Транзисторни регулатори на напрежението. Вие сте тук: Направи си сам схема на регулатор на напрежение
Направи си сам регулатор на напрежението
В тази статия ще проучим как направи го сампросто волтажен регулаторна единпроменлив резистор, постоянен резистор и транзистор. Какво е полезно за регулиране на напрежението на захранването или универсален адаптерза захранване на устройства.
И тъй като нашата схема е за начинаещи.
Нека разгледаме всички аспекти.
Първо, нека да разгледаме схемата на устройството. Можете да го видите по-долу, а можете да го увеличите, като кликнете върху него.
Започваме да сглобяваме, първо, за удобство чертежът може да бъде отпечатан. Разпечатваме 1 към 1. И изрязваме без картинки. Нанасяме върху текстолита от страната на фолиото. Така ще ни е по-лесно да очертаваме и пробиваме дупки.
След пробиване на дупки. Начертаваме следи върху текстолитното фолио с перманентен маркер.
Отрязваме останалата част от тестолита и пристъпваме към запояване на компонентите. Първо, запояваме транзистора, просто внимавайте - не бъркайте краката на транзистора на места (емитер и база).
След това инсталирайте 1k резистор, след което запоете 10k променлив резистор с жици. Можете да поставите друг резистор, веднага да запоите резистора без тези сополи, но моят резистор не позволи това и трябваше да го окача на проводниците ... Остава да запоявам 4 проводника към захранването и към изходите.
Да секатегория:
1 Домашни автомобили
Устройството и работата на контактно-транзисторния регулатор на напрежението PP-362
Ръст в броя и капацитета на потребителите на електроенергия от модерни автомобилидоведе до увеличаване на мощността на генератора. С увеличаване на мощността на генератора се увеличава големината на тока на неговото възбуждане, което трябва да бъде прекъснато от контактите на регулатора на напрежението. Въпреки това, с увеличаване на мощността на прекъснатия ток, контактите започват да горят по-силно и бързо се провалят. Поради това са разработени контактно-транзисторни регулатори, в които транзисторът играе ролята на контакти, които прекъсват тока на възбуждане, а контактите на регулатора на напрежението контролират само неговата работа.
Най-често срещаният контактно-транзисторен регулатор е релейният регулатор RR-362, използван с генератор променлив ток G-250 на автомобили Москвич, ГАЗ-5ЕА и техните модификации.
Контактно-транзисторният реле-регулатор PP-362 се състои от регулатор на напрежението RN и защитно реле RZ, които имат подобна конструкция и представляват реле с една двойка затварящи контакти. Подвижният контакт на двете релета (котвеният контакт) е електрически свързан с тялото (магнитопровода) на релето. В отделението, отделено от електромагнитните релета с преграда, разположена от вътрешната страна на капака, има транзистор G, монтиран на радиатор - месингова (или алуминиева) плоча и два диода D и D2.
Ориз. 1. Общ изглед на контактно-транзисторния реле-регулатор RR-362 със свален капак: RN - регулатор на напрежението, RZ - защитно реле, Dr - разделителен диод, T - транзистор, W, VZ и M - изходни клеми за свързване, съответно с възбуждането на намотката на генератора, ключа за запалване и земята на генератора
Резисторите са разположени в блока на електромагнитните релета под панела. Реле-регулаторът има три изходни клеми Ш, ВЗ, /И за връзка съответно с възбудителната намотка на генератора, контакта и "масата" на генератора. За да се ускори затварянето на контактите на регулатора на напрежението, се използва ускоряващ резистор Ry.
Регулаторът на напрежението включва транзистор T, електромагнитно реле на регулатора на напрежение PH, полупроводникови диоди D и Dg; резистори Ry, Ra, Rtk. Lb- Електромагнитното реле RN управлява транзистора. Неговата намотка PH0 е чувствителен елемент от веригата на регулатора, а NO контактите PH, свързани между положителния извод на регулатора VZ и основата на транзистора, управляват транзистора.
Токът на управление на транзистора (базов ток) е незначителен и по-малък от тока на възбуждане на генератора със стойността на усилването на транзистора (15 пъти). Напрежението на контактите също е незначително - 1,5-2,5 V. Поради това контактите на регулатора на напрежението при продължителна работа практически нямат износване. Термичната компенсация на регулатора на напрежението се осъществява от RTK резистор и арматурно окачване върху термобиметална плоча.
За защита на транзистора Т от късо съединение във веригата на намотката на възбуждане на генератора се използва защитно реле RZ, което има три намотки: основната RZo, броячът RZV, чийто магнитен поток е насочен към основната намотка и холдингът РЗу. Затварящите контакти РЗ са свързани чрез изолиращ диод Dr паралелно на контактите РН.
Ориз. Фиг. 2. Схема на контактно-транзисторния реле-регулатор RR-362: a - полумонтиран, 6 - разгърнат; RN - регулатор на напрежението, RZ - защитно реле, T - транзистор P217V, E, K, B - транзисторни изходи; емитер, колектор, база; Dg - гасителен диод D242, D, - блокиращ диод D242, Dr - изолационен диод D7Zh; Yau и Yad - ускоряващи и допълнителни резистори 4,5 и 62 ома, Rg - базов резистор на транзистора 42 ома; RTK резистор за температурна компенсация 12,5 ома; РН0 - намотка на регулатора на напрежението, 1240 оборота, 17 Ohm; P30 - основна намотка на защитното реле, 75 оборота; RZu - задържаща намотка на защитното реле, 950 оборота, 42 Ohm; RZshch - противонамотка на защитното реле, 1350 оборота, 76 Ohm; OB - възбуждаща намотка на генератора; S3, W, M - изходни клеми
Работата на регулатора на напрежението. Когато скоростта на ротора на мол генератора и Ur< UpH, электромагнитное усилие, создаваемое обмоткой РН0, недостаточно для преодоления усилия пружины, и якорь РН не притянут к сердечнику. Контакты РН разомкнуты, и транзистор Т открыт, так как имеется ток перехода эмиттер - база /g, определяемый резистором R6. Цепь тока базы следующая: клемма ВЗ, диод Д, эмиттер - база транзистора Т, резистор Rg, клемма М. При открытом транзисторе сопротивление E-C трансфере малък (части от ома), а токът на възбуждане преминава през намотката на възбуждане на OB генератора през клема 83 на веригата - диод D, - емитер - колектор на транзистора Т - намотка на защитното реле RZo - клема Ш на реле-регулатор - възбудителна намотка ОВ - "маса".
Когато PH контактите са затворени и транзисторът T е изключен, токът на възбуждане пада, напрежението на генератора намалява и PH контактите се отварят. След това целият процес се повтаря. Диодът Dg се използва за шунтиране на токовете на самоиндукция на възбудителната намотка на генератора, които възникват при превключване на транзистора Т. Това елиминира пренапреженията, опасни за транзистора.
Работа на защитното реле. В случай на късо съединение във веригата на възбудителната намотка на генератора към маса, противоположната намотка на RZ е късо. Неговият магнитен поток, насочен към магнитния поток на основната намотка RZ o, изчезва и магнитният поток на основната намотка, привличайки арматурата на релето, затваря контактите на RZ (при ток през основната намотка R30, равен на до 3,2-3,6 A). В същото време „+“ се прилага към основата на транзистора (подобно на затварянето на PH контактите), транзисторът е заключен, което го предпазва от повреда.
В същото време задържащата намотка RZu получава захранване през затворените контакти на защитното реле, което държи RZ контактите затворени, докато ключът за запалване бъде изключен и късото съединение бъде елиминирано. Реле-регулаторът ще бъде готов за работа само след отстраняване на късото съединение и повторно включване на ключа за запалване VZ. Разделителният диод Dr служи за предотвратяване на фалшиво сработване на защитното реле при затворени PH контакти.
Контактно-транзисторният реле-регулатор има по-дълъг експлоатационен живот и по-малко отклонения по време на работа от вибрационните реле-регулатори. Въпреки това, наличието на механична система за счупване електрическа верига(контакти, пружина, окачване на релейната арматура) и наличието на въздушни междини между арматурата и сърцевината на релето изискват системна проверка и настройка на регулатора по време на работа. Тези недостатъци липсват при безконтактните транзисторни регулатори на напрежението, използвани с генератора G-250 на автомобили ZIL-130 и GAZ-24 Volga.
Да сеКатегория: - 1 Домашни автомобили
Транзисторен регулатор на напрежението
В няколко броя на списание "Radioamator" бяха отпечатани схеми на тиристорни регулатори на мрежовото напрежение, но такива устройства имат редица съществени недостатъци, които ограничават техните възможности. Първо, те въвеждат доста забележими смущения в електрическа мрежа, което често се отразява неблагоприятно на работата на телевизори, радиоапарати, магнетофони. Второ, те могат да се използват само за контрол на натоварването активно съпротивление(електрическа лампа, нагревателен елемент) и не може да се използва едновременно с индуктивен товар (електродвигател, трансформатор).
Междувременно всички тези проблеми могат лесно да бъдат решени чрез сглобяване на електронно устройство, в което ролята на регулиращ елемент ще се изпълнява не от тиристор, а от мощен транзистор. Предлагам такъв дизайн и всеки, дори неопитен радиолюбител, може да го повтори, като същевременно харчи минимум време и пари. Транзисторният регулатор на напрежението съдържа малко радиоелементи, не пречи на електрическата мрежа и работи при натоварване както с активно, така и с индуктивно съпротивление. Може да се използва за регулиране на яркостта на полилей или настолна лампа, температурата на нагряване на поялник или електрическа печка, електрическа камина, скоростта на въртене на електродвигател, вентилатор, електрическа бормашина или напрежението на намотката на трансформатора. .
Устройството има следните параметри: обхват на регулиране на напрежението от 0 до 218 V; максималната мощност на натоварване зависи от използвания транзистор и може да бъде 500 W или повече. Регулиращият елемент на устройството е транзисторът VT1 (виж фигурата).
Диодният блок VD1-VD4, в зависимост от фазата на мрежовото напрежение, насочва това напрежение към колектора или емитера VT1. Трансформаторът T1 понижава напрежението от 220. V до 5-8 V., което се коригира от диодния блок VD6-VD9 и се изглажда от кондензатор C1. Променлив резистор R1 служи за регулиране на величината на управляващото напрежение, а резисторът R2 ограничава базовия ток на транзистора.
Диод VD5 предпазва VT1 от получаване на напрежение с отрицателна полярност към основата му. Устройството се свързва към електрическата мрежа с щепсел XP1. Гнездо XS1 се използва за свързване на товара. Регулаторът работи по следния начин. След включване на захранващия ключ S1 мрежово напрежениепристига едновременно на диодите VD1, VD2 и първичната намотка на трансформатора Т1. В този случай токоизправителят, състоящ се от диоден блок VD6-VD9, кондензатор C1 и променлив резистор R1, образува управляващо напрежение, който влиза в базата на транзистора и го отваря.
Ако в момента, в който регулаторът е включен, мрежата има напрежение с отрицателна полярност, токът на натоварване протича през веригата VD1-колектор-емитер VT1-VD4. Чрез завъртане на плъзгача R1 и промяна на управляващото напрежение можете да контролирате тока на колектора VT1. Този ток, а оттам и токът, протичащ в товара, ще бъде толкова по-голям, колкото по-високо е нивото на управление и обратно. При крайно дясно положение на двигателя R1 в диаграмата, транзисторът ще бъде напълно отворен и "дозата" електроенергия, консумирана от товара, ще съответства на номиналната. Ако плъзгачът R1 се премести в най-лявата позиция, VT1 ще бъде заключен и през товара няма да тече ток. Чрез управлението на транзистора ние всъщност регулираме амплитудата на променливото напрежение и тока, действащи в товара. В същото време транзисторът работи в непрекъснат режим, поради което такъв регулатор е лишен от недостатъците, присъщи на тиристорните устройства.
Дизайн. Диодният блок, диодите, кондензаторът и резисторът R2 са монтирани на платка с размери 55x35 mm, изработена от фолио текстолит с дебелина 1-2 mm.
В устройството могат да се използват следните части: транзистори KT840A, B (P=100 W), KT856A (P=150 W), KT834A, B, V (P=200 W), KT847A (P=250 W).
Ако мощността на регулатора трябва да се увеличи още повече, тогава трябва да се използват няколко транзистора чрез свързване на съответните им клеми. Вероятно в този случай регулаторът ще трябва да бъде оборудван с малък вентилатор за по-интензивно въздушно охлаждане на полупроводникови устройства.
Диоди VD1-VD4 тип KD202R, KD206B или всякакви други диоди с малък размер за напрежение над 250 V и ток в съответствие с тока, консумиран от товара.
Диоден блок VD6-VD9 тип KTs405, KTs407 с произволен буквен индекс. Диод VD5 - D229B, K, L или всеки друг за ток до 1 A. Променлив резистор R1 тип SP, SPO, PPB с мощност най-малко 2 вата. Фиксиран резистор R2 тип VS, MLT, OMPT, S2-23 с мощност минимум 2 вата. Оксиден кондензатор тип K50-6, K50-16. Мрежов трансформатор тип TVZ-1-6 - от лампови радиостанции и усилватели, TS-25, TS-27 - от телевизия Yunost, но може успешно да се използва всеки друг с ниска мощност с напрежение на вторичната намотка 5-8 V. Предпазител FU1 на напрежение 250 V и ток според максималната мощност на транзистора. Транзисторът трябва да бъде оборудван с радиатор с площ на разсейване най-малко 200 cm2 и дебелина 3-5 mm.
Регулаторът не се нуждае от настройка. При правилен монтаж и изправни части започва работа веднага след включване в мрежата.
За да регулирате в широк диапазон от мощност, е удобно да използвате модулация с ширина на импулса ( ШИМ).
Диаграмата не се нуждае от обяснение. Това е отделен драйвер за управление IGBTтранзистор. Самото управление е реализирано софтуерно. Въпреки това - KT940 не е най-добрият избор. Но каквото имах под ръка, го сложих. Работи, 2 kW електрическа фурнадърпа, транзисторът 40N60 е студен. Което се изискваше.
Има 3 опции в диаграмите по-горе. По-добре ми харесва този вдясно. И той и другият провериха, разликата между тях в управлението и надеждността. В ляво - при прилагане на логическа 1 (от порта, към анода на оптрона, не забравяйте да поставите токоограничаващ резистор! Да кажем 500 ома) 40n60 затваря. В регулаторната верига, която е в средата на променливото напрежение, напротив, тя се отваря. И все пак формата на импулс е по-добра. Q? - почти всяко поле, с ток най-малко 50mA. D1 - LED. Същото е желателно с ток поне 50mA. Друг вариант е да го шунтирате с резистор 20-50 ома. Транзисторите KT940 далеч не са най-добрият избор, в тази схема те работят почти до краен предел. Препоръчително е да поставите KT815, KT817. Ами аз ги нямам.
Най-дясната версия на схемата - намалено забавяне при преходни процеси. Заради ПОС. Добавени са и защитни диоди. Въпреки че в самия IGBT има диод, вяра му няма. Дублаж за всички.
За захранване на веригата се използва външен източник (имам 16v, преустроено зарядно за мобилен телефон).
По-долу има снимка на устройството с натоварване от 30 ома (при 300v на моста това е 3 kW мощност). Същото работи и почтине загрява.
И вие можете да направите най-простата схема, с триак и оптрон. Например така:
Подходящ като оптичен триак: MOC3023, MOC3042, MOC3043, MOC3052, MOC3062, MOC3083 и др. Но за всеки случай вижте листа с данни. Управляем триак: например от серията BT138-600, BT136-600 и др.
Когато използвате триак, трябва да сте подготвени за външния вид значителна намеса(ако товарът е мощен, индуктивен и управляващ елемент ( MOC xxxx) без Преминаване през нулата). Все пак е желателно да държите триака включен за четен брой полупериоди. В противен случай започва да "изправя" тока в мрежата. И това е неприемливо (виж GOSTs).
Самата PWM се прави програмно, управление на LPT-порт, след това галванична изолация с помощта на оптрон (на диаграмата 4N25, но всъщност 4N33). Диаграмата не показва резистор между оптрона и изхода на LPT порта 510 ом.
Част от кода на indo в C++:
A_tm_pow=(y_tm_pow*pow_shim)/100; b_tm_pow=y_tm_pow-a_tm_pow; // основен PWM контур за (i=0; i В няколко броя на списание "Radioamator" бяха отпечатани схеми на тиристорни регулатори на мрежовото напрежение, но такива устройства имат редица съществени недостатъци, които ограничават техните възможности. Първо, те са input0n,"en":["YL41FPH_H-s","fYSeVCtK6fE","00-fB9E2v40","JRjGFjnD9Wo","w8D8GrgHKfM","0uM6MsWA-CU","fYSeVCtK6fE","Y4NL4zdvaHw", " Adm9kqvP3b8"],"de":["qfS_Y60WdLE","uk-4vsS_ZAc","j6X2n7WMGOw"],"es":["SSbHCadxdpY","sFlwgdQw_nE","SSbHCadxdpY","03DfI9r63mM","4VwPsQ4CPRQ", " 03DfI9r63mM","qfW8hAMe_44","sFlwgdQw_nE","1QeikGzeV_8","03DfI9r63mM","hUH6vtLLdcI"],"pt":["4VwPsQ4CPRQ","4gu_V4NS9Ps","V4Yluy6bu2w","4VwPsQ44CPRQ","4VwPsQ4CVCPRQ", 4VwPsQ4CPRQ", ","BlwAKj8Y7MI","V4Yluy6bu2w","820VUzYJDDg","4VwPsQ4CPRQ"],"fr":["uouZ7OixVmU","uouZ7OixVmU","c2WDbTCrCuw","ot9aNy_Pm3Q","7Y0JY2Jp4J4 ]," it":["J7Z291vc1Dc","SN1cT59abG8","J7Z291vc1Dc","SN1cT59abG8","SN1cT59abG8","SN1cT59abG8","SN1cT59abG8"],"bg":["2ja5bSFpAo0","3LeF4iKu_v8"," 4B5l9vJOHjI"] ,"cs":["3LeF4iKu_v8","u_0DIqr38yE","cjYXxv0XiAE"],"pl":["ODQubiRWw28","m7W9gGyYmIA","Uqdqj9U1V2I","hg7FTzWSi9E","NUuLma9HedQYrU"," ,"m7W9gGy ","ODQubiRWw28","J_YrgP8HEdQ","ODQubiRWw28"],"ro":["qRNLnzh2dCU","GSzVs7_aW-Y","Te5YYVZiOKs","WcMHhv0duuo" ,"9gAwJ4bFFjc","l_CHew1mhHI","Rq-1PwTJvNc"],"lt":["jn24G2KFpQQ"],"el":["vOfX5V-dAqA"])