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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Régulateur de puissance. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques En utilisant des transistors à effet de champ puissants et relativement bon marché avec une grille isolée (MIS - transistors), vous pouvez créer un bon appareil pour contrôler la puissance des lampes à incandescence, des fers à souder et d'autres équipements. La principale différence entre la conception proposée dans cet article et celles décrites précédemment dans les pages du magazine Radio est la faible consommation de courant dans les circuits de commande, un contrôle de puissance plus fluide, en particulier dans la section initiale de la caractéristique de contrôle. Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. une.
Sur l'élément DD1.1, est assemblé un conformateur d'impulsions rectangulaires dont la forme est proche du "méandre". Les fronts et chutes de ces impulsions coïncident dans le temps avec les instants où la tension du secteur passe par zéro. Les impulsions sont transmises au circuit différenciateur C3R3 et à l'inverseur DD1.2. Après avoir traversé l'onduleur, ils continuent vers la chaîne C4R4. Les diodes VD4, VD5 forment un élément OU pour les impulsions différenciées passant par le diviseur R7R8 jusqu'à l'entrée (broche 8) de l'élément DD1.3, qui fonctionne comme un comparateur. Le condensateur C5 assure une régulation fluide de la tension, ce qui est particulièrement important pour les lampes à incandescence. Lors du déplacement du curseur de la résistance R5 (Fig. 2), la tension au point A change, et donc le rapport cyclique des impulsions à la sortie (broche 10) de l'élément DD1.3. De plus, avec une augmentation de cette tension, le rapport cyclique augmente jusqu'à la disparition complète des impulsions et l'établissement d'un niveau log en sortie de l'élément DD1.3. 0 en position haute du curseur de la résistance R5 selon le schéma, qui correspond à la mise à vide. Lorsque la tension au point A diminue, le rapport cyclique des impulsions diminue jusqu'à ce qu'elles fusionnent complètement et établissent un niveau log à la sortie de l'élément DD1.3. 1. Cela se produit dans la position inférieure du curseur de résistance R5 et correspond à une charge complètement allumée.
La capacité d'entrée des puissants transistors à effet de champ est importante. Des courants importants sont nécessaires pour recharger rapidement cette capacité, et donc pour la commutation rapide du transistor. Pour cette raison, le signal est envoyé à la grille du transistor VT3 via un amplificateur de courant réalisé sur les transistors VT1, VT2. Le transistor VT3 s'ouvre lorsque la tension secteur est proche de zéro et se ferme à une tension déterminée par la position du curseur de la résistance R5. Le régulateur de puissance utilise des résistances fixes MLT-0D25, variable SP-1 ; condensateurs à oxyde - K50-35, le reste - KM-6. Les diodes KD226D (VD1, VD2 et VD6-VD9) peuvent être remplacées par n'importe quelle avec une tension inverse d'au moins 400 V et un courant continu maximum d'au moins 1 A. Nous remplacerons la diode Zener D814B (\/D3) par une autre un avec une tension de stabilisation de 9V. Le remplacement de la puce K176DE5 (DD1) par d'autres, comme la série K561, n'est pas souhaitable. Le fait est qu'à des tensions d'entrée différentes des niveaux 0 et 1, des courants traversants apparaissent dans les microcircuits CMOS [1] et, comme l'ont montré les mesures, même en mode statique à des tensions d'entrée proches du seuil, ils peuvent consommer du courant de centaines de microampères (pour les microcircuits de la série K176) et jusqu'à des dizaines de milliampères (pour les microcircuits de la série K561). Avec une augmentation de la tension d'alimentation, le courant consommé augmente fortement. Il s'est également avéré que si à l'une des entrées du microcircuit la tension correspond au seuil et aux autres - 0 ou 1, le courant consommé est d'environ 20 % inférieur, s'il y avait une tension de seuil à toutes les entrées. Dans cette optique, les entrées inutilisées doivent être connectées à un fil commun. Au lieu du microcircuit K176LE5, vous pouvez utiliser le M76LA7, mais ses entrées (broches 2,5,9) doivent être connectées à la broche 10 via des résistances de 14 kΩ. Un puissant transistor à effet de champ avec une grille isolée et un canal de type N KP3102A107 peut être remplacé par le KP1V2 utilisé dans les alimentations de télévision [707, 1]. De bons résultats sont obtenus avec les transistors BUZ707, puisque leur capacité d'entrée est presque d'un ordre de grandeur inférieure à celle du KP2A2. La conception du régulateur peut être quelconque. Il suffit que la longueur des conducteurs de connexion soit la plus courte possible. Le transistor VT3 est monté sur un dissipateur thermique en duralumin d'une superficie de 24 cm2. Les entrées libres de l'élément DD1.4 (broches 12 et 13) sont reliées à la broche 14 DD1. Pour configurer le régulateur, vous aurez besoin d'un oscilloscope avec une impédance d'entrée d'au moins 1 mΩ. Cela commence par allumer l'appareil sans charge. Lors du déplacement du curseur de la résistance R5, un changement dans le rapport cyclique des impulsions doit être observé au niveau de la broche 10 de l'élément DD1.3. Vérifiez ensuite la tension à la diode Zener VD3 dans toutes les positions du moteur R5 et, si elle descend en dessous de 7 V, réduisez la résistance de la résistance R1. De plus, au lieu de la charge, une résistance MLT-1 avec une résistance de 100 ... 300 kOhm est connectée et les limites de réglage de la puissance sont spécifiées. Pour ce faire, le moteur de la résistance R5 est mis en position haute selon le schéma et en sélectionnant la résistance R7, on trouve sa valeur minimale, à laquelle il n'y a pas d'impulsions sur la broche 10 de l'élément DD1.3, et la tension correspondra au niveau du journal. 0. Ensuite, le curseur de la résistance R5 est déplacé vers la position inférieure et la résistance maximale possible de la résistance R6 est sélectionnée. auquel, à la broche 10 de l'élément DD1.3, la tension correspondra au niveau log. 1. Après cela, le fonctionnement de l'appareil est vérifié dans différentes positions du moteur à résistance R5, en contrôlant la forme d'onde au niveau de la charge. En cas d'auto-excitation du dispositif, celle-ci est éliminée en sélectionnant la capacité du condensateur C2. Il est à noter que dans les positions extrêmes du moteur de la résistance R5, une légère asymétrie de la tension aux bornes de la charge est possible. Vous pouvez le réduire en sélectionnant les condensateurs C3, C4 et les résistances R3, R4. S'il est nécessaire de connecter une charge plus puissante, les diodes VD6 - VD9 sont remplacées par des diodes plus puissantes et augmentent la surface du dissipateur thermique du transistor VT3. Il est également possible de connecter plusieurs transistors à effet de champ en parallèle. Sur la base du régulateur considéré, il est possible de réaliser un dispositif permettant d'allumer et d'éteindre en douceur les lampes à incandescence. Pour cela, retirez les résistances R5. R6, entre les points A et B, deux résistances connectées en série d'une résistance de 47 kOhm sont installées. Un interrupteur est installé entre le point de connexion de ces résistances et le point B. Le condensateur C5 est remplacé par un autre d'une capacité de 47 microfarads et d'une tension de fonctionnement de 25 V. Il est permis d'exclure l'amplificateur de courant (VT1, VT2 et R10) et de réduire la résistance de la résistance R9 à 12 kOhm. Il est pratique d'installer l'appareil à proximité de la boîte de jonction. Parallèlement au commutateur, vous pouvez installer le circuit exécutif de l'optocoupleur, dont la partie LED reçoit les signaux d'un dispositif de programmation externe, par exemple décrit dans [4]. Il. en l'absence des propriétaires de l'appartement, il allumera la lumière pendant un certain temps la nuit, effrayant ainsi les "invités" non invités. Lors de la mise en place du régulateur, des précautions particulières doivent être prises, car l'appareil ne dispose pas d'isolation galvanique du réseau. littérature
Auteur : S. Zorin, Znamensk, région d'Astrakhan
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