幅広い用途のパワーレギュレータ。スキーム、説明

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幅広い用途に対応するパワーレギュレータ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事の著者は、自分が提案する電子デバイスは、電気はんだこて先、電気ストーブ、電気オーブン、および熱慣性の高い他の同様の負荷の動作温度を制御するためにうまく使用できると主張しています。

提案されたデバイスは、断続モードで動作する負荷を切り替えるサイリスタの制御が容易であるという点で、「ラジオ」で以前に説明した同様の電力レギュレータとは異なります。このモードの特徴は、制御サイクルの継続時間は一定であり、負荷のスイッチオンと一時停止の継続時間は変化する、つまり、負荷のスイッチオン時間と負荷のスイッチオン時間の比率であるデューティサイクルが変化することです。調整サイクルの期間。問題のコントローラのバージョンでは、サイクル期間は 45 秒に選択され、負荷におけるスムーズな電力制御の範囲は 5 ～ 95% です。最大負荷電力は2kWです。

電力レギュレータ（図1）は、トランジスタVT2～VT5の対称マルチバイブレータ、トランジスタVT1のマルチバイブレータ電流アンプ、電磁リレーK1、および電子スイッチの機能を実行するサイリスタVS1およびVS2で構成されています。抵抗 R13 は、トランジスタ VT2 のコレクタ上の制御パルスのデューティサイクルを変更し、したがってコネクタ X1 に接続された負荷の電力を変更します。この場合、マルチバイブレータパルスの繰り返し周期はわずかに変化します。抵抗器 R12 および R14 は、可変抵抗器 R3 スライダの両端の位置でトランジスタ VT4、VT13 のベース回路の電流を制限します。

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ダイオードブリッジ VD3、過剰なネットワーク電圧を減衰する抵抗器 R7、整流された電圧のリップルを平滑化するコンデンサ C3 は、デバイスのトランスレス電源です。ツェナーダイオード VD4 は、トランジスタ VT25 が閉じ、コレクタ回路のリレー K28 が非励磁の場合、整流器出力の電圧を 1 ～ 1 V に制限します。

負荷の切り替えは、サイリスタ VS1.1、VS1.2 のトリガー回路のリレー K1 の接点 K1 と K2 によって実行されます。 VS1 サイリスタトリガユニットは、リレー接点 K1.1、抵抗 R3、コンデンサ C1、VD1 ディニスタ、および抵抗 R2、R1 によって形成され、VS2 サイリスタトリガノードは、K1.2 接点、R4 抵抗、C2 コンデンサ、VD2 ディニスタによって形成されます。および R5、R6 抵抗。

リレー巻線が非通電で接点 K1.1 と K1.2 が開いている場合、両方の SCR が閉じた状態になり、負荷の電力はゼロになります。トランジスタ VT1 が制御パルスによって開くと、リレー K1 が作動し、閉じた接点 K1.1 と K1.2 がサイリスタトリガー回路をオンにします。この瞬間から、サイリスタ VS1 は主電源電圧の正の半波、および VS2 - 負の半波を送信し始めます。

SCR VS1 は、コンデンサ C1 からの放電電流パルスによって開き、ディニスタ VD1 を通ってその制御電極に到達します。コンデンサ C1 は、ディニスタがオンになるまで、抵抗 R3 を介して主電源電圧で充電されます。抵抗 R2 は電流を制限します。抵抗器 R1 は、SCR VS1 を確実に閉じるために必要です。 SCR が開いている間、主電源電圧の半サイクルが終了するまで、SCR 両端の電圧降下はトリガ回路に影響を与えません。

SCR VS2 も同様に動作しますが、主電源電圧の負の半波を使用します。また、ディニスター VD1 のスイッチング電圧は約 20 V であるため、負荷は低レベルの干渉で同じ電圧でスイッチングし、同じ AC ネットワークから電力供給される他の電気機器の動作に顕著な影響を与えません。トランジスタ VT1 が閉じると、リレー K1 の巻線が消勢され、接点 K1.1 と K1.2 が開き、負荷がネットワークから切断されます。

次のマルチバイブレータ制御パルスが VT1 ベースに到着すると、負荷における電力制御のサイクルが繰り返されます。

レギュレータの動作原理は、図に示すタイミング図で説明されています。 2. 図 a は最小電力モードに対応し、図 b は最大電力モードに対応します。

幅広いアプリケーション向けのパワーレギュレータ

制御ユニットの部品は、片面フォイルグラスファイバー製の 110x42 mm のプリント基板に実装されています (図 3)。残りはブレッドボード上にあり (プリント基板は開発されていません)、その寸法は選択した部品の寸法によって決まります。酸化物コンデンサ - K50-6。抵抗 R7 は、それぞれ 10 kOhm の抵抗を持つ 7,5 つの直列接続された抵抗 PEV-2,2 または PEV-0,47 で構成されています。定格電圧が少なくとも400 Vの容量510 μFのコンデンサと交換します。抵抗0,5 kオーム36 Wの抵抗をこのコンデンサと並列に、コンデンサ-13オームと直列に接続する必要があります。同じ力の。可変抵抗器 R1 はグループ A の SP-XNUMX、残りは MLT です。

幅広いアプリケーション向けのパワーレギュレータ

VT5 - 静的ベース電流伝達係数が少なくとも 30 の任意の n-p-n シリコン構造。トランジスタ VT1 は、文字インデックスが B ～ G の KT815 または KT817 です。KU202N サイリスタ (VS1、VS2) の代わりに、KU202M、KU202K、KU202L が適しています。。リレー K1 - 動作電圧 47 V の RES24。

構造的には、レギュレータは加入者スピーカーのハウジング内に作成されます。ボリュームコントロールの代わりに可変抵抗器R13が取り付けられています。グループ A の場合、電力制御スケールは線形です。 SCR VS1、VS2 およびツェナーダイオード VD4 はフィン付きヒートシンクに取り付けられています。

エラーなく組み立てられたレギュレータは調整の必要がありません。機能を確認するには、電力 1 ～ 100 W の白熱灯をコネクタ X200 に接続する必要があります。抵抗器 R13「電源」のノブを回転させたときのランプの点灯時間とスイッチオン間の休止時間を変更することは、デバイスが適切に動作していることを示します。

3 年以上にわたり、説明したレギュレータの負荷は電気ストーブでしたが、そのバイメタル加熱温度レギュレータが故障しました。 4 日の平均稼働時間は XNUMX ～ XNUMX 時間ですが、全稼働期間中、故障は XNUMX つも発生せず、バイメタルサーモスタットの接点の問題は完全に解消されました。

著者: Yu.Nigmatulin、Novopetropavlovskoye 村、クルガン地域。

他の記事も見る セクションパワーレギュレーター、温度計、熱安定剤.

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