干渉パワーレギュレータはありません。スキーム、説明

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無干渉パワーレギュレーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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従来の回路に従って組み立てられたSCRパワーレギュレータには、高周波干渉の原因となるという重大な欠点があります。干渉に対処するために、SCR が開いた後の電流増加率を下げるために LC フィルタがよく使用されますが、サイズが大きくなり、レギュレータの設計が複雑になります。干渉に対処するもう XNUMX つのより有望な方法は、主電源電圧がゼロを超えた瞬間に SCR を切り替えることです。

干渉を生じない非常に単純な電力レギュレータの回路を図 1 に示します。

図1（クリックすると拡大）

このレギュレータは、10% の分解能で公称値の 10 ～ 100% までの 10 段階の負荷電力調整用に設計されています。その動作原理は、図 2 に示すタイミング図で示されています (グラフ 1 ～ 4 はデジタル CMOS マイクロ回路のレベルに対応します。グラフ 5 のパルス振幅は 200 * 21 2/XNUMX V です)。

デコーダ DD2 を備えた 0 進 1.3 進カウンタは、電源電圧の周期の半分に等しい持続時間 T の正のパルスを出力で生成し、一方が他方に対して時間 T だけシフトされます。出力 1.4 にハイレベルが現れるとすぐに、このカウンタの場合、DD1.4、DD1 の要素に組み立てられた RS フリップフロップを単一状態 (要素 DD1 の出力でハイレベル) にインストールします。これにより、電流アンプのトランジスタ VTXNUMX、その後にサイリスタ VSXNUMX

サイリスタは、SA2 スイッチスライダが接続されているカウンタ DD1 の出力にハイレベルが現れるまでオープンになります。この時点で、RS トリガー DD1.3、DD1.4 が切り替わり、SCR VS1 が閉じます。したがって、負荷で放出される電力は、RS トリガの出力におけるパルスのデューティサイクルに反比例し、デューティサイクルはスイッチ SA1 によって調整できます。図 2 の信号のタイミング図は、スイッチが「30%」位置にある場合を示しています。

干渉のないパワーレギュレータ
Pic.2

スイッチ SA1 が「100%」位置に設定されている場合、RS フリップフロップは切り替わらず、常に状態 1 に留まり、SCR は常に開いており、全電力が負荷に放出されます。

回路 R1VD1VD2VD3R2 は、主電源電圧がゼロを超えるとパルスを生成します。これらのパルスはカウンタ DD2 をクロックします。要素 DD1.1 および DD1.2 に組み込まれたシュミットトリガーは、これらのパルスの形状を改善します。ツェナーダイオード VD1 および VD2 は、レギュレータにノイズ耐性を提供し、メーター DD2 の誤ったスイッチングを防ぎます。 VD4C1C2 回路はレギュレータの電源電圧を生成します。

このレギュレータは動作音が静かで、従来の電力レギュレータに固有の欠点がありません（欠点は、負荷電力が減少したときのレギュレーションの不安定性に関連しています）。

説明した電力調整器は、はんだごてのこて先、電気ストーブ、電気オーブン、およびその他の同様の負荷の動作温度を調整するために使用できますが、白熱灯の明るさの制御には使用しないでください。実際には、レギュレータ負荷の電流のスイッチング周波数が比較的低い (10 Hz) ため、ランプが点滅します。

レギュレータ部品のほとんどはプリント基板上に実装されています（図3）。ボードは厚さ 1,5 mm のフォイルグラスファイバーラミネートで作られています。

干渉のないパワーレギュレータ
Pic.3

レギュレータはコンデンサ C1-K50-6、C2-KM-6、またはその他のセラミックを使用します。抵抗 R1-C5-16T、残りは MLT です。スイッチ SA1 -P2G-3-10P1N。依存固定のある P2K スイッチを使用できます。 D223B ダイオードは任意のシリコンに置き換えることができ、KT312B トランジスタは 50 を超える静電流伝達係数を持つ任意のシリコン npn 構造に置き換えることができます。KU202M の代わりに、サイリスタ KU202K、KU202L、KU202N が適しています。負荷電力が 300 W を超える場合は、整流ダイオード VD5 ～ VD8 とサイリスタ VS1 をヒートシンクに取り付ける必要があります。ただし、電力は 2 kW を超えてはなりません。最大 60 W の負荷電力では、D233B ダイオードを D237B、D237Zh に置き換えることができます。

正しく組み立てられたレギュレーターは調整の必要がありません。電力 40 ～ 60 W の白熱灯を負荷として接続することで、その機能を確認できます。スイッチ SA1 を連続的に動かすたびにランプの平均輝度が均一に変化することは、レギュレーターが正しく動作していることを示しています。

他の記事も見る セクション電流、電圧、電力のレギュレーター.

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