Стабилизатор напряжения на тиристоре схема: Тиристорный регулятор напряжения сети. — Радиомастер инфо

Схема

Содержание

Тиристорный регулятор напряжения сети. — Радиомастер инфо

Эти регуляторы напряжения сети широко известны и успешно применяются для регулировки яркости свечения ламп, температуры нагревателей, кипятильников, жала паяльника, регулировки тока заряда аккумулятора и так далее. В этой статье рассмотрены самые простые схемы таких регуляторов, показаны испытания в работе.

В основном наиболее распространены три схемы:

  1. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, четырех диодах и двух конденсаторах.
  1. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, двух динисторах и двух конденсаторах.
  1. Симисторный регулятор. Эта схема имеет минимальное количество деталей, так как симистор, это в принципе два тиристора в одном корпусе и он один работает на две полуволны, отрицательную и положительную, в то время как тиристор только на одну полуволну, и мы вынуждены были включать их встречно-параллельно, как и видно из предыдущих схем. Динистор DB3, также двунаправленный, в отличие от КН102.

 

Все схемы рабочие, выбрать можно ту, детали которой для вас доступнее. В свое время, очень давно, я выбрал схему 1, она по описанию регулирует напряжение от 40 В до 220В. Когда собрал, попробовал расширить пределы регулировки. Удалось добиться регулировки от 2 В до 215 В при напряжении сети 220 В. Изменены всего несколько номиналов резисторов и емкость одного конденсатора. Для удобства добавлен выключатель, предохранитель и вольтметр. Получилась вот такая схема, своего рода маленький ЛАТР (лабораторный автотрансформатор).

Недостатком является то, что при включении напряжение скачет до максимума, а затем устанавливается в соответствии с выставленным переменным резистором значением. Но это не слишком мешает если вы регулируете нагреватель, паяльник или лампу. Большим достоинством является плавная регулировка напряжения на нагрузке от 2-3 вольт до максимального значения, которое, как уже говорилось, всего на несколько вольт ниже напряжения сети. Если планируете регулировать напряжение на нагрузке с большими токами (5-7) А, тиристоры нужно установить на радиаторы. Их максимальный ток 10 А, но на пределе использовать не желательно.

Конструктивно тиристорный регулятор выполнен в алюминиевом корпусе, без печатной платы, навесным монтажом, на куске гетинакса.

Расположение основных деталей:

Минимальное напряжение на нагрузке несколько вольт, около 0 В.

Максимальное напряжение на нагрузке, на несколько вольт ниже напряжения сети.

Достоинство этой схемы – простота и надежность. Собрана в свое время из подручных деталей. Отработала без отказов много лет. В основном подключал нагрузки до 300 Вт, хотя иногда и больше.

Материал статьи продублирован на видео:

Регулятор мощности на симисторе — d. lab

Несложный регулятор мощности на симисторе — схема, печатные платы, немного ностальгии.

Свой первый регулятор мощности я собрал 15 лет назад, совершенно не вникая в устройство и принцип действия. Тогда он использовался для регулировки напряжения на первичной обмотке трансформатора мощного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов. Особенность «того» регулятора была в использовании тиристора типа КУ202Н и хитрого транзистора с двумя базами КТ117Б:

Такой регулятор прекрасно подходил для регулировки тока ЗУ, но не для чего более. Кроме того транзисторы КТ117 на тот момент уже лет 20 не выпускались и все, что было в моем распоряжении — «остатки роскоши» Советского прошлого предприятия, на котором я начинал свою трудовую карьеру. Да и необходимости особой в таких регуляторах не было, потому схема была благополучно забыта лет на 10.

Некоторое время назад (лет 5), по настоятельной просьбе некоторых товарищей, пришлось вернуться к вопросу регулировки мощности устройств подключаемых к сети 220В. Необходимо было регулировать частоту вращения электродвигателя насоса, мощность электроотопителя инкубатора и просто яркость лампы накаливания. Кроме того, нужна была регулировка мощности от 0 до 100%. Поэтому новая «партия» регуляторов была сделана на симисторе и современных компонентах:

Кратко об особенностях схемы:

  • Работоспособность схемы проверена неоднократно, схема отлично повторяется.
  • Номиналы деталей на схеме могут отличаться от указанных в широких пределах.
  • На печатной плате предусмотрены дополнительные контактные площадки под детали разных размеров.
  • Фазировка подключения питания и нагрузки значения не имеет.

Совет:

  • Мощность симистора следует выбирать заведомо больше мощности нагрузки минимум в 2 раза, а лучше в 4. Так, например, симистор BTA16-800 по «букварю» должен выдерживать ток до 16А (х 220В = 3.5кВт), а на практике он «испускает дух» уже при 2кВт-ах, не успев даже нагреться.
  • Следует соблюдать правильную цоколевку симистора при разработке собственной печатной платы. Об этом не идет речи ни в одном учебнике, но для симистора это важно — иначе регулятор просто не будет работать.

Есть три варианта печатной платы. С сдвоенным переменным резистором:

С одинарным переменным резистором:

С подстроечным резистором:

Скачать архив с схемой в формате sPlan 7.0, печатными платами в Sprint-Layout 6.0 и букварем на симисторы серии BT и BTA в PDF на английском.

Тиристоры: принципы работы и проверки

Эх, знали бы вы, как занудно и безобразно читал нам электротехнику преподаватель в институте. Тему про тиристоры: принципы работы, устройство и их проверку бубнил себе под нос, рисовал на доске графики, P-N переходы с дырками и электронами так, что понять его было очень сложно.

Чтобы подготовиться к экзамену, мне пришлось покупать учебники и разбираться самостоятельно. В зачетку получил пятерку, но предмет был быстро забыт …

Буквально через год после выпуска в должности инженера пришлось разбираться с работой тиристорной схемы. Знания возобновлял практически с нуля.

Помогли коллеги, показавшие удобные методики, избавившие от всех этих высоконаучных заумностей и позволившие представлять сложные электротехнические процессы простыми схемами.

Пользуюсь ими и поныне. Поскольку они не потеряли свою актуальность, то поэтапно раскрываю их технологию для разных случаев практической деятельности ниже.

Содержание статьи

Тиристор в электрической схеме: что это за полупроводник

Если воспользоваться научными терминами, то можно заметить, что конструкция этого сложного электронного прибора включает монокристалл полупроводника с тремя или большим количеством p-n переходов.

Они сделаны для того, чтобы изменять его проводимость до двух критических состояний, когда он:

  1. Открыт и пропускает через себя электрический ток.
  2. Полностью закрыт.

Для подключения к электрической схеме он снабжен, как правило, тремя, двумя или четырьмя выводами от контактных площадок p-n слоев.

Не стану дальше продолжать эту тему научным языком, ибо новички ничего не поймут, а мне сложно объяснить простыми терминами, как перемещаются носители зарядов (дырки и электроны) по всей этой структуре в каждом конкретном случае.

Да и никому это сейчас не надо кроме студентов, стремящихся сдать экзамен, и работников, проектирующих, разрабатывающих новые устройства.

Домашнему же электрику требуется просто понимать принцип работы конечного прибора дабы уметь проверять его исправность и грамотно эксплуатировать в повседневной жизни.

Поэтому показываю конечный результат — как выглядит вольт амперная характеристика тиристора при его работе.

На ней выделены две области рабочего состояния при прямом и обратном приложении напряжения, формирующие пять режимов, расписанных на картинке. Не будем вдаваться глубоко в теорию и сделаем для себя краткие выводы:

  1. на начальном этапе области прямых смещений полупроводник закрыт, потом он открывается и остается открытым;
  2. при обратном подключении к источнику напряжения он вначале не пропускает ток, но при достижении критического состояния пробивается.

Как же выглядит и обозначается тиристор на электрических схемах

Современная промышленность использует огромный ассортимент этих уникальных полупроводников. Они выпускаются в разных корпусах с возможностями передачи и коммутирования всевозможных мощностей.

Привожу внешний вид только небольшой их части, изготавливаемых в металлическом корпусе, предназначенном для работы в силовых цепях с большими токами.

А еще имеются конструкции, выпускаемые в пластиковом корпусе, позволяющем коммутировать токи меньших величин. Они применяются в схемах управления различных бытовых устройств.

Внешне тиристор выглядит как диод.

Только в большинстве случаев он имеет дополнительный вывод для подключения к внешней цепи — управляющий электрод. Обозначение на схеме тоже примерно одинаковое.

Изменение касается только небольшой дорисовки катодного вывода — маленькой ломаной линии. Все это хорошо видно при сравнении.

Внешний вид диодов и тиристоров, а также их обозначения на схемах похожи не случайно. Они, хоть и немного отличаются конструктивно, но работают по общему принципу: пропускают электрический ток только в одну сторону.

Этот вопрос я излагаю дальше более конкретно.

Как просто понять принципы работы и научные термины этого сложного полупроводника: 2 мневмонических правила

Заповедь №1 для новичка

Представим, что мы сплавляемся на большом плоту по широкой реке. Двигаться мы можем только по течению, а не против него. Поток воды перемещается за счет разности высот (потенциалов), обладающих различным уровнем потенциальной энергии.

Вот и ток в диоде может проходить только в одну сторону: от анода к катоду. Иное движение электронов блокирует полупроводниковый переход. Других средств регулирования здесь нет.

Все это полностью соответствует работе тиристора, но с небольшими дополнениями: диод сразу открывается при прямом приложении напряжения к его выводам.

Тиристор же в этом случае закрыт, ток не проводит. Он действует как плотина со шлюзами, загораживающая реку. Наш плот просто остановится перед возникшей преградой. Для возобновления движения ему необходимо открыть ворота водяного заграждения.

Делается все это по команде, когда импульс тока определенного направления подается через управляющий электрод, например, на анод (при соответствующем управлении).

Только в этом случае закрытый полупроводниковый переход открывается и сохраняет свое состояние в течение всего времени, пока на него подано прямое входное напряжение.

Если импульс тока исчезает, то это не влияет на работу полупроводникового перехода: он остается открытым. Для закрытия тиристора необходимо: разорвать цепь питания в любом месте или вывести из работы источник напряжения либо надежно зашунтировать анод с катодом.

Вот такое простое мневмоническое правило, основанное на сравнении гидравлических и электротехнических процессов позволяет легче работать с этим сложным электронным изделием.

Завет №2: особенности применения тиристоров внутри цепей постоянного и переменного тока

Внутреннее сопротивление полупроводниковых переходов в открытом состоянии довольно маленькое. Ток через него определяется по закону Ома, а при приложенном постоянном напряжении по величине он не меняется.

Схема управления тиристором в этом случае не позволяет корректировать его силу. Регулировать ее нужно другими средствами.

Импульс же тока, подаваемый посредством управляющей команды, регулируется до безопасного значения подключенным токоограничивающим резистором R.

Делается это для исключения пробоя слоя полупроводников, задействованных в протекании управляющего сигнала.

Как работает тиристор в схеме бытовых приборов на переменном токе

Иные перспективы создают переменные цепи, а, особенно, синусоидальные источники напряжения. У них сигнал имеет не строго постоянную величину, а меняющуюся во времени форму синусоиды.

Здесь каждый период колебания состоит из двух полупериодов:

  1. положительного;
  2. отрицательного.

Они имеют свои знаки на графике: «плюс» и «минус». Реально же при смене полупериода направление протекания тока меняется на строго противоположное.

Когда синусоида достигает нулевой амплитуды, то ток через полупроводниковый переход прекращается, он закрывается. Для возобновления процесса необходимо на следующем положительном полупериоде вновь подать импульс на управляющий электрод.

Все это происходит автоматически. Одновременно смещение положения открывающего импульса по времени (в угловой системе измерения — по фазе) позволяет регулировать силу тока за счет изменения момента открытия перехода.

Включение второго тиристора с соответствующей полярностью в нижнюю полуволну позволяет регулировать и ее величину. Тогда мы получаем не чистую синусоидальную форму, а немного обрезанную по времени (до момента включения управляющего импульса).

3 варианта такого сигнала показаны на нижнем графике выходного тока при открытии двух тиристоров в моменты:

  1. возрастания полуволны;
  2. на ее амплитуде;
  3. и при спаде.

Таким обрезанным, а не чисто синусоидальным током питается наш электроинструмент: дрели, перфораторы, болгарки и другие приборы с тиристорным или симисторным управлением.

В общем-то ничего страшного в подобном изменении формы сигнала нет: все производители провели массу экспериментов и запустили эту схему в эксплуатацию.

Нам же все это необходимо четко представлять, ибо при ремонте или наладке с помощью осциллографа такие сигналы напряжения необходимо проследить на контрольных точках электрической цепи.

Выпрямительные устройства с регулировкой тока — второй принцип работы

Схемы зарядных, пускозарядных приборов и сварочных аппаратов постоянного тока работают на выпрямленном напряжении. При этом часто устройства выпрямления типового диодного моста заменяется на трансформаторное преобразование однофазного сигнала с двумя диодами или тиристорами.

Ее принято называть двухполупериодным выпрямлением.

Здесь в каждой выходной полуобмотке силового трансформатора вмонтирован тиристор, обрабатывающий свою полуволну.

Выпрямление же достигается схемой подключения полуобмоток с общей точкой и выбором направления подключения цепи «анод-катод» каждого полупроводникового прибора.

Итоговая форма выпрямленного и измененного сигнала выглядит следующим образом.

Опять же, для сравнения с предыдущим принципом показываю форму сигналов в трех вариантах запуска фазосдвигающего управляющего импульса. Здесь видно, что отрицательный полупериод перевернулся, а работа схемы управления не изменилась.

Правило №3: отличия управления транзистором и тиристором

У меня как-то так получилось, что вначале пришлось практически осваивать электронные схемы, работающие на транзисторах, а только после них — тиристорные сборки.

Поэтому я вначале уяснил и запомнил, что выходной сигнал на транзисторе можно изменять за счет величины разницы потенциалов на его базе, то есть напряжением.

Мои же друзья разъяснили, что тиристорная схема, как правило, открывается током, протекающим через управляющий электрод.

Такое небольшое дополнение к вышеизложенному материалу новичкам стоит запомнить. А чтобы понять разницу между силой электрического тока и величиной действующего напряжения я написал две отдельные статьи.

Рекомендую ознакомиться с ними подробнее. Они тоже изложены простым языком.

Как проверить тиристор: 3 доступные методики для новичков

Принцип этой технологии я буду показывать на примере силового тиристора КУ202Н по одной простой причине: он оказался под рукой при написании статьи, а все более мощные модели я умудрился раздать друзьям для их самоделок…

Способы электрических
проверок буду показывать на его примере. Для этого публикую важные характеристики, которые надо учитывать при работе. Они делятся на две группы:

  1. предельные;
  2. номинальные.

Параметры первой категории относятся к импульсному режиму, используемому кратковременно. Они нас не интересуют: длительную эксплуатацию могут создать только номинальные показатели.

Обращаем внимание на:

  1. Максимально допустимое напряжение — 400 В;
  2. Постоянный ток в открытом и закрытом состоянии — 10 А;
  3. Ток удержания — 200 мА;
  4. Отпирающий постоянный ток — 100 мА.

Эти данные для других полупроводниковых приборов можно взять в технических справочниках и на многочисленных сайтах в сети интернет.

Самый первый метод проверки: стрелочным тестером или цифровым мультиметром

Оценка состояния исправности КУ202Н прибором Ц4324 за 3 шага

Такой раритетный измерительный инструмент старого электрика у меня до сих пор в рабочем состоянии. Он сохранился благодаря знаку качества и постоянной внимательности при замерах.

Шаг №1. Выставление режима и замер закрытого состояния перехода

Устанавливаю центральным переключателем режим измерения сопротивлений и кнопкой — предел «килоомы». Плюсовой вывод цешки сажу на анод, а минусовой подключаю к катоду.

Для наглядности пометил их на фотографии ярким красным цветом «+» и «-» прямо на изоляции крокодилов.

Измерительная стрелка показывает очень большое сопротивление. Оно же будет при обратной полярности выводов. Можете проверить.

Шаг №2. Открытие тиристора

Касанием руки подключаю вывод управляющего электрода на корпус (анод) полупроводника.

Стрелка резко отклоняется к началу шкалы в сторону меньшего сопротивления. Показание порядка 0,15 k свидетельствует об открытии n-p перехода.

Шаг №3. Проверка открытого состояния при снятии управляющего сигнала

Отвожу провод вывода от корпуса полупроводника и наблюдаю показание стрелки.

Оно не изменилось: переход сохранил свое открытое положение. Он исправен.

Проверка состояния КУ202Н цифровым мультиметром

Принципиальных отличий анализа тиристорных устройств здесь нет. Технология та же. Показываю ее фотографиями на примере моего карманного мультиметра Mestek MT-102.

Для первого шага перевожу его в режим проверки полупроводников и подключаю прибор крокодилами.

На дисплее видно, что переход закрыт: сопротивление большое.

Затем перемыкаю вывод управляющего электрода на анод. Полупроводник открылся.

При разрыве перемычки показания на дисплее не изменились.

Доступный для всех способ проверки током от батарейки и обычной лампочкой

Эта методика популярна, но она требует предварительно учитывать технические характеристики испытуемого прибора и выходные величины от нагрузки, создаваемые лампочкой.

Для силовых транзисторов это не критично, но у маломощных изделий можно нерасчетным током повредить структуру электронных компонентов.

Демонстрацию методики буду выполнять на примере конструкции самого доступного китайского фонарика на светодиодах и обычной лампочки. Принципиальных различий нет при использовании одной батарейки формата АА или ААА.

На всякий случай выполнил мультиметром замер тока лампочки.

Получил результат 183 миллиампера, что вполне нормально для нашего случая.

Теперь использую этот блок батареек для проверки. Подаю его плюс на анод, а минус на катод проверяемого полупроводника через лампочку.

Свечения нет. Это значит, что сопротивление проверяемой цепи большое, все переходы закрыты.

Замыкаю управляющий электрод на корпус прибора — анод.

Лампочка загорается: прибор открылся.

Запуск тиристора в работу можно выполнить подачей плюса напряжения от пальчиковой батарейки на его анод, а минус необходимо предварительно подключить к управляющему электроду.

Так рекомендуют справочники, но я предпочитаю первый способ. Он проще.

Теперь размыкаю созданное подключение. Лапочка не прекращает светиться: ток продолжает течь по цепи анод-катод.

Полупроводник остался в открытом положении, он исправен.

Как можно проверить тиристор на электронной плате без выпаивания со схемы: советы бывалых

Работу, как и всегда, необходимо выполнять при снятом напряжении. Это делается не только в целях безопасности, но и для достоверности результата.

Следующим шагом потребуется выцепить из схемы платы управляющий электрод. Разъединить его контакт можно паяльником или перерезать дорожку ножом.

Я же буду проводить эксперимент на том же самом КУ202Н без платы. Для проверки потребуется 2 отдельных прибора:

  1. омметр;
  2. милливольтметр постоянного тока.

Их можно заменить двумя мультиметрами или тестерами, что я и показываю следующими фотографиями. Свой тестер Ц4324 перевожу в режим измерения постоянного напряжения на пределе =1,2В. Подключаю его к аноду и катоду.

Mestek MT-102 устанавливаю в режим омметра и крокодилами сажу его на выводы полупроводника так, чтобы плюс попал на управляющий электрод, а минус — на анод.

Стрелка тестера отклонилась вправо, показывая значение меньшее вольта. По этому замеру можно судить об исправности полупроводникового перехода.

Любая из трех методик проверки основана на принципах работы тиристоров. Она учитывает протекание в них токов через полупроводниковые переходы. При их выполнении важно оценить четыре последовательных этапа: Обычное закрытое состояние до получения команды.Открытие по команде.Удержание в открытом состоянии при отключении управляющего сигнала.Закрытие при пропадании питания.

Для более наглядного представления этих процессов я специально записал видеоролик. Смотрите его здесь.

Однако я рассмотрел только КУ202Н, как довольно распространенную модель, хоть она уже и снята с производства. В одной статье сложно показать все остальные. А их очень много.

Какие существуют разновидности тиристоров: краткие сведения

Развитие науки и электронных технологий в частности способствовало созданию большого количества полупроводниковых приборов с различной структурой слоев и переходов. (Смотрите картинку в начале статьи.)

Я относительно подробно показал выше структуру и принцип работы КУ202 и аналогичных тиристоров с тремя выводами. Однако это не полный обзор, а только частный случай, характерный для большинства подобных приборов.

Они отличаются по:

  • количеству выводов и способу управления;
  • проводимости;
  • режимам работы;
  • быстродействию;
  • другим эксплуатационным параметрам.

Количество выводов

У основной четырехслойной структуры может быть создано 2, 3 или 4 контактных отвода для подключения к внешней схеме.

Что такое динистор

Корпуса с двумя выводами называют динисторами. Для открытия этих полупроводников между анодом и катодом импульсом подают повышенное напряжение.

По принципу работы динисторы бывают:

  1. симметричные;
  2. несимметричные.

Второй тип при обратном напряжении (плюс на катоде, а минус на аноде) всегда закрыт. Он ведет себя как диод и при аварийном токе сгорает. Симметричные же динисторы работают при любой полярности.

Как работает тринистор

Такое название закрепилось за триодными тиристорами (с третьим выводом управляющего электрода). Частный случай этих приборов мы уже разобрали, но на практике следует учитывать, что подобные изделия могут выпускаться с:

  1. Катодным управлением, когда командный сигнал поступает по цепи управляющий электрод — катод.
  2. Анодным — тот случай, что показан на примере КУ202.

При проверке работоспособности полупроводникового перехода следует учесть его конструкцию, а не бездумно копировать мою методику или любую другую, взятую из интернета.

Тринисторы могут выполняться с различными способами закрытия:

  1. запираемые;
  2. незапираемые.

Первым для перехода в закрытое состояние достаточно снизить ток по цепи «анод-катод». Вторым необходимо подать напряжение запирания на управляющий электрод.

Еще раз хочу подчеркнуть, что изложенная методика проверки на примере КУ202 применима для незапираемых тиристоров с управлением по аноду.

Виды проводимостей

В самом начале я сравнивал работу полупроводников с течением реки и заострил внимание на том, что через них ток проходит в одну сторону. Только это утверждение характерно для большинства, а не всех поголовно случаев.

Однако учтите, что есть и иные конструкции, специально созданные:

  1. с не высоким обратным напряжением, которые называют обратно-проводящими;
  2. без нормировки обратной проводимости. Их применяют в схемах, исключающих появление обратного напряжения;
  3. для пропускания тока в обе стороны по цепи анод-катод. Это симметричные тиристоры, называемые симисторами либо триаком (от англ — «triac»).

При их проверке следует в обязательном порядке учитывать конструктивные особенности электронных переходов.

Тринисторы чаще всего создаются для работы в схеме электронного ключа. Они управляют мощной силовой нагрузкой за счет подачи слабого сигнала команды через управляющий электрод.

Быстродействие

Этим параметром оценивают скорость перехода полупроводниковых изделий из закрытого состояния в открытое и наоборот. Он может быть критичен при работе сложных схем защит или управления технологическими процессами.

Импульсный режим работы

Созданы и такие приборы, способные мгновенно реагировать на быстро возникающие электротехнические ситуации на сложном производстве. Но в домашнем оборудовании их не применяют.

Особенности лавинных тиристоров

Такие конструкции имеют лавинную вольт-амперную характеристику. При подаче обратного напряжения развивается лавинный процесс. Такая ВАХ:

  • устойчива к высоким перенапряжениям схемы;
  • способна работать без дополнительных защит;
  • равномерно перераспределяет энергию по последовательно подключенным полупроводниковым переходам.

Их используют в схемах защит полупроводниковых разрядников и преобразователях.

Тиристоры имеют очень много разновидностей внутренней схемы, корпусов и принципов работы. Проверка их технического состояния должна учитывать все эти особенности.

Довольно оригинально эта информация изложена в видеоролике владельца Радиолюбитель.

Поскольку тема про тиристоры, принципы их работы и проверки весьма обширная, то жду ваших дополнений или комментариев, которые будут полезны и понятны всем домашним электрикам, включая новичков.

Цепи стабилизации напряжения

с использованием транзистора (BJT) и стабилитрона

Цепи регулирования напряжения (регуляторы напряжения):

Регулировка напряжения в цепи означает, что нам в голову придет стабилитрон. Но это не универсальное решение для регулирования напряжения.
В этом коротком посте мы вкратце обсудим различные схемы регуляторов напряжения ….
Рекомендуется прочитать о том, как стабилитрон обеспечивает стабилизацию напряжения в цепи. прежде чем продолжить….

Стабилитрон на основе стабилизатора напряжения:

Мы можем сделать простой стабилизатор напряжения, используя стабилитрон, как показано на рисунке ниже.
Поскольку мы уже подробно обсуждали регулирование напряжения с помощью стабилитрона, здесь мы увидим ограничения / ограничения.

  1. Выходное напряжение V OUT не может быть настроено на точное значение.
  2. Стабилитрон обеспечивает лишь умеренную защиту от пульсаций напряжения.
  3. При изменении импеданса нагрузки стабилизатор стабилитрона не работает.
  4. Для соответствия большим колебаниям нагрузки следует использовать стабилитрон с большой номинальной мощностью. Это будет дорого.
Транзисторный стабилизатор напряжения: Схема № 1

На приведенной ниже схеме показан стабилизатор напряжения на транзисторе.
По сравнению с стабилитроном обеспечивает лучшее регулирование.
Эта схема обеспечивает регулировку напряжения с широкими вариациями нагрузки.
В дополнение к этому, он обеспечивает высокий выходной ток с лучшей стабильностью.

Эта схема аналогична предыдущей, за исключением того, что стабилитрон подключен к базе npn-транзистора.

  • Стабилитрон используется для регулирования тока от коллектора к эмиттеру.
  • Конденсатор (C) встроен для уменьшения шума стабилитрона.
  • В сочетании с резистором (R) он также образует RC-фильтр, который используется для уменьшения пульсаций напряжения.
  • BJT используется в конфигурации эмиттер-повторитель.
    т.е. эмиттер будет следовать за базой.
  • Стабилитрон используется для регулирования базового напряжения, которое приводит к регулируемому напряжению эмиттера.

Обратите внимание, что в транзисторе ток, требуемый базой, всего в 1 / hFE умноженный на ток эмиттера и коллектора. Таким образом, стабилитрон малой мощности может регулировать базовое напряжение BJT, которое может пропускать через него большой ток.

Стабилизатор напряжения на основе BJT: Схема № 2
  • В некоторых случаях стабилитрон, подключенный к базе транзистора, не обеспечивает достаточного тока базы.
  • Для решения этой проблемы используется дополнительный транзистор, как показано на следующей схеме.
  • Этот дополнительный транзистор действует как усилитель.
  • Он усиливает ток, посылаемый на базу верхнего транзистора (т. Е. Ток базы верхнего BJT).

Спасибо, что прочитали о схемах стабилизации напряжения …

Подробнее:

Идеи проекта Arduino в реальном времени (проекты аналогового ввода)
Разница между механическим и электронным коммутатором
Мини-проект «Электроника» для дипломников
Как использовать мостовой выпрямитель? Как определить терминалы?

Пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже…

Цепи общего пользования с тегом «регулятор напряжения» — CircuitLab

Теперь показаны схемы 1-20 из 21.
Сортировать по
недавно измененное имя

Стабилизатор переменного напряжения с потенциометром 10К на 10 витков

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Базовый источник питания с регулируемым напряжением, настроенный для линейного потенциометра 10K на 10 витков.

по дхаанам

|

обновлено 17 мая 2020 г.

ноутбук-кирпич

регулятор напряжения

проволочный

Сигнал управления 0-10 В

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Схема для обеспечения регулируемого пользователем управляющего сигнала 0-10 В постоянного тока для светодиодного регулятора освещенности от источника питания 24 В постоянного тока.

от StageTech

|

обновлено 12 июня 2019 г.

регулятор напряжения

Регулятор напряжения с использованием BJT

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

по mk5734

|

обновлено 10 апреля 2019 г.

bjt

регулятор напряжения

стабилитрон

Регулятор напряжения

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

по mk5734

|

обновлено 14 ноября 2018 г.

регулятор напряжения

eScooter — Пользовательский регулятор напряжения 36 В

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Базовая схема для нестандартного регулятора напряжения, понижающего напряжение батареи 36 В постоянного тока до 9 В на выходе.

автор: cxshermansg

|

обновлено 22 октября 2017 г.

36v

аккумулятор

Округ Колумбия

Шаг вниз

tl783

регулятор напряжения

опорное напряжение стабилитрона

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Стабилитрон обеспечивает контролируемый обратный пробой, и может выступать в качестве эталона фиксированного напряжения.

от CircuitLab

|

обновлено 8 июня 2017 г.

регулятор напряжения

стабилитрон

7805 и бородавка испытывают пропадание напряжения

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Линейный стабилизатор напряжения 7805 не может поддерживать выходное напряжение.Ты можешь починить это?

от CircuitLab

|

обновлено 7 июня 2017 г.

источник питания

трансформатор

регулятор напряжения

Regulador de tensión

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Регулируйте напряжение от 4 до 9 Vcc, через потенциометр R5, с 10 Vcc.1 А.

автор: JCUrchulutegui

|

обновлено: 6 марта 2016 г.

регулятор напряжения

Регулятор 5 В с низким падением напряжения

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

привет — Я здесь новенький и нашел схему, которая может работать для меня, но при использовании симулятора, возможно, нет.входное напряжение постоянно колеблется от 0 до 10 В постоянного тока, и я хочу получить регулируемое напряжение 5 В постоянного тока. Я…

Ленлен

|

обновлено 6 июня 2015 г.

источник питания

регулятор напряжения

Цепь регулятора постоянного напряжения серии LM78XX

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

по Brodtd

|

обновлено 25 апреля 2013 г.

lm7812

регулятор напряжения

Регулируемое выпрямленное напряжение постоянного тока с стабилитроном

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

по Brodtd

|

обновлено 25 апреля 2013 г.

регулятор напряжения

Caricatore USB Ipod Iphone

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

пользователя tommaso.Michelutti

|

обновлено 26 марта 2013 г.

зарядное устройство

iphone-ipod

USB

регулятор напряжения

LM317 тест cct 01

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Регулирование нагрузки стандартных моделей CL LM317 и LM137 неудовлетворительное.Simulate> DC Sweep> Run DC Sweep Simulate> Временная область> Выполнить моделирование во временной области

по сигналу

|

обновлено 12 ноября 2012 г.

lm137

lm317

регулятор

регулятор напряжения

Регулятор MOSFET

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

Регулятор на полевых транзисторах с нулевым выпадением и компенсацией сопротивления проводов («отрицательное сопротивление»).Моделирование работы.

автор paulmz

|

обновлено 17 октября 2012 г.

mosfet

симуляция

регулятор напряжения

Стабилизирующее питание Variabile с LM317

ОБЩЕСТВЕННЫЙ

пользователя tommaso.Michelutti

|

обновлено 30 августа 2012 г.

lm317

источник питания

стабильность

регулятор напряжения

Регулятор напряжения BEC (схема отключения аккумулятора)

Переключить форму поиска

Переключить навигацию

  • RC Объяснение Магазин
    • Футболки RC Speed ​​Club
      • Футболки для гоночного клуба с радиоуправлением
      • Футболки для катания на лодке с радиоуправлением
      • RC Jet Speed ​​Club Футболки
    • RC Тройники с объяснением
  • Информация
    • Калькуляторы общего назначения с дистанционным управлением
      • Рассчитайте реальный рейтинг LiPo C
      • Калькулятор мощности и конфигурации RC LiPo батареи
      • RC Общий калькулятор
      • Калькулятор передач с дистанционным управлением
      • Калькулятор мощности зарядного устройства RC
    • Калькуляторы самолетов с радиоуправлением

Arduino DC Motor Control с мостовым выпрямителем

Этот проект Arduino показывает, как управлять скоростью двигателя постоянного тока с помощью двухполупериодного выпрямителя.
Скорость двигателя постоянного тока контролируется с помощью потенциометра (подключенного к плате Arduino) путем изменения значения угла зажигания «альфа» тиристоров моста.
Мостовой выпрямитель, используемый в этом проекте, представляет собой преобразователь переменного тока в постоянный, который состоит из двух тиристоров и двух диодов (полуконвертер).

Связанный проект:
Полноволновой управляемый мостовой выпрямитель Arduino 220 В

Управление двигателем постоянного тока Arduino с мостовым выпрямителем:
На следующем изображении показана принципиальная электрическая схема проекта.

Все заземленные клеммы соединены вместе.

Входное напряжение цепи 220/230 В, 50 Гц переменного тока от домашней розетки (однофазное).
Трансформатор TR3 — это понижающий трансформатор, который понижает 220 В до 12 В (действующие значения), что соответствует номинальному напряжению двигателя постоянного тока.

В этом проекте я использовал тиристор TYN1225 (техническое описание) для T1 и T2. Диоды D1, D2 и D7 могут быть 1N4007 или эквивалентными.

Два трансформатора TR1 и TR2 представляют собой импульсные трансформаторы, которые используются для запуска двух тиристоров T1 и T2.TR1 и TR2 идентичны, их полное название: KMB472 / 101 (KMB472-101) от YHDC (datasheet).
Трансформатор КМБ472-101 работает с напряжением 8В, поэтому для получения 8В я использовал стабилизатор напряжения LM7808. LM7808 выдает регулируемое напряжение 8 В от внешнего источника питания 12 В.
Каждый трансформатор КМБ472-101 подключен к выходу регулятора LM7808 (8В) через резистор на 1 Ом.

Диоды D3, D4, D5 и D6 — простые диоды, каждый может быть 1N4007 или 1N4148.
Два транзистора Q1 и Q2 относятся к типу NPN, каждый из них может быть KSC2383 (техническое описание) или эквивалентным.Я использую KSC2383 в своей аппаратной схеме!
Базовые клеммы Q1 и Q2 подключаются к контактам 9 и 10 Arduino соответственно через резистор 1 кОм.

В этом проекте я использовал LM393 (двойной компаратор IC) для обнаружения событий пересечения нуля. Два диода (1N4007), которые подключены между неинвертирующим входом (+) и инвертирующим входом (-) компаратора, используются для ограничения напряжения между этими контактами. Выход LM393 (или LM339) — открытый коллектор, поэтому я добавил 4.Там резистор 7 кОм (между + 5 В и выводом 2 Arduino). Также на микросхему компаратора подается напряжение +5 В от платы Arduino.
Неинвертирующий (+) и инвертирующий (-) контакты компаратора подключены к выходу трансформатора TR3, каждый через резистор 220 кОм.

Угол зажигания альфа регулируется потенциометром 10 кОм (или переменным резистором), где его выход подключен к аналоговому выводу 0 Arduino.
Изменяя угол зажигания «альфа», скорость двигателя также будет изменяться, уменьшая угол зажигания. увеличивает скорость двигателя, и ее увеличение приведет к замедлению двигателя.

Управление двигателем постоянного тока Arduino с мостовым выпрямителем. Код:
Подсказки:
Частота переменного тока составляет 50 Гц, что означает, что период равен 20 миллисекундам, полупериод — 10 миллисекундам.
Нулевой угол стрельбы alpha представлен 0 мс, 45 ° — 2,5 мс (2500 мкс), 90 ° — 5 мс (5000 мкс) и 135 ° — 7,5 мс (7500 мкс). 180 ° — это полная ширина полуволны, которая составляет 10 мс (10000 мкс).

Для источника переменного тока 60 Гц период составляет 16,67 мс, а ширина полуволны — 8.33 мс. Таким образом, угол стрельбы в 90 ° составляет 4,167 мс (4167 мкс).

Микроконтроллер Arduino uno (ATmega328P) имеет преобразователь АЦП с 10-разрядным разрешением, это означает, что значение цифрового выхода может варьироваться от 0 до 1023.
После считывания из аналогового канала 0 угол зажигания альфа всегда составляет от 0 до 9500 микросекунд:

альфа = (1023 — analogRead (pot)) * 10;

, если (альфа> 9500)

альфа = 9500;

Выход компаратора LM393 подключен к цифровому выводу 2 Arduino, который является выводом аппаратного внешнего прерывания.Всякий раз, когда происходит изменение состояния этого вывода (с высокого на низкий или с низкого на высокий), он прерывает микроконтроллер ATmega328P, который напрямую выполняет функцию ZC_detect ().
Прерывание разрешается с помощью следующей строки:

attachInterrupt (0, ZC_detect, ИЗМЕНИТЬ); // разрешить внешнее прерывание (INT0)

Два тиристора T1 и T2 запускаются с использованием двух сигналов ШИМ (последовательность импульсов), которые генерируются с помощью модуля Timer1 на контакте 9 (для T1) и контакте 10 (для T2) с частотой 3.9375 кГц.
Рабочий цикл установлен на 50, поэтому мы получаем последовательность импульсов 50 мкс (требуется импульсным трансформатором YHDC KMB472-101):

// Конфигурация ШИМ

OCR1A = 50; // установить рабочий цикл PWM1 (импульс около 50 мкс, вывод 9)

OCR1B = 50; // установить рабочий цикл ШИМ2 (импульс около 50 мкс, вывод 10)

TCCR1B = 0x02; // устанавливаем часы Timer1 на CLKio / 8 (получаем частоту ШИМ 3.9375 кГц)

ШИМ генерируется только на выводе 9 Arduino, когда: TCCR1A = 0x81 и когда TCCR1A = 0x21, сигнал ШИМ включен только на выводе 10. Контакты 9 и 10 PWM выключены, когда TCCR1A = 0.

Событие пересечения нуля определяет, какой тиристор будет срабатывать, если входное напряжение 220 В находится в положительном цикле, на выходе компаратора LM393 высокий уровень (логическая 1), что означает, что тиристор T1 будет запущен (после задержки угла зажигания), в противном случае T2 будет уволен.
Итак, если переменная ZC равна 1, сигнал ШИМ генерируется на выводе 9 (TCCR1A = 0x81), а если ZC равно 2, сигнал ШИМ генерируется на выводе 10 (TCCR1A = 0x21):

TCCR1A = (ZC == 1)? 0x81: 0x21;

Полный код Arduino:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

140004

14

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

48

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

9 0004 64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

/ ********************************************** *************************

*

* Двухполупериодный мостовой выпрямитель с управлением на Arduino.

* Это бесплатное программное обеспечение БЕЗ ГАРАНТИЙ.

* https://simple-circuit.com/

*

******************************* *************************************** /

#define pot A0

байт ZC = 0;

uint16_t alpha;

void setup (void) {

pinMode (9, OUTPUT); // настраиваем вывод 9 как выход

pinMode (10, OUTPUT); // настраиваем вывод 10 как выход

digitalWrite (9, LOW);

digitalWrite (10, LOW);

// Конфигурация ШИМ

OCR1A = 50; // установить рабочий цикл PWM1 (импульс около 50 мкс, вывод 9)

OCR1B = 50; // устанавливаем рабочий цикл PWM2 (импульс около 50 мкс, вывод 10)

TCCR1B = 0x02; // устанавливаем часы Timer1 на CLKio / 8 (получаем частоту ШИМ 3.9375 кГц)

TCCR1A = 0;

attachInterrupt (0, ZC_detect, CHANGE); // включение внешнего прерывания (INT0)

}

// функция устранения дребезга вывода 2

bool debounce () {

byte count = 0;

для (байт i = 0; i <5; i ++)

{

if (digitalRead (2))

count ++;

delayMicroseconds (5);

}

if (count> 3)

return 1;

возврат 0;

}

void ZC_detect () {

TCCR1A = 0; // отключаем ШИМ (контакты 9 и 10)

digitalWrite (9, LOW);

digitalWrite (10, LOW);

if (debounce ())

ZC = 1;

иначе

ZC = 2;

}

// основной цикл

void loop () {

if (ZC! = 0)

{

if (alpha <9500) {

delayMicroseconds (alpha);

TCCR1A = (ZC == 1)? 0x81: 0x21;

}

ZC = 0;

альфа = (1023 — analogRead (pot)) * 10;

, если (альфа> 9500)

альфа = 9500;

}

}

// конец кода.

На видео ниже показана моя простая аппаратная схема:

EA07 Автоматический регулятор напряжения 6А для одно- или трехфазного генератора

Характеристики
Характеристики
Загрузки
Габаритные размеры
Поворот изображения

Характеристики

  • Широкий диапазон измеряемого напряжения от 80 до 350 В переменного тока для однофазного измерения
  • Широкий диапазон входной мощности от 80 до 270 В переменного тока, принимает мощность от основной или вспомогательной обмотки
  • Светодиод индикации защиты от понижения частоты
  • Светодиод защиты от перенапряжения и индикации
  • Подавление электромагнитных помех

Технические характеристики

  • Вход датчика
  • от 80 до 350 В перем. Тока, 1 фаза, 50/60 Гц
  • Потребляемая мощность
  • Напряжение от 50 до 270 В переменного тока
    Частота 50/60 Гц
  • Выход
  • Напряжение 63 В постоянного тока при 220 В переменного тока на входе
    Постоянный ток 6 А Макс.Прерывистый 7А в течение 10 секунд
  • Регулирование напряжения
  • Менее +/- 1% (при управлении двигателем 4%)
  • Нарастающее напряжение
  • Остаточное напряжение выше 5 В перем. Тока 25 Гц
  • Подавление электромагнитных помех
  • Внутренняя фильтрация электромагнитных помех
  • Регулировка внешнего напряжения
  • Макс.+/- 7% при 100 кОм Потенциометр 1/2 Вт
  • Рассеиваемая статическая мощность
  • Макс. 5 Вт
  • Защита от перегрузки
  • 40 до макс. Vdc от 0,3 до 20 секунд
  • Защита от пониженной частоты
  • Диапазон регулировки от 42 до 60 Гц
  • Сопротивление обмотки возбуждения
  • Сопротивление постоянному току от 10 до 100 Ом

Функции управления АРН

  • STAB
  • Регулировка устойчивости
  • AMP.
  • Настройка чрезмерного возбуждения
  • Гц.
  • Настройка пониженной частоты
  • U / F
  • Настройка точки перегиба защиты от понижения частоты
  • O / E
  • Светодиод индикации чрезмерного возбуждения

Окружающая среда

  • Рабочая температура
  • от -40 до +60 ° C
  • Температура хранения
  • от -40 до +80 ° C
  • Относительная влажность
  • Макс.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *