Régulateur de tension secteur 0-218 volts. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques

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Récemment, dans notre vie quotidienne, des appareils électroniques sont de plus en plus utilisés pour réguler en douceur la tension secteur. À l'aide de tels appareils, ils contrôlent la luminosité des lampes, la température des appareils de chauffage électriques et la vitesse de rotation des moteurs électriques.

La grande majorité des régulateurs de tension basés sur des thyristors présentent des inconvénients importants qui limitent leurs capacités. Premièrement, ils introduisent des interférences assez visibles dans le réseau électrique, ce qui affecte souvent négativement le fonctionnement des téléviseurs, des radios et des magnétophones. Deuxièmement, ils ne peuvent être utilisés que pour contrôler une charge avec une résistance active - une lampe électrique ou un élément chauffant, et ne peuvent pas être utilisés en conjonction avec une charge inductive - un moteur électrique, un transformateur.

En attendant, tous ces problèmes peuvent être facilement résolus en assemblant un dispositif électronique dans lequel le rôle d'élément de régulation ne serait pas joué par un thyristor, mais par un transistor puissant.

Le régulateur de tension à transistor contient un minimum d'éléments radio, n'interfère pas avec le réseau électrique et fonctionne sur une charge avec une résistance à la fois active et inductive. Il peut être utilisé pour régler la luminosité d'un lustre ou d'une lampe de table, la température de chauffage d'un fer à souder ou d'une plaque chauffante, la vitesse de rotation d'un ventilateur ou d'un moteur de perceuse et la tension sur l'enroulement du transformateur.

L'appareil a les paramètres suivants : plage de réglage de la tension - de 0 à 218 V ; la puissance de charge maximale lors de l'utilisation d'un transistor dans le circuit de commande ne dépasse pas 100 W. L'élément de régulation de l'appareil est le transistor VT1 (Fig. 1).

Fig. 1

Le bloc de diodes VD1-VD4, selon la phase du courant secteur, le dirige vers le collecteur ou l'émetteur VT1. Le transformateur T1 réduit la tension de 220 V à 5-8 V, qui est redressée par le bloc de diodes VD6-VD9 et lissée par le condensateur C1. La résistance variable R1 sert à ajuster la tension de commande et la résistance R2 limite le courant de base du transistor. La diode VD5 protège VT1 de la tension de polarité négative atteignant sa base. L'appareil est connecté au réseau via une prise XP1. La prise XS1 est utilisée pour connecter la charge.

Le régulateur fonctionne comme suit. Après la mise sous tension avec l'interrupteur à bascule Q1, la tension secteur est fournie simultanément aux diodes VD1, VD2 et à l'enroulement primaire du transformateur T1. Dans ce cas, le redresseur, constitué d'un bloc de diodes VD6-VD9, d'un condensateur C1 et d'une résistance variable R1, génère une tension de commande qui va à la base du transistor et l'ouvre. Si au moment où le régulateur est allumé, il y a une tension de polarité négative dans le réseau, le courant de charge circule dans le circuit VD2 - émetteur-collecteur VT1-VD3. Si la polarité de la tension secteur est positive, le courant circule dans le circuit VD1 - collecteur-émetteur VT1-VD4. La valeur du courant de charge dépend de la valeur de la tension de commande basée sur VT1. En tournant le curseur R1 et en modifiant la valeur de la tension de commande, l'amplitude du courant du collecteur VT1 est contrôlée. Ce courant, et donc le courant circulant dans la charge, sera d'autant plus élevé que le niveau de tension de commande est élevé, et vice versa. Lorsque le moteur à résistance variable est dans la position extrême droite selon le schéma, le transistor sera complètement ouvert et la « dose » d'électricité consommée par la charge correspondra à la valeur nominale. Si le curseur R1 est déplacé vers la position extrême gauche, VT1 sera verrouillé et aucun courant ne traversera la charge.

En contrôlant le transistor, nous régulons en fait l'amplitude de la tension et du courant alternatifs agissant dans la charge. Dans le même temps, le transistor fonctionne en mode continu, grâce à quoi un tel régulateur est exempt des inconvénients inhérents aux dispositifs à thyristors.

Passons maintenant à la conception de l'appareil. Des blocs de diodes, un condensateur, une résistance R2 et une diode VD6 sont installés sur un circuit imprimé mesurant 55x35 mm, constitué d'une feuille getinax ou textolite de 1 à 2 mm d'épaisseur (Fig. 2).

Fig. 2

Les pièces suivantes peuvent être utilisées dans l'appareil. Transistor - KT812A(B), KT824A(B), KT828A(B), KT834A(B,V), KT840A(B), KT847A ou KT856A. Blocs de diodes : VD1-VD4-KTs410B ou KTs412V. VD6- VD9 - KTs405 ou KTs407 avec n'importe quel index de lettres ; diode VD5 - série D7, D226 ou D237. Résistance variable - type SP, SPO, PPB d'une puissance d'au moins 2 W, constante - BC, MLT, OMLT, S2-23. Condensateur à oxyde - K50-6, K50-16. Transformateur de réseau - TV3-1-6 des radios et amplificateurs à tubes, TS-25, TS-27 - du téléviseur Yunost ou tout autre téléviseur de faible puissance avec une tension d'enroulement secondaire de 5-8 V. Le fusible est conçu pour un courant maximum de 1 A. Interrupteur à bascule - T3-S ou tout autre réseau. XP1 est une prise d'alimentation standard, XS1 est une prise.

Tous les éléments du régulateur sont logés dans un boîtier en plastique de dimensions 150x100x80 mm. Un interrupteur à bascule et une résistance variable équipée d'une poignée décorative sont installés sur le panneau supérieur du boîtier. La prise de raccordement de la charge et la prise fusible sont montées sur l'une des parois latérales du boîtier. Du même côté se trouve un trou pour le cordon d'alimentation. Un transistor, un transformateur et un circuit imprimé sont installés au bas du boîtier. Le transistor doit être équipé d'un radiateur avec une surface de dissipation d'au moins 200 cm² et 3-5 mm d'épaisseur.

Le régulateur n'a pas besoin d'être réglé. Avec une installation correcte et des pièces réparables, il commence à fonctionner immédiatement après avoir été branché au réseau.

Maintenant, quelques recommandations pour ceux qui souhaitent améliorer l'appareil. Les changements concernent principalement l'augmentation de la puissance de sortie du régulateur. Ainsi, par exemple, lors de l'utilisation du transistor KT856, la puissance consommée par la charge du réseau peut être de 150 W, pour le KT834 - 200 W et pour le KT847 - 250 W. S'il est nécessaire d'augmenter encore la puissance de sortie de l'appareil, plusieurs transistors connectés en parallèle peuvent être utilisés comme élément de commande en connectant leurs bornes correspondantes. Probablement, dans ce cas, le régulateur devra être équipé d'un petit ventilateur pour un refroidissement par air plus intensif des dispositifs à semi-conducteurs. De plus, le bloc de diodes VD1-VD4 devra être remplacé par quatre diodes plus puissantes, conçues pour une tension de fonctionnement d'au moins 250 V et une valeur de courant conforme à la charge consommée. Les appareils des séries D231-D234, D242, D243, D245-D248 conviennent à cet effet. Il sera également nécessaire de remplacer le VD5 par une diode plus puissante, conçue pour un courant allant jusqu'à 1 A. De plus, le fusible doit supporter un courant plus élevé.

Auteur : V. Yantsev ; Publication : cxem.net

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