Автор статті стверджує, що пропоноване їм електронний пристрій може бути з успіхом використане для регулювання робочої температури жала електропаяльника, електроплити, електропечі та інших подібних навантажень з великою тепловою інерцією.
Від аналогічних регуляторів потужності, описаних раніше в "Радіо", пропоноване пристрій відрізняється простотою управління тринисторами, коммутирующими навантаження, що працюють в повторно-короткочасному режимі. Такий режим характерний тим, що тривалість циклу регулювання постійна, а тривалість включення навантаження і паузи змінюється або, інакше кажучи, змінюється шпаруватість - відношення часу включення навантаження тривалістю циклу регулювання. У варіанті регулятора, про який йде мова, тривалість циклу обрана рівною 45 с, а діапазон плавного регулювання потужності в навантаженні - від 5 до 95%. Максимальна потужність навантаження - 2 кВт.
Регулятор потужності (рис. 1) складається з симетричного мультивібратора на транзисторах VT2 - VT5, підсилювача струму мультивібратора на транзисторі VT1, електромагнітного реле К1 і тринисторов VS1 і VS2, що виконують функцію електронних комутаторів. Резистором R13 змінюють шпаруватість імпульсів управління на колекторі транзистора VT2, а отже, і потужність у навантаження, що підключається до роз'єму Х1. При цьому період прямування імпульсів мультивібратора змінюється незначно. Резистори R12 і R14 обмежують струм в базових колах транзисторів VT3, VT4 при крайніх положеннях движка змінного резистора R13.
Діодний міст VD3, резистор R7, гасить надмірне напруга мережі, конденсатор C3, згладжує пульсації випрямленої напруги, - бестрансформаторный блок живлення пристрою. Стабілітрон VD4 обмежує напругу на виході випрямляча до 25...28 В, коли транзистор VT1 закритий і реле К1 в його колекторної ланцюга знеструмлено.
Комутація навантаження здійснюється контактами К1.1 та К1.2 реле К1 в ланцюгах запуску тринисторов VS1, VS2. Вузол запуску тріністора VS1 утворюють контакти К1.1 реле, резистор R3, конденсатор С1, діністор VD1 і резистори R2, R1, а вузол запуску тріністора VS2 - контакти К1.2, резистор R4, конденсатор С2, діністор VD2 і резистори R5, R6.
Коли обмотка реле знеструмлена і контакти К1.1 та К1.2 розімкнуті, обидва тріністора знаходяться в закритому стані і потужність у навантаженні дорівнює нулю. Коли ж імпульсом управління відкривається транзистор VT1, реле К1 спрацьовує і замкнувшимися контактами К1.1 та К1.2 включає ланцюга запуску тринисторов. З цього моменту тріністор VS1 починає пропускати позитивну півхвилю мережевого напруги, а VS2 - негативну.
Тріністор VS1 відкривається імпульсом струму розрядки конденсатора С1, що надходять на його керуючий електрод через діністор VD1. Заряджається конденсатор С1 мережевим напругою через резистор R3 до моменту включення динистора. Резистор R2 - токоог-раничивающий. Резистор R1 необхідний для надійного закривання тріністора VS1. Поки тріністор відкритий, падіння напруги на ньому не надає ніякого впливу на ланцюг запуску до кінця напівперіоду мережевої напруги.
Аналогічно працює і тріністор VS2, але при негативній полуволне мережевого напруги. А так як напруга включення динистора VD1 становить приблизно 20 В, то комутація навантаження відбувається при такій же напрузі з малим рівнем перешкод, не надають помітного впливу на роботу інших електроприладів, живляться від мережі змінного струму. При закриванні транзистора VT1 обмотка реле К1 знеструмлюється, контакти К1.1 та К1.2 розмикаються і навантаження відключається від мережі.
З надходженням на базу VT1 чергового управляючого імпульсу мультивібратора цикл регулювання потужності в навантаженні повторюється.
Принцип роботи регулятора ілюструють часові діаграми, наведені на рис. 2. На ньому діаграми а відповідають режиму мінімальної потужності, а діаграми б - максимальною.
Деталі вузла керування змонтовані на друкованій платі розмірами 110x42 мм (рис. 3), виконаній з одностороннього фольгованого склотекстоліти. Решта - на макетної платі (друкована плата не розроблялася), розміри якої диктувалися габаритами підібраних деталей. Оксидні конденсатори - К50-6. Резистор R7 складений з трьох послідовно з'єднаних резисторів ПЕВ-10 або ПЕВ-7,5 опором 2,2 кОм кожен. Він замінимо конденсатором ємністю 0,47 мкФ на номінальну напругу не менше 400 Ст. Паралельно конденсатору слід підключити резистор опором 510 кОм 0,5 Вт, послідовно з конденсатором - 36 Ом такої ж потужності. Змінний резистор R13 - СП-1 групи А решта - МЛТ.
VT5 - будь-які кремнієві структури n-р-n зі статичним коефіцієнтом передачі струму бази не менше 30. Транзистор VT1 може бути КТ815 або КТ817 з буквеним індексом Б - Р. Замість тринисторов КУ202Н (VS1, VS2) підійдуть КУ202М, КУ202К, КУ202Л. Реле К1 - РЭС47 на напругу спрацювання 24 Ст.
Конструктивно регулятор виконаний в корпусі від абонентського гучномовця. Змінний резистор R13 встановлений на місце регулятора гучності. Якщо він групи А, то шкала регулювання потужності виходить лінійної. Тріністори VS1, VS2 і стабілітрон VD4 встановлені на ребристі радіатори.
Безпомилково зібраний регулятор не вимагає налагодження. Для перевірки його працездатності до роз'єму Х1 треба підключити лампу розжарювання потужністю 100...200 Вт. Зміна тривалості свічення лампи і паузи між її включеннями при обертанні ручки резистора R13 "Потужність" свідчить про справну роботу пристрою.
Навантаженням описаного регулятора ось уже більше двох років служить електроплита, у якої вийшов з ладу біметалічний регулятор температури нагріву. Середня щоденна тривалість роботи - 3...4 ч. За весь час експлуатації не було ні одного відмови, повністю відпали проблеми з контактами біметалевого терморегулятора.
Автор: Ю. Нігматулін, с. Новопетропавловское Курганської обл.