Регулятор напряжения простейший: Простой регулятор напряжения на тиристоре

Чтобы стабилизировать величину электрического напряжения, необходим регулятор, который сделает работу приборов надежной и долговечной. В быту регулятор напряжения может потребоваться для различных ситуаций. Совсем необязательно покупать магазинный вариант. Имея небольшие познания в радиоэлектронике, можно спаять его и самостоятельно.

Обычно схема простого регулятора включает всего 5 элементов:

1. Регулируемый резистор на 10 кОм. Он и отвечает за регулировку напряжения, может менять силу тока в цепи или увеличивать сопротивление.
2. Радиатор. Защищает приборы от перегрева и охлаждает их в случае необходимости.
3. Резистор на 1 кОм. Он призван снизить нагрузку на основной резистор.
4. Транзистор. Он служит для увеличения колебаний и повышения их частоты.
5. Два провода, по которым пойдет ток.

Принцип сборки

Сборка производится следующим образом:

• Левый конец транзистора соединяют с концом в середине резистора;
• Середина транзистора спаивается с правым концом резистора;
• Один проводок спаивается с тем, что вышло в результате второй операции;
• Другой проводок припаивают к оставшемуся концу транзистора;
• Весь собранный механизм прикручивают к радиатору;
• Теперь осталось припаять резистор на 1 кОм к крайним выходам регулируемого резистора и транзистора.

Простейший регулятор напряжения готов.

По тому же принципу можно сделать регулятор оборотов на 12 вольт. Для этого понадобятся:

• Реле на 12 вольт;
• Тиристор КУ201;
• Трансформатор для питания двигателя и реле;
• Транзистор КТ 815;
• Вентиль от дворников «Жигулей» первой модели;
• Конденсатор.

Этот регулятор используют для подачи проволоки, поэтому в схему включен тормоз двигателя с реле.

Сборка этого прибора также не отличается сложностью. Два проводка с блока питания подсоединяются к реле, на которое подается плюс батареи. Остальное включается, как и на обычном регуляторе напряжения. Данная схема позволяет создать 12 вольт для двигателя.

Источники питания — Принципиальные схемы и документация на QRZ.RU

Как сделать регулятор напряжения для паяльника

Схем регуляторов напряжения для паяльника на тиристорах очень много. Их преимущество — высокий КПД, малые размеры. Кроме того, такой регулятор греется незначительно. Недостаток — высокий уровень помех, который подобные схемы выдают в сеть. Их можно гасить, поставив на входе конденсаторы. Но в таком случае регулировка напряжения не будет плавной.

Тиристорных схем регулирования напряжения питания паяльников действительно много. Работают они по-разному, да и компоненты применяют различные. Некоторые вполне работоспособные решения не слишком хороши в эксплуатации из-за нестабильно работающих составляющих.

Регулятор напряжения для паяльника на 220 В на тиристоре

Приведённая выше схема позволяет регулировать выходное напряжение от 110 вольт до сетевого. Хороша тем, что построена на широко распространённых и стабильных в работе транзисторах серии КТ361 и 315 и тиристоре КУ202Н. Остальные компоненты — резисторы и всего один конденсатор. Стоит только грамотно подобрать регулятор R2 — чтобы было удобно с ним работать (плавный ход ручки).

А также обратите внимание на пределы регулировки и на мощность, на которую эти компоненты рассчитаны. Устройство рассчитано на ток до 10 А, тиристор VD2 должен быть установлен на теплоотвод.

Содержание статьи

Регулятор без помех

Этот регулятор можно использовать для любой нагрузки. Для устранения пульсаций используется постоянное напряжение. Имеет более широкий интервал изменения напряжений. Мощность ограничивается диодным мостом КЦ405А, в данном случае 100 ватт.

Регулировка паяльника с устранённым эффектом пульсации

При проверке работоспособности схемы случается, что регулировки не происходит. Это бывает связано с чувствительностью тиристора. То есть напряжения на управляющем электроде не хватает для открытия p-n перехода. Можно подобрать деталь с более высокой чувствительностью или найти аналог.

При появлении гула в паяльнике включите в цепь нагрузки индуктивность. Её величина подбирается до исчезновения эффекта.

Простой регулятор напряжения на симисторе

Пожалуй, самая простая схема управления напряжением нагрузки для повторения, с неплохими характеристиками.

Схема простого регулятора напряжения на симисторе

Схема небольшая и уместится даже в маленький в корпус зарядки от телефона. По такой схеме собраны регуляторы оборотов пылесосов, например. Разве что динистор может быть заменён оптопарой.

Аналогичную сборку имеют и диммеры на АлиЭкспресс. В продаже имеются как с радиатором, так и без. Без радиатора допускается нагрузка до 60 Вт.

Диммер для паяльника

Регулятор для паяльника на микросхеме

Вариант непрост, но имеет свои плюсы. Плавное регулирование напряжения на нагрузке от 0 до 2 кВт и отсутствие помех. При эксплуатации на большой мощности обязательна установка радиатора на VS1.

Самодельный регулятор паяльника без помех

К561ЛА7 — К176ЛА7.
КД503А — КД514А, КД522А.
КТ361В — КТ326В, КТ361А.

Простая схема для 36 вольтового паяльника

Эта схема вполне рабочая с минимумом деталей.

Простая схема регулятора паяльника низковольтного переменного напряжения

Есть аналогичные схемы регулирования сетевого напряжения. Здесь только меньше предел регулировки.

Регулятор для паяльника 36 вольт

Современная электроника требует для монтажа деталей иметь в наличии низковольтный паяльник. Реализовать его питание можно по приведённой ниже схеме. Она позволяет регулировать температуру паяльника в широких пределах. А используя в качестве ключа мощный полевой транзистор снижаются потери.

Регулятор для паяльника на микросхеме

На DA 1 собран ждущий мультивибратор, управляющий работой транзистора VT1. Он открывается с появлением на затворе положительного напряжения.

Для снижения помех работа мультивибратора синхронизирована с частотой сети. Достигается это подачей пульсирующего напряжения на вывод 2 DA1 через делитель R2- R3. Порог срабатывания микросхемы устанавливается подстройкой R3. С периодом 10 мс на выводе 3 DA1 идут импульсы с длительностью, зависящей от положения регулятора R4.

К деталям схема не критична. Микросхема КР1006ВИ1 может быть заменена аналогами LM 555 или NE 555. VD 1 — VD 4 с током не менее 3А. Полевик BUZ 11 меняется на IRF 540 или КП540.

Регулятор температуры на микроконтроллере PIC 16F628

Данный цифровой регулятор мощности позволяет отобразить уровень нагрузки, с автоматическим её отключением при долгом не простое. Минус схем с микроконтроллером, это необходимость его предварительной прошивки. Прошивка, печатная плата и схема доступна для скачивания в конце заметки.

Регулятор для паяльника на микроконтроллере PIC 16F628

Регулирование температуры осуществляется за счёт пропуска периодов сетевого напряжения. При уровне мощности «0», нагрузка подключена на один период, с паузой в 15 периодов. На уровне мощности «3», нагрузка подключается на 4 периода с паузой в 12 периодов. На уровне «15», нагрузка включена полностью.

Выставленный уровень показывается на индикаторе в виде цифр от 0 до 9 и букв ABCDEF. Прибавить или убавить температуру можно, удерживая кнопку.

Нажав одновременно и удерживая обе кнопки можно отключить нагрузку. Индикатор уровня будет мигать.

Через 2 часа нагрузка автоматически выключается. Возобновление работы производится нажатием и удержанием обеих кнопок или отключением регулятора от сети.

Перед началом монтажа детали регулятора проверьте мультиметром. Как правило, наладки при исправных деталях и правильно собранной схеме не требуется. Прошивка, печатная плата и схема регулятора на PIC 16F628.

По жизни с паяльником…

Для тех, кто дружит с паяльником

По жизни с паяльником…
Радиоэлектроника для всех.

Краткое описание основных разделов сайта «По жизни с паяльником»:

Автомобильная электроника — раздел содержит подробное описание различных реле-регуляторов, систем охраны, датчиков, индикаторов промышленного и любительского изготовления для автомобиля, схемы и подробное описание магнитол и радиоприемников.

Телевизионный прием — рассмотрена схемотехника промышленных усилителей ТВ-сигналов, приведены схемы радиолюбительских усилителей, обсуждаются проблемы дальнего телевизионного приема, приведены конструкции некоторых популярных телевизионных антенн.

Светодинамические устройства — подробное описание и схемы различных систем световых эффектов и светомузыкальных устройств, рассматриваются отдельные узлы и оптические системы.

Средства связи — раздел посвященным самым разнообразным устройствам связи — мини-АТС, пульты оперативной связи, переговорные устройства и многое другое.

Электроника и здоровье — схемы приборов и устройств для контроля и наблюдения за состоянием здоровья, для людей с потерей слуха и зрения.

Электротехника дома и на работе — различные устройства для пуска электродвигателей, примеры практических электротехнических расчетов и т.д.

Источники питания — описание и схемы выпрямителей, стабилизаторов, преобразователей, зарядных устройств, регуляторов…

Экспериментальная электротехника — раздел об открытиях, опытах, экспериментах — результаты которых не укладываются в рамки общепризнанных представлений.

Измерения и измерительные приборы — различные приборы для измерения электрических величин, поиска и обнаружения неисправностей и т.д.

Конструирование и радиолюбительские технологии — приемы и принципы конструирования, схемы и описание отдельных узлов. Описание и рекомендации различных технологий и технологических приемов для изготовления различных узлов, устройств.

Автоматика, телемеханика, цифровая техника — устройства автоматики для быта и производства.

Быстрый переход к содержанию разделов.

Автомобильные радиоприемники и магнитолы
Раздел Автомобильные радиоприемники и магнитолы содержит необходимый материал для ремонта и регулировки автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуры. Здесь Вы можете найти технические характеристики, схемы принципиальные и описание работы, расположение основных элементов и узлов на шасси, таблицы напряжений, намоточные данные, кинематические схемы верньерных устройств, эскизы механизмов настройки и другое.

Регуляторы напряжения
Регуляторы напряжения — принцип работы, виды регуляторов и генераторных установок для различных типов автомобилей.
Проверка регулятора напряжения и его элементов — как проверить исправность реле — регулятора, исправность его элементов.
Контактно-транзисторные регуляторы — схемы, описание
Регулятор напряжения 121.3702 — на примере этого регулятора подробно разъясняется принцип работы транзисторных регуляторов
Регуляторы напряжения РР350, РР350А, РР350Б
Регулятор напряжения РР356, РР133
Регулятор напряжения РР132
Регулятор напряжения РР132А, 1112.3702
Регулятор напряжения 13.3702
Регулятор напряжения 201.3702
Регулятор напряжения 2012.3702, 22.3702, 221.3702
Регуляторы напряжения Я112А1, Я112В1, Я120М1, 17.3702 — «шоколадки».
Электронное реле напряжения — разработано на замену РР-310В, установка в автомобиль показана на примере «Запорожца».
Термокомпенсированный регулятор напряжения — устройство по некоторым параметрам превосходит промышленные образцы. Регулятор можно использовать как универсальное устройство пригодное не только для установки на любые автомобили, но и везде, где частота вращения ротора генератора непостоянна (например, на ветряных электростанциях). Подобрав соответствующие элементы регулятора, его легко можно приспособить для работы с любыми напряжением (до 400 В) и током возбуждения (десятки ампер).
Простой термокомпенсированный регулятор напряжения — описанный регулятор вместе с использованием тиристорно-транзисторного блока электронного зажигания с удлиненной искрой, обеспечивающим быстрый запуск двигателя в самых различных условиях эксплуатации, позволил довести срок службы аккумуляторной батареи до девяти лет.

Генераторы, аккумуляторы, зажигание.
Характерные неисправности генераторов и методы их устранения — большой раздел, здесь рассматриваются: проверка генераторных установок; проверка обмотки статора; проверка выпрямительного узла; проверка щеточного узла и контактных колец ротора; проверка подшипников и посадочных мест под подшипник в крышках; ремонт вентильных генераторов; ремонт обмоток статора и ротора; ремонт выпрямительных блоков.
Зажимы для аккумулятора — как самому быстро сделать пружинные зажимы для подключения зарядного устройство к автомобильной аккумуляторной батарее.

Сигнализаторы и индикаторы
Сигнализатор аварийного снижения давления масла — может быть установлен на автомобилях разных моделей.
Индикатор уровня тормозной жидкости создает определенное удобство в эксплуатации и значительно повышает безопасность движения. Индикатор может быть установлен на все типы отечественных автомобилей с гидравлическим приводом тормозов и напряжением питания 12 вольт.
Сигнализатор ручного тормоза — предлагаемое устройство предназначено для подачи прерывистого звукового и светового сигнала водителю при трогании автомобиля с включенным ручным тормозом.
Сигнализатор разрядки аккумулятора — предлагаемое устройство сигнализирует водителю, когда напряжение на аккумуляторной батарее повышено и когда оно понижено, а генератор не работает.
Световые индикаторы напряжения — четыре конструкции индикаторов напряжения бортовой сети автомобиля на светодиодах и АЛС324 (высвечивает «Р» — разряд, «Н» — норма, «П» — превышение).
Индикатор уровня электролита — простое приспособление которое может изготовить каждый.
Индикатор тока аккумулятора — индикатором тока батареи снабжены далеко не все автомобили, и описанное ниже устройство позволяет простыми средствами восполнить этот пробел.

Реле указателей поворотов
Устранение неисправностей в реле указателей поворота — предлагаемый метод разработан для автомобилей «Жигули» и «Москвич». Однако возможно использование и на автомобилях других марок. Так, например, отдельные узлы этих устройств были применены автором этого сайта при ремонте импортных автомобилей.

Охранные устройства
Простые охранные устройства — для охраны автомобиля, гаража, дачи…
Простой автосторож — сторож потребляет от батареи аккумуляторов в дежурном режиме ток не более 180 мкА…
Охранное устройство с отключением «массы» — работает при отключенной от корпуса батареи и в режиме охраны практически не потребляет электроэнергии, имеет цепь противоугонной блокировки, исключающую подачу напряжения в бортовую сеть без знания “секрета” даже при накоротко замкнутых контактах замка зажигания.

Диагностика и контроль
Вольтметры-диагносты — простые приборы для контроля и диагностики состояния аккумулятора автомобиля и мотоцикла.
Электронный диагност — позволяет быстро обнаружить снижение компрессии в одном из цилиндров, ухудшение искрообразования из-за неисправности свечи зажигания или высоковольтной цепи, увеличение зазоров в узле привода клапанов, неравномерное распределение бензиновоздушной смеси по цилиндрам.
Квазианалоговый тахометр со светодиодной шкалой.
Линейная шкала квазианалового тахометра
Модернизация квазианалового тахометра.

Другие устройства
Регулятор тактов стеклоочистителя — этот регулятор рассчитан на использование штатного переключателя режимов работы стеклоочистителя и является бесконтактным.

  Советы любителям дальнего телевизионного приема  — очень полезная статья, много дельных, толковых советов. Полезно почитать всем, особенно тем, кто хочет собрать или приобрести новую антенну или усилитель.
  Сетка телевизионных каналов и УКВ — вещания — частотные диапазоны каналов эфирного и кабельного ТВ, ключая спецканалы и УКВ — вещание.
  Направленный ответвитель — необходим, когда одна антенна принимает несколько телевизионных сигналов, имеющих различный уровень, а использование широкополосного усилителя приводит к плачевным результатам.  
 Коллективный фильтр для ТВ-антенн. Объединив сигнал от антенн, находящихся, например, на крыше или на чердаке, в специальном фильтре, можно их подвести со входов антенн к ТВ-приемнику одним общим кабелем.

Усилители ТВ-сигналов метрового диапазона.

Усилители ТВ-сигналов дециметрового диапазона.

Усилители и усилительные системы промышленного изготовления.

• ОТУ-2.2 — в состав оборудования входят усилители УТД — I-II и УТД — III. 
• ОТУ-3.2 — в состав оборудования входят усилители типа УТК.
• УТШК — в состав оборудования входят усилители УТД -I-II и УТД — III, модификация УТШК. 
• УТДИ — усилители УТДИ-I-II и УТДИ-III для индивидуального ТВ приема.

Антенны и антенные системы для приема ТВ-сигналов.

Кабельное телевидение и коллективный телевизионный прием

• Кабельные эквалайзеры — статья посвящена расчету оптимальных эквалайзеров с любой верхней частотой диапазона рабочих частот для расширения частотного диапазона сетей кабельного телевидения до 300 МГц.

Светомузыкальные устройства.

Светомузыкальная установка «Светлана» — «классическая» схема светомузыкальной установки на тиристорах.
СДУ с цифровой обработкой сигнала — на мой взгляд лучшая любительская конструкция
Усовершенствование СДУ с цифровой обработкой сигнала — дополнения, улучшающие работу предыдущего устройства.
Цветомузыкальное малогабаритное устройство  — данное устройство было разработано давно, тем не менее оно интересно и сегодня, его можно использовать в современных магнитолах, в виде приставки к плейерам и т.д.
Цветомузыкальный переключатель гирлянд — простое устройство, совмещающее цветомузыкальное установку и «бегущие огни».
Цветомузыкальное устройство на лампах дневного света — применив лампы дневного света, можно получить яркость света достаточную, чтобы пользоваться установкой при любом освещении.
Окраска баллонов ламп — простой рецепт изготовления термостойкой краски для баллонов ламп СДУ.
Установка ламп в экранном устройстве — простая рекомендация, благодаря которой лак на лампах выгорать не будет даже при большей мощности ламп.
Простая цветомузыкальная приставка — имеет сравнительно большую мощность осветительных ламп, а именно: в каждом канале можно использовать лампы, рассчитанные на напряжение 220 В (одну или несколько), или же низковольтные, соединенные в гирлянды на 220 В.

Приставки и дополнительные устройства для СДУ.

Компрессор к СДУ — Работа светодинамической установки становится более эффектной, если на входе СДУ включить компрессор.
Компрессор к СДУ на операционном усилителе — применив ОУ получается довольно простая схема компрессора, некритичного к напряжению питания.
Усилитель мощности для СДУ — оригинальное решение, позволяет поднять КПД выходного каскада СДУ до 90%.
Контрольный экран для СДУ — небольшое дополнение дублирующее изображение основного экрана, может быть установлен вблизи пульта управления или вмонтирован в фальшпанель.
Расширение возможностей СДУ — простым добавлением нескольких диодов и ламп можно добиться значительной эффективности СДУ

Световые эффекты.

Автомат световых эффектов — мультипрограммный автомат световых эффектов, дающий возможность при сравнительно простых схемотехнических решениях реализовать более 20 различных программ (63 различных комбинации) переключения шести независимых источников света — ламп накаливания.
Автомат световых эффектов на К556РТ4 — простой и доступный для массового повторения автомат световых эффектов, позволяющий получить шестнадцать различных программ переключения четырех независимых источников света (“бегущие огни” вперед и назад, “бегущая тень” вперед и назад, “накапливающееся включение и выключение и т.д.).
«Играющие огни» — автоматическое устройство «бегущие огни»с нарастающей частотой переключения.

Гирлянды.

Праздничные гирлянды — простой автомат с неплохими возможностями для гирлянд на лампах 13,5 вольт.

Пульты связи, переговорные устройства

Комплект соединительной линии — устройство предназначено для подключения различных телефонных переговорных устройств к внешним линиям. Для подключения пультов оперативной связи к линиям АТС, для организации связи между двумя пультами и т.д.

Концентратор телефонных линий — назначение устройства — сосредоточение внешних телефонных линий в один аппарат.

Автоматический концентратор телефонных линий — устройство с автоматическим возвратом линии в исходное состояние по окончании разговора (при возврате микротелефонной трубки в исходное состояние).

Переговорное устройство с автоматическим вызовом — простое устройство на двух реле типа РЭС-22, работает с обычными телефонными аппаратами, вызов происходит автоматически, при снятии трубки.

Простое переговорное устройство с автоматическим вызовом — простое устройство, работает с обычными телефонными аппаратами, вызов происходит автоматически, при снятии трубки. Некритично к типу применяемых реле.

Переговорное устройство для трех и более абонентов — простое переговорное устройство, пульт телефонной связи, выполнено на транзисторах, двух К155ЛАЗ (К158ЛАЗ, К555ЛАЗ), без применения электромагнитных реле.

Телефонные станции

Мини-АТС на десять абонентов — простая конструкция малогабаритной телефонной станции для небольших предприятий. (6 микросхем серии 155, 26 реле, 21 транзистор). Абонкомплекты выполнены на реле и тиристоре.

Мини-АТС на десять абонентов — конструкция мини-АТС (10 микросхем серии 155, 21 реле, 22 транзистора). Абонкомплекты выполнены на реле и транзисторах.

Бесконтактная АТС — мини-АТС на 10 номеров, выполнена полностью на полупроводниках, без применения реле или шаговых искателей.

Телефонные аппараты и приставки к ним.

Три приставки: световой сигнализатор, мелодичный звонок, сигнализатор с селекцией звонков. Все приставки работают совместно с аппаратами телефонных сетей общего пользования.

Доработка телефонных аппаратов с микросхемой SAA1092-2 (U4076B) в вызывном устройстве. Простой способ доработки схемы т.а. для работы на телефонных линиях с вызывным током 25 Гц.

Оптическая связь

Простой оптический телефон — устройство можно использовать в труднодоступной местности, дальность связи до 500 метров.

Оптический телефон — устройство обладает повышенной помехоустойчивостью, имеет интересные схемные решения.

Приборы для контроля за состоянием здоровья и профилактики

• Простой электропунктурный стимулятор биологически активных точек, электрофорез.
• Локальная магнитотерапия — Прибор предназначен для уменьшения ревматических болей, болей в суставах, позвоночнике, при мигрени и других болевых ощущениях. Он помогает при лечении переломов, способствует быстрому заживлению ран
• «Дыхание» — прибор для исследования дыхания человека.
• Цифровой термометр — предназначен для измерения температуры в диапазоне от 0 до 99,9 °С. Термометром можно быстро (за 1 секунду) и точно измерить температуру тела человека, температуру растворов, воды, воздуха, фоторастворов и т.д. От известных конструкций его отличает довольно широкий диапазон измеряемых температур, простота конструкции и налаживания.
• Измеритель пульса. Для самоконтроля пульса будет полезен предлагаемый небольшой цифровой прибор, к датчику которого достаточно приложить палец и через 12 с светодиодное табло покажет результат.

Слуховые аппараты

Приборы и устройства для слабовидящих

Электродвигатели

Сварочные аппараты, устройства для сварки

• Портативный сварочный аппарат — как сделать сварочный аппарат, описано как самому изготовить электроды на 1,5…2 мм.
• Сварочный аппарат — В этой статье описаны два варианта сварочного аппарата, даны рекомендации по расчету и выбору компонентов. В основу конструкции автор положил сравнительно редко используемый принцип получения «падающей» характеристики — управление углом отсечки напряжения питания. Можно «варить» электродами 4 мм.
• Сварочный аппарат — описан сварочный аппарат постоянного тока, выполненный на основе преобразователя. Ток дуги — 60 А., стабилизация дуги.

Разное

Блоки питания и устройства бесперебойного питания

Блок питания 1..29 вольт — регулируемый, стабилизированный, двухступенчатый (1..15 и 15..29 вольт), ток нагрузки — 2 А.
Блок питания 0…30 вольт на ОУ — регулируемый, стабилизированный, многоступенчатый, ток нагрузки 2 А, электронная защита от К.З.
Блок питания 3…30 вольт на транзисторах — регулируемый, стабилизированный, многоступенчатый, ток нагрузки 2 А, релейно-тиристорная защита от К.З. Конструктивно этот блок питания и предыдущий выполнены таким образом, чтобы, заменив печатную плату одного блока на печатную плату другого, можно было использовать все общие элементы их схем.
Мощный блок питания — стабилизированный, 13,6 вольт 20 А. Предусмотрена регулировка напряжения.
Мощный двухполярный стабилизированный блок питания 2х44 вольт, 4 ампера на канал, КПД равен 90 %, уровень пульсаций не более 200 мВ.
Устройство бесперебойного резервного питания с использованием одного силового трансформатора как для зарядного устройства, так и для преобразователя. Предлагаемое устройство также защищено от случайной переполюсовки аккумулятора как в режиме преобразования 12 — 220 В, так и в режиме заряда батареи. Мощность около 300 Вт.

Стабилизаторы

Стабилизатор напряжения переменного тока на 220 вольт, 130…220 Вт., транзисторный.

Преобразователи напряжения

Бестрансформаторный преобразователь напряжения «Кроны» для ОУ. Обеспечивает получение трех стабилизированных напряжений при Uвх = 5 … 9 вольт. Описанный узел питания отличается простотой, которая исключает какие-либо наладочные работы после монтажа.
Преобразователь напряжения — 12 в 220 вольт, 16 Вт, Fпр — 600 Гц.
Преобразователь напряжения — 12 в 220, 30 Вт, 50 Гц.
Преобразователь напряжения — 12 в 220 вольт, 100 Вт, 50 Гц.
Преобразователь напряжения — 12 в 220 (36, 127) вольт, 200 Вт, 50 Гц.
Преобразователь напряжения — 220 вольт в 2х27вольт, 3,5 А., 180 Вт, Fпр — 27 кГц.
Преобразователь напряжения — 220 вольт в 30вольт, 4 канала, 200 Вт, Fпр — 25…30 кГц.
Микромощный стабилизированный преобразователь напряжения — имеет на выходе 4..12 вольт при выходной мощности 0,15 ватт.

Регуляторы тока, напряжения, мощности

Мощный управляемый выпрямитель на тиристорах — простой регулируемый выпрямитель с напряжением регулировки от 0 до 15 вольт и максимальным током 6 ампер.
Выходной узел регулятора мощности — оптимизированный узел регулятора мощности, рассматривается возможность использования устройства как термостабилизатор и автомат включения освещения.
Простой регулятор напряжения — можно использовать для регулировки напряжения на нагрузке активного и индуктивного характера, питаемой от сети переменного тока напряжением 127 и 220 в. Напряжение на нагрузке можно менять от нуля до номинального напряжения сети.

Зарядные устройства

Универсальный выпрямитель для зарядки аккумуляторов — две простые конструкции, регулируемые, ток нагрузки 6 и 10 Ампер, для зарядки 12-ти и 6-ти вольтовых аккумуляторов.
Устройство подзарядки аккумуляторов в системе аварийного питания — устройство не только подзаряжает, но и поддерживает номинальную емкость аккумуляторных батарей в системе аварийного питания.
Зарядное устройство — в условиях хранения аккумулятора позволяет автоматически включать его на зарядку при снижении напряжения и также автоматически выключать зарядку при достижении напряжения, соответствующего полностью заряженному аккумулятору. Схема обеспечивает два режима работы — ручной и автоматический.
Зарядное устройство — автомат — предлагаемый вариант зарядного устройства автоматически отключается от сети переменного тока по окончании зарядки и не содержит шкальных приборов. Контроль включения и протекания зарядного тока осуществляется при помощи двух индикаторных лампочек. Достаточно простая конструкция.

Передача электроэнергии по одному проводу — как же осуществляется феноменальное явление, не укладывающееся в рамки общепризнанных представлений?

Электродвигатели нового типа — ротор из диэлектрика, отсутствие щеток, нет вращающегося поля — и все-таки «вертится»!

Электрохимический генератор или загадочный “Дышащий элемент” профессора В. А. Кистяковского. Механизм возникновения явления, используемого в приборе довольно сложен и сегодня еще не до конца ясен. Однако это не мешает повторить опыт В. А. Кистяковского, тем более что приборы подобного типа очень перспективны для применения в различных областях науки и техники.

Цифровой измеритель емкости — прибор обеспечивает измерение емкости конденсаторов от 0,01 до 10000 мкФ на четырех поддиапазонах с верхними пределами измерения 10, 100, 1000 и 10000 мкФ. Поддиапазоны переключаются автоматически. Результат измерений представляется в цифровом виде на четырехразрядном индикаторе.

Карманный цифровой частотомер — прибор позволяет измерять частоту электрических колебаний до 10 МГц. Чувствительность по уровню входного сигнала при измерении частот до 600 кГц — 8 мВ, от 600 кГц до 2,5 МГц—30 мВ, свыше 2,5 МГц— около 100 мВ. Абсолютная погрешность измерения частоты в диапазоне 0…20 кГц составляет 3 Гц, 20 кГц…2 МГц—10 Гц, свыше 2 МГц—100 Гц.

Прибор для поиска неисправностей — прибор во многих случаях позволяет выявлять неисправные цифровые микросхемы без нарушения целостности электрического монтажа, что упрощает и ускоряет проведение ремонтных и настроечных работ.

Блок образцовых частот — применен делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) КА561 ИЕ15Б. Схема намного проще традиционных блоков.

Прибор для проверки кварцевых резонаторов — позволяет проверять резонаторы в диапазоне 50 кГц…40 МГц.

Измеритель емкости на К155ЛА3 — прибор имеет четыре поддиапазона измерений: 1 — до 50 пФ, 2 — до 500 пФ, 3 — до 5000 пФ и 4 — до 0,05 мк.

Приставка для измерения частотных характеристик — предназначена для настройки устройств в диапазонах частот 48…230 МГц, 300…900 МГц, 800…1950 МГц или на радиолюбительских KB диапазонах. Основное достоинство такой приставки заключается в том, что весь диапазон частот перекрывается с помощью одного ГКЧ, что удобно при настройке широкополосных устройств, например антенных усилителей, селекторов каналов телевизоров и т.п.

Генератор сигналов ЗЧ — генератор обладает достаточно хорошими техническими характеристиками и прост в налаживании.

Устройства и узлы приборов
Индикатор азимута — устройство для дистанционного определения направления.
Бесконтактное устройство управления — предназначено для управления различными исполнительными элементами автоматики

Монтаж
Как сделать печатную плату — рекомендации по изготовлению печатной платы. Полезно почитать не только «чайникам».
Демонтаж микросхем с помощью медицинской иглы.
Cпособ извлечения микросхем из печатных плат — дополнение к предыдущему описанию.
Пайка нихрома.
Пайка алюминия.

Радиолюбительская технология
Реле с гермитичными контактами — подробно описано как сделать надежное реле с нужными Вам параметрами.
Доработка светодиодов АЛ102.
Экранирующие коробки — быстрое изготовление.
Универсальный зажим для намоточного станка.
Радиатор из конденсатора.
Разметка панелей.
Улучшение теплового контакта.
Изготовление многоконтактных разъемов.
Cпособ регенерации хлорного железа из его отработанных растворов
Cпособ нанесения рисунка дорожек печатной платы.
Два способа вставки сверла — как решить проблему установки и смены сверла в сверлилках, изготовленных на базе небольших электродвигателей.

Автомат управления освещением — устройство автоматически включает освещение, когда в комнату (или служебное помещение) входит первый человек, и выключает, после ухода последнего. Дополнив устройство блоком индикации, его можно применить для подсчета людей, находящихся в помещении, автомобилей на стоянке и в ряде других случаев.

Формирователь синхроимпульса сетевого напряжения — для устройств, питаемых синусоидальным напряжением сети, устройство позволяет сформировать синхроимпульс, совпадающий с нулевым уровнем синусоидального напряжения.

Новости для радиолюбителя
Семейство датчиков зарядки батареи для мобильных средств связи с интегрированными стабилизаторами падения напряжения.
Новый терморегулятор Ратар-02А со встроенным автоматов включения нагрузки.
SiRFprima – навигационная платформа с поддержкой 3D-графики
Микро-реле способное выдержать скачки напряжения до 2,5кВ.
Точный операционный усилитель для высоковольтных схем.
HT46R92 и HT46R94 – драйверы светодиодов высокого напряжения A/D MCU типа от Holtek
Разработка для энергообеспечения спутников от International Rectifier.
MityDSP-Pro: процессорный модуль на базе DSP Texas Instruments TMS320C6455
MOSFET-транзистор от Fairchild Semiconductor понижает потери при коммутации на 50%
DIRECTPATH™ 2VRMS драйвер звукового канала.
Узкопрофильные источники питания с возможностью дистанционного считывания.
Cолнечная электростанция на 280 МВт появится в 2011 году
Читать еще: 0..1..2

Владелец данного сайта не несёт никакой ответственности за содержание расположенного здесь материала, а также за результаты использования информации, размещённой на этом сайте.

Простой регулятор напряжения — RadioRadar

Большинство описанных любительских регуляторов напряжения для автомобиля, а также промышленные регуляторы, которыми комплектуют серийно выпускаемые машины, предназначены для поддержания неизменяемого стабильного напряжения на выводах генератора. При повышении нагрузки (включении фар, вентилятора и других потребителей) падение напряжения на проводах увеличивается, а напряжение бортсети соответственно уменьшается, уменьшается и ток зарядки аккумуляторной батареи.

Для стабилизации напряжения на зажимах батареи вход регулятора подключают непосредственно к батарее. Как известно [Л], для нормальной подзарядки аккумуляторной батареи напряжение на ее зажимах следует увеличивать при уменьшении температуры. Поэтому независимость стабилизируемого регулятором напряжения от температуры следует считать большим недостатком. Даже если регулятор способен корректировать напряжение в зависимости от температуры подкапотного пространства, то этого недостаточно. Настроенный на оптимальный режим летом, регулятор ставит батарею в тяжелое положение зимой, когда воздух под капотом прогревается быстро, а сама батарея — лишь после нескольких часов езды. В результате батарея остается недозаряженной, и в холодное время года приходится ее подзаряжать.

Если же регулятор настроить на оптимальную работу в холодную погоду, летом батарею он будет перезаряжать, и придется периодически доливать в нее дистиллированную воду. Наилучшим решением является контролирование регулятором температуры самой батареи и напряжения на ее зажимах. Именно такой регулятор описан в [Л], но он довольно сложен, содержит электромагнитное реле и дефицитные стабисторы в датчике температуры. Описываемый здесь регулятор напряжения не содержит реле, в качестве датчика использованы маломощные кремниевые диоды. Кроме того, он существенно проще по схеме. Согласно [Л], необходимый абсолютный температурный коэффициент напряжения (ТКН), который должен обеспечивать регулятор, равен -40,5 мВ/°С или в относительных единицах -0,298 %/°С.

Примерно такой же относительный температурный коэффициент напряжения имеют моломощные кремниевые диоды при прямом токе в несколько миллиампер, атакжестабисторы, представляющие собой несколько включенных последовательно диодов. Абсолютный ТКН одного диода — около -2 мВ/°С, что при падении напряжения на нем 650 мВ дает относительное значение -2/650= -0,307%/°С. Отметим, что относительное значение ТКН цепи из нескольких диодов или стабисторов не зависит от их числа. Схема регулятора изображена на рис.1.

Вывод Б регулятора подключают отдельным проводом к плюсовому зажиму батареи, выводы Я и Ш — к выходу выпрямительного моста генератора и к его обмотке возбуждения соответственно. Общий провод регулятора соединен с корпусом автомобиля в месте установки регулятора. Цепь из восьми диодов VD4-VD 11 прикреплена к корпусу батареи и имеет тепловой контакт с ним. Эта цепь служит термозависимым источником образцового напряжения с необходимым ТКН. При выключенном зажигании автомобиля напряжение на выводе Я отсутствует, транзисторы VT1-VT3 закрыты, напряжение питания на операционный усилитель DA1 не поступает, транзисторы VT4-VT6 также закрыты, от батареи потребляется лишь начальный ток коллектора транзисторов VT1 и VT2, который неизмеримо меньше тока саморазрядки батареи. При включении зажигания открываются транзисторы VT1-VT3, через транзистор VT3 напряжение питания поступает на ОУ DA1. Напряжение с плюсового зажима батареи через транзистор VT2 подведено к делителю R5R6R7, а с движка резистора R6 — на инвертирующий вход ОУ DA1. На неинвертирующий вход ОУ напряжение подано с цепи диодов VD4-VD11. Пока двигатель выключен, напряжение, снимаемое с движка резистора R6, меньше падения напряжения на диодах VD4-VD11, на выходе ОУ напряжение близко к напряжению аккумуляторной батареи и транзисторы VT4-VT6 открыты, через обмотку возбуждения генератора течет ток. После запуска двигателя генератор начинает вырабатывать ток, напряжение на батарее увеличивается, операционный усилитель DA1 переключается, транзисторы VT4-VT6 закрываются, ток. вырабатываемый генератором, спадает, в результате чего снова происходит переключение ОУ и увеличение тока через обмотку возбуждения генератора. Открывание и закрывание транзисторов VT4-VT6 происходит с частотой несколько десятков или сотен герц, поддерживая необходимое напряжение на зажимах аккумуляторной батареи. Положительная обратная связь через резистор R12 обеспечивает гистерезис ОУ и превращает ОУ в триггер Шмитта. Стабилитрон VD2 согласует выходное напряжение ОУ с порогом переключения транзистора VT4. Особо следует отметить роль стабилитрона VD1, закрытого в нормальном режиме работы регулятора. Если бы его не было, то при обрыве проводов, идущих к датчику температуры VD4-VD11, ток через обмотку возбуждения генератора протекал бы непрерывно, напряжение бортовой сети сильно увеличилось, что опасно как для батареи, так и для других потребителей электроэнергии. Стабилитрон VD1 при отключении датчика температуры открывается и начинает работать источником образцового напряжения. Напряжение в бортовой сети хоть и увеличивается, но не так значительно, как при его отсутствии.

Конструкция. Все элементы регулятора, кроме диодов VD4-VD11, размещены на печатной плате размерами 93х60 мм из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм — Чертеж платы показан на рис.2.

Транзистор VT6 установлен на плате без теплоотвода на двух латунных втулках, выводы базы и эмиттера впаяны непосредственно в плату. Плата рассчитана на установку в корпус электромеханического реле-регулятора РР-24 на трех латунных стойках с резьбой. Выводами служат соответствующие выводы на корпусе. Датчик температуры состоит из сложенных в пакет трех пластин размерами 80х30х2 мм, одной латунной и двух стеклотекстолитовых. В средней стеклотекстолитовой пластине примерно в ее середине прорезано окно размерами 50х8 мм. В это пространство уложены восемь соединенных последовательно диодов. Выводы из провода МГТФ-0,14 помещены в ПВХ трубку, уложенную в узкий паз, пропиленный в средней пластине. Вся конструкция склеена в единое целое эпоксидной шпаклевкой, ею же заполнена внутренняя полость средней нластины. Латунную пластину передсклеиванием необходимо залудить, все детали датчика — тщательно обезжирить. Выводы датчика припаяны непосредственно к соответствующим точкам печатной платы. Выводы желательно для надежности дополнительно прикрепить к корпусу регулятора небольшим хомутом. Латунной пластиной датчик слегка вдавлен в разогретую мастику заливки батареи. Если она не имеет мастичной заливки, латунную пластину следует прижать к ровному участку боковой поверхности корпуса батареи резиновым кольцом, вырезанным из колесной камеры. Вывод Б регулятора удобнее, подключить не к плюсовому выводу батареи, а к плюсовому токовому зажиму стартера.

Детали. В регуляторе вместо КТ3102А (VT1, VT3, VT4) и КТ208К (VT2) могут быть использованы практически любые маломощные кремниевые транзисторы соответствующей структуры. Транзистор VT5 должен допускать ток коллектора не менее 150 мА; здесь можно использовать транзисторы из серий КТ208, КТ209, КТ313, КТ3108, КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Предпочтение следует отдать транзисторам в металлическом корпусе. Стабилитрон VD2 — любой на напряжение 3,3…7 В.

Диод VD3 может быть любым на прямой ток не менее ЗА. Диоды серии КД206 удобно монтировать на плате, так как на их корпус выведен анод. Конденсаторы С1, С2, С4 — КМ5 или КМ6, СЗ -К53-1 или К53-4. Применение конденсаторов серии К50 или К52 нежелательно. Дроссель L1 — ДМ-0,1; постоянные резисторы — МТ или МЛТ, подстроечньгй R6 — СПЗ-19а. Налаживать устройство следует в определенном порядке. Сначала к выводу Б регулятора и к корпусу подключают регулируемый источник постоянного напряжения до 16,5 В и измеряют потребляемый от него ток. Стрелка микроамперметра на 100 мкА не должна заметно отклоняться. Далее между выводом Ш и общим проводом подключают резистор сопротивлением 120 Ом мощностью 2 Вт с параллельно включенным вольтметром (или маломощную лампу накаливания на напряжение 18…24 В). Вывод Я подключают к тому же источнику, установив его напряженке равным 13,6 В, и резистором R6 устанавливают такой порог переключения, при котором выходное напряжение на выводе Ш близко к нулю при увеличении напряжения источника сверх 13,6 В и близко к напряжению питания при уменьшении напряжения ниже этого значения. Затем отключают цепь диодов VD4-VD11 и подбирают стабилитрон VD1, добиваясь аналогичного переключения регулятора при напряжении источника питания 16…16,5 В. При подборке, если окажется необходимым, можно последовательно со стабилитроном VD1 включить один-два маломощных кремниевых диода в прямом направлении. Более точную регулировку проводят на автомобиле. Полностью зарядив батарею аккумуляторов, вольтметром (лучше цифровым) измеряют напряжение на его выводах без нагрузки. Запускают двигатель без стартера и резистором R6 устанавливают измеренное значение напряжения на зажимах батареи. При наличии амперметра на автомобиле критерием правильной регулировки устройства может служить значение зарядного тока спустя 5…10 мин после запуска двигателя при средней частоте вращения коленчатого вала и заряженной батарее. Ток должен быть в пределах 2…3 А независимо от мощности включенной нагрузки.

Описанный выше регулятор с традиционным термокомпенсированным стабилитроном Д818Е вместо диодов VD1 и VD4-VD11 несколько лет работал на автомобиле ГАЗ-24. В летнее время приходилось доливать в батарею воду, весной и осенью — подзаряжать ее. После установки датчика VD4-VD11 необходимость в указанных операциях отпала. Вместе с использованием тиристорно-транзисторного блока электронного зажигания с удлиненной искрой, обеспечивающим быстрый запускдвигателя в самых различных условиях эксплуатации, описанный регулятор напряжения позволил довести срок службы аккумуляторной батареи до девяти лет.

 Автор: С.БИРЮКОВ, РАДИО 1, 1994г.

ЛИТЕРАТУРА

Ломанович В.А. Термокомпенсированный регулятор напряжения. — Радио, 1985, № 5, с. 24—27.

Регулятор напряжения генератора лодочного мотора

Генератор — это электрическая машина, которая преобразует механическую энергию вращения в энергию переменного тока. Переменный ток, вырабатываемый катушками генератора, выпрямляется диодами и заряжает лодочные аккумуляторы. Регулятор напряжения поддерживает постоянным напряжение на выходе с генератора, а для трехступенчатой зарядки тяговых лодочных аккумуляторов устанавливают внешний или шунтирующий регулятор. Без него быстрая зарядка аккумуляторов глубокого разряда от генератора лодочного мотора невозможна.

Простейший генератор

Простейший генератор – это металлический стержень с намотанной вокруг него проволокой. Если под стержнем перемещать постоянный магнит, то стержень будет намагничиваться в разном направлении, а возникающее в проводе переменное магнитное поле вызовет импульсы тока переменной полярности.

Ток, возникающий в проводнике, прямо пропорционален силе магнитного поля, скорости движения магнита и количеству витков проволоки вокруг стержня.

Генератор обретет привычный вид, если поступательное движение магнита заменить на вращательное и разместить катушки, в которых возникает ток, по окружности. Однако регулировать ток в таком генераторе можно будет только оборотами двигателя, а это очень неудобно.

Как работает регулятор напряжения на лодочном моторе

Реальным генератором управляют изменяя силу магнита. Для этого вместо постоянного используют электромагнит, в железном сердечнике которого сосредоточено магнитное поле, создаваемое протекающим через катушку током. Сила магнитного поля пропорциональна току в катушке возбуждения, поэтому изменяя ток в катушке повышают или понижают мощность генератора. Устройство, которое управляет током возбуждения и мощностью генератора называется регулятором напряжения.

Электромеханические регуляторы — первые устройства этого типа. Ток возбуждения протекает через рычаг реле, который вращается относительно точки F и замыкает точки «Зажигание» и «Масса». «Зажигание» подсоединяется к положительной клемме аккумулятора через ключ зажигания двигателя. Регулировочная пружина удерживает рычаг реле напротив контакта «Зажигание».

Если напряжение на аккумуляторе низкое, ток возбуждения максимальный и генератор выдает максимальный ток. Когда напряжение на аккумуляторе возрастает до установленного значения (между 13.8 и 14.2 вольта) ток, протекающий от зажигания на массу через катушку реле увеличивается, реле срабатывает, толкает рычаг вниз и размыкает контакт. Ток возбуждения падает до нуля, выход с генератора падает до нуля, напряжение на аккумуляторе падает и реле замыкает контакт зажигания. Процесс начинается сначала.

Чем больше напряжение на аккумуляторе, тем больше времени, контакт остается в нижнем положении. Выход генератора переключается между максимальным и нулевым сотни раз в секунду, сохраняя среднее напряжение постоянным, при токе, стремящемся к нулю (плюс ток, потребляемый подключенной нагрузкой). Напряжение заряда аккумулятора в электромеханическом регуляторе устанавливается натяжением пружины.

Принцип работы электронного регулятора напряжения аналогичен. Если напряжение на аккумуляторе низкое, значит низкое напряжение и на базе транзистора 1, и он выключен. В этом состоянии транзистор 1 работает как большое сопротивление между базой транзистора 2 и массой, поэтому напряжение на базе транзистора 2 высокое и он включен. Транзистор 3 усиливает ток коллектор-эмиттер транзистора 2 в двадцать раз и больше, вызывает высокий ток в катушке возбуждения и максимальный выходной ток генератора.

После того как напряжение на аккумуляторе увеличивается транзистор 1 включается. Сопротивление между базой транзистора 2 и массой уменьшается и транзисторы 2 и 3 выключаются, прерывая течение тока в катушке возбуждения. Без тока возбуждения генератор перестает выдавать ток.

Транзисторы включаются и выключаются сотни раз в секунду. Средний ток возбуждения и выходной ток генератора зависят от того как долго система находится во включенном и выключенном состоянии.

Зачем нужен шунтирующий регулятор напряжения

Стандартные регуляторы напряжения генераторов лодочных моторов – это регуляторы автомобильного типа, которые отлично работают в следующих условиях:

• аккумулятор – это стартовый аккумулятор с тонкими пластинами
• аккумулятор почти всегда полностью заряжен
• разница температур между регулятором и аккумулятором невелика
• падение напряжения между аккумулятором и генератором меньше 0,1 вольта

В автомобилях во время запуска двигателя аккумулятор разряжается на 5-10%, после этого даже на холостом ходу мощности генератора достаточно для питания всех потребителей и подзарядки аккумуляторной батареи. Поскольку стартовый аккумулятор сильно не разряжается, его зарядка не занимает много времени и вторая стадия зарядки, необходимая тяговым аккумуляторам, становится лишней.

Регуляторы напряжения лодочных моторов – это зарядные устройства с ограничением максимального тока и напряжением 13,8 – 14,2 вольта. Но напряжение 13.8 вольт выше рекомендуемого напряжения стадии поддерживающей зарядки для аккумуляторов глубокого разряда, а напряжение 14,2 ниже напряжения стадии насыщения.

Генератор со стандартным регулятором никогда полностью не зарядит аккумулятор глубокого разряда, но только перезарядит его и выведет из строя, если будет подключен к аккумулятору длительное время.

Что умеют внешние регуляторы напряжения

Умный регулятор напряжения лодочного мотора управляет зарядкой тяговых лодочных аккумуляторов. Он заряжает аккумуляторы глубокого разряда в три стадии, которые называют стадией насыщения, поглощения и поддерживающей зарядки.

Во время стадии насыщения, при зарядке постоянным током, аккумулятор быстро набирает емкость 75-80% от номинальной, а напряжение на его клеммах повышается до 14,4-14,8 вольт (в зависимости от типа). В этот момент регулятор переключается в фазу поглощения. На этой стадии зарядка происходит медленнее, а ток зарядки постепенно снижается, чтобы соответствовать текущему состоянию батареи. После того как ток снизился до 1-2% емкости, зарядка завершается и регулятор переключается в режим поддерживающей зарядки во время которого контролирует напряжение на аккумуляторе и выполняет подзарядку, если напряжение опускается ниже 13 вольт.

• Чтобы не повредить аккумулятор во время зарядки, внешние регуляторы напряжения оснащаются встроенными тепловыми сенсорами. Зарядка прекращается, если температура батареи повышается до 50 градусов.
• Аккумуляторы различного типа и размера требуют разных кривых зарядки и разных значений напряжения и тока, поэтому в умных регуляторах зашиты предустановленные режимы для зарядки жидко-кислотных, AGM и гелевых батарей.
• Внешний регулятор напряжения устанавливается на лодочный мотор параллельно стандартному, который включается в работу, если умный регулятор выходит из строя.

Недостатки шунтирующих регуляторов

Хотя умные регуляторы подходят для всех типов лодочных генераторов и аккумуляторных батарей, их установка может показаться сложной для тех, кто не имел ранее навыков работы с электричеством. В некоторых случаях чтобы подключить регулятор потребуется определить тип используемого генератора и снять его с мотора. Кроме того, не рекомендуется устанавливать шунтирующие регуляторы напряжения на новые лодочные моторы, чтобы не нарушать их гарантию.

Сложностей установки и проблем с гарантией можно избежать, если использовать бортовые зарядные устройства, работающие от генератора лодочного мотора. Они так же заряжают аккумуляторы в три стадии, работают с генераторами до 400 А и выдают напряжение 12, 24 или 36 вольт. Мощные модели имеют встроенные сплит диоды для подключения нескольких батарей аккумуляторов.

Электроника 102 — Урок 4

В этом уроке мы собираемся разработать регулятор напряжения — сердце любого источника питания.

Потребность в регуляторах напряжения

Назначение регуляторов напряжения — обеспечить стабильное напряжение питания в цепях. вы проектируете.

Это самые распространенные схемы (каждая электронная система, независимо от ее функции, есть хотя бы один), и все же ими часто пренебрегают из-за их утилитарности природа.

Нам нужны регуляторы напряжения, потому что источники первичного питания (например, обычные батареи, или напряжение переменного тока, которое мы получаем от сетевой розетки) обычно не очень стабильны или нестабильны достаточно, чтобы гарантировать, что наши схемы работают в пределах своих спецификаций.

Например, напряжение, которое мы получаем от автомобильного аккумулятора, может варьироваться от 14,4 В. когда двигатель работает и генератор заряжает аккумулятор, и при низком уровне 8 или 9 В при запуске двигателя холодным утром.Потому что может быть положительный или отрицательные всплески, наложенные на напряжение батареи из-за другого оборудования, большинство автомобильное оборудование рассчитано на работу с напряжением до 16 В. Внутри некоторых цепей для правильной работы требуется стабильное напряжение, например микропроцессор, используемый для управления магнитолой. Большинство микропроцессоров работают от источника питания 3 В или 5 В, которое должно регулироваться с точностью до доли вольт. Например, многие микросхемы, рассчитанные на работу от номинального напряжения 5 В. требуется, чтобы напряжение оставалось в пределах 4.5 и 5,5 Вольт.

Для работы регуляторам напряжения требуется ссылка. А Напряжение ссылка является частью или цепь, обеспечивающая стабильное напряжение при выходе за пределы параметров, таких как напряжение питания или температура варьируется.

Наиболее распространенное опорное напряжение диод Зенера ([1]). Стабилитрон — это диод, в котором наблюдается лавинный обратный пробой. оптимизированы и количественно определены таким образом, чтобы диод мог безопасно работать в этой области.

Мы можем использовать SwitcherCAD, чтобы проиллюстрировать поведение стабилитрона.

<Зинер-1.png>

Создайте схему сейчас, вам не нужно пока вводить какое-либо значение в Source V1. Не беспокойтесь о.Заявление постоянного тока в нижней части схемы, это просто строка текста, которую я поместил туда для справки. Когда вы закончите создание схемы, нажмите Simulate-> Edit Simulation Cmd. затем выберите «Развертка по постоянному току».

Введите следующие значения:

• Название 1-го источника для проверки: V1
• Тип развертки: линейный
• Начальное значение: -4
• Стоп-значение: 16
• Приращение: 0,1

У вас должен получиться такой сюжет:

<Зинер-2.png>

При напряжениях источника выше примерно 6 В стабилитрон начинает проводить ток и напряжение на нем около 6.2 В, что является номинальным Напряжение стабилитрона для этой части.

Область отрицательного напряжения интересна тем, что показывает, что Стабилитрон похож на настоящий диод, когда он смещен в прямом направлении. Однако мы не собираемся использовать стабилитрон в этой области.

Самая интересная часть — это область обратного смещения (когда напряжения от V1 равны положительный). Эффект Зенера обеспечивает напряжение около 6,2 В, что вполне достаточно. стабильно по сравнению с напряжением источника.

Чтобы выяснить, насколько стабильна, давайте повторно запустим симуляцию, но с разверткой исходного кода. между 8 и 18 В.

<Зинер-3.png>

Регулировка линии = дельта (В

В этом случае изменение выходного напряжения при вводе изменение напряжения с 14 до 16 В (изменение на 2 В) составляет 20 мВ, поэтому Стабилизация линии между 14 и 16 В составляет 1%.

Если бы мы заменили источник V1 автомобильным аккумулятором, мы бы ожидайте, что регулируемое напряжение стабилитрона будет варьироваться от 6,24 до 6,38 В, в то время как напряжение батареи изменяется с 8 до 16 В, что является значительным улучшением.

Давайте посмотрим, как влияет температура, добавив оператор .STEP к моделирование.

Щелкните значок текста и введите в текстовое поле следующее: «.STEP TEMP LIST 0 25 50», затем нажмите «Директива», «ОК» и запустите снова симуляция.

<Зинер-4.png>

Шунтирующие регуляторы

Этот тип схемы называется шунтирующим регулятором , потому что регулирующая элемент находится параллельно (а не последовательно) с нагрузкой. Пока наши схема не показывает нагрузку (пока), нагрузка запитана от любой цепи от регулируемого напряжения, поэтому они будут подключены параллельно с стабилитроном.

Особенность шунтирующего регулятора, которая может быть как преимуществом, так и неудобством. в зависимости от того, где и как используется схема, шунтирующий регулятор тянет постоянный ток от источника. Ток, взятый из источника, — это ток, протекающий через последовательный резистор. Поскольку ток, который течет через последовательный резистор зависит только от напряжения источника, Напряжение стабилитрона и номинал резистора постоянны до тех пор, пока напряжение источника постоянно и не зависит от тока нагрузки.

Преимущество заключается в том, что ток источника не зависит от тока нагрузки.

Недостатком является то, что КПД схемы очень низок при малые токи нагрузки, поэтому схема не оптимизирована для работы от батареи.

Трудно представить более простую схему, она состоит всего из двух основных компонентов.

С другой стороны, доступный ток ограничен. Посмотрим, какой ток мы можем получить от этой схемы.

Расчет максимального тока нагрузки

В этой модифицированной схеме я добавил резистор R2, чтобы представить схему, которая будет использовать опорное напряжение. Резистор пока не имеет значения, он нужен для иллюстрации. Этот резистор составляет нагрузку и потребляет определенный ток. Нам нужно убедиться, что регулятор может обеспечивать ток, необходимый для цепи. представлен резистором R2.

<Зенера-5.png >>

Я

По мере уменьшения значения R2 ток через него будет увеличиваться, а ток через D1 уменьшится на такую ​​же величину.

Если ток нагрузки (ток через R2) приближается к 5,66 мА, стабилитрон будет голодать (ток через него будет очень низким или нулевым), и он не будет делать свое работа по регулированию напряжения. Давайте узнаем, сколько тока мы можем пропустить D1, посмотрев на спецификацию.

Чтобы просмотреть весь документ, нажмите на картинку.

I

Если вы прочитаете примечания в листе технических данных, вы увидите, что 225 мВт — это Абсолютный максимальный рейтинг при температуре окружающей среды 25 ° C. В техническом паспорте также указаны вы можете определить тепловое сопротивление и номинальные характеристики для температур выше 25 градусов.

Не вдаваясь в подробности этих расчетов прямо сейчас, хороший практика проектирования заключается в ограничении максимального тока в нашей цепи до не более более 50% от абсолютного максимума рейтинга.Это 18 мА.

Если наша схема такова, что ток нагрузки может изменяться от нуля до некоторого значения, мы должны убедиться, что через R1 проходит не более 18 мА.

При выбранном нами (несколько произвольно) значении R1 мы достигнем 18 мА. когда напряжение от V1 составляет 6,2 + (1000 * 0,018) = 24,2 В, где 6,2 — это номинальное напряжение стабилитрона, а (1000 * 0,018) — это напряжение, которое нам нужно приложить через R1, чтобы через него протекал ток 18 мА.Итак, похоже, что у нас есть довольно большой запас прочности относительно максимальной рассеиваемой мощности в стабилитроне.

Теперь нам нужно рассмотреть, что происходит при минимальном напряжении питания. На примере автомагнитолы минимальное напряжение от аккумулятора может быть всего 8 В. При напряжении питания 8 В ток через R1 будет Только:

I

Итак, если эта схема использовалась в автомобильном радиоприемнике для обеспечения регулируемого напряжения 6,2 В некоторые чувствительные схемы, мы можем потреблять до 1,8 мА без потери регулирования, и не рискуя взорвать стабилитрон при максимальном напряжении батареи.

На практике, точно так же, как мы снижали максимальный ток, мы не хотели бы полностью заморозить стабилитрон и убедиться, что напряжение остается в норме, мы должны поддерживать минимальный ток в стабилитроне.В таблице данных перечислены напряжение стабилитрона для 3 значений тока 1, 5 и 20 мА, поэтому пока оно допустимо интерполировать между данными значениями, менее рекомендуется используйте часть за пределами указанного диапазона значений, поэтому мы должны сохранить минимум 1 мА хоть стабилитрон, чтобы он работал нормально.

Это означает, что у нас есть доступный ток нагрузки до 0,8 мА.

Получение большей мощности с помощью регулятора прохода серии

Что делать, если 0.8 мА мало?

Что ж, мы могли либо:

1. Уменьшите значение R1. Мы видели, что при текущем значении 1 кОм мы не сможем достичь безопасного максимального рассеивания мощности до тех пор, пока напряжение питания составляет 24,2 В. Мы можем уменьшить значение R1 так, чтобы максимальная безопасная мощность рассеяние достигается при 18 В, что является максимальным напряжением питания, которое мы нужно проектировать для.
2. Переконструируйте схему, установив стабилитрон с более высокой номинальной мощностью (и уменьшите значение резистора R1, чтобы через него протекал больший ток), или
3. Добавьте усилитель тока, используя один или несколько транзисторов.

Решение 1 легко реализовать и недорого, но оно не дает многого. улучшения. В данном случае максимальный ток стабилитрона составляет 18 мА, т.е. также максимально возможный ток нагрузки.

В общем, решение 2 не имеет особого смысла, потому что стабилитрон большей мощности их труднее достать, и цепь быстро потратит много энергии. В связи с тенденцией к оборудованию с батарейным питанием важно знать решения, которые не тратят впустую электроэнергию и не тратят минимум, необходимый для выполнения функции.

Решение 3 немного сложнее, но предлагает большую гибкость и больше эффективный.

Итак, попробуем решение 3.

Существует хорошо известная схема, выполняющая нужную нам функцию, поэтому без лишних слов, вот оно:

<Регулятор-1.png>

Точно так же источник тока будет генерировать любое напряжение, необходимое для количество тока, которое мы запросили.

Вы можете выбрать текущий источник из меню «Компонент», просто найдите и нажмите на «текущий».

Источники тока не так интуитивно понятны, как источники напряжения, поэтому не беспокойтесь если концепция кажется странной. Просто следите за тем, что мы будем делать с этим, и снова раз он станет вам знакомым.

Еще одна вещь, которую вы могли заметить, если действительно наблюдательны, — это то, что мы есть стабилитрон с каталожным номером BZX84C5V6L, которого не было в библиотеке.

Я жульничал. Я хотел продемонстрировать известную схему — стабилизатор на 5 В.Предыдущая схема представляла собой стабилизатор на 6,2 В, которого было достаточно для этой цели. упражнения, используется редко. 5 В — гораздо более распространенное напряжение, а Стабилитрон 5,6 В часто используется в схеме, подобной той, которую я только что описал. Но в библиотеке SwitcherCAD не было стабилитрона на 5,6 В.

Если вы обратитесь к спецификации Motorola (полный документ в формате pdf, а не выдержка выше), вы увидите, что некоторые номера деталей выделены жирным шрифтом. В примечании указано что эти номера деталей предпочтительнее , что означает, что они гораздо более вероятны быть в наличии.Часть 5,6 В выделена жирным шрифтом, поэтому разумно предположить, что она должна были в библиотеке. Учитывая, сколько мы заплатили за SwitcherCAD, мы Простите Linear Technology за то, что она не включила все возможные номера деталей.

Так как же мне получить стабилитрон 5,6 В в SwitcherCAD?

Я открыл файл библиотеки диодов, C: \ Program Files \ LTC \ SwCADIII \ lib \ cmp \ standard.dio в текстовом редакторе и добавил BZX84C5V6L следующим образом:

.модель BZX84C5V6L D (Is = 1,66n Rs = 0,5 Cjo = 205p nbv = 3 bv = 5,6 Ibv = 1 м Vpk = 5,6 mfg = Тип двигателя = стабилитрон)
 

Мне пришлось закрыть и снова открыть SwitcherCAD, потому что программа явно читает библиотеки при запуске программы и после того, как я изменил файл, она не перезагружала его автоматически.

Хорошо, хватит библиотеки SwitcherCAD, транзистор, который мы добавили к шунтирующему стабилизатору, в конфигурации, известной как Emitter-Follower . Это означает, что напряжение на эмиттер следует за напряжением на базе (с небольшим смещением обычно от 0,6 до 0,7 В). Коэффициент усиления по напряжению такой схемы чуть меньше 1.

Таким образом, если напряжение базы поддерживается на уровне 5,6 В, напряжение на эмиттере будет быть примерно от 4,9 до 5.0 Вольт.

Прежде чем двигаться дальше, убедитесь, что вы запрограммировали V1 как источник напряжения 12 В.

Чтобы сделать симуляцию более интересной, мы проведем развертку постоянного тока по току.

Нажмите Simulate-> Edit Simulation Cmd и выберите DC sweep . Введите значения следующим образом:

• Название 1-го источника для проверки: I1
• Тип развертки: линейный
• Начальное значение: 0
• Стоп-значение 0.1
• Приращение: 0,001

<Регулятор-2.png >>

Регулировка нагрузки выражается в процентах от выходного напряжения или в абсолютном значении.

Если мы выразим это как изменение напряжения по сравнению с изменением тока, которое вызвало он будет называться Выходное сопротивление , поскольку значение сопротивления равно равным отношению напряжения на нем к проходящему через него току.

Регулировка нагрузки = дельта (В

Выходное сопротивление = Дельта (В

Регулировка нагрузки составляет 0,04 / 4,92 = 0,81%.

Обратите внимание, как напряжение быстро растет при малых токах (ниже нескольких мА). Это связано с тем, что при очень малом токе нагрузки базовый ток, который равен = ток нагрузки / Hfe, настолько мал, что базовое напряжение необходимое для его создания становится очень маленьким, намного ниже типичного От 0,6 до 0,7 В.

Я добавил резистор R2 (100 кОм), чтобы обеспечить минимальный ток нагрузки. а без этого резистора напряжение на свету увеличивалось бы еще больше. текущие значения I1.Например, вы можете попробовать изменить R2 на 1000k (1 мег-Ом).

На практике, если бы схема действительно должна была работать до такого низкого токи, было бы неплохо немного уменьшить значение R2 для уменьшения роста напряжения при малых нагрузках.

С другой стороны, обратите внимание, что эта схема теперь выдает 100 мА, пока поддержание регулирования между 4,85 и 5,05 В для токов примерно между 5 мА и 100 мА.

Это было бы идеально для работы с большинством микропроцессоров с питанием 5 В.

Подавление пульсации

Подавление пульсаций — еще одна мера способности регулятора отклонять Колебания сетевого напряжения. Тем не менее, линейное регулирование, определенное выше, измеряется при статических (медленно меняющихся) изменениях входного напряжения, где подавление пульсаций измеряется при быстро меняющемся входном напряжении, обычно при сетевой частоте (60 Гц) или это вторая гармоника (120 Гц).

Если бы мы использовали реальные инструменты, мы бы измерили отклонение пульсаций наложение небольшого переменного напряжения на входное постоянное напряжение, затем измерение амплитуда того же сигнала на выходе регулятора и вычислителя Соотношение. Например, мы можем подать пиковое напряжение 1 В переменного тока (2 В размах), потому что это хорошо в пределах диапазона регулирования регулятора и производит расчеты Полегче.

Мы можем использовать ту же технику со Spice, хотя Spice предлагает другой метод, который мы изучим на следующем уроке.Для удобства замерим подавление пульсаций на частоте 1 кГц.

Установите источник тока I1 на фиксированное значение 50 мА, установите источник напряжения V1 на быть источником SINE со смещением 12 В постоянного тока, амплитудой 1 В и частотой 1 кГц, тогда отредактируйте команду моделирования следующим образом:

• Анализ переходных процессов
• Время остановки: 5 мс
• Время начала сохранения данных: 0

Вот график пульсаций на выходе (обратите внимание на шкалу напряжения):

<Регулятор-3.png

<Регулятор-4.png

Упражнения

1. Сколько тока мы можем потребить от регулятора, прежде чем регулирование станет действительно плохим? (вы можете использовать SwitcherCAD для экспериментов).
   Какие факторы ограничивают увеличение тока?
2. Постройте напряжение на базе транзистора на том же графике, что и выходное напряжение, чтобы увидеть разницу. Объясните разницу.
3. Вычислите коэффициент подавления пульсаций в дБ. Поскольку пульсация измеряется в Вольты, а не ватты, уравнение составляет 20 * log (V2 / V1).
4. Постройте график изменения выходного напряжения при температуре 25, 50 и 75 градусов C.

Выводы этого урока

• Установлено, что регуляторы напряжения являются необходимой частью большинства современные электронные схемы.
• регуляторов напряжения нужен источник опорного напряжения, как правило, диод Зенера.
• Регуляторы напряжения характеризуются линейным регулированием и регулированием нагрузки, характеристики подавления пульсаций и температурной стабильности.
• Мы узнали, как использовать SPICE для получения этих значений.

В следующих уроках мы усовершенствуем стабилизатор напряжения с каскадом усиления. отдельно от силового каскада.

Ссылки

1. Стабилитрон
2. .

Простой регулятор напряжения с использованием 2N3055

Вы хотите использовать регулятор постоянного тока или узнать о регуляторах напряжения с использованием 2N3055. Зачем нужен этот транзистор? Обычно его можно использовать с нагрузками, которым требуется ток не более 2 А и напряжение не более 30 В.

Этого достаточно для обычных работ. Это транзистор, которым люди пользуются долгое время. Поэтому найти легко и очень дешево. Схем, использующих 2N3055, очень много.

Теперь мы рекомендуем вам 2 принципиальные схемы. Обе схемы используют стабилитрон и транзистор.

Схема регулятора постоянного тока 12 В с использованием 2N3055

Вот линейный стабилизатор 12 В 1 А с транзистором и стабилитроном. Это последовательный стабилизатор напряжения, поскольку ток нагрузки проходит через транзистор серии .

Как показано на схеме ниже, входной клемме требуется нерегулируемый источник постоянного тока, от 15 В до 20 В . Затем на нагрузку выйдет регулируемое напряжение.

Линейный стабилизатор напряжения 12 В 1 А с использованием транзистора 2n3055 и стабилитрона

Для начала, электрический ток, протекающий через резистор-R1 до , ограничивает ток на стабилитроне. Таким образом, он обеспечивает опорное напряжение.
Там же, напряжение базы транзистора-Q1 также является постоянным.

Когда ZD1 составляет 12 В, базовое напряжение также равно 12 В.

Рекомендуем: Что такое стабилитрон и принцип работы

Если поставить транзистор в таком виде. Выходное напряжение такое же, как напряжение на стабилитроне . И мы всегда называем это эмиттер-повторителем. На практике выходное напряжение ниже ZD1. Потому что при транзисторе работает. Он должен иметь напряжение база-эмиттер.

• VBE = напряжение база-эмиттер
• VZD = напряжение стабилитрона
• Vout = выходное напряжение

Vout = VZD — VBE
VBe = 0.6V
Vout = 12 В — 0,6 В = 11,4 В

Это напряжение по-прежнему подходит для многих нагрузок, использующих источник питания 12 В , таких как радиоприемники.

Поскольку это источник питания , регулирует определенную выходную мощность.

В схеме транзистор имеет правильное усиление, этому помогает изменение VBE.

• Когда нагрузка потребляет больше тока. Обычно выходное напряжение низкое. Но напряжение база-эмиттер повышается, транзистор Q1 работает больше.Таким образом, он поддерживает постоянное выходное напряжение.
• Затем, если нагрузка использует меньший ток. Повышение выходного напряжения. Но на выходе по-прежнему фиксированное напряжение. Поскольку напряжение база-эмиттер меньше, транзистор Q1 тоже работает меньше.

Преимущество этой схемы, мы можем использовать крошечный ток на стабилитрон и базу транзистора. Таким образом, он имеет гораздо более стабильный выход.

Функции других компонентов

• C1 — сглаживающий конденсатор на входе.
• С2 удерживает опорное напряжение, чтобы лучше быть стабильным.
• C3 — это развязывающий конденсатор емкостью 0,047 мкФ для фильтрации переходных шумов.
• R1 увеличивает стабильность цепи нагрузки
• Вы знаете, что такое переходные шумы?
  Блок питания имеет паразитное магнитное поле. Схема будет вводить их в переходной шум. Транзистор 2N3055 может питать ток нагрузки до 2А . Но так жарко. Так что нужен правильный радиатор.

Потери мощности в цепи последовательного регулятора

Хорошая конструкция цепи питания.Это должно свести к минимуму потери энергии в цепи. Конечно, энергия будет выражаться теплом.

В эту серию проходят транзисторные стабилизаторы. Транзистор-Q1 работает как резистор. Когда мы учитываем потерю мощности. Он должен рассеять или уменьшить его.

Вы видите изображение? Это просто. Позвольте мне вам объяснить.

Рассмотрим три случая ниже:

В этих трех примерах A, B и C. Выходы — 15 В, 12 В и 5 В. На 1А ток.

Знаете ли вы, какой транзистор имеет наибольшие тепловые потери? Или…
Какой транзистор нагревается больше всего?
Да, пример C.Почему?
Потому что причина проста.

На транзисторе C падает максимальное напряжение. Это фактически капельный резистор, который должен рассеивать тепло в соответствии с законом Ома.

Вот пример каждого случая:

• В случае A:
  Напряжение на транзисторе составляет 20 В -15 В = 5 В.
  Требуется рассеиваемая мощность 5 В x 1 А = 5 Вт.

• В случае B:
  напряжение на транзисторе составляет 20 В -12 В = 7 В.
  Требуется рассеиваемая мощность 7 В x 1 А = 7 Вт.

Но…

• В случае C мощность составляет 15 Вт — намного больше.

Короткозамкнутый корпус

При коротком замыкании источника питания. Все входное напряжение будет падать на силовой транзистор. И это приведет к огромным проблемам с отоплением.

Итак, по этой причине мы должны держать его холодным с помощью эффективного радиатора.

Источник питания 38 В с использованием 2N3055

Мой друг изучает ЧПУ, ему нужен регулируемый источник питания 38 В для серводвигателя.У нас есть много способов использовать это, но то, что лучше для него. Эта схема — один из правильных вариантов. Потому что у него есть все оборудование. Не нужно покупать новый.

Как работает эта схема

В качестве основной идеи мы используем простой стабилизатор напряжения на стабилитроне и два транзистора для увеличения тока нагрузки до 1A-2A.

Этот регулируемый источник питания включает в себя трансформатор-T1, мост-D1… D4 и цепи стабилизатора напряжения с фильтрацией постоянного тока 38 В, которые состоят из C1, C2, R1, R2, R3, Q1 и Q2.

При наличии 230 ВА или 120 В переменного тока (США) понижающий трансформатор T1 изменяет напряжение переменного тока в линии питания примерно на 30 В переменного тока. Двухполупериодный выпрямительный мост с D1 по D4 для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток, который затем фильтруется C1.

Конденсатор C1, C3 действует как накопительный конденсатор или фильтрует шум и выбросы переменного тока. Стабилитрон 40 В ZD1 поддерживает постоянное напряжение на базе транзистора Q1 NPN BD139 и транзистора Q2-2N3055 в форме Дарлингтона.

Электролитический конденсатор C2 используется для сглаживания напряжения стабилитрона.Это обеспечивает постоянное напряжение 38 В и высокую мощность на резисторе R3 и на выходных клеммах (+) и (-).

Когда выход подключен к низкоомной нагрузке, силовой транзистор Q2 сильно нагревается, поэтому мы всегда используем на нем радиатор.

CR: 2N3055, фото STS