Вдосконалення регулятора потужності. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Вдосконалення регулятора потужності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

Коментарі до статті

Понад 15 років я використовував пристрій, описаний у статті С. Лукашенка "Регулятор потужності, що не створює перешкод" ("Радіо", 1987 № 12, с. 22, 23), для регулювання потужності електронагрівача коптильні. Загалом непогана конструкція, але, на жаль, не позбавлена недоліків.

По-перше, через навантаження протікає пульсуючий струм, а це означає, що живити від регулятора можна тільки активне навантаження. По-друге, в деяких положеннях перемикача SA1 через навантаження протікає непарне число напівперіодів струму, що негативно впливає на навантаження індуктивного характеру, включену в мережу. По-третє, виявилася недостатня надійність пристрою: кілька разів виходила з ладу мікросхема K176J1E5.

Причин дві: перевищення напругою тактової частоти на входах елемента DD1.1 напруги живлення (на величину падіння напруги на діоді VD4), що не рекомендується, та "обрив" у вхідному ланцюзі елемента DD1.4 (висновок 8) при перемиканні потужності - на час прольоту рухомого контакту перемикача SA1 цей висновок "повисає" у повітрі, що неприпустимо. До недоліків також слід віднести відсутність індикації включення регулятора в мережу (кілька разів спричиняє несправність мережного подовжувача) і досить велике власне споживання струму: на діодному мосту VD5-VD8 і резисторі R1 розсіюється значна потужність. Зрештою, обмеження потужності навантаження значенням 2 кВт не дозволяє використовувати регулятор у багатьох випадках, що мають місце на практиці.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Для усунення названих недоліків схему було перероблено (рис. 1). Блок живлення удосконаленого пристрою виконаний безтрансформаторним з баластним конденсатором C1, резистор R3 обмежує на безпечному для діодного мосту VD2-VD5 рівні імпульси струму, що виникають при включенні пристрою в мережу. Випрямлену напругу стабілізується параметричним стабілізатором на стабілітроні VD6. Включення послідовно з ним світлодіода HL1 дозволило ввести індикацію включення, "заощадивши" при цьому струмообмежуючий резистор і кілька міліампер вихідного струму малопотужного блоку живлення. Конденсатори C2 і C3 - фільтруючі (C2 усуває низькочастотну складову випрямленої напруги, С3 - високочастотну, а також комутаційні перешкоди в ланцюгах живлення, що виникають під час роботи цифрових мікросхем). Зниження споживаного струму (порівняно з прототипом) дозволило зменшити ємність оксидного конденсатора C2.

На резисторах R1, R2 та стабілітроні VD1 виконаний формувач тактових імпульсів частотою 50 Гц (на відміну від прототипу, в якому їх частота дорівнює 100 Гц). Через цей ланцюг здійснюється також розрядка конденсатора C1 при відключенні пристрою від мережі, що підвищує електробезпеку пристрою. Амплітуда тактових імпульсів майже на 2 В (падіння напруги на світлодіоді HL1) менше напруги живлення. Тригер Шмітта на елементах DD.1 та DD1.2 покращує форму тактових імпульсів (рис. 2, діаграма 1).

Удосконалення регулятора потужності
Рис. 2

Двійково-десятковий лічильник з дешифратором DD2 спрацьовує по фронту тактових імпульсів, формуючи на виходах позитивні імпульси тривалістю, що дорівнює періоду напруги, зрушені один щодо іншого на тривалість періоду. RS-тригер на елементах DD1.3 та DD1.4 спрацьовує по фронту вхідних імпульсів. При появі на виході лічильника 0 DD2 високого рівня (рис. 2, діаграма 2) RS-тригер перемикається, і на його виході (діаграма 4) з'являється такий же рівень. При цьому відкривається транзистор VT1, включається випромінює діод оптосимістора U1, і він переходить у провідний стан. В результаті почергово відкриваються включені зустрічно-паралельно тиристори VS1 і VS2: перший пропускає в навантаження позитивні напівхвилі мережевого струму, другий - негативні (діаграма 5). Тиристори відкриті до тих пір, поки високий рівень не з'явиться на виході лічильника DD2, з яким з'єднаний рухомий контакт перемикача SA1 (наприклад, на виході 3 - діаграма 3). На фронті цього імпульсу RS-тригер вимикається, і струм через навантаження припиняється. Введення резистора R6 дозволило уникнути роботи елемента DD1.4 з "висимим" входом.

Перемикання тиристорів відбувається в моменти, коли амплітуда напруги мережі не перевищує 10 В, при цьому мінімальні перешкоди. При встановленні перемикача SA1 у положення "100%" RS-тригер не перемикається, тиристори відкриті весь час і на навантаженні виділяється повна потужність.

При будь-якому положенні перемикача SA1 через навантаження проходить парне число напівперіодів струму, чим виключається поява його постійної складової. Це, а також застосування двох зустрічно-паралельно включених тиристорів дозволило збільшити потужність навантаження до 4 кВт, що достатньо для побутових цілей. Протікання через навантаження змінного струму дозволило вмикати в розетку XS1 як активну, а й індуктивну навантаження. Наприклад, використовуючи понижувальний трансформатор, регулювати потужність низьковольтного навантаження - електронащувача, пасічного ножа для розкриття сотів і т. п. (раніше для цієї мети доводилося застосовувати громіздкий і важкий ЛАТР), а підключивши до пристрою вентилятор, регулювати частоту обертання його електродвигуна ( напруги він розганяється, під час пауз – гальмується, в результаті частота обертання знижується).

При виготовленні пристрою було використано друковану плату (рис. 3 у згаданій статті), з якою були демонтовані деталі R1, VD1-VD4, C1.

Деталі, що знову вводяться, розміщені на фрагменті універсальної макетної плати розмірами 20x55 мм, яка встановлена вертикально на місці демонтованих деталей. Тиристори VS1, VS2 змонтовані на тепловідводах з площею поверхні, що охолоджує, 150 см2. Діоди VD7 та VD8 припаяні безпосередньо до їх висновків.

Конденсатор С1 - плівковий помехоподавляющий, його можна замінити двома включеними послідовно конденсаторами К73-17 ємністю 0,47мк з номінальною напругою 630, резистори R1 і R3 - МЛТ-0,5, інші - будь-якого типу.

Струм спрацьовування оптосимістора не повинен перевищувати 10 мА, а допустима напруга, що комутується, - не менше 500 В (цим вимогам відповідають MOC3052, MOC3053, MOC3062, MOC3063, MOC3082, MOC3083).

Налагодження пристрою не потребує.

Удосконалений регулятор потужності експлуатується понад п'ять років, доки його роботою задоволений.

Автор: К. Мороз

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Революційний смартфон від Nokia 01.04.2012

Nokia поступово намагається надолужити втрачене і знайти нове місце на ринку зі своїми смартфонами серії Lumia. Крім розширення асортименту, компанія має намір робити ставку на інноваційні рішення. Як заявив у своєму недавньому інтерв'ю фінській газеті Kauppalehti голова дизайнерського підрозділу Nokia Марко Ахтісаарі (Marko Ahtisaari), зараз компанія працює над створенням нового революційного смартфона, який не залишить конкурентам жодного шансу.

Головний дизайнер Nokia заявив, що інтерфейс Apple iOS на iPhone занадто слабкий і заплутаний. "Дорога з кухні до їдальні завжди пролягає через парадний вхід", - озвався він про продукт одного з найбільших конкурентів. Разом з тим, операційні системи на кшталт Symbian та Android він описав як "лялькові будиночки" з меблями, які можна взяти та переставити. А інтерфейс Windows Phone, як і слід було очікувати, Ахтісаарі описав як найбільш природний. Новий революційний смартфон відправить цю систему ще далі у майбутнє.

Подробиць щодо нового пристрою він поки що не наводить, проте на основі інтерв'ю можна зробити деякі припущення: керувати смартфоном можна буде, не згинаючи його корпусу і навіть не торкаючись дисплея. Найімовірніше, маються на увазі деякі аналоги контролера руху MS Kinect та голосового інтерфейсу Apple Siri. Конкретні плани щодо виведення технологій на ринок та появи заснованого на них продукту поки не уточнюються.

Інші цікаві новини:

▪ Нейтрино трансформували

▪ Вчені вживили чіп у мозок

▪ Здвоєні світлодіоди

▪ Плавання покращує словниковий запас дітей

▪ Смартфон Samsung для людей з вадами зору

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіо та відеоспостереження. Добірка статей

▪ стаття Очні хвороби. Конспект лекцій

▪ статья Який винахід 20 століття японці вважають найважливішим? Детальна відповідь

▪ стаття Збір посуду зі столів. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Вогні, що біжать на світлодіодах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття УКХ конвертер на 144 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт