Досить часто в практиці виникає необхідність радіоаматорський регулювання змінної напруги в межах 0...220 В. Широко використовуються для цієї мети ЛАТРы (автотрансформатори). Але їх вік вже пройшов і на зміну цим громіздким апаратів прийшли сучасні тиристорні регулятори, які мають один недолік: напруга в таких пристроях регулюється шляхом зміни тривалості імпульсів змінної напруги. З-за цього до них неможливо підключити высокоиндуктивную навантаження (наприклад, трансформатор або дросель, а також будь-яке інше радіопристрій, що містить в собі перелічені вище елементи).
Від цього недоліку вільний даний регулятор змінної напруги. Він поєднує в собі: пристрій захисту від струмових перевантажень, тиристорний регулятор напруги з мостовим регулятором, високий ККД (92...98%). Крім того, регулятор працює спільно з потужним трансформатором та випрямлячем, який може бути використаний для зарядки автомобільних акумуляторів і в якості пускового пристрої при розрядженій АБ.
Схема регулятора напруги:
Основні параметри регулятора напруги:
- Номінальна напруга живлення, В 220 ± 10%;
- Вихідна напруга змінного струму, В 0...215;
- ККД, не менше, % 92;
- Максимальна потужність навантаження, кВт 2.
- Основні параметри зарядно-пускового пристрою:
- Вихідна напруга постійного струму, В 0...40;
- Постійний струм, споживаний навантаженням, А 0...20;
- Пусковий струм (при тривалості пуску 10 c), A 100.
Опис регулятора напруги
Перемикачем SA2 вибирається регулювання змінної напруги в межах 0...98% від мережевого, яке знімається з гнізд XS1, регулювання постійного напруги в межах 0.. .40 на виході затискачів XS2 і XS3.
Середнє чи ефективне значення напруги регулюється шляхом зміни фазового кута запалювання силового тиристора. Вводячи затримку на відкривання тиристорного ключа, ми тим самим змінюємо значення середнього струму, що протікає через навантаження.
На елементах VT1 і VT2 зібраний аналог одноперехідного транзистора, керуючого роботою силового тиристора VS1. Замикаючий напруга подається на базу транзистора VT1 з дільника напруги, утвореного елементами R1...R4. Елементи R5, R6 та С1 утворюють фазозсувну ланцюг. Змінюючи опір резистора R6 можна змінити час заряду конденсатора С1 до значення замикаючого напруги, і тим самим регулювати затримку на вмикання тиристора VS1. Таким чином, відбувається регулювання потужності в навантаженні. Опір резистора R5 задає верхнє значення вихідної напруги. Слід мати на увазі, що, збільшуючи опір резистора R5, ми зменшуємо вихідна напруга. При зменшення опору верхній поріг напруги спочатку буде збільшуватися, а потім почне зменшуватися. Опір резистора необхідно вибрати таким, що б напругу було максимальним.
Захист від струмових перевантажень при включенні регулятор змінної напруги в мережа забезпечується включенням в ланцюг терморезисторів R4.1 і R4.2, мають негативний ТКС. За рахунок теплової інерції терморезистора порогове замикаючий напруга, що подається на базу VT1, має максимальне значення у момент включення регулятора і плавно зменшується по мірі розігріву терморезистора струмом, що протікає через дільник напруги. Відповідно вихідна напруга в перший момент після включення має мінімальне значення і плавно зростає в протягом проміжку часу, обумовленого тепловою інерцією терморезисторів (приблизно 1...2 с), прагнучи до встановленого значення. При цьому навантаження і силові елементи виявляються надійно захищеними від кидків струму при включенні.
Взаємозамінність деталей регулятора напруги
Замість терморезисторів Т8Н в регуляторі напруги можна застосувати будь-які терморезистори з серій Т8 і Т9 (при цьому час виходу на режим буде кілька відрізнятися від вказаного).
Перемикачі SA1 і SA2, так само як і всі монтажні дроти високовольтної частини пристрої повинні бути розраховані на струм 5... 12 А. Всі радіоелементи, піддаються тепловим перегрузам, повинні бути встановлені на радіатори з відповідною площею поверхні; VS1 - не менше 250 см2; VD1...VD8 - не менше 150 см2 на кожен з діодів; VT1 і VT2 - не менше 10...15 см2 на кожен транзистор.
Якщо пристрій передбачається використовувати не тільки для зарядки АВТО-АБ, але і для пуску двигуна, то необхідно враховувати наступне:
1. Діоди VD5...VD8 слід використовувати на струм не менше 80 А і Uoбp. не менш 100 В (наприклад, Д132-80Х) і встановлювати їх на теппоотводы відповідної площі (не менше 300 см2 на кожен з діодів).
2. Проводи, що з'єднують низьковольтну частину пристрою, повинні бути розраховані на короткочасний струм 100...150 А, тобто мати площу перерізу не менше 35 мм2, при цьому вони повинні бути як можна коротше.
3. Амперметр РА1 повинен бути розрахований на струм не менше 100 А. Амперметр на струм 20 А краще відключати (закорочувати) або зовсім від нього відмовитися.
Література
Автор: А. Филипович, р. Дзержинськ