ตัวควบคุมกำลังเฟสบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์

ตัวควบคุมกำลังเฟสบนทรานซิสเตอร์สนามสำคัญเป็นตัวต้านทานเชิงลบซึ่งจะลดความเร็วของสวิตช์เนื่องจากวงจร RC ถูกสร้างขึ้นประกอบด้วยความต้านทานและความจุเกตนี้หรือเอาต์พุตของวงจรควบคุมมีประสิทธิภาพมากขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ควบคุมกำลังไฟฟ้ากระแสสลับของเฟสจะขึ้นอยู่กับไทริสเตอร์หรือไทรแอก แผนการเหล่านี้กลายเป็นมาตรฐานมายาวนานและถูกทำซ้ำหลายครั้งทั้งโดยนักวิทยุสมัครเล่นและในระดับการผลิต แต่ตัวควบคุมไทริสเตอร์และไทรแอก รวมถึงสวิตช์ มักมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่งอยู่เสมอ นั่นคือข้อจำกัดของกำลังโหลดขั้นต่ำ นั่นคือตัวควบคุมไทริสเตอร์ทั่วไปสำหรับกำลังโหลดสูงสุดที่มากกว่า 100W ไม่สามารถควบคุมกำลังของโหลดพลังงานต่ำที่ใช้หน่วยและเศษส่วนของวัตต์ได้ดี ทรานซิสเตอร์สนามผลหลักมีความแตกต่างกันตรงที่การทำงานทางกายภาพของช่องสัญญาณนั้นคล้ายคลึงกับการทำงานของสวิตช์เชิงกลทั่วไปมาก ในสถานะเปิดเต็มที่ ความต้านทานจะมีน้อยมากและมีค่าเป็นเศษส่วนของโอห์ม และอยู่ในสถานะปิด กระแสรั่วไหลคือไมโครแอมแปร์ และในทางปฏิบัติไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าบนช่องสัญญาณ นั่นคือเหมือนกับสวิตช์เชิงกล นั่นคือเหตุผลที่ขั้นตอนสำคัญของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่สำคัญสามารถเปลี่ยนโหลดด้วยกำลังจากหน่วยและเศษส่วนของวัตต์ จนถึงค่ากระแสสูงสุดที่อนุญาต ตัวอย่างเช่น ทรานซิสเตอร์สนามผล IRF840 ยอดนิยมที่ไม่มีหม้อน้ำ ซึ่งทำงานในโหมดสวิตชิ่ง สามารถเปลี่ยนพลังงานจากเกือบศูนย์เป็น 400W นอกจากนี้ สวิตช์ FET มีกระแสเกตต่ำมาก ดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานคงที่ต่ำมากในการควบคุม

จริงอยู่ สิ่งนี้ถูกบดบังด้วยความจุเกตที่ค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นในช่วงแรกของการเปิดสวิตช์ กระแสเกตอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ (กระแสต่อประจุของความจุเกต) จัดการได้โดยการเปลี่ยนลิมิตเตอร์กระแสเป็นอนุกรมกับเกท วงจรควบคุมกำลังดังแสดงในรูป โหลดใช้พลังงานจากแรงดันไฟฟ้าแบบเร้าใจเนื่องจากเชื่อมต่อผ่านไดโอดบริดจ์ VD5-VD8 เหมาะสำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้า (หัวแร้ง, หลอดไส้) เนื่องจากกระแสครึ่งคลื่นลบของกระแสพัลซิ่งนั้น "หมุน" ขึ้นด้านบน จึงได้พัลส์ที่มีความถี่ 100 เฮิรตซ์ แต่เป็นค่าบวกนั่นคือกราฟของการเปลี่ยนแปลงจากศูนย์เป็นค่าแรงดันแอมพลิจูดที่เป็นบวก ดังนั้นจึงสามารถปรับค่าได้ตั้งแต่ 0% ถึง 100% กำลังโหลดสูงสุดในวงจรนี้ถูกจำกัดไม่มากนักโดยกระแสสูงสุดของช่องสัญญาณเปิด VT1 (นี่คือ ZOA) แต่ด้วยกระแสไปข้างหน้าสูงสุดของไดโอดบริดจ์วงจรเรียงกระแส VD5-VD8.

เมื่อใช้ไดโอด KD209 วงจรจะสามารถทำงานได้ที่โหลดสูงสุด 100W หากคุณต้องการทำงานกับโหลดที่ทรงพลังกว่า (สูงถึง 400W) คุณต้องใช้ไดโอดที่ทรงพลังกว่าเช่น KD226G, D.

อินเวอร์เตอร์ของวงจรไมโคร D1 มีเครื่องกำเนิดพัลส์ควบคุมซึ่งเปิดทรานซิสเตอร์ VT1 ในเฟสครึ่งคลื่นที่แน่นอน องค์ประกอบ D1.1 และ D1.2 สร้างทริกเกอร์ Schmitt และองค์ประกอบที่เหลือ D1.3-D1.6 สร้างอินเวอร์เตอร์เอาต์พุตกำลังสูง เอาต์พุตต้องได้รับการเสริมกำลังเพื่อชดเชยปัญหาที่เกิดจากการกระโดดปัจจุบันเพื่อชาร์จความจุเกต VT1 ในขณะที่เปิดเครื่อง

ระบบจ่ายไฟแรงดันต่ำของไมโครวงจรแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยใช้ไดโอด VD2 ซึ่งเป็นส่วนจ่ายไฟจริง

I. NECHAYEV, เคิร์สต์

ตัวควบคุมนี้ช่วยให้คุณควบคุมปริมาณความร้อนที่เกิดจากเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนจำนวนช่วงเวลาของแรงดันไฟหลักที่จ่ายให้กับเครื่องทำความร้อนโดยการเปิดและปิดเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ใกล้กับการเปลี่ยนแปลงของค่าทันทีของแรงดันไฟหลักผ่านศูนย์ ดังนั้นตัวควบคุมจึงไม่เกิดการรบกวนจากสวิตช์ น่าเสียดายที่มันไม่เหมาะสำหรับการหรี่แสงหลอดไส้ซึ่งจะกะพริบอย่างเห็นได้ชัด

แผนภาพอุปกรณ์แสดงในรูป 1.

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบการสลับจะใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล IRF840 ที่มีแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดเดรนที่อนุญาตที่ 500 V, กระแสเดรนที่ 8 A ที่อุณหภูมิเคส 25 ° C และ 5 A ที่อุณหภูมิ 100 ° C, กระแสพัลส์ 32 A ความต้านทานช่องเปิด 0.85 โอห์ม และกำลังกระจาย 125 W ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีไดโอดป้องกันภายในที่เชื่อมต่อขนานกับช่องสัญญาณในขั้วกลับขั้ว (แคโทดเพื่อระบาย) สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์สองตัวในซีรีส์แบบเรียงต่อกันเพื่อสลับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

องค์ประกอบ DD1.1, DD1.2 ใช้เพื่อประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของพัลส์รอบการทำงานที่ปรับได้ซึ่งทำงานที่ความถี่ประมาณ 1 Hz บน DD1.3, DD1.4 - ตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า DD2.1 คือ D-ทริกเกอร์ และ DD1.5, DD1.6 คือระยะบัฟเฟอร์ ตัวต้านทานการดับ R2, ไดโอด VD3 และ VD4, ซีเนอร์ไดโอด VD6, ตัวเก็บประจุ C2 ก่อให้เกิดตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริก ไดโอด VD5, VD7 ระงับแรงดันไฟกระชากที่ประตูของทรานซิสเตอร์ VT1, VT2

แผนภาพเวลาของสัญญาณที่จุดต่าง ๆ ของตัวควบคุมแสดงไว้ในรูปที่ 1 2.

ครึ่งคลื่นบวกของแรงดันไฟหลักที่ผ่านไดโอด VD3, VD4 และตัวต้านทาน R2 จะชาร์จตัวเก็บประจุ C2 กับแรงดันเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด VD6 แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกของไดโอด VD4 นั้นเป็นไซน์ซอยด์ที่ถูกจำกัดจากด้านล่างด้วยค่าศูนย์ และจากด้านบนด้วยแรงดันเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด VD6 บวกกับแรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าที่ตกคร่อมไดโอดเอง ตัวเปรียบเทียบองค์ประกอบ DD1.3, DD1.4 ทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงชันมากขึ้น พัลส์ที่สร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังอินพุตการซิงโครไนซ์ (พิน 11) ของทริกเกอร์ DD2.1 และไปยังอินพุต D (พิน 9) - พัลส์ที่มีความถี่ประมาณ 1 Hz จากเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดบนองค์ประกอบ DD1 1, DD1.2.

พัลส์เอาต์พุตของทริกเกอร์จะถูกป้อนผ่านองค์ประกอบ DD1.5 และ DD1.6 ที่เชื่อมต่อแบบขนาน (เพื่อลดความต้านทานเอาต์พุต) ไปยังประตูของทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 พวกมันแตกต่างจากพัลส์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยการ "ผูก" ความแตกต่างของเวลากับแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายที่ข้ามระดับใกล้กับศูนย์ในทิศทางจากบวกถึงลบ ดังนั้นการเปิดและปิดของทรานซิสเตอร์จึงเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเวลาของทางแยกดังกล่าว (ซึ่งรับประกันการรบกวนในระดับต่ำ) และสำหรับแรงดันไฟหลักเป็นจำนวนเต็มเสมอ เนื่องจากตัวต้านทานผันแปร R1 เปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า อัตราส่วนของระยะเวลาของสถานะเปิดและปิดของเครื่องทำความร้อน และปริมาณความร้อนโดยเฉลี่ยที่เกิดจากเครื่องทำความร้อนก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

สามารถเปลี่ยนทรานซิสเตอร์แบบ Field-Effect ได้ด้วยตัวอื่นที่เหมาะกับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่อนุญาต แต่ต้องติดตั้งไดโอดป้องกัน หากจำเป็น ไมโครวงจรซีรีส์ K561 จะถูกแทนที่ด้วยอะนาล็อกเชิงฟังก์ชันของซีรีส์ 564 หรือที่นำเข้า ซีเนอร์ไดโอด D814D - กำลังปานกลางใด ๆ ที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 10...15 V.

ชิ้นส่วนอุปกรณ์ส่วนใหญ่อยู่ที่ แผงวงจรพิมพ์จากไฟเบอร์กลาสฟอยล์ด้านเดียวดังแสดงในรูป. 3.

เมื่อกำลังเครื่องทำความร้อนมากกว่า 500 W จะต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 พร้อมแผงระบายความร้อน

บอร์ดได้รับการติดตั้งในตัวเครื่องที่ทำจากวัสดุฉนวนบนผนังซึ่งติดตั้งซ็อกเก็ต XS1 และตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R1 ต้องวางที่จับที่ทำจากวัสดุฉนวนบนแกนตัวต้านทาน

เมื่อตั้งค่าตัวควบคุม ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C2 ตลอดช่วงการปรับกำลังทั้งหมด หากมีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด ค่าของตัวต้านทาน R2 จะต้องลดลง
วิทยุหมายเลข 4 2548

ตัวควบคุมพลังงาน Triac

เอ.สตาส

Choke L1 คืออุปกรณ์ลดเสียงรบกวนที่ใช้ในอุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งสอดคล้องกับโหลด โดยหลักการแล้วคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้มัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากโหลดมีลักษณะอุปนัย ตัวเก็บประจุ CI, C2 - สำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 250 V. ไดโอด VD1...VD4 - ซิลิคอนใด ๆ สำหรับแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 300 V.

โดยหลักการแล้วทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 นั้นเป็นซิลิคอนชนิดใดที่มีค่าการนำไฟฟ้าที่เหมาะสม

วงจรนี้ใช้งานได้กับไทรแอกชนิดใดก็ได้สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม อันทรงพลังที่สุดที่เราสามารถทดสอบได้คือ TS142-80-10

นักวิทยุสมัครเล่น 8/97

ตัวควบคุมกำลังขั้นตอน

เค. MOVSUM-ZADE, ทูเมน

อุปกรณ์ที่นำเสนอนั้นโดดเด่นด้วยชิ้นส่วนที่เข้าถึงได้ซึ่งมีจำนวนน้อยและการให้คะแนนที่ไม่สำคัญ การควบคุมขั้นตอน: 2/2, 2/3, 2/4, 3/7, 3/8, 3/9 และ 3/10 ของกำลังโหลดเต็ม

แผนภาพตัวควบคุมแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.

ประกอบด้วยหน่วยกำลัง (ไดโอด VD2, VD6, ซีเนอร์ไดโอด VD1, ตัวต้านทาน R3, ตัวเก็บประจุ C1), ชุดควบคุม (ตัวต้านทาน R1, R2, R4, R5, สวิตช์ SA1, ตัวนับทศนิยม DD1, ไดโอด VD3-VD5) และ หน่วยกำลังบนทรานซิสเตอร์สนาม VT1 และไดโอดบริดจ์ VD7-VD10 รวมถึงตัวต้านทาน R6 ด้วย

สมมติว่าสวิตช์ SA1 ตั้งไว้ที่ตำแหน่ง 2/3 ในช่วงครึ่งวงจรบวกแรกของแรงดันไฟหลัก ไดโอด VD2 และ VD6 จะเปิด กระแสที่ไหลผ่านซีเนอร์ไดโอด VD1 ก่อให้เกิดพัลส์ที่มีแอมพลิจูด 15 V โดยมีการขึ้นและลงที่สูงชัน พัลส์นี้ชาร์จตัวเก็บประจุ C1 ผ่านไดโอด VD2 และผ่านตัวต้านทาน R1 จะเข้าสู่อินพุต CN ของตัวนับ DD1 ที่ขอบของพัลส์นี้ ระดับสูงจะถูกตั้งค่าที่เอาต์พุต 1 ของตัวนับ ซึ่งผ่านไดโอด VD4 และตัวต้านทาน R4 จะไปที่เกตของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 แล้วเปิดขึ้น เป็นผลให้กระแสครึ่งคลื่นบวกไหลผ่านโหลด

ในช่วงครึ่งรอบเชิงลบไดโอด VD2 และ VD6 จะถูกปิด แต่แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุที่มีประจุ C1 (จากนั้นจะถูกชาร์จใหม่โดยแต่ละครึ่งรอบเชิงบวก) ยังคงให้พลังงานแก่ตัวนับ DD1 ซึ่งสถานะไม่เปลี่ยนแปลง ทรานซิสเตอร์ VT1 ยังคงเปิดอยู่ และกระแสยังคงไหลผ่านโหลดต่อไป

เมื่อเริ่มต้นครึ่งรอบเชิงบวกถัดไป ระดับที่เอาต์พุต 1 ของตัวนับจะต่ำ และที่เอาต์พุต 2 - สูง ทรานซิสเตอร์ VT2 ซึ่งแรงดันเกต-แหล่งกำเนิดกลายเป็นศูนย์ จะถูกปิด และโหลดจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายตลอดระยะเวลา

ในครึ่งรอบบวกที่สาม ระดับสูงที่ตั้งไว้ที่เอาต์พุต 3 จะไหลผ่านสวิตช์ SA1 ไปยังอินพุต R ของตัวนับ ซึ่งจะกลับสู่สถานะเริ่มต้นทันทีด้วย ระดับสูงที่เอาต์พุต 0 และต่ำที่เอาต์พุตอื่นๆ ทั้งหมด แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายผ่านไดโอด VD3 และตัวต้านทาน R4 ไปที่เกตของทรานซิสเตอร์ VT1 จะเปิดขึ้น เมื่อสิ้นสุดช่วงเวลานี้ วงจรจะเกิดซ้ำ ในตำแหน่งอื่นของสวิตช์ SA1 อุปกรณ์จะทำงานในลักษณะเดียวกัน เฉพาะจำนวนช่วงเวลาที่โหลดเชื่อมต่อกับเครือข่ายและตัดการเชื่อมต่อจากโหลดเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง

ตัวควบคุมแทบจะไม่สร้างการรบกวนทางวิทยุเนื่องจากการสลับตัวนับและการเปิดและปิดของทรานซิสเตอร์ VT1 เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ค่าแรงดันไฟหลักทันทีใกล้กับศูนย์มาก - ไม่เกิน แรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด VD1 ตัวต้านทาน R6 จะยับยั้งแรงดันไฟกระชากที่เกิดขึ้นเมื่อเปลี่ยนโหลดแบบเหนี่ยวนำซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่ทรานซิสเตอร์ VT1 จะพัง

ตัวควบคุมถูกประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจาก PCB เคลือบฟอยล์ด้านเดียว (รูปที่ 2)

ได้รับการออกแบบมาสำหรับตัวต้านทาน MLT และตัวต้านทานที่คล้ายกันซึ่งมีกำลังไฟตามที่ระบุไว้ในแผนภาพ และพิกัดของตัวต้านทานอาจแตกต่างไปจากที่ระบุหลายครั้ง ตัวเก็บประจุ C1 - K50-35 หรือออกไซด์อื่น ๆ สามารถเปลี่ยนซีเนอร์ไดโอด KS515G ด้วย KS515Zh หรือ KS508B, ไดโอด KD257B พร้อม 1N5404 ที่นำเข้า และทรานซิสเตอร์ KP740 พร้อม IRF740

Switch SA1 คือบิสกิต P2G-3 11P1N จากทั้งหมด 11 ตำแหน่งที่ใช้เพียง 7 ตำแหน่งเท่านั้น ขั้วต่อสวิตช์เชื่อมต่อกันด้วยสายไฟอ่อนกับแผ่นสัมผัสที่ไม่มีเครื่องหมายซึ่งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์รอบๆ ชิป DD1

ขอแนะนำให้ตรวจสอบอุปกรณ์ที่ประกอบโดยเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านหม้อแปลงแยกที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิ 20...30 V และแทนที่โหลดจริงด้วยตัวต้านทาน 1.5...3 kOhm หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันทำงานอย่างถูกต้องแล้วเท่านั้น ให้เชื่อมต่อกับเครือข่ายโดยตรง หลังจากนี้ การสัมผัสองค์ประกอบใดๆ ของอุปกรณ์ (ยกเว้นที่จับสวิตช์แบบหุ้มฉนวน) ถือเป็นอันตราย เนื่องจากชิ้นส่วนเหล่านั้นอยู่ภายใต้แรงดันไฟหลัก

ตัวควบคุมได้รับการทดสอบด้วยโหลดสูงสุด 600 W ทรานซิสเตอร์สนามผล VT1 เนื่องจากความต้านทานต่ำของช่องเปิดทำให้ร้อนขึ้นน้อยมาก แต่ขอแนะนำให้เตรียมแผ่นระบายความร้อนขนาดเล็กไว้

สวัสดีชาว Datagorians และแขกของ Datagoria ทุกคน!
ฉันเสนอไดอะแกรมของอุปกรณ์ที่ผลิตและตั้งค่าได้ง่าย นี่คือตัวควบคุมพลังงานซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานไม่แตกต่างจากอุปกรณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันมากนักซึ่งมีไดอะแกรมที่หลากหลายซึ่งสามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต
โดยส่วนตัวแล้ว ฉันได้รับแรงบันดาลใจในการสร้างหน่วยงานกำกับดูแลนี้จากหลายสถานการณ์:
1) ความจำเป็นในการควบคุมฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดฮาโลเจนกลุ่มครึ่งกิโลวัตต์อย่างราบรื่น
2) การปรับอุณหภูมิของส่วนองค์ประกอบความร้อน
3) การหรี่แสงของกลุ่ม LED เมื่อใช้งานจากแรงดันไฟฟ้าที่ต่างกัน
4) บัลลาสต์สำหรับศูนย์ดนตรีที่เพื่อนซื้อใน EBAY ซึ่งออกแบบมาเพื่อทำงานบนเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 110 โวลต์

ข้อเสียของวงจรไทริสเตอร์และไตรแอค

จากแผนการ ตัวควบคุมไทริสเตอร์ซึ่งฉันทำมาหลายครั้งแล้ว ฉันตัดสินใจปฏิเสธด้วยเหตุผลหลายประการที่ไม่เหมาะกับฉัน:
ก) การรบกวนที่ยากต่อการกำจัด b) กระแสควบคุมสูง
c) การเปิดไทริสเตอร์ (ไทรแอก) โดยสมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้มาตรการพิเศษเพื่อทำให้วงจรซับซ้อน
d) แรงดันไฟฟ้าตกอย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มพลังงานที่อุปกรณ์กระจายไป
e) ความเป็นไปไม่ได้ของการทำงานปกติของ triac อันทรงพลังที่กระแสต่ำ

ในความเป็นจริงปัญหาที่ระบุในย่อหน้า "a" สามารถแก้ไขได้โดยการป้องกันที่มั่นคงและการกรองวงจรไฟฟ้าโดยการซิงโครไนซ์วงจรควบคุม triac กับค่าศูนย์ของไซน์ซอยด์เครือข่าย แต่มาตรการเหล่านี้จะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในเครือข่ายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ พารามิเตอร์น้ำหนักและขนาดของอุปกรณ์และต้นทุนที่เพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้วงจร triac เป็นบัลลาสต์เนื่องจากการเปิด triac โดยสมบูรณ์ในขณะที่เปลี่ยน (โดยไม่ทำให้วงจรซับซ้อน) ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนผ่านบัลลาสต์ดังกล่าว

และแน่นอนว่าตัวควบคุมสากลจะต้องทำงานตามปกติบนกระแสโหลดที่หลากหลาย

อย่างไรก็ตาม ฉันตัดสินใจที่จะรวบรวม ตัวควบคุมทรานซิสเตอร์สนามผล(ต่อไปนี้จะเรียกว่า PT) ที่มีการควบคุม PHI ต่างจากวงจร PT ที่มีการควบคุมเฟสพัลส์ โดยที่วงจรจะเชื่อมโยงกับความถี่ของแรงดันไฟหลัก เมื่อควบคุมด้วย PWI วงจรควบคุมจะสร้างลำดับพัลส์ของตัวเอง โดยมอดูเลตความถี่ไฟหลัก
โดยการเปลี่ยนความกว้างของพัลส์เหล่านี้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าของแรงดันเอาต์พุต

วงจรควบคุมกลายเป็นวงจรที่ค่อนข้างง่าย เสียงรบกวนต่ำ และใช้งานได้ที่ค่าปัจจุบันใด ๆ ในโหลด
ฉันจะเริ่มต้นด้วยลักษณะการทำงาน ทรานซิสเตอร์สนามเอฟเฟกต์สูงถึง 200 W แทบไม่ร้อนขึ้น(เพื่อจุดประสงค์นี้ ให้แน่ใจว่าได้เปิดโดยสมบูรณ์ด้วยพัลส์ของวงจรควบคุม)
เมื่อใช้งานตัวควบคุมด้วยโหลดที่มีกำลังมากกว่า 200 W ควรติดตั้งหม้อน้ำบน PT
ตัวอย่างเช่นด้วยกำลังโหลด 1 kW บนช่อง PT แบบเปิดที่มีความต้านทาน 0.1 โอห์มแรงดันไฟฟ้าตกจะอยู่ที่ประมาณ 0.45 V และกำลังงานที่กระจายจะเกิน 2 W ซึ่งย่อมทำให้เกิด ความร้อนของคริสตัลทรานซิสเตอร์ เมื่อใช้งานเป็นเวลานานโดยมีกำลังสูง (500 วัตต์ขึ้นไป) อาจจำเป็นต้องเป่าหม้อน้ำ เมื่อทำงานกับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูง (จาก UPS - ในโหมดสเต็ปดาวน์) ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงจะเต็มไปด้วยหลอดฮาโลเจนรถยนต์ 12 โวลต์ที่มีกำลัง 190 วัตต์

โครงการนี้ใช้ชิ้นส่วนที่มีอยู่มากที่สุด ตัวอย่างเช่นทรานซิสเตอร์สนามผลมาจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ (แรงดันและกระแสระบุไว้ในแผนภาพ) แต่สามารถใช้อย่างอื่นได้โดยคำนึงถึงงานกับโหลดเฉพาะ
ด้วยกำลังโหลดสูงสุด 200 W ตัวควบคุมอาจมีขนาดที่เล็กมาก (ประมาณขนาดของกล่องไม้ขีดไฟ)

ในกรณีนี้ VD1, R1 และหนึ่งใน PT จะถูกลบออกและโหลดจะถูกเปิดระหว่างท่อระบายน้ำ PT และบวกของแรงดันไฟฟ้าซึ่งจ่ายให้กับพิน 8 ของชิปตัวจับเวลาด้วย

ตัวควบคุมเฟสพัลส์ (PDR) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณควบคุมความสว่างของหลอดไฟ (สวิตช์หรี่ไฟ) กำลังของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า ความเร็วในการหมุนของเครื่องมือไฟฟ้า ฯลฯ FIR มีกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟและโหลด ในระหว่างช่วงแรงดันไฟฟ้าหลักบางส่วน สวิตช์นี้จะปิด จากนั้นจะเปิดขึ้น โดยการเพิ่มหรือลดเวลาที่กุญแจอยู่ในสถานะปิด คุณสามารถเพิ่มหรือลดกำลังที่ปล่อยออกมาในโหลดได้ โดยทั่วไปแล้วไทริสเตอร์จะใช้เป็นสวิตช์ ลองพิจารณาบล็อกไดอะแกรมของไทริสเตอร์ FIR ที่แสดงในรูปที่ 1 1. แผนภาพเวลาที่สอดคล้องกันแสดงไว้ในรูปที่ 1 2.

ตัวเลือกศูนย์จะทำงานเมื่อแรงดันไฟหลักผ่านศูนย์ วงจรหน่วงเวลาหลังจากช่วงเวลา T3 ซึ่งปรับได้จากศูนย์ถึง 10 มิลลิวินาที จะทริกเกอร์พัลส์อดีตที่เปิดไทริสเตอร์ ถัดไปไทริสเตอร์ยังคงเปิดอยู่จนกว่ากระแสที่ไหลผ่านจะน้อยกว่ากระแสที่ถืออยู่นั่นคือ เกือบหมดครึ่งงวดแล้ว

ในแผนภาพเวลา Uc คือแรงดันไฟหลักที่แก้ไข ยกเลิก - แรงดันไฟฟ้าโหลด ช่วงเวลาที่ปิดสวิตช์ไทริสเตอร์จะถูกเน้นด้วยสีเขียว

ที่ Ts ขนาดเล็กและขนาดกลาง thyristor FIR ทำงานได้ค่อนข้างน่าพอใจ แต่ที่ Ts ขนาดใหญ่ใกล้กับระยะเวลาครึ่งรอบของแรงดันไฟหลักซึ่งสอดคล้องกับการจ่ายไฟให้กับโหลดด้วยพัลส์สั้นที่มีแอมพลิจูดต่ำปัญหาเกิดขึ้นเนื่องจาก ข้อเท็จจริงที่ว่าโหลดบางประเภทไม่สามารถใช้งานได้ตามปกติกับแหล่งจ่ายไฟดังกล่าว ตัวอย่างเช่น หลอดไส้เริ่มกะพริบอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ ที่ Ts ขนาดใหญ่ ความไม่เสถียรของวงจรดีเลย์ที่ปรับได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุต ในความเป็นจริงถ้า Tz เช่นเป็นผลมาจากการให้ความร้อนแก่องค์ประกอบวงจรเพิ่มขึ้นจาก 9 เป็น 9.5 ms เช่น ประมาณ 5% จากนั้นระยะเวลาของพัลส์บนโหลดจะลดลงจาก 1 ms เป็น 0.5 ms เช่น เพิ่มเป็นสองเท่า หาก Tz เกิน 10 ms ไทริสเตอร์จะเปิดที่จุดเริ่มต้นของครึ่งรอบซึ่งสอดคล้องกับกำลังสูงสุด สิ่งนี้อาจทำให้โหลดเสียหายได้หากไม่ได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันไฟฟ้าเต็มสาย

ข้อเสียอีกประการหนึ่งของ FIR ของไทริสเตอร์คือการรบกวนที่เกิดขึ้นเมื่อสวิตช์ปิดและในระดับที่น้อยกว่าเมื่อเปิดสวิตช์ (หมายถึงการทำงานของ FIR ที่มีโหลดที่ใช้งานอยู่)

ไทริสเตอร์ FIR จริงมักจะถูกสร้างขึ้นบนไทริสเตอร์แบบสมมาตร (triac) ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้วงจรเรียงกระแส แต่ข้อเสียที่พิจารณาก็มีอยู่ในตัวเช่นกัน

หากคุณไม่ได้ใช้ไทริสเตอร์เป็นกุญแจ แต่เป็นทรานซิสเตอร์ MOSFET ไฟฟ้าแรงสูงที่ทรงพลังคุณจะสามารถลดปัญหาที่เกิดขึ้นเมื่อคุณต้องการจ่ายไฟให้กับโหลดด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำได้อย่างมาก

แผนภาพบล็อกของ FIR พร้อมสวิตช์ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามแสดงในรูปที่ 1 3. แผนภาพเวลาแสดงในรูปที่ 1 4.

เครื่องเปรียบเทียบจะเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า Uop ที่ควบคุมซึ่งสร้างโดยแหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิงกับแรงดันไฟหลักที่แก้ไขแล้ว หากแรงดันไฟหลักน้อยกว่าแรงดันอ้างอิง ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กจะเปิดและโหลดเชื่อมต่อกับไฟหลัก มิฉะนั้นตัวเปรียบเทียบจะเปิดสวิตช์ - ไม่มีกระแสไหลผ่านโหลด เห็นได้ชัดว่าทั้งกิ่งก้านขึ้นและลงของไซนัสอยด์จะมีส่วนที่ปิดสวิตช์ทรานซิสเตอร์ซึ่งจะสะท้อนให้เห็นในแผนภาพเวลา สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถถ่ายโอนพลังงานที่ต้องการไปยังโหลดได้นานกว่าในกรณีของไทริสเตอร์ FIR และลดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและกระแสโหลดตามลำดับ

แผนภาพวงจรไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ FIR แสดงในรูปที่ 1 5.

แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงแบบปรับได้จะประกอบอยู่บนองค์ประกอบ R1, C1, VD2 และ R4 แรงดันไฟฟ้า +12V จากซีเนอร์ไดโอด VD2 ยังใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับไมโครวงจร DA1.1 อีกด้วย ตัวเก็บประจุ C2 ช่วยลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นเมื่อแกนของตัวต้านทานปรับค่า R4 หมุน เครื่องขยายสัญญาณการทำงาน DA1.1 ซึ่งใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ จะเปรียบเทียบแรงดันอ้างอิงกับแรงดันไฟหลักที่จ่ายให้กับอินพุตผกผันจากตัวแบ่งบนตัวต้านทาน R2, R3 ทรานซิสเตอร์สนามผล VT1 เป็นสวิตช์ไฟที่ควบคุมโดยสัญญาณจากเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบ ตัวต้านทาน R8 จะยกเลิกการโหลดเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ DA1.1 จากความจุเกต - ซอร์สของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม นอกจากนี้ด้วยตัวต้านทานนี้ การสลับ VT1 จึงค่อนข้างช้ากว่าซึ่งช่วยลดการรบกวน

ทรานซิสเตอร์ FIR เวอร์ชันแรกมีเพียงองค์ประกอบเหล่านี้เท่านั้น มันถูกประกอบบนเขียงหั่นขนมและกลายเป็นว่าใช้งานได้ดี แต่รูปร่างของแรงดันไฟฟ้าที่โหลดนั้นแตกต่างอย่างมากจากที่ต้องการ ออสซิลโลแกรมที่เกี่ยวข้องจะแสดงในรูป 6.

จุดสูงสุดด้านซ้ายบนออสซิลโลแกรมซึ่งสอดคล้องกับสาขาจากมากไปน้อยของไซนัสอยด์นั้นต่ำกว่าจุดสูงสุดทางขวาอย่างมีนัยสำคัญซึ่งสอดคล้องกับสาขาจากน้อยไปมาก สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความล่าช้าที่เกิดขึ้นจากตัวเปรียบเทียบและคีย์ การใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานที่เร็วขึ้นและตัวต้านทานแบบลดขนาด R8 ช่วยปรับปรุงสถานการณ์ แต่ไม่ได้ขจัดปัญหาทั้งหมด นอกจากนี้ผู้เขียนยังต้องการอยู่ในขอบเขตของส่วนประกอบที่ไม่แพงและเข้าถึงได้

ข้อเสียเปรียบนี้สามารถกำจัดได้โดยการแนะนำตัวเปรียบเทียบตัวที่สอง DA1.2 เข้าไปในวงจร ด้วยวงจรการหน่วงเวลาบนองค์ประกอบ VD3, R9, R10 และ C3 ทำให้ DA1.2 ถูกทริกเกอร์หลังจาก DA1.1 โดยมีความล่าช้าประมาณ 100 ไมโครวินาที ความล่าช้านี้เพียงพอแล้วเมื่อถึงเวลาที่ DA1.2 ถูกทริกเกอร์ กระบวนการชั่วคราวที่เกี่ยวข้องกับการสลับ DA1.1 จะมีเวลาสิ้นสุด แรงดันไฟฟ้าจากเอาต์พุต DA1.2 ถึงตัวต้านทาน R7 จะถูกรวมเข้ากับสัญญาณที่นำมาจากตัวแบ่ง R2, R3 ด้วยเหตุนี้ทั้งบนกิ่งก้านจากมากไปน้อยของไซนัสอยด์ตัวเปรียบเทียบ DA1.1 จึงทำงานเร็วขึ้นเล็กน้อย - ชดเชยความล่าช้าระยะเวลาและแอมพลิจูดของยอดเขาทั้งสองจะถูกทำให้เท่ากัน ออสซิลโลแกรมสำหรับกรณีนี้แสดงไว้ในรูปที่ 1 7.

หากกำหนดค่า FIR เพื่อให้ DA1.1 ถูกทริกเกอร์ใกล้กับด้านบนของคลื่นไซน์ (กำลังสูงที่โหลด) ความล่าช้าที่อธิบายไว้ข้างต้นจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าใกล้กับด้านบนของไซนัสอยด์ อัตราการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟหลักจะช้าลง และไม่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญเกิดขึ้นในระหว่างการหน่วงเวลา ในทางกลับกันปรากฎว่าเหตุผลเดียวกัน - การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟหลักช้าๆ ใกล้กับด้านบนของไซนัสอยด์ - นำไปสู่การปรากฏตัวของการสั่นในตัวเองในสายโซ่ของตัวเปรียบเทียบสองตัว DA1.1 และ DA1.2 ที่ครอบคลุม ข้อเสนอแนะ- โซ่ VD3, R9 ช่วยให้คุณกำจัดการสั่นไหวในตัวเองได้ ด้วยเหตุนี้ตัวเก็บประจุ C3 จึงชาร์จได้เร็วกว่าการคายประจุมาก หากพัลส์ที่เอาต์พุต DA1.1 กว้างเพียงพอซึ่งสอดคล้องกับแอมพลิจูดขนาดใหญ่ของพัลส์ที่โหลด FIR แสดงว่า C3 จะไม่มีเวลาคายประจุ - แรงดันไฟฟ้าคงที่จะปรากฏขึ้นเกินแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตผกผัน ของ DA1.2 ตัวเปรียบเทียบ DA1.2 หยุดการสลับและไม่มีการสั่นในตัวเอง เลือกค่าของตัวต้านทาน R5, R6, R9 และ R10 เพื่อให้ DA1.2 ถูกบล็อกเมื่อแอมพลิจูดพัลส์ที่โหลด FIR อยู่ที่ประมาณ 150 V

อุปกรณ์ถูกติดตั้งบนเขียงหั่นขนมซึ่งรูปถ่ายไม่แสดงเพราะว่า นอกจาก FIR ที่อธิบายไว้แล้ว ยังมีอุปกรณ์อื่นประกอบอยู่ด้วยซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการพัฒนานี้ โหลด FIR เป็นเครื่องทำความร้อนที่มีกำลังประมาณ 100 VA และแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 70V ทรานซิสเตอร์สนามผลวางอยู่บนหม้อน้ำในรูปแบบของแผ่นที่มีพื้นที่ 10 ตารางเซนติเมตร ในระหว่างการทำงานแทบจะไม่ร้อนขึ้น - เห็นได้ชัดว่าหม้อน้ำสามารถลดลงหรือถูกทิ้งร้างโดยสิ้นเชิง

เมื่อทำการดีบั๊กและใช้งานอุปกรณ์ในภายหลัง ควรใช้ความระมัดระวังเพราะว่า องค์ประกอบมีการติดต่อกับเครือข่ายไฟฟ้า

การตั้งค่าอุปกรณ์ลงมาให้เลือกตัวต้านทาน R7 FIR ควรเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220V (ผ่านหม้อแปลงแยก!) คุณสามารถใช้หลอดไส้ 220V ที่มีกำลังประมาณ 100 VA หัวแร้งเป็นต้น ควรเปิดอินพุตออสซิลโลสโคปขนานกับโหลด เมื่อใช้ตัวต้านทาน R4 คุณต้องตั้งค่าแอมพลิจูดของพัลส์บนโหลดเป็นประมาณ 50 V ควรเลือกตัวต้านทาน R7 เพื่อให้แอมพลิจูดของพัลส์บนกิ่งก้านขึ้นและลงของไซนัสอยด์เท่ากัน หากแรงดันเอาต์พุตเบี่ยงเบนไปจาก 50V ความเท่าเทียมกันของแอมพลิจูดของพัลส์ไม่ควรถูกรบกวนอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับผู้แต่งที่แรงดันเอาต์พุต 20V แอมพลิจูดของพัลส์จะแตกต่างกัน 2V ที่ 30V - คูณ 1V ที่ 100V - คูณ 1V

โดยสรุป เราชี้ให้เห็นถึงคุณสมบัติของ FIR นี้ที่กำหนดขอบเขตการใช้งานที่เป็นไปได้ ขอแนะนำให้ใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงต่ำซึ่งด้วยเหตุผลใดก็ตามจำเป็นต้องใช้พลังงานจากเครือข่าย 220V ความเสถียรของแอมพลิจูดพัลส์ที่เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ FIR มีส่วนช่วยอย่างมากในเรื่องนี้

ผู้เขียนประสบความสำเร็จในการใช้หัวแร้ง 30VA ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้า 27V เป็นโหลด เช่นเดียวกับหลอดไฟ 6V 0.6VA หลอดไฟเผาไหม้โดยไม่กะพริบ ปรับความสว่างได้อย่างราบรื่นจากศูนย์ไปจนถึงความร้อนสูงเกินไปที่มองเห็นได้ เครื่องรับวิทยุคลื่นกลางที่อยู่ถัดจากอุปกรณ์นี้ไม่ตอบสนองเมื่อเปิดเครื่อง จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่ามีการรบกวนความถี่สูงในระดับเล็กน้อย

เมื่อใช้พลังงานจากหลอดไส้ 220V จาก FIR ปรากฎว่าในระดับแสงสลัวต่ำ (ความสว่างเกือบสูงสุด) การเปลี่ยนแปลงความสว่างเกิดขึ้นเองและสังเกตได้ชัดเจนมาก การวิเคราะห์ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นว่าสาเหตุคือรูปร่างของแรงดันไฟฟ้าหลักจากไซนัสอยด์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ถ้าเกณฑ์การตอบสนองของตัวเปรียบเทียบตกบนแผ่นเรียบที่ขยายเพียงพอ ซึ่งมีอยู่ในแรงดันไฟฟ้าหลักจริง การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟหลักแม้เพียงเล็กน้อยจะทำให้เกิดความผันผวนอย่างมากในระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างโดยตัวเปรียบเทียบ ส่งผลให้ความสว่างของหลอดไฟเปลี่ยนไป

ในระหว่างการพัฒนาและการทดสอบอุปกรณ์นี้ สันนิษฐานว่าโหลดสามารถทำงานได้เท่านั้น (ตัวต้านทาน เครื่องทำความร้อน หลอดไส้) ความเป็นไปได้ของการใช้ทรานซิสเตอร์ FIR กับโหลดปฏิกิริยารวมถึงการชาร์จแบตเตอรี่ใด ๆ ควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า ฯลฯ ยังไม่ได้รับการตรวจสอบหรือตรวจสอบ

วงจรอย่างง่ายสำหรับการปรับและรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่จะแสดงในรูป วงจรดังกล่าวสามารถทำได้แม้กระทั่งโดยมือสมัครเล่นที่ไม่มีประสบการณ์ด้านอิเล็กทรอนิกส์ อินพุตจ่ายไฟ 50 โวลต์ ในขณะที่เอาต์พุตคือ 15.7 V

วงจรโคลง

ส่วนหลักของอุปกรณ์นี้คือทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็ก สามารถใช้เป็น IRLZ 24/32/44 และเซมิคอนดักเตอร์ที่คล้ายกัน ส่วนใหญ่มักผลิตในตัวเรือน TO-220 และ D2 Pak มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าหนึ่งดอลลาร์ สวิตช์ฟิลด์อันทรงพลังนี้มี 3 เอาต์พุต เขามี โครงสร้างภายในโลหะ-ฉนวน-เซมิคอนดักเตอร์

TL 431 ในตัวเรือน TO-92 ให้การปรับแรงดันไฟขาออก เราทิ้งทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามอันทรงพลังไว้บนหม้อน้ำทำความเย็นแล้วบัดกรีด้วยสายไฟเข้ากับแผงวงจร

แรงดันไฟฟ้าอินพุตสำหรับวงจรดังกล่าวคือ 6-50 V ที่เอาต์พุตเราได้รับตั้งแต่ 3 ถึง 27 V โดยมีความเป็นไปได้ในการปรับค่าความต้านทานแปรผันที่ 33 kOhm กระแสไฟขาออกมีขนาดใหญ่มากถึง 10 A ขึ้นอยู่กับหม้อน้ำ

การปรับตัวเก็บประจุ C1, C2 ให้เท่ากันด้วยความจุ 10 ถึง 22 μF, C2 - 4.7 μF หากไม่มีรายละเอียดดังกล่าว วงจรจะทำงานได้แต่ไม่ได้คุณภาพตามที่ต้องการ เราต้องไม่ลืมเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าซึ่งจะต้องติดตั้งบริเวณทางเข้าออกและทางเข้า เราเอาภาชนะที่สามารถทนไฟได้ 50 V.

โคลงดังกล่าวสามารถกระจายพลังงานได้ไม่สูงกว่า 50 วัตต์ ต้องติดตั้งโพลวิคบนหม้อน้ำระบายความร้อน ขอแนะนำให้สร้างพื้นที่ไม่น้อยกว่า 200 cm2 เมื่อติดตั้งสวิตช์ฟิลด์บนหม้อน้ำ คุณจะต้องเคลือบบริเวณหน้าสัมผัสด้วยแผ่นระบายความร้อนเพื่อให้ระบายความร้อนได้ดีขึ้น

คุณสามารถใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ 33 kOhm ประเภท WH 06-1 ตัวต้านทานดังกล่าวมีความสามารถในการปรับความต้านทานอย่างละเอียด มีทั้งนำเข้าและผลิตในประเทศ

เพื่อความสะดวกในการติดตั้ง จะมีการบัดกรีแผ่นอิเล็กโทรด 2 แผ่นบนบอร์ดแทนการใช้สายไฟ เพราะสายไฟหลุดเร็ว

มุมมองของบอร์ดส่วนประกอบแบบแยกส่วนและความต้านทานแบบแปรผันประเภท SP 5-2

ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนั้นค่อนข้างดี และแรงดันไฟขาออกจะผันผวนหลายเศษส่วนของโวลต์ เป็นเวลานาน- แผงวงจรมีขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย รางกระดานทาด้วยน้ำยาวานิชซาปอนสีเขียว

โคลงสนามอันทรงพลัง

พิจารณาชุดประกอบที่ออกแบบมาเพื่อให้มีกำลังสูง ที่นี่คุณสมบัติของอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุงโดยใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อันทรงพลังในรูปแบบของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม

เมื่อพัฒนาตัวปรับกำลังไฟฟ้าอันทรงพลังมือสมัครเล่นส่วนใหญ่มักใช้ชุดไมโครวงจรพิเศษ 142 และวงจรที่คล้ายกันซึ่งเสริมด้วยทรานซิสเตอร์หลายตัวที่เชื่อมต่อในวงจรขนาน ดังนั้นจึงได้รับตัวปรับกำลังไฟฟ้า

แผนภาพของรุ่นอุปกรณ์ดังกล่าวแสดงอยู่ในรูปภาพ ใช้สวิตช์สนามอันทรงพลัง IRLR 2905 ใช้สำหรับการสลับ แต่ในวงจรนี้จะใช้ในโหมดเชิงเส้น เซมิคอนดักเตอร์มีความต้านทานน้อยและให้กระแสสูงถึง 30 แอมแปร์เมื่อถูกความร้อนถึง 100 องศา ต้องใช้แรงดันเกตสูงถึง 3 โวลต์ กำลังของมันถึง 110 วัตต์

ไดรเวอร์ภาคสนามถูกควบคุมโดยไมโครวงจร TL 431 โคลงมีหลักการทำงานดังต่อไปนี้ เมื่อเชื่อมต่อหม้อแปลงไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 13 โวลต์จะปรากฏบนขดลวดทุติยภูมิซึ่งแก้ไขโดยสะพานเรียงกระแส แรงดันไฟฟ้าคงที่ 16 โวลต์จะปรากฏบนตัวเก็บประจุที่ปรับสมดุลของความจุที่สำคัญ

แรงดันไฟฟ้านี้ส่งผ่านไปยังท่อระบายน้ำของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามและผ่านความต้านทาน R1 ไปที่เกต ดังนั้นจึงเปิดทรานซิสเตอร์ แรงดันไฟขาออกส่วนหนึ่งผ่านตัวแบ่งไปยังวงจรไมโครดังนั้นจึงปิดวงจร OOS แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าขาเข้าของวงจรไมโครถึงขีด จำกัด 2.5 โวลต์ ในเวลานี้ไมโครวงจรเปิดขึ้นซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้าของประตูสนามนั่นคือปิดลงเล็กน้อยและอุปกรณ์ทำงานในโหมดป้องกันภาพสั่นไหว ความจุ C3 ทำให้โคลงถึงโหมดที่กำหนดเร็วขึ้น

แรงดันไฟเอาท์พุตถูกตั้งค่าไว้ที่ 2.5-30 โวลต์โดยการเลือกความต้านทานแบบแปรผัน R2; ค่าของมันอาจแตกต่างกันไปภายในขีดจำกัดที่กว้าง คอนเทนเนอร์ C1, C2, C4 ช่วยให้การทำงานของโคลงมีความเสถียร

สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมทรานซิสเตอร์น้อยที่สุดคือไม่เกิน 3 โวลต์ แม้ว่าจะสามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าใกล้ศูนย์ก็ตาม ข้อบกพร่องนี้เกิดขึ้นเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าที่ประตู หากแรงดันตกคร่อมต่ำ เซมิคอนดักเตอร์จะไม่เปิด เนื่องจากเกตต้องมีแรงดันบวกสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด

เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าตก แนะนำให้เชื่อมต่อวงจรเกตจากวงจรเรียงกระแสแยกต่างหากซึ่งสูงกว่าแรงดันเอาต์พุตของอุปกรณ์ 5 โวลต์

ผลลัพธ์ที่ดีสามารถรับได้โดยการเชื่อมต่อไดโอด VD 2 เข้ากับบริดจ์เรียงกระแส ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C5 จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม VD 2 จะต่ำกว่าไดโอดเรียงกระแส เพื่อให้ควบคุมแรงดันไฟขาออกได้อย่างราบรื่น ต้องเปลี่ยนความต้านทานคงที่ R2 ด้วยตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

ค่าแรงดันไฟขาออกถูกกำหนดโดยสูตร: U out = 2.5 (1+R2 / R3) หากคุณใช้ทรานซิสเตอร์ IRF 840 แล้ว ค่าที่น้อยที่สุดแรงดันควบคุมที่ประตูจะกลายเป็น 5 โวลต์ เลือกภาชนะแทนทาลัมขนาดเล็ก ความต้านทานคือ MLT, C2, P1 วงจรเรียงกระแสไดโอดที่มีแรงดันตกคร่อมต่ำ คุณสมบัติของหม้อแปลง สะพานเรียงกระแส และความจุ C1 จะถูกเลือกตามแรงดันเอาต์พุตและกระแสที่ต้องการ

อุปกรณ์ภาคสนามได้รับการออกแบบสำหรับกระแสและพลังงานที่สำคัญ ซึ่งต้องใช้แผ่นระบายความร้อนที่ดี ทรานซิสเตอร์ใช้สำหรับติดตั้งบนหม้อน้ำโดยการบัดกรีด้วยแผ่นทองแดงตรงกลาง ทรานซิสเตอร์และชิ้นส่วนอื่นๆ ถูกบัดกรีเข้าด้วยกัน หลังการติดตั้งให้วางแผ่นไว้บนหม้อน้ำ ด้วยเหตุนี้จึงไม่จำเป็นต้องบัดกรีเนื่องจากแผ่นมีพื้นที่สัมผัสกับหม้อน้ำอย่างมาก

หากคุณใช้วงจรไมโคร P_431 C, ความต้านทาน P1 และตัวเก็บประจุแบบชิปสำหรับการติดตั้งภายนอก พวกมันจะถูกวางไว้บนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจาก textolite บอร์ดถูกบัดกรีเข้ากับทรานซิสเตอร์ การตั้งค่าอุปกรณ์มาถึงการติดตั้ง ค่าที่ต้องการแรงดันไฟฟ้า จำเป็นต้องควบคุมอุปกรณ์และตรวจสอบว่ามีความตื่นเต้นในตัวเองในทุกโหมดหรือไม่