Transistor-Spannungsregler. Schema, Beschreibung

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Transistor-Spannungsregler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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In mehreren Ausgaben der Zeitschrift „Radioamator“ wurden Schaltkreise von Netzspannungsreglern auf Basis von Thyristoren veröffentlicht, allerdings weisen solche Geräte eine Reihe erheblicher Nachteile auf, die ihre Leistungsfähigkeit einschränken. Erstens führen sie zu erheblichen Störungen im Stromnetz, die sich häufig negativ auf den Betrieb von Fernsehgeräten, Radios und Tonbandgeräten auswirken. Zweitens können sie nur zur Steuerung einer Last mit aktivem Widerstand (elektrische Lampe, Heizelement) und nicht gleichzeitig mit einer induktiven Last (Elektromotor, Transformator) verwendet werden.

In der Zwischenzeit können alle diese Probleme leicht gelöst werden, indem ein elektronisches Gerät zusammengebaut wird, bei dem nicht ein Thyristor, sondern ein leistungsstarker Transistor die Rolle eines Regelelements übernimmt. Dies ist das Design, das ich vorschlage, und es kann von jedem, selbst einem unerfahrenen Funkamateur, mit minimalem Zeit- und Geldaufwand wiederholt werden. Der Transistorspannungsregler enthält wenige Funkelemente, stört das Stromnetz nicht und arbeitet an einer Last mit sowohl aktiver als auch induktiver Reaktanz. Damit lässt sich die Helligkeit eines Kronleuchters oder einer Tischlampe, die Heiztemperatur eines Lötkolbens oder Elektroherds, eines elektrischen Kamins, die Drehzahl eines Elektromotors, Ventilators, einer elektrischen Bohrmaschine oder die Spannung an der Transformatorwicklung einstellen.

Das Gerät verfügt über folgende Parameter: Spannungseinstellbereich von 0 bis 218 V; Die maximale Lastleistung hängt vom verwendeten Transistor ab und kann 500 W oder mehr betragen. Das Regelelement des Geräts ist der Transistor VT1 (siehe Abbildung).

Transistor-Spannungsregler

Der Diodenblock VD1-VD4 leitet diese Spannung je nach Phase der Netzspannung an den Kollektor oder Emitter VT1. Der Transformator T1 reduziert die Spannung von 220 V auf 5–8 V, die durch den Diodenblock VD6–VD9 gleichgerichtet und durch den Kondensator C1 geglättet wird. Der variable Widerstand R1 dient zur Einstellung der Steuerspannung und der Widerstand R2 begrenzt den Basisstrom des Transistors.

Die Diode VD5 schützt VT1 vor einer Spannung negativer Polarität, die seine Basis erreicht. Der Anschluss des Geräts an das Netzwerk erfolgt über einen XP1-Stecker. Die XS1-Buchse dient zum Anschluss der Last. Der Regler funktioniert wie folgt. Nach dem Einschalten der Stromversorgung mit dem Kippschalter S1 wird die Netzspannung gleichzeitig an die Dioden VD1, VD2 und die Primärwicklung des Transformators T1 angelegt. In diesem Fall erzeugt der Gleichrichter, bestehend aus einem Diodenblock VD6-VD9, einem Kondensator C1 und einem variablen Widerstand R1, eine Steuerspannung, die an die Basis des Transistors geht und diesen öffnet.

Liegt im Moment des Einschaltens des Reglers eine Spannung negativer Polarität im Netz an, fließt der Laststrom durch den VD1-Kollektor-Emitter-Kreis VT1-VD4. Durch Drehen des R1-Motors und Ändern der Steuerspannung können Sie die Größe des Kollektorstroms VT1 steuern. Dieser Strom und damit der in der Last fließende Strom ist umso größer, je höher die Regelstufe ist und umgekehrt. An der äußersten rechten Position des R1-Motors im Diagramm ist der Transistor vollständig geöffnet und die von der Last verbrauchte „Dosis“ des Stroms entspricht der Nenndosis. Wenn der R1-Schieber ganz nach links bewegt wird, wird VT1 gesperrt und es fließt kein Strom durch die Last. Durch die Steuerung des Transistors regulieren wir tatsächlich die Amplitude der in der Last wirkenden Wechselspannung und des Wechselstroms. Gleichzeitig arbeitet der Transistor im Dauerbetrieb, wodurch ein solcher Regler frei von den Nachteilen von Thyristorgeräten ist.

Design. Der Diodenblock, die Dioden, der Kondensator und der Widerstand R2 sind auf einer 55x35 mm großen Montageplatte aus 1-2 mm dicker Folienplatine montiert.

Folgende Teile können im Gerät verwendet werden: Transistoren KT840A,B (P=100 W), KT856A (P=150 W), KT834A,B,V (P=200 W), KT847A (P=250 W).

Wenn die Reglerleistung noch weiter erhöht werden muss, müssen mehrere Transistoren verwendet werden, indem die entsprechenden Anschlüsse verbunden werden. Wahrscheinlich muss der Regler in diesem Fall mit einem kleinen Lüfter für eine intensivere Luftkühlung von Halbleiterbauelementen ausgestattet werden.

Dioden VD1-VD4 Typ KD202R, KD206B oder andere kleine Dioden für Spannungen über 250 V und Strom entsprechend dem von der Last verbrauchten Strom.

Diodenblock VD6-VD9 Typ KTs405, KTs407 mit beliebigem Buchstabenindex. Diode VD5 - D229B,K,L oder eine andere für einen Strom von bis zu 1 A. Variabler Widerstand R1 Typ SP, SPO, PPB mit einer Leistung von mindestens 2 W. Festwiderstand R2 Typ BC, MLT, OMPT, S2-23 mit einer Leistung von mindestens 2 W. Oxidkondensator Typ K50-6, K50-16. Netzwerktransformator Typ TVZ-1-6 – von Röhrenradios und Verstärkern, TS-25, TS-27 – von Yunost TV, aber auch jeder andere Low-Power-Transformator mit einer Sekundärwicklungsspannung von 5-8 V kann erfolgreich eingesetzt werden. Sicherung FU1 auf Spannung 250 V und Strom entsprechend der maximal zulässigen Leistung des Transistors. Der Transistor muss mit einem Strahler mit einer Verlustfläche von mindestens 200 cm2 und einer Dicke von 3-5 mm ausgestattet sein.

Der Regler muss nicht angepasst werden. Bei ordnungsgemäßer Installation und wartungsfähigen Teilen funktioniert es sofort nach dem Anschließen an das Netzwerk.

Autor: D.A. Shandrenko, Kiew

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