|
Оглавление
20 июля 2007, 18:18
Регулятор мощности широкого применения
Регулятор мощности широкого применения |
Под таким заголовком в журнале “Радио”, №7, 1998 г. была опубликована статья Ю. Нигматулина, в которой описывался регулятор с
несколько необычным способом регулирования мощности в нагрузке. Тринисторы, коммутирующие нагрузку, работали в
повторно кратковременном режиме. Такой режим характерен тем, что длительность цикла регулирования постоянна, а длительность
включения нагрузки и паузы изменяются, или, говоря иначе, изменяется скважность – отношение времени включения нагрузки к
длительности цикла регулирования. В вышеописанном варианте регулятора длительность цикла выбрана равной 45 с, а диапазон
плавного регулирования мощности в нагрузке — от 5 до 95%.
|
Помимо указанных, устройство обладает еще рядом интересных особенностей. Во-первых, если регулирующий резистор группы
А, то шкала регулятора получается линейной. Во-вторых, он относительно прост и при безошибочной сборке из исправных деталей не
требует налаживания.
|
Конструкцию регулятора можно еще заметно упростить, если узел, задающий скважность, выполнить не
на дискретных элементах (пяти транзисторах с задающими их режимы работы резисторами), а на таймере NE555 (КР1006ВИ1). Эта
микросхема идеальным образом подходит для использования в подобном регуляторе. Она имеет
мощный выход (до 200 мА), что позволяет ей управлять реле напрямую, без дополнительных усилителей, и требует
минимальное число внешних элементов. Схема регулятора, основанная на NE555, приведена на рис. 1.
|
 |
Длительность цикла регулирования определяется номиналами конденсатора С3 и резистора R1. В ряде
случаев (нагрузка с небольшой теплоемкостью, например, маломощный паяльник) ее необходимо выбирать
меньшей, чем в оригинале. В этом случае можно уменьшить номинал резистора до 51 кОм, а конденсатора
— до 47 мкф. Дальнейшее уменьшение постоянной времени приведет к снижению плавности регулирования.
|
Реле K1 необходимо выбрать так, чтобы оно надежно срабатывало при подаче на него напряжения 12 В. В
крайнем случае может подойти 15-вольтовое реле, но в этом случае нужно вместо VD1 использовать не 12-, а
15-вольтовый стабилитрон (дальнейшее увеличение напряжения ограничивается диапазоном допустимых напряжений микросхемы DD1).
|
Диоды VD4 и VD7 защищают тиристоры от подачи на них напряжения обратной полярности. Конденсаторы
С4 и С5 сокращают время срабатывания тиристоров в начале каждой полуволны, что позволило
повысить сопротивление резисторов R3 и R4 и, соответственно, снизить рассеиваемую на них мощность.
Резистор R1 должен быть с выключателем, который замыкает тиристоры при максимальной мощности. Если
регулятор управляет нагрузкой мощностью от 1 до 2 кВт, тиристоры нужно установить на радиаторы площадью не менее 100 см2.
|
Устройство может быть еще больше упрощено, если вместо тиристоров использовать симистор КУ208В(Г).
Правда, при этом несколько снижается максимальная мощность нагрузки (не более 1 кВт), и симистор нужно устанавливать на
радиатор уже при мощности нагрузки 500 Вт. Схема с симистором приведена на рис. 2.
|
Переключение симистора происходит в моменты, когда напряжение на выводах 2 и 6 достигает верхнего или нижнего пороговых
уровней. Если эти моменты будут привязаны к моментам перехода сетевого напряжения через нуль, это резко снизит уровень создаваемых
регулятором радиопомех и исключит большие импульсные токи через симистор. Схема, приведенная на рис. 3, позволяет осуществить подобную
привязку. Принцип ее работы поясняют эпюры напряжений, изображенные на рис. 4.
|
Отмечу, что приведенная на рис. 3 схема привязки момента переключения тиристора к переходу сетевого напряжения
через нуль может быть применена только с регулятором на рис. 2. Причиной этого ограничения является задержка срабатывания
реле, сопоставимая с периодом сетевого напряжения.
|
 |
От редакции. Для более четкого запирания симистора (рис. 2) между ним и нагрузкой нужно включить небольшую
индуктивность номиналом 3…4 мГн.
|
Автор: Илья Ефремов
Опубликовано в журнале Схемотехника
|
[88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] |
|
|