Регуляторы переменного напряжения на транзисторах схемы. Регулятор сетевого напряжения
Для регулировки в широких приделах мощности удобно использовать широтно импульсную модуляцию (ШИМ ).
Схема в пояснениях не нуждается. Это драйвер с развязкой, для управление IGBT транзистором. Само управление реализовано программно. Однако - КТ940 не лучший выбор. Но что было у меня под рукой - то и поставил. Работает, 2 Квт электрическую плитку тянет, транзистор 40N60 холодный. Что и требовалось.
Чтобы сравнить принцип каскадов питания других материнских плат, мы по-прежнему будем демонстрировать принцип подключения одних и тех же каскадных контроллеров управления выпрямителем в обычном режиме. Типичное подключение подающих каскадных контроллеров в простом режиме.
С другой стороны, меньшее количество элементов питания означает их более высокую текущую нагрузку и, возможно, худшие возможности для дренажа отработанного тепла из общей меньшей площади контакта. На первый взгляд, с точки зрения будущего пользователя можно было бы сказать, что первый вариант энергетического каскада с активными элементами в дублированном режиме будет более подходящим для материнской платы для синхронизации высокопроизводительных процессоров. Поэтому необходимо всегда знать параметры этих силовых транзисторов для оценки качества и производительности конкретного каскада питания.
На схемах выше 3 варианта. Самый правый мне нравится больше. И тот и другой проверил, разница между ними в управлении и надежности. У левого - при подаче логической 1 (с порта, на анод оптопары, не забудьте поставить токоограничивающий резистор! скажем в 500ом) 40n60 закрывается . В схеме регулятора который посередине переменного напряжения - наоборот, открывается. Еще форма импульса получше. Q? - практически любой полевой, с током не менее 50ма. D1 - светодиод. То же желательно с током не менее 50ма. Еще вариант - зашунтировать его резистором, 20-50ом. Транзисторы КТ940 - даалеко не лучший выбор, в этой схеме работают практически на пределе. Желательно поставить КТ815, КТ817. Ну у меня их нет..
Цель этого осознания заключалась, среди прочего, в том, чтобы предотвратить ложное впечатление о том, что каскад электропитания и обычное количество нативных каскадных фаз всегда пропорциональны количеству катушек, расположенных поблизости. Это часто используется для обозначения количества фаз питания, но в настоящее время его можно использовать только с самыми дорогими моделями материнских плат.
Если предыдущее упрощенное описание каскада электропитания кажется неточным или непонятным, не стесняйтесь говорить в дискуссии по статье. Так много для обсуждения, и давайте посмотрим на внешний вид летних игровых комплектов высокого класса. Цены были обновлены в течение последней недели августа и могут немного отличаться. Чтобы узнать текущую цену, обратитесь к отдельным элементам, скрытым под кнопкой, с помощью значка корзины покупок.
Самый правый вариант схемы - уменьшена задержка в переходных процессах. Из за ПОС. Так же добавлены защитные диоды. Хоть и в самом IGBT стоит диод, но веры ему нет. Продублировал на всякий.
Для питания схемы используется внешний источник (у меня 16в, переделанная зарядка от мобильника).
Ниже фотографии устройства с работой на 30 ом нагрузку (при 300в. на мосту это, 3Квт мощности). То же работает и почти не греется.
Выходное напряжение может управляться двумя резисторами или фиксированным и регулируемым резистором. Потенциометр используется только как переменный резистор. Выходной ток измеряется и контролируется низким уровнем шума. Контур регулирования напряжения использует классические регуляторы напряжения. Единственная разница заключается в использовании внешней отрицательной обратной связи, приводящей к изменчивости.
Детали подключения схемы управления. Температура переходного процесса может в течение короткого времени привести к необратимому разрушению микросхемы стабилизатора. Для более крупного охлажденного охлаждения необходимо обеспечить охлаждение, которое является дорогостоящим, большим и очень проблематичным. Производитель включил тепловую защиту в стабилизатор в сочетании с ограничениями тока.
А можно обойтись простейшей схемой, с симистором и оптопарой. Например такой:
В качестве оптического симистора подойдет: MOC3023, MOC3042, MOC3043, MOC3052, MOC3062, MOC3083 и т.п. Но на всякий случай ознакомтесь с даташитом. Управляемый симистор: например из серии BT138-600, BT136-600 и т.д.
Регулирование напряжения и тока. Некоторые типичные значения для регулирования напряжения приведены в таблице ниже. Если контакты 5 и 2 подключены, предел тока отключается, и цепь подает максимальный ток, ограниченный только внутренней защитой от перегрузки по току и тепловым предохранителем.
Производитель заявляет, что особое внимание уделяется регулирующему дренажу для обеспечения функционирования схемы в качестве источника тока для высокого выходного импеданса. Если выше, используйте обычную проводку для управления напряжением транзистора и стабилитронов. Последняя цифра представляет собой практическую схему управления напряжением и током, например, в лабораторном источнике. Текущее ограничение не является линейным, но это не имеет большого значения.
При применении симистора нужно быть готовым к появлению значительных помех (если нагрузка будет мощная, индуктивная и управляющий элемент (MOC xxxx) без Zero Crossing ). Еще, желательно триак держать включенным четное число полу-периодов. Иначе он начинает "выпрямлять" ток в сети. А это недопустимо (см. ГОСТы).
Сам ШИМ сделан программно, управление LPT-порт, потом гальваническая развязка с помощью оптопары (на схеме 4N25, а по факту 4N33). На схеме не показан резистор, между оптопарой и выходом LPT порта 510 ом.
Целесообразно подключать клеммы потенциометра непосредственно к выходным клеммам источника в соответствии с рекомендациями производителя. Рекомендуемая интеграция всего стабилизированного источника. Даже здесь единообразная конструкция может быть смущена знатоком и не понимает, что, хотя компоненты полностью идентичны, в одном случае это может быть цифровой термометр и второй транзистор. Неотъемлемая часть оборудования каждого бастиста должна быть прекрасным видом или хорошим увеличительным стеклом, чтобы прочитать крошечное описание на теле.
Часть индо-кода в С++ :
A_tm_pow=(y_tm_pow*pow_shim)/100;
b_tm_pow=y_tm_pow-a_tm_pow;
// главный цикл ШИМ
for (i=0; i Сам код абсолютно прост. Подсоединенный вольтметр демонстрирует, что стабилизатор работает на одном и производит 3, 3 В от цепи 5 В, что является еще одним типичным рабочим напряжением многих компонентов и микроконтроллеров. Вот и все на сегодня. Это экономит время, пространство и, в конечном счете, деньги. НЕСКОЛЬКО ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА СИМИСТОРЕ Особенностями предлагаемого устройства являются использование D - триггера для построения
генератора, синхронизированного с сетевым напряжением, и способ управления симистором с помощью одиночного
импульса, длительность которого регулируется а втоматически. В отличие от других способов импульсного
управления симистором, указанный способ некритичен к наличию в нагрузке индуктивной сос тавляющей. Импульсы
генератора следуют с периодом приблизительно 1,3 с. Изоляционный слой помещается вдоль электродов, а третий электрод распыляется на него. Изоляторный слой выполнен из оксида металла или полуфабриката, Он чрезвычайно тонкий, с некоторыми транзисторами, используемыми в логических воротах, он имеет только 5 атомов кислорода. Принцип работы этого транзистора полностью отличается от традиционного биполярного транзистора. Описанные здесь явления являются чисто электростатическими. Как следует из названия, это полевой транзистор, он управляется электрическим полем, генерируемым затвором. Изоляторный слой заставляет вентиль не течь никакого тока - для постоянного тока входное сопротивление бесконечно велико. На первом рисунке показана схема транзистора, когда полярность затвора и стока равна нулю. В этой ситуации нет электрического соединения между сливом и источником - транзистор «забит». Рис. 2. К. ГАВРИЛОВ, Радио, 2011, №2, с. 41 ДВУХКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Регулятор содержит два независимых канала и позволяет поддерживать требуемую температуру
для различных нагру зок: температуры жала паяльника, электроутюга, электрообогревателя, электроплиты
и др. Глубина регулирования составляет 5...95% мощности питающей сети. Схема регулятора питается выпрямленным
напряжением 9...11 В с трансформаторной развязкой от сети 220 В с малым током потребления. В этой ситуации электрическое поле, создаваемое электродом, взаимодействует через изолятор с полупроводником - оно индуцирует слой так называемого пространственный заряд. Этот слой называется обратным слоем и состоит из свободных электронов. Основной особенностью этого слоя является его электропроводность - поэтому слив и источник электрически соединены. Величина тока, протекающего через транзистор тока, линейно не зависит от напряжения стока. Это связано с тем, что увеличение напряжения стока также изменяет полярность ворот. По мере увеличения напряжения питания ток увеличивается, но полное сопротивление канала инверсии увеличивается из-за сужения. В результате увеличение тока не является линейным и соответствует закону Ома. Когда напряжение затвора равно напряжению стока, канал вблизи него полностью исчезает, а ток стока насыщен. Теперь напряжение теперь может быть произвольно увеличено до предельных значений, и ток останется неизменным. В.Г. Никитенко, О.В. Никитенко, Радiоаматор, 2011, №4, с. 35 СИМИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ Особенностью этого симисторного регулятора является то, что число подаваемых на нагрузку полупериодов
сетевого на пряжения при любом положении органа управления оказывается четным. В результате, не образуется постоянная составляющая потребляемого тока и, следовательно, отсутствует подмагничивание магнитопроводов
подклю ченных к регулятору трансформа торов и электродвигателей. Мощность р егулируется изменением числа
периодов переменного на пряжения, приложенного к нагруз ке за определенный интервал времени. Регулятор
предназначен для ре гулирования мощности приборов, обладающих значительной инерци ей (нагревателей и
т. п.). Ситуация показана на рис. В силовой электронике практически нет области ненасыщенности такого транзистора, наоборот - это очень нежелательно. При переключении транзисторов используются только насыщенные области, т.е. сопротивление транзистора является наименьшим. Чем меньше, тем лучше, потому что транзистор будет испытывать меньшее падение напряжения и меньше тепла, а устройство, в котором работает транзистор, будет более эффективным. На практике это означает некоторую задержку между напряжением, подаваемым на затвор транзистора, и его полным насыщением. Если у нас есть транзистор, который включает ток 200 А, то мы хотим, чтобы он как можно быстрее получил уровень насыщения транзистора и наименьшее сопротивление канала, так как, если он не ускоряется, он находится в области ненасыщенности, когда транзистор ведет себя как резистор Будет так много тепла, что транзистор просто спал. И хорошо мы знаем, что если мы подключаем конденсатор, то только через некоторое время он перезаряжается. В. КАЛАШНИК, Н. ЧЕРЕМИСИНОВА, В. ЧЕРНИКОВ, Радиомир, 2011, № 5 , с. 17 - 18 БЕСПОМЕХОВЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ Большинство регуляторов напряжения (мощности) выполнено на тиристорах по схеме с фазоимпульсным управлением. Как известно, подобные устройства создают заметный уровень радиопомех. Предлагаемый
регулятор свободен от этого недостатка. Особенность предлагаемого регулятора - управление амплитудой переменного
напряжения, при котором не искажается форма выходного сигнала, в отличие от фазоимпульсного управления.
То же самое, когда транзистор должен быть выключен, и через него проходит 200 А, нам также нужно сделать это очень быстро, чтобы как можно быстрее проскользнуть через зону ненасыщенности. Такой драйвер состоит из оптрона, который обеспечивает электрическое разделение между мощностью и управляющей частью, логической частью и силовым терминалом, состоящим из двух противоположных транзисторов. Переключающие транзисторы входят в логическую часть схемы в зависимости от того, включен ли входной светодиод или нет. Время самое высокое, чтобы что-то построить практически. Во-первых, мы начинаем с драйвера питания на стороне питания. Моя схема будет приводить в действие драйвер с симметричной нагрузкой 15 В для нагрузки на затвор и -5В для ее эффективной и быстрой разрядки. Если устройство собрано без ошибок, оно начинает работать сразу и практически не требует
налаживания. Необходимо лишь подобрать резистор R2. Теперь, давая частоту от генератора, мы можем контролировать работу лампы. Во время строительства оборудования мы должны помнить о правильном выборе компонентов для дизайна приложения. Как вы можете видеть на частоте 1 кГц, форма волны идеальна, имеет очень короткие времена нарастания и спада. Частота увеличилась до 214 кГц, и только тогда ситуация начала резко ухудшаться. Для этого значения все еще неплохо, поэтому данные на карточке данных в значительной степени недооцениваются, и этот драйвер может спокойно переключать транзистор на 200 кГц, обращая внимание на транзистор, который все еще имеет запас приемлемой мощности, поскольку эти времена уже больше и будут в время переключения дает довольно много потерь мощности. 13 Выходная частота при 214 кГц. Регулятор напряжения на MOSFET
- транзисторах (IRF540, IRF840) Олег Белоусов, Электрик, 201 2 , № 12 , с.
64 - 66 Так как физический принцип работы полевого
транзистора с изолированным затвором отличается от работы
тиристора и симмистора, то его в течение периода сетевого
напряжения можно многократно включать и выключать. Частота
коммутации мощных транзисторов в данной схеме выбрана 1 к
Гц. Достоинством этой схемы является простота и возможность
изменять скважность импульсов, мало изменяя при этом частоту
повторения импульсов. Рисунок 14 Выходная частота при 714 кГц. Повторная активация сильно задерживается, что было бы катастрофическим в системах, где работают несколько транзисторов с переменным током в мостах, где синхронизация приведет к короткому замыканию и всплескам транзисторов. Если мы прерываем ток с помощью одного транзистора, то для низких частот мы просто мерцаем, и для высоких мы не заметим многого. Таким образом невозможно регулировать власть. Единственным изменением является потребление тока источником питания водителя, поскольку количество импульсов тока, которые необходимо подавать в ворота, изменяется и общая мощность увеличивается, так что чем выше частота и мощность затвора, тем выше текущие параметры должны иметь драйвер или дополнительный контроль. В авторской конструкции получены следующие
длительности импульсов: 0,08 мс, при периоде следования
1 мс и 0,8 мс при периоде следования 0,9 мс, в зависимости
от положения движка резистора R2. Рисунок 18. Схема подключения системы управления мощностью небольшой ветровой электростанции. В общем, свойства диодов используются для создания стабилизаторов напряжения. Простейшим типом стабилизатора является параметрический стабилизатор, изготовленный с помощью диода Зенера. Но низкая производительность не рекомендует его включать сложные схемы. Выходное напряжение не может быть отрегулировано, оно зависит от нагрузки, а максимальный ток, подаваемый в нагрузке, относительно невелик. Поэтому была использована более сложная схема, стабилизатор реакции. Указатель напряжения для этого является практически параметрическим стабилизатором. Но теперь он работает на высоком сопротивлении нагрузки, которое не меняется. Таким образом, команда находится в напряжении при постоянной нагрузке. Для исключения помех по сети 220 послеловательно
нагрузке рекомендуется подключить дроссель намотанный на ферритовом
кольце диаметром 20...30 мм до заполнения проводом 1 мм. Генератор тока нагрузки на
биполярных транзисторах (КТ817 , 2SC3987) Бутов А. Л. , Радиоконструктор, 201 2 , №
7 , с. 11 - 12 Для проверки работоспособности и настройки
источников питания удобно использовать имитатор нагрузки в
виде регулируемого генератора тока. С помощью такого устройства
можно не только быстро настроить блок питания, стабилизатор
напряжения, но и, например, использовать его как генератор
стабильного тока для зарядки, разрядки аккумуля торных батарей, устройств электролиза, для электрохимического травления
печатных плат, как стабилизатор тока питания электроламп, для «мягкого» пуска коллекторных электродвигателей. Имитатор автомобильного аккумулятора
(КТ827) В. МЕЛЬНИЧУК, Радиомир, 201 2 , № 1 2 , с.
7 - 8 При переделке компьютерных импульсных
блоков питания (ИБП) подзарядные устройства (ЗУ) для автомобильных
аккумуляторов готовые изделия в процессе наладки необходимо
чем - то нагружать. Поэтому я решил изготовить аналог мощного
стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, схем
а которого показана на рис. 1 . Резистором R 6 можно регулировать
напряжение стабилизации от 6 до 16 В. Всего было сделано
два таких устройства. В первом варианте в качестве транзис
торов VT 1 и VT 2 применены КТ 803. Однако при регулировке более мощных потребителей, например электрокотлов симисторные регуляторы мощности становятся не пригодными - уж слишком большую помеху по сети они будут создавать. Для решения этой проблемы лучше использовать регуляторы с бОльшим периодом режимов ВКЛ-ВЫКЛ, что однозначно исключает возникновение помех. Один из вариантов схемы приведен .Вольтметр служит в качестве устройства
Стабилизатор напряжения, инвертор, только контроллер
Эти штативы гарантируют, что они уменьшают входное напряжение до 3, 3 В и 5 В, что является типичным рабочим напряжением для большинства наборов прототипов. Если вы отключите его в спешке, он, как правило, выживет без ошибок. В этом случае контроллер превращается в такой маленький нагреватель.
Питание микросхемы DD 1 производится током, протекающим через защитный диод, находящийся
внутри микросхемы между ее выводами 3 и 14. Он течет, когда напряжение на этом выводе, соединенном с
сетью через резистор R 4 и диод VD 5, превышает на пряжение стабилизации стабилитрона VD 4.
Для регу лирован ия яркости освещения он не пригоден, т. к. лампы будут сильно мигать.
Регулирующий элемент - мощный транзистор VT1 в диагонали диодного моста VD1-VD4, включенного
последовательно с нагрузкой. Основной недостаток устройства - его низкий КПД. Когда транзистор закрыт,
ток через выпрямитель и нагрузку не проходит. Если на базу транзистора подать напряжение управления, он
открывается, через его участок коллектор-эмиттер, диодный мост и нагрузку начинает проходить ток. Напряжение
на выходе регулятора (на нагрузке) увеличивается. Когда транзистор открыт и находится в режиме насыщения,
к нагрузке приложено практически все сетевое (входное) напряжение. Управляющий сигнал формирует маломощный
блок питания, собранный на трансформаторе Т1, выпрямителе VD5 и сглаживающем конденсаторе С1.
Переменным резистором R1 регулируют ток базы транзистора, а следовательно, и амплитуду выходного
напряжения. При перемещении движка переменного резистора в верхнее по схеме положение напряжение на выходе
уменьшается, в нижнее - увеличивается. Резистор R2 ограничивает максимальное значение тока управления.
Диод VD6 защищает узел управления при пробое коллекторного перехода транзистора. Регулятор напряжения
смонтирован на плате из фольгиро- ванного стеклотекстолита толщиной 2,5 мм. Транзистор VT1 следует установить
на теплоотвод площадью не менее 200 см2. При необходимости диоды VD1-VD4 заменяют более мощными, например
Д245А, и также размещают на теплоотводе.
С регулирующим транзистором КТ840Б мощность нагрузки не должна превышать
60 Вт
. Его можно заменить приборами: КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ828Б с допустимой рассеиваемой
мощностью 50 Вт.; КТ856А -75 Вт.; КТ834А, КТ834Б - 100 Вт.; КТ847А-125 Вт. Мощность нагрузки допустимо
увеличить, если регулирующие транзисторы одного типа включить параллельно: коллекторы и эмиттеры соединить
между собой, а базы через отдельные диоды и резисторы подключить к движку переменного резистора.
В устройстве применим малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 5...8
В. Выпрямительный блок КЦ405Е можно заменить любым другим или собрать из отдельных диодов с допустимым
прямым током не менее необходимого тока базы регулирующего транзистора. Эти же требования относятся и
к диоду VD6. Конденсатор С1 - оксидный, например, К50-6, К50-16 и т. д., на номинальное напряжение не
менее 15 В. Переменный резистор R1 - любой с номинальной мощностью рассеяния 2 Вт. При монтаже и налаживании
устройства следует соблюдать меры предосторожности: элементы регулятора находятся под напряжением сети.
Примечание: Для уменьшения искажения синусоидальной формы выходного напряжения попробуйте исключить конденсатор
С1. А. Чекаров
Отключить напряжение на нагрузке можно, замкнув выключатель S 1, при этом на затворах MOSFET - транзисторов
устанавливается напряжение, близкое к напряжению на 7 выводе
микросхем ы. При разомкнутом тумблере напряжение на нагрузке
в авторском экземпляре устройства можно было изменять рези
стором R 2 в пределах 18...214 В (измерено прибором типа
TES 2712).
Принципиальная схема подобного регулятора
показан на рисунке ниже. В регуляторе использется отечественная
микросхема К561ЛН2 на двух элементах которой собран генератор
с регулируемой суважностью, а четыре эелемента используюся
как усилители тока.
Устройство является двухполюсником,
не требует дополнитель ного источника питания и может включаться
в разрыв цепи питания различных устройств и исполнительных
механизмов.
Диапазон регулировки тока от 0...0 ,
16 до 3 А, максимальная потребляемая (рассеиваемая) мощность
40 Вт, диапазон питающих напряжений 3...30 В постоянного
тока. Ток потребления регулируется переменным резистором
R 6. Чем левее по схеме движок резистора R6, тем больший ток
потребляет устрой ство. При разомкнутых контактах переключателя
SA 1 резистором R6 можно установить ток потребления от 0,16
до 0,8 А. При замкнутых контактах этого переключателя ток
регулируется в интервале 0,7... 3 А.
Чертеж печатной платы генератора тока
Внутреннее сопротивление такого стабилитрона
оказалось слишком велико. Так, при токе 2 А напряжение стабилизации
составило 12 В, а при 8 А - 16 В. Во втором варианте использованы
составные транзисторы КТ827. Здесь при токе 2 А напряжение
стабилизации составило 12 В, а при 10 А - 12,4 В.
Загрузка...
