Leistungsregler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regler für Strom, Spannung, Leistung

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Das unten beschriebene Gerät dient zur reibungslosen Steuerung der Leistung einer Last, bei der es sich um eine Glühlampe, einen elektrischen Lötkolben oder einen Kollektormotor handeln kann. Die Besonderheit des Reglers besteht darin, dass er eine Last mit einer Leistung von weniger als 0,5 W steuern kann. Herkömmliche Triac- und Trinistor-Phasenregler können bei einer Last von weniger als 5...15 W selten richtig arbeiten.

Das Diagramm des vorgeschlagenen Phasenleistungsreglers ist in Abb. dargestellt. 1. Über den Sicherungseinsatz FU220, die Induktivität L1 und den leistungsstarken Hochspannungs-Triac VS1 wird der Last eine Netzwechselspannung von 1 V zugeführt. Die Öffnungsphase des Triac hängt von der Position des Motors des variablen Widerstands R11 ab: Je niedriger sein eingeführter Widerstand, desto früher öffnet der Triac in jeder Halbwelle der Netzspannung und desto größer ist die der Last zugeführte Leistung.

Reis. 1. Schema eines Phasenleistungsreglers (zum Vergrößern anklicken)

Ein Analogon eines Niederspannungs-Dinistors wird aus den Transistoren VT3-VT5 und den Widerständen R10, R12 zusammengesetzt. Wenn die Spannung am Kondensator C2 mehr als 9 V beträgt, beginnt Strom durch den Emitterübergang des Transistors VT4 zu fließen, der im reversiblen Durchbruchmodus arbeitet, wodurch die Transistoren VT3, VT5 lawinenartig öffnen und der Kondensator C2 entladen wird der Strombegrenzungswiderstand R8 und der Emitterübergang des Transistors VT1. Die Hochspannungstransistoren VT1, VT2 sind nach einer Schaltung ähnlich einem SCR mit geringer Leistung und niedrigem Haltestrom angeschlossen. Wenn der Kondensator C2 über die offenen Transistoren VT3, VT5 entladen wird, öffnen sich die Transistoren VT1, VT2 wie eine Lawine und der Strom im Stromkreis der Steuerelektrode des Triac VS1 steigt stark an. Dadurch öffnet es sich und die Last wird mit Versorgungsspannung versorgt. Wenn seine Leistung relativ gering ist, schließt der Triac und die Last wird über die offenen Transistoren VT1, VT2, den Strombegrenzungswiderstand R4 und die Dioden der Gleichrichterbrücke VD5 mit Spannung versorgt. Wenn der Schieberegler des Widerstands R11 auf die minimale Widerstandsposition eingestellt ist und der Last maximale Leistung zugeführt wird, ist die effektive Spannung an der Last 2,5 V niedriger als die Netzspannung.

Die meisten Geräteteile werden auf einer Montageplatte mit den Maßen 36x25 mm (Abb. 2) platziert, die Montage erfolgt beidseitig. Im Design können Festwiderstände MLT, S1-4 und andere verwendet werden, auch für die Oberflächenmontage. Widerstand R4 besteht aus vier parallel geschalteten Widerständen der Größe 1206 (Oberflächenmontage) mit einem Widerstand von 1 kOhm. Variabler Widerstand R11 – jeder kleine Widerstand mit einem Widerstand von 330–470 kOhm mit einer linearen Abhängigkeit des Widerstands vom Drehwinkel des Motors. Der Kondensator C1 ist ein Hochspannungs-Keramikkondensator, C2 ist ein Oxid-, Keramik- oder Kleinfilmkondensator. Seine Kapazität ist so gewählt, dass die der Last zugeführte minimale effektive Wechselspannung zwischen 30 und 50 V liegt. Wenn die Kapazität dieses Kondensators zu groß ist und der maximale Widerstandswert des Widerstands R11 erreicht ist, wird eine Glühlampe an den Ausgang des angeschlossen Gerät, da eine Last blinken kann.

Reis. 2. Geräteplatine

Die Dioden 1N914 können durch eine der Dioden 1 N4148, 1SS244, KD521A-KD521D, KD522A, KD522B, die Diodenbrücke KTs407A - Brücke Kts422G oder aus vier Dioden mit einem Durchlassstrom von 1 A und einer Sperrspannung von mindestens 600 V (1 N4007) ersetzt werden , KD243D, K D247D). Anstelle der L-383SGWT LED (im flachen Gehäuse) eignet sich jedes andere Allzweck-Dauerlicht, vorzugsweise mit erhöhter Lichtausbeute. Die Helligkeit dieser LED ändert sich abhängig von der Position des Schiebers des Widerstands R11, auch ohne Last.

Anstelle des Hochspannungstransistors BF420 können Sie BF393, MJE340, KF13001, MJE13001, MPSA-42,2N6517 und anstelle von BF421 - BF493, MJE350, 2N6520 verwenden. Die Transistoren 2SC3199 können durch alle Transistoren der Serien 2SC2787, 2SC3488, 2SD1020 sowie KT315 und KT358 ersetzt werden, und der Transistor 2SA1048 kann durch alle Serien 2SA1150, 2SA1378 und KT361 und KT209 ersetzt werden. Möglicher Ersatz des BT138-800 Triac - MAC320A8FP MAC320A6FP MAC320A10FP, MAC228-6FP, MAC228A6FP, MAC228-8FP, MAC228A8FP, MAC212A8FP, MAC212A10FP. Der Triac arbeitet ohne Kühlkörper. Die Drossel L1 ist eine kleine industriell hergestellte Drossel mit einem Wicklungswiderstand von nicht mehr als 0,1 Ohm.

Nach Prüfung der montierten Platine auf Funktionsfähigkeit wird die Anlage beidseitig mit Lack beschichtet (Sie können XB-784-Lack verwenden). Als Grundlage des Entwurfs verwendete der Autor ein Miniaturgehäuse mit den Maßen 55x28x20 mm (ohne hervorstehende Steckerstifte) eines Ladegeräts für mobile Multimediageräte (Abb. 3). Der Sicherungseinsatz FU1 wird zwischen die Pins des Netzsteckers gesteckt. Dort ist auch der Kondensator C1 verbaut, auf den eine Isolierhülle aufgesetzt ist. Die HL1-LED wird mit Quintol-Kleber auf die Innenfläche der oberen Gehäuseabdeckung geklebt. Der variable Widerstand R11 ist an der Seitenwand des Gerätegehäuses montiert. Auf den Widerstandsschaft wird ein Griff aus Isoliermaterial gesteckt, das Metallgehäuse bleibt unbeschaltet. Wenn im Gerätegehäuse genügend Platz vorhanden ist, können Sie einen variablen Widerstand in Kombination mit dem Netzschalter verwenden.

Reis. 3. Die Grundlage des Designs

Durch eine leichte Änderung des Designs können Sie mit einem solchen Regler eine Last mit einer Leistung von bis zu mehreren Kilowatt steuern. Dazu wird der Triac VS1 auf dem Kühlkörper montiert und der Sicherungseinsatz sowie der Überspannungsschutz auf den der Belastung entsprechenden Maximalstrom ausgelegt. Um das vom Betriebsregler erzeugte elektrische Rauschen zu reduzieren, sollte ein fortschrittlicherer LC-Netzfilter verwendet werden.

Beim Einbau des Reglers in ein anderes Gehäuse ist zu beachten, dass alle seine Elemente unter gefährlicher Netzspannung von 220 V stehen. Daher müssen Maßnahmen getroffen werden, um eine versehentliche Berührung zu verhindern.

Autor: A. Butov

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