Regulador de potência. Esquema, descrição

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O dispositivo descrito a seguir destina-se ao controle suave da carga de energia, que pode ser uma lâmpada incandescente, um ferro de solda elétrico, um motor elétrico coletor. A peculiaridade do regulador é que ele pode controlar uma carga com potência inferior a 0,5 watts. Os reguladores de fase triac e trinistor convencionais raramente são capazes de funcionar corretamente com uma carga inferior a 5 ... 15 watts.

O esquema do controlador de potência de fase proposto é mostrado na fig. 1. A tensão de rede CA de 220 V é fornecida à carga por meio de um fusível FU1, uma bobina L1 e um poderoso triac de alta tensão VS1. A fase de abertura do triac depende da posição do controle deslizante do resistor variável R11: quanto menor sua resistência de entrada, mais cedo o triac abre em cada meio ciclo da tensão de rede e mais energia é fornecida à carga.

Arroz. 1. Esquema de um regulador de potência de fase (clique para ampliar)

Um análogo de um dinistor de baixa tensão é montado nos transistores VT3-VT5 e nos resistores R10, R12. Quando a tensão no capacitor C2 se torna superior a 9 V, uma corrente começa a fluir através da junção do emissor do transistor VT4, operando no modo de quebra reversível, como resultado dos transistores VT3, VT5 abrem como uma avalanche, o o capacitor C2 é descarregado através do resistor limitador de corrente R8 e da junção do emissor do transistor VT1. Os transistores de alta tensão VT1, VT2 são conectados de acordo com o circuito analógico de um trinistor de baixa potência com uma corrente de retenção baixa. Quando o capacitor C2 é descarregado através dos transistores abertos VT3, VT5, os transistores VT1, VT2 abrem como uma avalanche e a corrente no circuito do eletrodo de controle do triac VS1 aumenta drasticamente. Como resultado, ele abre e a tensão de alimentação é fornecida à carga. Se sua potência for relativamente pequena, o triac fechará e a tensão será fornecida à carga através dos transistores abertos VT1, VT2, do resistor limitador de corrente R4 e dos diodos da ponte retificadora VD5. Quando o controle deslizante do resistor R11 é ajustado para a posição de resistência mínima e a potência máxima é fornecida à carga, a tensão efetiva na carga é menor que a tensão da rede em 2,5 V.

A maioria das partes do dispositivo é colocada em uma placa de montagem com dimensões de 36x25 mm (Fig. 2), montagem articulada de dupla face. No projeto, você pode usar resistores fixos MLT, C1-4 e outros, inclusive para montagem em superfície. O resistor R4 é composto por quatro resistores 1206 (montagem em superfície) conectados em paralelo com uma resistência de 1 kΩ. Resistor variável R11 - qualquer resistência de tamanho pequeno de 330-470 kOhm com uma dependência linear de resistência do ângulo de rotação do motor. Capacitor C1 - cerâmica de alta tensão, C2 - óxido, cerâmica ou filme de tamanho pequeno. Sua capacitância é selecionada de forma que a tensão CA efetiva mínima fornecida à carga esteja na faixa de 30 ... 50 V. Com um excesso de capacidade desse capacitor e a resistência máxima do resistor R11, a lâmpada incandescente conectada à saída do dispositivo como uma carga pode piscar.

Regulador de energia
Arroz. 2. Placa de circuito do dispositivo

Os diodos 1N914 são substituíveis por qualquer um dos 1 N4148, 1SS244, KD521A-KD521D, KD522A, KD522B, ponte de diodos KTS407A - ponte Kts422G ou montados a partir de quatro diodos com corrente direta de 1 A e tensão reversa de pelo menos 600 V (1 N4007, KD243D, KD247 383D). Em vez do LED L-11SGWT (embalagem plana), qualquer outra luz contínua de uso geral servirá, de preferência com uma saída de luz mais alta. O brilho do brilho desse LED muda dependendo da posição do controle deslizante do resistor RXNUMX, mesmo na ausência de carga.

Em vez do transistor de alta tensão BF420, você pode usar BF393, MJE340, KF13001, MJE13001, MPSA-42,2N6517 e em vez de BF421 - BF493, MJE350, 2N6520. Os transistores 2SC3199 são substituíveis por qualquer um dos 2SC2787, 2SC3488, 2SD1020, bem como as séries KT315, KT358 e o transistor 2SA1048 por qualquer uma das séries 2SA1150, 2SA1378 e KT361, KT209. Possível substituição para o triac BT138-800 - MAC320A8FP MAC320A6FP MAC320A10FP, MAC228-6FP, MAC228A6FP, MAC228-8FP, MAC228A8FP, MAC212A8FP, MAC212A10FP. O triac funciona sem um dissipador de calor. Indutor L1 - produção industrial de pequeno porte com enrolamento com resistência não superior a 0,1 ohm.

Depois de verificar a operacionalidade da placa montada, a montagem é envernizada em ambos os lados (você pode usar verniz XB-784). Como base para o design, o autor utilizou uma caixa em miniatura medindo 55x28x20 mm (sem pinos salientes) de um carregador para dispositivos multimídia móveis (Fig. 3). O fusível FU1 é colocado entre os pinos do plugue de alimentação. Ali também está instalado o capacitor C1, no qual é colocada uma tampa isolante. O LED HL1 é colado com cola Kvintol na superfície interna da tampa superior. O resistor variável R11 é fixado na parede lateral da caixa do dispositivo. Uma alça feita de material isolante é colocada no eixo do resistor, a caixa de metal é deixada desconectada. Se houver espaço suficiente no gabinete do dispositivo, você pode usar um resistor variável combinado com uma chave liga/desliga.

Regulador de energia
Arroz. 3. A base do projeto

Ao alterar ligeiramente o design, com a ajuda de tal regulador, é possível controlar uma carga com potência de até vários quilowatts. Para fazer isso, o triac VS1 é instalado no dissipador de calor e o fusível e protetor de surto são calculados para a corrente máxima correspondente à carga. Para reduzir o ruído elétrico gerado pelo regulador operacional, um filtro LC de rede mais avançado deve ser usado.

Ao montar o regulador em outro caso, deve-se lembrar que todos os seus elementos estão sob tensão perigosa da rede de 220 V, portanto, é necessário tomar medidas para excluir a possibilidade de tocá-los acidentalmente.

Autor: A. Butov

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