Регулятор напряжения makel: схема подключения диммера к УШМ

Схемы регуляторов мощности (диммеров) на симисторах

Принцип работы симисторных регуляторов мощности (напряжения) в цепях
переменного тока.

Что такое симистор, принцип его работы, а также справочные характеристики некоторых популярных приборов мы с Вами внимательно
рассмотрели на странице &nbspСсылка на страницу.

Там же мы отметили, что симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью вытеснил его из электроцепей
переменного тока.

Вспомним пройденный материал.

Отличительной чертой симистора является то, что при подаче на его управляющий электрод тока (напряжения), прибор переходит в проводящее
состояние, замыкая нагрузку, причём проводит ток, независимо от полярности, приложенного к нагрузке напряжения.

Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с
полярностью «анодного» напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой — в момент прохождения
отрицательной).

Итак. Важным плюсом симисторных схем в электроцепях переменного тока является отсутствие выпрямительных устройств,
и двухполюсность напряжения в нагрузке, что даёт возможность подключать их, помимо всего прочего, как трансформаторам, так
и электродвигателям переменного тока.

Познакомимся с расхожими схемами симисторных регуляторов.

Для начала давайте рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности с фазово-импульсным
управлением, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 1200 Вт.


Рис.1

При замене симистора на другой, с большей величиной допустимого тока, мощность нагрузки можно увеличивать практически неограниченно.

А теперь — как это всё работает?

В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается
через последовательно соединённые резисторы R1 и R2.
Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного
сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора — тем больше сдвиг по фазе.

Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В).
Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным
сопротивлением открытого симистора и нагрузки.

При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому
уровню.

Переменным резистором R2 устанавливают момент открывания динистора и симистора, производя тем самым регулировку мощности,
подводимой к нагрузке.

При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.

Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.1 справа.

Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях и
обмотках трансформаторов),
симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми
электродами триака,
которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.1 показана синим цветом).

В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность
для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Существуют и различные модификации приведённой выше простейшей схемы диммера.


Рис.2

Дополнительная цепочка R3 C2 (Рис.2 слева) призвана увеличить максимально достижимый фазовый сдвиг между сетевым напряжением и
напряжением, поступающим на левый вывод динистора, что в свою очередь позволяет производить более глубокую регулировку мощности,
подводимой к нагрузке.

На схеме, приведённой на Рис.2 справа, цепь, образованная диодами D1, D2 и резистором R1, обеспечивает плавность регулировки
при минимальной выходной мощности. Без неё характеристика управления регулятором имеет гистерезис, что проявляется в скачкообразном
повышении регулируемой мощности от нуля до 3…5% от максимальной.

Диодно-резисторная цепочка разряжает конденсатор при переходе сетевого напряжения от отрицательной к положительной полуволне и,
тем самым, устраняет эффект скачкообразного начального увеличения мощности в нагрузке.

Изредка можно встретить устройства, в которых регулировка мощности производится посредством отдельной схемы, которая
формирует импульсы с регулируемой длительностью для управления симистором.

Такие диммеры обладают значительно лучшими характеристиками, чем представленные выше, однако обратной стороной медали является
повышенная сложность устройств и необходимость наличия отдельного источника питания схемы. Исключения составляют устройства,
выполненные на специализированных ИМС. Примером такой микросхемы является фазовый регулятор КР1182ПМ1.


Рис.3

Применение КР1182ПМ1 в регуляторах мощности (Рис.3) позволяет добиваться как хорошей повторяемости, так и широкого диапазона перестройки
и высокой температурной стабильности.

А если уж мы решили заморачиваться созданием отдельной схемы формирования управляющих импульсов, то имеет смысл отказаться от
фазово-импульсного метода управления, и обратиться в сторону регуляторов мощности, работающих по принципу пропускания через
нагрузку определённого целого числа периодов сетевого напряжения в единицу времени.

При таком способе регулирования появляется возможность включения симистора вблизи точки пересечения сетевым переменным напряжением
нулевого потенциала, вследствие чего радикально снижается уровень помех, вносимых в электросеть.

Освещение таким диммером не запитаешь ввиду заметного мерцания, а вот для беспомехового регулирования мощности электронагревательных
приборов — самое то.

Рис.4

Данная схема (Рис.4) перекочевала со страницы https://www.radiokot.ru/circuit/power/converter/50/ и представляет собой модификацию
регулятора мощности, описанного в журнале Радио, 2009, № 9, с. 40–41 «В.Молчанов Симисторный регулятор мощности». Вот, что пишет
автор.

«Устройство предназначено для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов, работающих от сети переменного
тока 220 В.

Кроме снижения уровня коммутационных помех, в регуляторе реализован принцип пропускания в нагрузку целого числа периодов сетевого
напряжения. При таком способе регулирования с высокой точностью обеспечивается отсутствие постоянной составляющей напряжения на нагрузке,
вследствие чего дополнительно снижается уровень искажений, вносимых в электросеть. Это особенно важно в случае мощной нагрузки.

Максимальная мощность нагрузки, подключаемой к регулятору, составляет 1 кВт. Потребляемый регулятором ток от сети не превышает 4 мА
(действующее значение), типовое потребление – 3,5 мА.

На микросхеме DD1 и элементах R1, C1, VD1, VD2 выполнен синхронизированный с сетью генератор прямоугольных импульсов.
Период импульсов, вырабатываемых генератором, составляет около 1,3 с. Резистор R1 регулирует скважность импульсов.
Элементы DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 включены как два RS‑триггера, на входы которых (выводы 1 и 9 микросхемы) через делитель
R7R6 поступает часть сетевого напряжения. Транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию мощного инвертора логических сигналов для управления
симистором. Питание устройства осуществляется через параметрический стабилизатор, в котором задействованы балластный резистор R7,
стабилитрон VD3 и сглаживающий конденсатор C3. Когда напряжение на верхнем по схеме сетевом выводе относительно нижнего отрицательное,
стабилитрон VD3 пропускает ток в прямом направлении, когда положительное – ограничивает напряжение на выводах 1 и 9 микросхемы DD1
на уровне 10 В. Ток, проходящий через эти выводы и внутренние защитные диоды микросхемы, заряжает конденсатор C3 до напряжения около
9,2 В, которое служит для питания низковольтной части устройства. Использование защитных диодов микросхемы не приводит к её
защёлкиванию, поскольку амплитудное значение тока через резистор R7 ограничено и составляет около 5 мА.

Во время проверки регулятора мощности удобно в качестве нагрузки подключить лампу накаливания (желательно на 100 Вт или более).
Устройство обычно не нуждается в налаживании, но если оказалось, что симистор VS1 открывается ненадёжно (лампа в нагрузке не
включается или мерцает), можно попробовать уменьшить сопротивление резистора R4 или подобрать экземпляр симистора с меньшим
током открывания. Резистор R4 позволяет выставить мгновенное напряжение сети, при котором происходит открывание симистора.
Это напряжение может быть рассчитано по формуле Uпор ≈ Uпит∙R7/(2∙R4), где Uпит ≈ 9,2 В – напряжение на конденсаторе C3,
сопротивления резисторов R6 и R7 должны быть равны. Уменьшение сопротивления резистора R4 обеспечивает более надёжное открывание
симистора, но увеличивает уровень создаваемых помех, поэтому делать его сопротивление менее 30 кОм нежелательно».

И конечно, было бы совсем неправильно не упомянуть о таком важном представителе симисторного семейства, как — оптосимистор.

Оптосимистор включается посредством освещения полупроводникового слоя и представляет собой комбинацию оптоизлучателя и
симистора в одном корпусе. Преимущество — простая однополярная схема управления и гальваническая изоляция цепей управления от
фаз сетевого напряжения.

Оптосимисторы могут коммутировать нагрузку как сами (Рис.5),

Рис.5

так и управлять более мощными симисторами (Рис.6).

Рис.6

За счёт полной гальванической развязки управляющих цепей оптосимистора, основное его предназначение — это управление
мощностью нагрузки при помощи логических устройств или микроконтроллеров с собственными цепями питания.


Рис.7

В качестве примера на Рис.7 приведена схема регулятора мощности паяльника.

Вот, как работу этой схемы описывает уважаемый Falconist на странице сайта http://forum.cxem.net .

«Оптосимистор серии МОС204х/306х/308х содержит внутри себя схему пересечения питающим напряжением нуля, т.е. открывается только
в точке нулевого значения синусоидального сетевого напряжения, независимо от момента поступления управляющего напряжения на его светодиод.
Тем самым обеспечивается ключевой режим подключения нагрузки, с практически полным отсутствием ВЧ помех, проникающих в сеть 220 В.
Поэтому его замена на оптосимисторы МОС302х/305х, не имеющих такой схемы, крайне нежелательна, т.к. порочит сам принцип беспомехового
регулирования.

Конденсатор С1 является балластным реактивным сопротивлением. Ток, который он пропускает совместно с подключенным параллельно ему
резистором R1,приближенно составляет 16 мА. Данный ток используется для питания таймера DA1 и инфракрасного светодиода оптрона
DA2».

Работа таймера, формирующего управляющий сигнал для оптотиристора, аналогична работе DD1 на Рис.4 и сводится к формированию импульсов
с изменяемой скважностью.

Регулятор напряжения для тена от 1 до 6 кВт

Регулятор напряжения в электрических цепях, служит для изменения мощности, подаваемой в нагрузку. С помощью регулятора напряжения можно управлять скоростью вращения электродвигателей, уровнем освещенности и нагревательными приборами такие как паяльник, электрическая плитка, тэн. В радиомагазинах можно купить готовое изделие но сделать регулятор напряжения своими руками не сложно.

В процессе самогоноварения выяснилось что на газу процес нагревания браги происходит достаточно долго (около 2-х часов) и к тому же, неудобно регулировать процесс дистилляции браги, газовой плиткой. В следствии чего возникла острая необходимость в модернизации самогонного(дистиллятного) аппарата, врезкой в него электрического нагревателя. Изначально задумывалось, что тен будет ставится мощностью 3 kW но в дальнейшем передумали и уменьшили до 2500 ватт. Далее нам понадобилась регулировка напряжения для управления процессом дисциляции, её мы решили изготовить своими руками, благо схем в общем доступе полно, они простые, минимум деталей и изготовление много времени не занимает.

Схема регулятора напряжения на 220 вольт

• Рисунок 1. Схема.

Схема состоит из симистора, BTA41-800B по названию можно определить его параметры ток и напряжение. Например BTA это обозначение симистора, 41 это его ток в амперах и 800B это его напряжение. Симистор можна заменить на более слабый ток для этого нужно мощность вашего тена разделить на напряжение, например: 2 кВт разделить на напряжение в сети 220 вольт мы получим нужный нам ток 2000/220=9,1 Ампер. В этом случае мы можем использовать другой симистор BTA12-600B, но так как симистор будет работать практически на пределах своих возможностей, он будет греться и придется закрепить его на радиатор, в противном случае он может выйти из строя.

• Рисунок 2. Схема с вольтметром.

Примечание.В схеме можно применять любой симистор не менее 600B и током в зависимости применяемого нагревательного элемента. В любом случае для облегчения работы симистора его следует разместить на радиаторе охлаждения. Дополнительно можно поставить вольтметр на выход схемы, чтобы видеть изменение напряжения наглядно и на вход поставить автомат на 16-25 ампер.

Детали для схемы:

1.Симистор выбираем от нагрузки но можете как в моем случае чем больше тем лучше BTA8-600b, BTA12-600b, BTA16-600b, BTA20-600b, BTA24-600b, BTA25-600b, BTA26-600b, BTA40-600b, BTA41-600b.

2.Потенциометр можно ставить в пределах от 470 кОм до 1 мегаом (МОм). Советую ставить потенциометр на 1 МОм так как у него больше диапазон регулировки, можно регулировать фактически до нуля. В начале я собрал схему с потенциометром на 500 кОм и в дальнейшем перепаивал на 1 мОм.

3.Динистор DB3 у него нет полярности припаиваем как хотим.

4.Резистор 10 кОм.

5.Конденсатор керамический 0,1 мкФ.

Изготовление схемы

• Рисунок 3. Схема в моем исполнение.

Для изготовления схемы нам понадобится в первую очередь паяльник, припой и канифоль и радио детали которые без труда можно приобрести в любом радио-магазине. Пожалуйста, уделяйте пристальное внимание, есть риск поражения электрическим током (как и во всем электрическом).

И так, для начала берем печатную плату и на ней располагаем компактно все детали после чего спаиваем все по схеме. Останется прикрепить симистор на радиатор. Я взял радиатор из старого блока питания телевизора. И останется самое сложное найти корпус и разместить схему в нем. На собирание схемы по времени у меня ушло буквально 15 минут.

• Рисунок 4. Схема регулятора мощности в моем исполнение.

Примечание. Эта схема часто встречается в пылесосах, китайских точильных станках.

• Рисунок 5. Регулировка с пылесоса.

Также можно заказать с сайта Алиэкспресс вот несколько вариантов. 1 вариант, 2 вариант по заверению китайца способен держать 5 кВт, 3 вариант в красивом корпусе с вольтметром, 4 вариант.

Как происходит процесс регулировки напряжения в дистилляторном аппарате.

На начальном этапе нагреватель включаем на полную мощность. После достижения температуры (78,8) градусов, что соответствует точки кипения этилового спирта, мощность нагревателя уменьшаем. Опытным путем меняя положения регулятора, нужно добиться того, чтобы весь выделяющийся пар конденсировался системой охлаждения. Это поможет избежать лишних потерь спирта и в то же время при правильно подобранной мощности позволит сократить время производства до возможного минимума.

Регулятор напряжения

cxema.org — Регулятор напряжения для постоянного тока

Недавно потребовалось собрать регулятор оборотов электродвигателя, который питается от постоянного тока 180-200 вольт с мощностью 500 Ватт. Долго рыл свои архивы, потом обратился к гуглу, похоже ничего подобного никто никогда не делал . Был вариант использовать трансформаторную развязку с двумя вторичными обмотками 220 Вольт, притом на первичной цепи установить диммер и все дела. С другой стороны транс на 500 ватт с двумя обмотками на 220 Вольт редкий, да еще и габариты и стоимость… Был вариант перемотать транс от бесперебойника, но разобрать, перемотать…. просто лень. Поэтому было решено дополнить схему диммера диодным мостом. В итоге получился довольно хороший регулятор мощности для нагрузок, которые питаются постоянного тока, думаю у многих возникала эта проблема.

В качестве моста был задействован готовый диодный выпрямитель на 4 Ампер, сполна хватит для запитки 500 ваттного движка. Симистор использовал DB3, можно и отечественный Kh202А, хотя он раза в 5 больше импортного сородича. В общем все заработало с первого раза без каких-либо проблем. К устройству можно подключать нагрузки до 800 ватт, дальше нужно менять мост на более мощный, ну а симистор думаю продержится, если нужно питать более мощные нагрузки, то нужно заменить мост и симистор.

При выборе моста учитывайте, что он выпрямляет сетевое напряжение, следовательно мост нужен с обратным напряжением 400-1000 Вольт, а если нет моста, не беда — всегда его можно сделать из 4-х выпрямительных диодов, но обязательно смотреть на параметры диодов (ток/напряжение).

Переменным резистором регулируем выходное напряжение , все резисторы 0,25 или 0,5 ватт.

Но увы не удалось скинуть минимальное выходное напряжение нашей схемы ниже 50 Вольт, максимальное 200 Вольт.

ОСТОРОЖНО!

Схема не имеет гальванической развязки с сетью и на выходе опасное для жизни напряжение! Во время первого запуска схемы обязательно в разрыв одному из сетевых проводов подключить лампу накаливания 40-60 Вт (220 Вольт).

Видео с работой

С уважением — АКА КАСЬЯН

Реле-регулятор напряжения своими руками. — Sevradio.com

Выпрямитель-регулятор напряжения для скутера, мотоцикла и лодочного мотора своими руками.

ССЫЛКА: НОВАЯ ВЕРСИЯ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СКУТЕРА, МОТОЦИКЛА И ЛОДОЧНОГО МОТОРА.

В статье приведена схема и пример изготовления выпрямителя-регулятора на мото технику.
Данный выпрямитель-регулятор можно использовать на всех моторах, где используется генератор на постоянных магнитах.
Регулятор рассчитан на ток 35 А.

Принципиальная схема регулятора
Схема состоит из трехфазного диодного моста 36MT120, трех симисторов BTA26, микросхемы ULN2003, стабилитрона 14В 0.5Вт, четырех резисторов 300 Ом 0.5Вт и конденсатора 1000пФ.
Для изготовления понадобится радиатор типа HS 145-100 100х100х26 мм, крепеж и термопаста.
Радиатор подобран таким образом, чтобы обеспечить хороший теплоотвод.
Диаметр проводов  — 2.5 мм.
В радиаторе нужно высверлить отверстия и нарезать резьбу, для крепления диодного моста и симисторов.
На основе данной схемы можно изготовить 2-фазный выпрямитель- регулятор.
Для этого нужно удалить из схемы несколько элементов.

В этом случае, вместо 3-х фазного диодного моста нужно использовать однофазный диодный  мост.
Для более мощного выпрямителя регулятора можно установить два однофазных моста.
Фото собранного 2-х фазного выпрямителя-регулятора с двумя однофазными диодными мостами.

После проверки остается только залить эпоксидной смолой.
Схема отличается надёжностью, простотой в изготовлении и низкой ценой.

Если нужна помощь в изготовлении данного регулятора пишите на E-mail

Вопросы и предложения оставляйте в комментариях.

ССЫЛКА НА НОВУЮ ВЕРСИЮ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СКУТЕРА, МОТОЦИКЛА И ЛОДОЧНОГО МОТОРА.

Что такое автоматический регулятор напряжения – Automatic Voltage Regulator (AVR)

Автоматический регулятор напряжения. Ступенчатый стабилизатор.

Automatic Voltage Regulator (AVR) – англ.

Автоматический регулятор напряжения – электронное устройство на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (см. рисунки). Предназначено для регулировки входного напряжения в сторону повышения (режим boost) или понижения (режим buck). Применяется в ИБП, собранных по линейно-интерактивной (Line-Interactive) схеме.

Он осуществляет ступенчатую корректировку входного напряжения в сторону его повышения (при пониженном входном напряжении) или понижения (при повышенном входном напряжении).

Автоматический регулятор напряжения расширяет диапазон входных напряжений, при которых ИБП обеспечивает нормальное питание нагрузки без перехода в автономный режим работы. ИБП серии Smart-Vision Prime производства N-Power обладают следующим диапазоном допустимого изменения входного напряжения: −27% и +22% от номинального значения 220 В.

Нормальный режим

Режим понижения (buck)

Режим повышения (boost)

Английский термин AVR может иметь два значения:

1) AVR в применении к ИБП – ступенчатый регулятор напряжения (см. описание выше).

2) AVR – означает классический стабилизатор (регулятор) напряжения

Каталог автоматических регуляторов напряжения (AVR)

Применяются автоматические регуляторы во всех современных моделях дизель-генераторных установок. Они выполняют несколько задач одновременно:

• стабильная подача напряжения нужной величины в штатном режиме;
• стабильный переход ДГУ с одного режима работы на другой с плавным изменением напряжения;
• корректное отключение дизель-генератора в случае аварии или в критической ситуации;
• когда требуется, AVR может парллельно подключить центральные электрические сети или другое энергетическое оборудование.

Характеристики AVR

Любой стабилизатор напряжения (AVR) для синхронных бесщеточных генераторов должен соответствовать определенным требованиям вне зависимости от своих характеристик, марки и вида генератора, на который он устанавливается. Во-первых, автоматический регулятор не может отклоняться в одну или другую сторону от входного значения напряжения больше, чем на 1/40 в обычном режиме работы. При внештатных ситуациях он должен удерживать напряжение с отклонением от стандартного не больше, чем на 1/29. Во-вторых, смена режимов напряжения должна проходить плавно. Поэтому правильная работа стабилизатора напряжения в генераторе должна обеспечивать отклонение величины напряжения в ДГУ не более 15% в меньшую сторону, и не больше, чем на 1/5 — в большую. Третий важный момент для всех корректоров — это время, за которое они должны привести генератор к заданному значению напряжения после переходного процесса — не более, чем за 1,5 секунды.

Только грамотная и правильная установка автоматического регулятора напряжения гарантирует бесперебойную и стабильную работу ДГУ и ДЭС в течение всего срока эксплуатации. Настройка AVR должна быть доверена квалифицированным специалистам, которые проведут ее в соответствии с техническими документами источника тока.

Ассортимент автоматических регуляторов напряжения в компании «ДГУ-Сервис»

ООО «ДГУ-Сервис» предлагает регуляторы напряжения (AVR) для генераторов CATERPILLAR, STAMFORD, ENGGA, LEROY SOMER, MARELLI MOTORI, ГС, ГБ и другие. За подробностями обращайтесь к нам: оставляйте заявку через сайт или задавайте вопросы нашим менеджерам по телефону +7 (343) 288-79-95.

Основы электроники: регулятор напряжения

Создание регулятора напряжения

Теория предыстории: как работает регулятор напряжения?

Название говорит само за себя: регулятор напряжения. Аккумулятор в вашем автомобиле, который заряжается от генератора, розетка в вашем доме, которая обеспечивает все необходимое вам электричество, сотовый телефон , который вы, вероятно, будете держать под рукой каждую минуту дня, все они требуют определенного напряжения, чтобы функция. Колеблющиеся выходы, выходящие за пределы ± 2 В, могут вызвать неэффективную работу и, возможно, даже повредить ваши зарядные устройства.Существует множество причин, по которым могут возникать колебания напряжения: состояние электросети, включение и выключение других приборов, время суток, факторы окружающей среды и т. Д. Из-за необходимости стабильного постоянного напряжения введите регулятор напряжения.

Регулятор напряжения — это интегральная схема (ИС), которая обеспечивает постоянное фиксированное выходное напряжение независимо от изменения нагрузки или входного напряжения. Это можно сделать разными способами, в зависимости от топологии схемы внутри, но для того, чтобы этот проект оставался базовым, мы в основном сосредоточимся на линейном регуляторе.Линейный регулятор напряжения работает, автоматически регулируя сопротивление через контур обратной связи, учитывая изменения как нагрузки, так и входа, при этом сохраняя постоянное выходное напряжение.

Микросхема стабилизатора напряжения в корпусе ТО-220
С другой стороны, для импульсных регуляторов
, таких как понижающий (понижающий), повышающий (повышающий) и понижающий-повышающий (повышающий / понижающий), требуется несколько дополнительных компонентов, а также повышенная сложность как различные компоненты повлияют на результат. Импульсные регуляторы намного более эффективны с точки зрения преобразования энергии, где эффективность играет большую роль, но линейные регуляторы очень хорошо работают как регуляторы напряжения в низковольтных приложениях.

В зависимости от приложения, регулятору напряжения может также потребоваться больше внимания для улучшения других параметров, таких как пульсирующее напряжение на выходе, переходная характеристика нагрузки, падение напряжения и выходной шум. Такие приложения, как аудиопроекты, более чувствительны к шуму и помехам, поэтому потребуется дополнительная фильтрация, особенно в импульсных регуляторах, где пульсации на выходе могут быть значительными. Большую часть информации, включая схемы, можно найти в техническом описании микросхемы стабилизатора напряжения, с которой вы работаете, в разделе «Примечания по применению».

Рекомендации по применению регулятора 7805T

Afrotechmods также имеет информативное видео о работе с популярным регулятором напряжения LM317T для получения регулируемого выхода.

Проект

Комплект стабилизатора напряжения макетной платы — отличный набор для пайки для любого новичка. Он выдает чистое 5 В постоянного тока с максимальным выходным током 500 мА. Он способен принимать диапазон входного напряжения от 6 до 18 В постоянного тока и имеет контакты, размер которых идеально подходит для любой стандартной макетной платы с 0.Расстояние 1 дюйм.

В комплект входит:

(1) Печатная плата
(1) Выключатель питания
(1) Разъем питания постоянного тока 2,1 мм
(1) Электролитический конденсатор 10 мкФ
(1) Монолитный конденсатор 0,1 мкФ
(1) Резистор 1 кОм
(1) Красный источник питания светодиодный индикатор
(1) Разъемы контактов
(1) Руководство пользователя

Вам понадобятся:
• Паяльник
• Припой
• Фрезы
• Блок питания от сетевого адаптера 6-18В (Mean Well GS06U-3PIJ)

Комплект стабилизатора напряжения макетной платы Solarbotics 34020

Направление:

1.Резистор и конденсатор 0,1 мкФ:

Снимите ленту и согните выводы резистора, затем вставьте его в положение, обозначенное R1. Припаяйте его с другой стороны и отрежьте лишние выводы. Проделайте то же самое с конденсатором 0,1 мкФ в позиции C2. Неважно, как эти детали установлены — они не поляризованные .

2. Регулятор напряжения и цилиндрический домкрат:

Припаяйте регулятор напряжения в положение V-REG. Убедитесь, что сторона табуляции выровнена с жирной линией на символе — обратное направление не работает! Затем обрежьте лишние провода.Защелкните цилиндрический домкрат в положение B1 и припаяйте его на место.

Шаг 1

Шаг 2

3. Конденсатор 10 мкФ и индикатор питания:

Установите электролитический конденсатор 10 мкФ в положение C1. Позиционирование имеет решающее значение. Убедитесь, что цепи регулятора напряжения

»Электроника

— обзор основ схем линейных и импульсных стабилизаторов напряжения, используемых в источниках питания электроники.

Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электроники источника питания
Линейный источник питания
Импульсный источник питания

Защита от перенапряжения
Характеристики блока питания
Цифровая мощность
Шина управления питанием: PMbus
Бесперебойный источник питания

Регуляторы напряжения широко применяются в схемах питания электроники.Они обеспечивают очень высокую степень регулирования и низкий уровень пульсаций, хотя их уровни эффективности намного ниже, чем у другой популярной формы регулятора, называемой регулятором режима переключения. Однако линейные регуляторы все еще используются в больших количествах из-за их относительной простоты и высокого уровня производительности.

Можно изготавливать схемы регулятора напряжения как из дискретных компонентов, так и использовать регуляторы IC. Регуляторы IC позволяют достичь очень высоких уровней производительности, часто с использованием сравнительно небольшого количества компонентов, но часто для многих проектов можно использовать несколько доступных компонентов, чтобы создать идеально подходящую схему регулятора напряжения.

Базовая концепция схем регулятора напряжения

Хотя существует множество различных схем регуляторов напряжения и интегральных схем регуляторов, основные концепции этих схем делятся на одну из двух основных категорий:

• Последовательная схема регулятора
• Схема параллельного или шунтирующего регулятора.

Все цепи регулятора напряжения попадают в одну из этих категорий, хотя из двух наиболее распространенным типом, наблюдаемым для схем полного регулятора напряжения, является последовательный регулятор.

В дополнение к тому, что регуляторы напряжения классифицируются как последовательные и параллельные регуляторы, их также можно разделить на две другие категории в зависимости от режима работы:

• Линейные регуляторы напряжения.
• Импульсные регуляторы напряжения.

Широко используются как линейные, так и импульсные схемы регуляторов. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, поэтому выбор типа регулятора необходимо делать в зависимости от предполагаемого применения.

Схема регулятора напряжения серии

Цепи последовательного регулятора напряжения работают с использованием последовательного элемента управления, такого как биполярный транзистор или полевой транзистор. Принцип работы схемы основан на контроле проводимости этого последовательного элемента с помощью управляющего напряжения. Если выходное напряжение имеет тенденцию к повышению, это будет обнаружено, и управляющее напряжение будет отрегулировано для уменьшения проводимости последовательного элемента, что вызовет повышение напряжения на последовательном элементе.Поскольку последовательный элемент и нагрузка образуют схему делителя потенциала, любое увеличение напряжения на последовательном элементе управления приведет к падению напряжения на нагрузке.

Точно так же, если напряжение на нагрузке имеет тенденцию падать слишком низко, это будет обнаружено, управляющее напряжение для последовательного элемента затем вызовет повышение проводимости последовательного элемента, и напряжение на нагрузке будет поддерживаться.

Это типичная форма системы отрицательной обратной связи.Управляющее напряжение должно иметь эталон, с которым можно сравнивать выходной сигнал. Это часто обеспечивается опорного напряжения схемы, основанной вокруг стабилитрона. Выходное напряжение регулятора снимается, часто через делитель потенциала, и сравнивается с опорным напряжением, а напряжение ошибки возвращается в качестве управляющего напряжения для изменения проводимости последовательного элемента управления.

Можно изменить выходное напряжение, изменив величину, на которую выход делится в меньшую сторону.Поместив переменный резистор в делитель потенциала, можно изменить напряжение, которое сравнивается с опорным напряжением. Это, в свою очередь, изменит выходное напряжение схемы регулятора напряжения.

Схема параллельного регулятора напряжения

Как следует из названия, шунтирующий регулятор напряжения работает параллельно с нагрузкой, а не последовательно с ней. Используя форму устройства постоянного тока, которое может быть столь же простым, как резистор, оно работает параллельно с нагрузкой, шунтируя или поглощая ток, так что напряжение на нагрузке остается неизменным.

В простейших формах шунтирующих регуляторов используются устройства постоянного напряжения, такие как стабилитроны. В этих схемах используется последовательный резистор для обеспечения действия по ограничению тока, а стабилитрон помещается между резистором и землей параллельно нагрузке. Поскольку стабилитрон поддерживает постоянное напряжение, а изменения тока нагрузкой не вызовут каких-либо (значительных) изменений напряжения, потому что диод будет поддерживать постоянное напряжение, принимая любые изменения тока. Естественно, существуют и другие, более сложные формы шунтирующего регулятора, но вариант с стабилитроном является наиболее простым и понятным.

Линейный регулятор напряжения

Схема линейного регулятора напряжения — это схема, в которой проводимость элемента последовательного регулятора изменяется линейно, чтобы гарантировать поддержание требуемого напряжения на выходе. Таким образом, выходное напряжение поддерживается настолько точно, насколько это возможно, и получается самый чистый выходной сигнал.

Хотя схема линейного регулятора напряжения обеспечивает очень высокие уровни производительности с точки зрения шума, пульсаций и регулирования, этот тип схемы неэффективен.Элемент последовательного регулятора требует значительного падения напряжения на нем, чтобы он мог поддерживать высокий уровень шума и подавления пульсаций. Элемент последовательного регулятора должен быть способен рассеивать значительные уровни мощности в зависимости от требуемой выходной мощности. Это означает, что эти блоки питания могут быть большими и тяжелыми.

Импульсный регулятор напряжения

В отличие от линейных регуляторов, в которых последовательный элемент изменяется линейно, последовательный элемент в импульсных регуляторах имеет только два состояния — включено и выключено.Регулятор работает, заряжая большой конденсатор на выходе. Когда напряжение падает, поскольку заряд используется для питания нагрузки, включается последовательный регулятор. После достижения необходимого напряжения он снова отключается. Благодаря наличию на выходе емкостного конденсатора достаточно большого размера переключающие выбросы устраняются в основном.

Преимущество импульсных регуляторов заключается в гораздо более высоком уровне эффективности, который они могут предложить. Последовательный элемент рассеивает очень мало энергии как во включенном, так и в выключенном состоянии.В результате эти источники питания не только очень эффективны, но и могут быть значительно меньше. Проблема в том, что на выходе всегда присутствуют всплески переключения, а общий уровень шума на выходе больше, чем у линейных регуляторов. Однако они вполне пригодны для многих приложений и, как следствие, очень широко используются.

Сводка

Линейные регуляторы напряжения очень широко используются в электронных схемах. В цепях, работающих на высоких скоростях и требующих точного обслуживания шин питания, цепи регулятора напряжения используются для обеспечения питания большинства цепей.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Конструкция транзистора
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
Схемы на полевых транзисторах
Условные обозначения схем

Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .

Стабилитрон стабилизатора напряжения | REUK.co.uk

Стабилитрон — это электронный компонент, который можно использовать для создания очень простой схемы регулятора напряжения .Эта схема позволяет получать фиксированное стабильное напряжение от источника нестабильного напряжения, такого как аккумуляторная батарея системы возобновляемых источников энергии, , которая будет колебаться в зависимости от состояния заряда банка.

Цепь стабилизатора напряжения на стабилитроне

На изображении выше показана очень простая схема регулятора напряжения , для которой требуется всего один стабилитрон (можно приобрести в магазине REUK) и один резистор . Пока входное напряжение на несколько вольт больше, чем желаемое выходное напряжение, напряжение на стабилитроне будет стабильным.

По мере увеличения входного напряжения ток через стабилитрон увеличивается, но падение напряжения остается постоянным — особенность стабилитронов. Следовательно, поскольку ток в цепи увеличился, падение напряжения на резисторе увеличивается на величину, равную разнице между входным напряжением и напряжением стабилитрона диода.

* Обратите внимание, что стабилитроны обычно доступны для следующих напряжений: 2,4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12, 13, 15, 18, 20, 22… и в 300 мВт, 500 мВт , Мощностью 1,3, 2, 3,25 и 5 Вт.

Согласование стабилитрона и резистора с ситуацией

Вот пример ручной работы, который показывает, как выбрать правильный стабилитрон и резистор для известной нагрузки: у нас нестабильное напряжение питания 12 В и требуется стабильный выход 8 В для питания устройства 100 мА.12 вольт достаточно выше 8 вольт, чтобы гарантировать, что любые колебания в питании не опустят нас ниже нашего целевого напряжения.

1. Выберите стабилитрон
Поскольку нам нужно 8 Вольт, мы можем выбрать между 7,5 В или 8,2 В стабилитрон . 8,2 В достаточно близко к нашему целевому напряжению, поэтому мы выбираем стабилитрон с напряжением 8,2 В, стабилитрон .

2. Вычислите максимальный ток в цепи.
Нашему устройству нагрузки требуется ток 100 мА, плюс нам также требуется не менее 5 мА для стабилитрона, поэтому для безопасности можно установить I max как 110 мА.Если вы добавите 10-20% к току нагрузки, это даст вам безопасное значение для максимального тока в цепи, если входное напряжение вряд ли подскочит намного выше.

3. Выберите номинальную мощность стабилитрона
Стабилитроны доступны в диапазоне разницы номинальных мощностей. Если через малый стабилитрон протекает большой ток, он выйдет из строя, поэтому мы рассчитываем мощность, которая должна быть потеряна в диоде, и выбираем диод с номиналом выше этого значения. Здесь номинальная мощность стабилитрона равна напряжению стабилитрона, умноженному на максимальный ток (I max ), вычисленный выше, который равен 8.2 * 0,110 = 0,9 Вт. Поэтому стабилитрон с номинальной мощностью 1,3 Вт должен быть идеальным.
Мы умножаем полный максимальный ток на напряжение стабилитрона, так как когда ток не течет через нагрузку — например, при выключенном устройстве — весь ток будет проходить через стабилитрон.

4. Выберите резистор.
Падение напряжения на резисторе равно разнице между напряжением источника и напряжением стабилитрона = 12-8 = 4 В, и, следовательно, сопротивление согласно закону Ома — это падение напряжения. делить на I макс = 4/0.110 = 36 Ом, поэтому выберите резистор на 39 Ом.
Если напряжение источника, вероятно, будет намного выше заявленных 12 вольт, то падение напряжения на резисторе будет больше, и поэтому может потребоваться резистор с большим сопротивлением.

5. Выберите номинальную мощность резистора.
Мощность, рассеиваемая на резисторе, равна падению напряжения на резисторе, умноженному на I max . Следовательно, в этом примере мощность = 4 * 0,110 = 0,440 Вт. Используя 0.5-ваттный резистор будет немного лучше, особенно если напряжение источника будет регулярно повышаться, поэтому здесь следует использовать резистор мощностью 1 или 2 Вт, несмотря на то, что он стоит несколько дополнительных копеек.