Регуляторы мощности для активной нагрузки
При эксплуатации сетевого паяльника, осветительной лампы, электронагревателей и ряда других потребителей энергии, удобно иметь возможность управлять поступающей на них мощностью. Для таких устройств, как правило, не требуется иметь регулировку подаваемого напряжения от нуля. Ведь паять холодным паяльником невозможно, а у осветительной лампы при малом напряжении отчетливо заметен мерцающий эффект, что утомляет зрение.
На рис. 1.12 приведена схема простого электронного регулятора, работающего на одной полуволне сетевого напряжения. За счет этого она обеспечивает регулировку напряжения в диапазоне 110…215 В.
Если тиристор VS1 полностью закрыт, в нагрузку через диод VD1 будет проходить только один полупериод сетевого напряжения. Для открывания тиристора на его управляющий электрод поступают короткие импульсы. Их вырабатывает автогенератор, собранный на однопереходном транзисторе VT1. Частота импульсов такого генератора синхронизирована с частотой сети за счет пульсирующего напряжения питания на VT1. А сами импульсы имеют фазовый сдвиг относительно момента времени перехода сетевого напряжения через "0". Величина сдвига зависит от номиналов конденсатора С1 и резисторов R5-R6. Регулируя R6, можно менять момент открывания тиристора, а значит и действующее выходное напряжение в нагрузке (форма напряжения для активной нагрузки значения не имеет).
При настройке схемы может потребоваться подбор резистора R5 с таким расчетом, чтобы при нулевом сопротивлении R6 в нагрузку поступало максимальное напряжение.
В схеме применены детали: резисторы типа МЛТ или аналогичные (их мощность указана на схеме); конденсатор С1 типа К10-17.
.
Диод VD1 заменяется любым на ток не менее 3…5 А, например КД257Б; VD2 — на ток до 100 мА. Тиристор VS1 можно использовать Т122-25-6 или Т112-10-6, Т112-16-6.
Максимальная мощность подключенной нагрузки к регулятору определяется допустимым током через диод VD1 и тиристор VS1 (их лучше выбирать с двойным запасом по току). Для схемы с указанными на ней элементами мощность нагрузки Рнагр=500 Вт (в этом случае теплоотвод для силового коммутатора VS1 не нужен). При установке диода VD1 на больший ток мощность нагрузки можно увеличить до 2 кВт.
Для монтажа элементов схемы приведена топология печатной платы, рис. 1.13.
Схема, показанная на рис. 1.14, работает аналогично описанной выше, но при включении, когда регулятор R5 установлен в положение на максимальное выходное напряжение, за счет применения дополнительных элементов VT2, VT3 и С2 обеспечивает ступенчатое увеличение яркости в течении 1…2 с. Процесс прогрева нити накала лампы инерционен и увеличение его времени снижает импульсную перегрузку.
|
