На основі потужного переключательного польового транзистора, наприклад, IRLR2905, можна зібрати малогабаритний регулятор потужності нагрівальних (паяльник, підігрівач) або освітлювальних приладів (лампи розжарювання переносних або стаціонарних ліхтарів з живленням від автомобільного акумулятора).
Схема можливого варіанту такого пристрою зображена на рис. 1. Принцип його роботи заснований на зміні часу включення польового транзистора.
На елементах DD1.1, DD1.2 зібраний генератор прямокутних імпульсів. Частота їх прямування - близько 15 кГц, шпаруватість можна регулювати в межах від 1,01 до 100 змінним резистором R2. Елементи DD1.3, DD1.4 використані в якості буферного підсилювача, з виходу якого керуючі імпульси надходять на затвор польового транзистора VT1. При високому (більше 1,5...2) на логічному рівні виходах цих елементів опір каналу транзистора зменшується до 0,027 Ом. У цей момент через навантаження тече струм, значення якого залежить від її опору та напруги живлення. Коли ж на виходах елементів встановлюється низький логічний рівень, транзистор закривається і струм через навантаження не тече. Змінюючи співвідношення між часом перебування транзистора закритому стані і часом, коли він відкритий, можна регулювати середній струм через навантаження.
Регулятор включають послідовно з навантаженням, дотримуючись полярності. При вказаних на схемі номіналах і типи елементів напруга живлення може бути в межах від 4 до 14 Ст. Включають його подачею напруги живлення на мікросхему DD1 через вимикач SA1, поєднаний з регулятором - змінним резистором R2. При цьому протягом часу, коли польовий транзистор закритий, через діод VD4 і контакти вимикача заряджається конденсатор С1. Коли транзистор відкритий, мікросхема живиться енергією, запасеної конденсатором С1. Оскільки струм, споживаний мікросхемою, невеликий, напруга на конденсаторі приблизно дорівнює напруги живлення.
Стабілітрон VD1 обмежує напругу живлення мікросхеми. Справа в тому, що за технічним умовам воно не повинно перевищувати 15 В, але коли транзистор закривається, в проводах, що сполучають пристрій з навантаженням, виникає ЕРС самоіндукції і напруга на конденсаторі С1 може перевищити це значення. При довгих сполучних проводах ця ЕРС може бути істотною, тому послідовно з вимикачем SA1 доведеться включити резистор R4 опором кілька килоом. До речі, цей резистор необхідний і у разі, якщо напруга харчування більше 15 Ст.
У регуляторі можна застосувати мікросхеми К564ЛА7, 564ЛЕ5, 564ЛА7, діоди серій КД521, КД522. Резистор R2 - СПЗ-ЗвМ (з вимикачем), решта - МЛТ, С2-33, Р1-4, конденсатор С1 - К53-1, К53-1А, К53-18 або малогабаритний для поверхневого монтажу, С2 - К10-17-1.
Регулятор збирають на друкованій платі з двосторонньо фольгованого склотекстоліти, ескіз якої показаний на рис. 2,а. Деталі розміщують з обох сторін (рис. 2,б), друковані провідники різних сторін з'єднують дротяними перемичками через отвори.
Проводи, що з'єднують регулятор з навантаженням і джерелом живлення, повинні бути можливо коротше, при довжині більше кількох сантиметрів для зменшення їх індуктивності необхідно звити.
Налагодження регулятора зводиться до підбору резисторів R1 і R4. Для цього його включають послідовно з навантаженням і паралельно контактам вимикача (вони повинні бути розімкнуті, для чого між ними поміщають смужку щільного паперу) приєднують міліамперметр. Регулюючи потужність навантаження змінним резистором R2, контролюють напругу на конденсаторі С1, яке повинно бути приблизно на 0,5 менше живлячої напруги. Якщо при максимальній потужності навантаження воно буде зменшуватися, R1 необхідно замінити резистором більшого опору, а якщо, навпаки, виявиться більше живлячої напруги і досягне напруги стабілізації стабілітрона VD1, то, можливо, доведеться встановити резистор R4 (в цьому випадку з друкованого провідника, до якого припаяний висновок катод діода VD4, видаляють ділянка, обмежена на рис. 2,б штриховими лініями).
Остаточно необхідність включення резистора R4 визначають, вимірявши струм, споживаний регулятором у всьому інтервалі напруг живлення. Якщо він не перевищує декількох міліампер, резистор R4 можна не встановлювати. В іншому разі його необхідно підібрати таким чином, щоб цей струм не перевищував 10 мА. При напрузі живлення ипит більше 15 опір резистора (в омах) має бути не менше (Uжив - 15)/0,01.
При струмі навантаження більше 5 А транзистор методом пайки (легкоплавким припоєм) необхідно закріпити на тепловідвід - мідної пластини завтовшки 0,5... 1 мм і площею кілька квадратних сантиметрів.
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ