метод также может быть применен к источникам питания с более высокими характеристиками.

Глобальный регулятор напряжения / преобразователь напряжения на 30 А

Описание

Устройство обеспечивает подключенное оборудование на 120 В со стабильным напряжением, защитой питания и фильтрацией сети переменного тока, идеально подходит для использования с оборудованием A/V на 120 В при поездках в страны с 100 В, 220 В, сети 230В или 240В.

Предшественник P-3600 AR G, Furman AR-PRO, был незаменимым продуктом для многих профессиональных пользователей. Обновленная модель оснащена технологией регулирования True RMS от Furman (с использованием трансформатора/автоформирователя с тороидальной изоляцией со сверхнизким уровнем шума, сильноточных переключающих симисторов и микропроцессорного управления) для понижения или повышения входного напряжения. Устройство также предлагает эксклюзивные технологии Furman LiFT/SMP/EVS для защиты профессионального уровня и линейной фильтрации шума переменного тока.

Эти характеристики, наряду с выходной мощностью 30 А и широким диапазоном входного напряжения, делают P-3600 AR G уникальным решением среди других портативных стабилизаторов напряжения/стабилизаторов напряжения, а также надежной альтернативой типовым повышающим/ понижающие трансформаторы.

Технические характеристики

Время отклика: 1 наносекунда
Максимальный импульсный ток: 6500 ампер
Вход переменного тока: L-14, штыревой вход с поворотным замком (соединитель для крепления кабеля с поворотным замком входит в комплект)

Другие характеристики

Общий

Защита от переменного тока

Фильтрация

Информация о доставке