Регулятор мощности постоянного тока: Регулятор напряжения постоянного тока на LM317 с защитой, 1.25-37 вольт, 2.2А 3793 — Регуляторы

Содержание

Регуляторы мощности постоянного тока в Украине. Цены на Регуляторы мощности постоянного тока на Prom.ua

Работает

Шим регулятор мощности постоянного тока 3-35 V ток 5 A

На складе в г. Черкассы

Доставка по Украине

по 89.38 грн

от 2 продавцов

89.38 грн

Купить

Kuprumart

Работает

Шим регулятор PWM мощности постоянного тока 12-48 V ток 20 A

На складе

Доставка по Украине

по 189.75 грн

от 2 продавцов

189.75 грн

Купить

Kuprumart

Работает

Цифровой шим регулятор мощности постоянного тока 6-30 V ток 5 A

На складе

Доставка по Украине

по 240.62 грн

от 2 продавцов

240.62 грн

Купить

Kuprumart

Работает

DC Шим регулятор мощности постоянного тока 3-35 V ток 5A PWM

На складе в г. Кропивницкий

Доставка по Украине

по 90 грн

от 2 продавцов

90 грн

Купить

Sxemki. com

Работает

Регулятор мощности постоянного тока с энкодером 60В, 30A

На складе

Доставка по Украине

1 020 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Работает

ШИМ регулятор оборотов постоянного тока с реверсом 100А

На складе в г. Днепр

Доставка по Украине

1 100 грн

Купить

Doctor Smarts

Работает

Регулятор скорости двигателя постоянного тока с дисплеем 6V 12V 24V PWM CCM5D

На складе

Доставка по Украине

233 — 236 грн

от 2 продавцов

410 грн

233 грн

Купить

huckster-shop.prom.ua

Работает

Регулятор скорости двигателя постоянного тока с ручкой 12V-40V 10A PWM

На складе

Доставка по Украине

218 — 221 грн

от 2 продавцов

431 грн

218 грн

Купить

huckster-shop.prom.ua

Работает

Повышающий преобразователь постоянного тока с 12 В до 19 в 5 А 95 Вт, регулятор напряжения, конвертер

Доставка по Украине

350 грн

Купить

ELEKSTOK

Работает

ШИМ ZK-MG регулятор оборотов двигателя постоянного тока в корпусе

На складе в г. Полтава

Доставка по Украине

по 359.99 грн

от 2 продавцов

359.99 грн

Купить

Интернет магазин «E-To4Ka»

Работает

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного тока 6В-60В 15A/20А 15кГц с индикацией

На складе в г. Кропивницкий

Доставка по Украине

390 грн

Купить

Sxemki.com

Работает

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного тока PWM DC 10-60V 20А

На складе в г. Острог

Доставка по Украине

235.45 грн

Купить

Poilka

Работает

Драйвер, регулятор оборотов бесщеточного двигателя постоянного тока 1A

На складе в г. Кропивницкий

Доставка по Украине

по 330 грн

от 2 продавцов

330 грн

Купить

Sxemki.com

Работает

ШИМ регулятор двигателя постоянного тока 3-35V 5A 90W

На складе в г. Львов

Доставка по Украине

60 грн

Купить

Інтернет-магазин PULTSHOP

Работает

Реле-регулятор напряжения постоянного тока Delta/Alpha/Aktive 50-110 с генератором на 6 катушек

На складе в г. Тульчин

Доставка по Украине

250 грн

Купить

«МОТОМІКС» интернет-магазин

Смотрите также

Работает

Контроллер скорости вращения двигателя переменного тока регулятор мощности ТЭНов 220В 4000Вт

Доставка по Украине

334 грн

Купить

«ДОСТУПНИЙ»

Работает

ШИМ регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока с реверсом и дисплеем 10-50В 40A 15 кГц

Доставка по Украине

581 грн

Купить

«ДОСТУПНИЙ»

Работает

Регулятор мощности тока AC 220V 4000W

Доставка из г. Кривой Рог

212 грн

Купить

Онлайн-магазин «КласМагаз»

Работает

Регулятор напряжения постоянного тока 60В, 20А диммер

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

418 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Работает

Регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока, 50В, 40А

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

740 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Работает

Регулятор напряжения постоянного тока 12 — 50В, 10A

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

551 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Работает

Регулятор напряжения постоянного тока 1 — 50В, 60А

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

1 243 грн

Купить

Интернет-магазин Co-Di

Работает

ШИМ регулятор скорости двигателя постоянного тока 3А с переключателем

На складе

Доставка по Украине

106.60 грн

Купить

Магазин «Солдер»

Работает

ШИМ ZK-MG регулятор оборотов двигателя постоянного тока в корпусе

Доставка по Украине

по 359.99 грн

от 2 продавцов

359.99 грн

Купить

РезиStore

Работает

Регулятор мощности ( тока напряжения) диммер 4000Вт 220В. BTA41-600b.

На складе

Доставка по Украине

150 грн

Купить

Tenzor

Работает

ШИМ регулятор двигателя постоянного тока 4. 5V-35V 5A 90W

Доставка из г. Львов

55 грн

Купить

Інтернет-магазин PULTSHOP

Работает

ШИМ регулятор двигателя постоянного тока 9-50V 10A 500W код 18641

Доставка из г. Львов

140 грн

Купить

Інтернет-магазин PULTSHOP

Работает

ШИМ регулятор двигателя постоянного тока 12-40V 10A 400W код 18642

Доставка из г. Львов

140 грн

Купить

Інтернет-магазин PULTSHOP

Работает

Регулятор скорости двигателя постоянного тока с ручкой 12V-40V 10A PWM

Доставка по Украине

240 грн

Купить

Интернет магазин Radio-fan теле-радио товары.Антенны,тюнера и многое другое.Услуга онлайн ремонт.

Регуляторы мощности – это просто!

Максим Лебедев
г. Москва

 

Лет 10 назад, основная проблема, с которой сталкивались радиолюбители (и не только они) при проектировании и построении регуляторов мощности – это изрядное тепловыделение управляющих элементов — соответственно, большие теплоотводы и в конечном итоге большие габариты и низкий КПД. Но ничто не стоит на месте и с развитием и расширением электронной элементной базы, мы получили возможность создавать гораздо более совершенные устройства для самых разнообразных областей применения. В частности, компания МАСТЕР КИТ, выпустила несколько наборов для самостоятельной сборки и модуль, с самыми разнообразными параметрами. О них и пойдёт речь.

 

Регулятор мощности 2600 Вт/ 220 В — MK071 

 

Рис.1. Внешний вид модуля МК071.

 

Устройство MK071 (аналог — MK071M) представляет собой совершенно готовый и настроенный модуль с четырьмя проводами для подключения питания и нагрузки, мощность которой и предлагается регулировать.

Основные технические характеристики МК071:

  • Напряжение питания 220 В
  • Максимальная мощность нагрузки 2600 Вт

В общем, проще не придумаешь – берете модуль, подключаете питание и нагрузку согласно схеме – и можно регулировать.

Подключить можно практически что угодно – лампы накаливания, обогреватели, асинхронные двигатели (рис. 2).

 

Рис.2. Схема подключения.

 

Если мощность подключенной вами нагрузки превышает 800 Вт, модуль обязательно нужно установить на радиатор, площадью не менее 1000 кв. мм, для чего в задней части модуля присутствует фланец с крепежными отверстиями.

 

Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A — NM4511

Следующий набор NM4511 (рис. 3) ориентирован на регулировку нагрузки, работающей от относительно небольшого (до 24 В) постоянного напряжения, но потребляющей большой ток. Он найдет применение, например, у автовладельцев и фото- видео операторов.

 

 

Рис.3. Внешний вид NM4511.

 

Основные технические характеристики NM4511:

  • Напряжение питания 6 — 24 В
  • Максимальный ток нагрузки 50 А
  • КПД, не менее 99 %
  • Диапазон регулировки 0 — 100 %
  • Рабочая частота 500 Гц
  • Ток потребления, не более 1,5 мА
  • Размер печатной платы 40х35 мм

 

Схема (рис. 4) состоит из ШИМ генератора на сдвоенном операционном усилителе DA1 (LM358) и мощного полевого транзистора VT1.

 

Рис.4. Электрическая принципиальная схема NM4511.

 

За счет того, что сопротивление открытого канала транзистора составляет всего 0,008 Ом, при мощности нагрузки 100…150 Вт (10…12 А) он рассеивает очень мало тепла и можно обойтись без радиатора, что существенно повлияет на габариты устройства. При больших мощностях, радиатор все-таки понадобится.

В набор входит полный комплект элементов, приведенных в таблице 1.

 

Таблица 1. Перечень компонентов.

  Позиция   Номинал
  C1, C2, C5   0,1 мкФ/50 В
  C3, C6   22 мкФ/16 В
  C4   1 мкФ/50…100 В 
  R1, R3 — R6   20 кОм
  R2   50 кОм
  R7, R8   10 кОм
  R9   100 Ом
  R10   1 МОм
  DA1   LM358
  VT1   IRF3205
  Печатная плата    A451, 40×35 мм

 

Ну и конечно же, печатная плата (рис. 5 и 6), достаточно хорошо продуманная, что необходимо при изготовлении импульсных устройств.

 

Рис.5. Вид печатной платы со стороны компонентов.

 

Рис.6. Вид печатной платы со стороны проводников.

 

В качестве нагрузки можно применять любые устройства, работающие от постоянного напряжения – особенно это пригодится в автомобиле. Регулировка яркости ламп или температуры подогрева сидений, плавная регулировка оборотов вентилятора печки – в общем, применений масса.

 

Регулятор мощности 800 Вт/220 В NK008

Устройство NK008 предназначено для регулирования мощности электронагревательных, осветительных приборов, мощности электропаяльника, асинхронных электродвигателей переменного тока (вентилятора, электронаждака, электродрели и т.д.). Благодаря большому диапазону регулировки и мощности регулятор найдет широкое применение в быту.

 

Рис.7. Внешний вид NK008.

 

Основные технические характеристики NK008:

  • Напряжение питания 220 В
  • Максимальная мощность нагрузки 800 Вт
  • Размеры печатной платы 62х43 мм

Регулировка напряжения нагрузки осуществляется симистором VS2, на управляющий вход которого подается регулирующее напряжения с потенциометра R3 через динистор VS1 (рис. 8).

 

Рис.8. Электрическая принципиальная схема NK008.

 

Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы такого регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В набор входят следующие компоненты (табл.2).

 

Таблица 2. Перечень компонентов.

  Позиция   Номинал
  R1   Не устанавливается
  R2   22 кОм
  R3   1 МОм, СП3-23И
  R4   4,7 кОм
  R5   120 Ом/5 Вт
  C1, C2   0,047 мкФ
  C3   0,068 мкФ/630 В
  VS1   DB3 (30…45 V), динистор  
  VS2   BT136-600D, симистор
  ED500V-2*5,
  2-х контактный клеммный зажим  
  IRF3205
  Печатная плата   A008, 62×43 мм

 

Рис. 9. Вид печатной платы со стороны компонентов.

 

Рис.10. Вид печатной платы со стороны проводников.

 

Регулятор, благодаря своей большой нагрузочной способности позволяет подключать к себе как осветительные приборы, так и более ресурсоемкую нагрузку, типа электрической дрели, лобзика или электронаждака.

Только надо помнить, что при мощности нагрузки более 100 Вт симистор необходимо установить на радиатор.

В заключении, хочу вам напомнить о такой вещи, как техника безопасности. Из трех регуляторов, описанных здесь, два работают при напряжении 220 В.

Выполняйте все работы только при отключенном от сети устройстве.
 

 

Материал опубликован в журнале Радиодело 2005`06.

Как регулировать мощность переменного тока / Хабр

Решил как-то отец собрать для дачи некое устройство, в котором, по его заверению, можно будет варить сыр. Устройство сие вид имело могучий и представляло из себя железный короб, подозрительно напоминающий старую стиральную машинку. Внутрь короба (все также добротно!) были вмонтированы три тэна по 1700 Ватт каждый. В общем сыра должно было хватить на небольшой посёлок.

Изделие (внешне выглядящее как что-то из безумного макса), должно быть весьма технологичным и поддерживать заданную температуру в максимально узких пределах. Для этого рядом появилась ещё одна коробка с симисторами, к которым подключались ТЭНы и схема, выдающая высокий уровень при переходе синусоиды через ноль. А у меня появился интересный проект.

Итак нам нужно выходить на заданную температуру и поддерживать её, с этим должен справляться алгоритм ПИД регулятора. Глубоко вдаваться в его работу не буду, скажу лишь что он получает на вход текущую ошибку, а на выходе выдает какое-то число в заданных пределах. У меня таким числом будет мощность выдаваемая на ТЭН, хотя в принципе, это может быть любой инерционный процесс, например обороты двигателя. Что важно для ПИД регулятора, это чтобы выходная величина производила воздействие линейно. Поэтому попробуем разобраться в способах регулировки мощности и их линейности.

Как вообще регулируется мощность?

Мощность — это произведение силы тока на напряжение. Если представить это произведение графически, то для постоянного тока, это будет площадь прямоугольника со сторонами равными напряжению и току

Так как при постоянном сопротивлении и напряжении ток тоже будет постоянным, то заменим ось тока на ось времени. Сопротивление я беру постоянным для объяснения принципа регулирования.

Тогда при заданном напряжении (12 В) и сопротивлении в 12 Ом, по закону Ома: I=U/R, получаем ток равный 1 А, и соответственно мощность за единицу времени будет равна 12 Вт. При другом сопротивлении мощность, естественно тоже изменится.

Теперь, если мы хотим регулировать мощность за единицу времени, нам нужно как-то изменять площадь фигуры за единицу времени. Самым чистым способом будет просто изменять напряжение, тогда и мощность будет пропорционально изменяться. Но контроллер, как и любые цифровые устройства, не умеет плавно изменять напряжение на ножках, он может либо «поднимать» их до высокого уровня, либо «опускать» до низкого уровня. Этот недостаток он компенсирует скоростью, даже самый дохленький современный МК может работать на частотах в миллионы тактов в секунду. Чтобы регулировать мощность, контроллер будет очень быстро «дрыгать» ножкой, тем самым изменяя результирующая площадь импульса за единицу времени.

На этом принципе устроена широтно-импульсная модуляция, она же ШИМ. Изменяя время (ширину) импульса за период мы изменяем выдаваемую мощность. На рисунке выше, показано два периода ШИМа. Каждый период имеет отношение площади импульса к площади всего периода 0.5, те половину времени периода контроллер выдает высокий уровень сигнала, другую половину низкий. Отношение времени высокого уровня сигнала к времени низкого называется скважностью. Красная линия на графике отражает результирующую мощность за единицу времени, по ней видно что при скважности 0.5 мощность также упала на половину (с 12 до 6 Вт). Хорошая новость состоит в том, что, ШИМ в контроллерах реализован аппаратно. Так что для регулирования чего-то достаточно его запустить и, по необходимости, изменять скважность.

Для постоянного тока, режим ШИМа оптимален, причем чем более инерционный прибор мы к нему подключаем, тем меньшую частоту ШИМа можно использовать. Для большого ТЭНа достаточно чуть ли не одного герца, а вот для светодиодов лучше использовать частоту побольше. Кстати частота ШИМа в подсветке экрана ноутбука, зачастую оказывается чуть ли не решающим фактором при покупке, так как, при слишком низкой частоте, глаза будут быстро уставать.

Если попробовать провернуть трюк с ШИМом для переменного напряжения, мы увидим что все сломалось и мощность перестала регулироваться линейно

одинаковые промежутки времени стали давать нам разную площадь, а значит разную мощность. Однако, если разбить полученные отрезки на на ещё более мелкие, то процентное соотношение ширины импульса к ширине кусочка будет выравниваться.

Если мы возьмем равный процент выдаваемой мощности от каждого кусочка, в результате мы получим такой же процент, от мощности всей волны, а на выходе мы получим линейный регулятор мощности для переменного тока. Причем чем большую частоту будет иметь ШИМа, тем на большее количество кусочков он разобьет синусоиду, а значит мы получим большую линейность.

Это было бы решением всех проблем, но в моем случае устройством коммутировавшим нагрузку был не быстрый транзистор, а симистор — медленный прибор, с максимальными рабочими частотами в пределах нескольких сотен герц, к тому же симистор можно только открыть, закроется он сам при переходе через ноль. На таких частотах управлять переменным напряжением которое имеет частоту 50 Гц, линейно не получится. Поэтому здесь нужно использовать какой-то другой подход и как раз для него, помимо симисторов, была установлена схема перехода через ноль.

В случае с симисторами лучше разбить синусоиду на куски с одинаковыми площадями и записать время каждого такого кусочка в таблицу. Тогда каждое последующее значение из таблицы будет линейно увеличивать мощность.

На графике выше полуволна синусоиды разбита на части разные по времени, но имеющие одинаковую площадь, а значит несущие в себе одинаковую мощность. Все что нам останется сделать это загрузить таблицу с временными интервалам в наш котроллер, синхронизировать какой-то из его таймеров с частотой синусоиды, для этого используется схема перехода через ноль, и просто брать из таблички нужное значение, в течении которого будет высокий уровень. Суть метода похожа на ШИМ, но немного доработанный и синхронизированный с источником переменного напряжения.

Расчёт таблицы мощности

Теперь можно перейти непосредственно к расчёту.

Изначально задача заключается в том чтобы разбить синусоиду на нужное нам количество кусочков, каждый из которых будет иметь одинаковую площадь. На этом моменте, обычно проступает холодный пот, так-как площадь под графиком это и есть геометрическое определение интеграла. Соответственно нам нужно будет взять интеграл от функции при этом определить такие пределы интегрирования, которые будут давать одинаковый результат. Затем (как будто расчёта интегралов мало!) полученные пределы нужно будет перевести во время задержки (время в течении которого будет сохранятся высокий уровень).

2(t).

Неопределённый интеграл от квадрата синуса

Теперь нужно подобрать пределы для определенных интегралов. Выберем, насколько частей мы хотим разбить нашу синусоиду: я выбрал сто, чтобы можно было регулировать мощность с шагом в 1%.

Итак мы нашли чему будет равен неопределённый интеграл и даже выбрали шаг. Теперь нужно подобрать пределы интегрирования. Смысл их подбора заключается в том, чтобы значение определенного интеграла было постоянным при их смене. Напомню, что неопределенный интеграл это формула, а определённый вполне конкретное число. Определённый интеграл считается по формуле:

То есть мы берем неопределённый интеграл, подставляем в него верхнее число, затем нижнее, и вычитаем второе из первого.

Наш неопределённый интеграл является смешанной тригонометрической функцией, а значит не имеет общего аналитического решения. Чаще всего такие функции решаются либо числовыми, либо графическими методами. Графический метода заключается в том что мы строим графики для правой и левой части уравнения их пересечение будет решением уравнения. На рисунке показано решение уравнения для 0.2

Наряду с графическим методом можно использовать численный, то есть подбор решения. Будем подставлять в неопределённый интеграл числа до тех пор пока не найдём решение). Можно использовать лист и бумажку чтобы попрактиковаться в математике, можно онлайн калькулятор, я же буду использовать Python и библиотеки numpy:

import numpy as np
rad_arr=list()
#записываем неопределённый интеграл
integral=lambda rad: (rad/2)-(math.sin(2*rad)/4)
#составляем простенький цикл для подбора решений
for x in np.arange(0, 0.78, 0.015):
  #шаг подбора
	for xx in np.arange(0, 3, 0.00001):
		if func(xx) >= x:
			print(xx)
      rad_arr.append
			break;

Отлично мы получили массив чисел (пределов интегрирования!), валидность этих чисел можно проверить подставив их в интеграл. В результате должна получится площадь равная выбранному шагу! Теперь, если подставить полученные числа на график мощности, должна получится следующая картина:

Если все сошлось, то можно двигаться дальше и задать получившимся числам размерность времени, потому что сейчас они в радианах.

Чтобы это сделать нужно выяснить угловую скорость, для частоты сети, то есть количество радиан в секунду.

Тогда узнаем сколько сколько длится одна радиана

Теперь, значения задержек в радианах, превратим во время, умножив каждое значение на период радианы (T). Проверим ход своей мысли: действительно-ли получится время задержки, если умножить задержку, на период? Задержка имеет размерность радиан, период — секунд за радиану, мы хотим их перемножить. Тогда рад * ( сек / рад ) = сек. Мы получили время, а значит ход мыслей должен быть верным.

Для расчётов я опять предпочту python:

#стандартная частота сети
frequency = 50
#находим частоту в радианах
rad_per_s=frequency*(2*math.pi)
#находим период радианы
s_per_rad=1/rad_per_s
#находим задержки используя полученный ранее массив
delay_arr=[x*s_per_rad for x in rad_arr]

На этом моменте мы получили универсальную таблицу задержек, теперь необходимо конвертировать её специально под микроконтроллер.

Расчёт таймера МК и перевод таблицы

Время необходимо перевести в понятную для МК величину — количество переполнений таймера. Но сначала необходимо определится с частотой таймера: чем выше частота, тем точнее он будет отмерять время, но с другой стороны, тем меньше времени будет оставаться на выполнение остальной программы. Здесь необходимо найти золотую середину.

Для определения минимально допустимой частоты таймера, надо найти числа в массиве с минимальной разностью между ними. Разность тем меньше, чем ближе в максимуму синусоиды мы двигаемся. Тогда возьмем задержку при которой синусоида достигает единицы и число перед ним, после чего найдем их разность:

5 мс — 4.9363 мс = 0.0636 мс

Получившееся число является максимально допустимым периодом между прерываниями таймера, тогда через него найдём минимально допустимую частоту

1 / 0.0636 = 15 КГц

Значит для заданной точности в 1% будет достаточно таймера с частотой 15КГц. Частота МК составляет 16 МГц, значит между прерываниями будет 1000 тактов процессора, этого достаточно для выполнения остальной части программы, так что можно смело настраивать таймер на заданную частоту.

Для настройки таймера на определенную частоту, не кратную тактирующей используется режим таймера CTC — Clear Timer on Compare. В этом режиме таймер досчитывает до заданного числа и сбрасывается, после чего операция повторяется. Число при котором будет происходить совпадение считается по формуле

Число = Тактовая частота МК / предделитель таймера / выбранная частота

Частота выбрана, теперь нужно перевести таблицу в тики таймера. Делать я это буду опять на Python

#задаем частоту таймера
generator_freg=15000
#получаем время одного периода таймера
one_tick=1/generator_freq
#получаем массив с тиками таймера
tick_arr=[x/one_tick for x in delay_arr]

В общем-то на этом весь расчёт окончен, остается только отзеркалить получившийся массив для второй половины полуволны и загрузить в МК. Далее по прерыванию от синхроимпульса, нужно подать низкий уровень, на ножку управления симистором, запустить таймер и считать его переполнения (совпадения, тк. у нас режим CTC). Как только количество переполнений достигнет нужного числа из таблички, подаем высокий уровень на управляющую ножку. На этом линейный регулятор мощности переменного напряжения готов!

Заключение

Надеюсь статья была понятна и её было интересно читать. В дополнение хотелось бы сказать, сигнал перехода через ноль не приходит идеально вовремя, поэтому может потребоваться дополнительная коррекция, чтобы это исправить.

Код расчетов на python

import math
import numpy as np
rad_arr=list()
integral=lambda rad: (rad/2)-(math.sin(2*rad)/4)
for x in np.arange(0, 0.78, 0.015):
  for xx in np.arange(0, 3, 0.00001):
		if func(xx) >= x:
			print(xx)
      rad_arr.append
			break;
frequency = 50
rad_per_s = frequency * (2 * math.pi)
s_per_rad = 1 / rad_per_s
delay_arr = [x * s_per_rad for x in rad_arr]
generator_freg = 15000
one_tick = 1 / generator_freg
tick_arr = [x / one_tick for x in delay_arr]
print(tick_arr)

Также, если кому-то будет интересно, могу поделится исходником готового регулятора для ардуино.

Регулятор постоянного напряжения на тиристоре

Данный регулятор напряжения собирался мной для использования в различных направлениях: регулирование скорости вращения двигателя, изменение температуры нагрева паяльника и т. д. Возможно название статьи покажется не совсем корректным, и эта схема иногда встречается как регулятор мощности, но тут надо понимать, что по сути происходит регулировка фазы. То есть времени, в течении которого сетевая полуволна проходит в нагрузку. И с одной стороны регулируется напряжение (через скважность импульса), а с другой – мощность, выделяемая на нагрузке.

Следует учесть, что наиболее эффективно данный прибор будет справляться с резистивной нагрузкой – лампы, нагреватели и т.д. Потребители тока индуктивного характера тоже можно подключать, но при слишком малой его величине надёжность регулировки снизится.

Схема данного самодельного тиристорного регулятора не содержит дефицитных деталей. При использовании, указанных на схеме выпрямительных диодов, прибор может выдержать нагрузку до 5А (примерно 1 кВт) с учетом наличия радиаторов.

Для увеличения мощности подключаемого устройства нужно использовать другие диоды или диодные сборки, рассчитанные на необходимый вам ток.

Так-же нужно заменять и тиристор, ведь КУ202 рассчитан на предельный ток до 10А. Из более мощных рекомендуются отечественные тиристоры серии Т122, Т132, Т142 и другие аналогичные.

Деталей в тиристорном регуляторе не так уж и много, в принципе допустим навесной монтаж, однако на печатной плате конструкция будет смотреться красивее и удобнее. Рисунок платы в формате LAY качаем тут. Стабилитрон Д814Г меняется на любой, с напряжением 12-15В.

В качестве корпуса использовал первый попавшийся – подходящий по размерам. Для подключения нагрузки вывел наружу разъем для вилки. Регулятор работает надежно и действительно изменяет напряжение от 0 до 220 В. Автор конструкции: SssaHeKkk.

Обсудить статью ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Тиристорный регулятор мощности — электронная схема позволяющая изменять подводимую к нагрузке мощность путём задержки включения тиристора на полупериоде переменного тока.

Содержание

Принцип работы [ править | править код ]

Ключевым компонентом данной схемы является тиристор, открывающийся при появлении сигнала на управляющем электроде. Чем больше задержка включения, тем меньшая мощность поступает в нагрузку.

Транзисторы VT1 и VT2 работают в ключевом режиме. Как только напряжение на конденсаторе C1 будет равно напряжению в точке между резисторами R3 и R4, то транзисторы открываются и подают сигнал на управляющий электрод тиристора VS1, при этом конденсатор разряжается, тиристор открывается до следующего полупериода.

Достоинства: Недостатки:
простота схемы, при использовании рабочих деталей схема начинает работать сразу после включения. целых 5 силовых элементов, которые при работе греются, этого недостатка лишены симисторные регуляторы с одним силовым элементом.

Применение [ править | править код ]

Применяется для управления мощностью универсального коллекторного двигателя (УКД), ламп накаливания (диммер) и некоторых других видов нагрузок переменного тока.

Для управления светом в кино-концертных залах применяются силовые тиристорные блоки с цифровой системой управления по протоколу DMX-512.

Испытанная временем схема регулирования тока мощных потребителей отличается простотой в наладке, надежностью в эксплуатации и широкими потребительскими возможностями. Она хорошо подходит для управления режимом сварки, для пуско-зарядных устройств и для мощных узлов автоматики.

Принципиальная схема

При питании мощных нагрузок постоянным током часто применяется схема (рис.1) выпрямителя на четырех силовых вентилях. Переменное напряжение подводится к одной диагонали «моста», выходное постоянное (пульсирующее) напряжение снимается с другой диагонали. В каждом полупериоде работает одна пара диодов (VD1-VD4 или VD2-VD3).

Это свойство выпрямительного «моста» существенно: суммарная величина выпрямленного тока может достигать удвоенной величины предельного тока для каждого диода. Предельное напряжение диода не должно быть ниже амплитудного входного напряжения.

Поскольку класс напряжения силовых вентилей доходит до четырнадцатого (1400 В), с этим для бытовой электросети проблем нет. Существующий запас по обратному напряжению позволяет использовать вентили с некоторым перегревом, с малыми радиаторами (не злоупотреблять!).

Рис. 1. Схема выпрямителя на четырех силовых вентилях.

Внимание! Силовые диоды с маркировкой «В» проводят ток, «подобно» диодам Д226 (от гибкого вывода к корпусу), диоды с маркировкой «ВЛ» – от корпуса к гибкому выводу.

Использование вентилей различной проводимости позволяет выполнить монтаж всего на двух двойных радиаторах. Если же с корпусом устройства соединить «корпуса» вентилей «ВЛ» (выход «минус»), то останется изолировать всего один радиатор, на котором установлены диоды с маркировкой «В». Такая схема проста в монтаже и «наладке», но возникают трудности, если приходится регулировать ток нагрузки.

Если со сварочным процессом все понятно (присоединять «балласт»), то с пусковым устройством возникают огромные проблемы. После пуска двигателя огромный ток не нужен и вреден, поэтому необходимо его быстро отключить, так как каждое промедление укорачивает срок службы батареи (нередко батареи взрываются!).

Очень удобна для практического исполнения схема, показанная на рис.2, в которой функции регулирования тока выполняют тиристоры VS1, VS2, в этот же выпрямительный мост включены силовые вентили VD1, VD2. Монтаж облегчается тем, что каждая пара «диод-тиристор» крепится на своем радиаторе. Радиаторы можно применить стандартные (промышленного изготовления).

Другой путь – самостоятельное изготовление радиаторов из меди, алюминия толщиной свыше 10 мм. Для подбора размеров радиаторов необходимо собрать макет устройства и «погонять» его в тяжелом режиме. Неплохо, если после 15-минутной нагрузки корпуса тиристоров и диодов не будут «обжигать» руку (напряжение в этот момент отключить!).

Корпус устройства необходимо выполнить так, чтобы обеспечивалась хорошая циркуляция нагретого устройством воздуха. Не помешает установка вентилятора, который «помогает» прогонять воздух снизу вверх. Удобны вентиляторы, устанавливаемые в стойках с компьютерными платами либо в «советских» игровых автоматах.

Рис. 2. Схема регулятора тока на тиристорах.

Возможно выполнение схемы регулируемого выпрямителя полностью на тиристорах (рис.3). Нижняя (по схеме) пара тиристоров VS3, VS4 запускается импульсами от блока управления.

Импульсы приходят одновременно на управляющие электроды обоих тиристоров. Такое построение схемы «диссонирует» с принципами надежности, но время подтвердило работоспособность схемы («сжечь» тиристоры бытовая электросеть не может, поскольку они выдерживают импульсный ток 1600 А).

Тиристор VS1 (VS2) включен как диод – при положительном напряжении на аноде тиристора через диод VD1 (или VD2) и резистор R1 (или R2) на управляющий электрод тиристора будет подан отпирающий ток. Уже при напряжении в несколько вольт тиристор откроется и до окончания полуволны тока будет проводить ток.

Второй тиристор, на аноде которого было отрицательное напряжение, не будет запускаться (это и не нужно). На тиристоры VS3 и VS4 из схемы управления приходит импульс тока. Величина среднего тока в нагрузке зависит от моментов открывания тиристоров – чем раньше приходит открывающий импульс, тем большую часть периода соответствующий тиристор будет открыт.

Рис. 3. Схемы регулируемого выпрямителя полностью на тиристорах.

Открывание тиристоров VS1, VS2 через резисторы несколько «притупляет» схему: при низких входных напряжениях угол открытого состояния тиристоров оказывается малым – в нагрузку проходит заметно меньший ток, чем в схеме с диодами (рис.2).

Таким образом, данная схема вполне пригодна для регулировки сварочного тока по «вторичке» и выпрямления сетевого напряжения, где потеря нескольких вольт несущественна.

Эффективно использовать тиристорный мост для регулирования тока в широком диапазоне питающих напряжений позволяет схема, показанная на рис.4,

Устройство состоит из трех блоков:

  1. силового;
  2. схемы фазоимпульсного регулирования;
  3. двухпредельного вольтметра.

Трансформатор Т1 мощностью 20 Вт обеспечивает питание блока управления тиристорами VS3 и VS4 и открывание «диодов» VS1 и VS2. Открывание тиристоров внешним блоком питания эффективно при низком (автомобильном) напряжении в силовой цепи, а также при питании индуктивной нагрузки.

Рис. 4. Тиристорный мост для регулировки тока в широком диапазоне.

Рис. 5. Принципиальная схема блока управления тиристорами.

Открывающие импульсы тока с 5-вольтовых обмоток трансформатора подводятся в противофазе к управляющим электродам VS1, VS2. Диоды VD1, VD2 пропускают к управляющим электродам только положительные полуволны тока.

Если фазировка открывающих импульсов «подходит», то тиристорный выпрямительный мост будет работать, иначе тока в нагрузке не будет.

Этот недостаток схемы легко устраним: достаточно повернуть наоборот сетевую вилку питания Т1 (и пометить краской, как нужно подключать вилки и клеммы устройств в сеть переменного тока). При использовании схемы в пуско-зарядном устройстве заметно увеличение отдаваемого тока по сравнению со схемой рис.3.

Очень выгодно наличие слаботочной цепи (сетевого трансформатора Т1). Разрывание тока выключателем S1 полностью обесточивает нагрузку. Таким образом, прервать пусковой ток можно маленьким концевым выключателем, автоматическим выключателем или слаботочным реле (добавив узел автоматического отключения).

Это очень существенный момент, поскольку разрывать сильноточные цепи, требующие для прохождения тока хорошего контакта, намного труднее. Мы не случайно вспомнили о фазировке трансформатора Т1. Если бы регулятор тока был «встроен» в зарядно-пусковое устройство или в схему сварочного аппарата, то проблема фазировки была бы решена в момент наладки основного устройства.

Наше устройство специально выполнено широкопрофильным (как пользование пусковым устройством определяется сезоном года, так и сварочные работы приходится вести нерегулярно). Приходится управлять режимом работы мощной электродрели и питать нихромовые обогреватели.

На рис.5 показана схема блока управления тиристорами. Выпрямительный мостик VD1 подает в схему пульсирующее напряжение от 0 до 20 В. Это напряжение через диод VD2 подводится к конденсатору С1, обеспечивается постоянное напряжение питания мощного транзисторного «ключа» на VT2, VT3.

Пульсирующее напряжение через резистор R1 подводится к параллельно соединенным резистору R2 и стабилитрону VD6. Резистор «привязывает» потенциал точки «А» (рис.6) к нулевому, а стабилитрон ограничивает вершины импульсов на уровне порога стабилизации. Ограниченные импульсы напряжения заряжают конденсатор С2 для питания микросхемы DD1.

Эти же импульсы напряжения воздействуют на вход логического элемента. При некотором пороге напряжения логический элемент переключается. С учетом инвертирования сигнала на выходе логического элемента (точка «В») импульсы напряжения будут кратковременными -около момента нулевого входного напряжения.

Рис. 6. Диаграмма импульсов.

Следующий элемент логики инвертирует напряжение «В», поэтому импульсы напряжения «С» имеют значительно большую длительность. Пока действует импульс напряжения «С», через резисторы R3 и R4 происходит заряд конденсатора C3.

Экспоненциально нарастающее напряжение в точке «Е», в момент перехода через логический порог, «переключает» логический элемент. После инвертирования вторым логическим элементом высокому входному напряжению точки «Е» соответствует высокое логическое напряжение в точке «F».

Двум различным величинам сопротивления R4 соответствуют две осциллограммы в точке «Е»:

  • меньшее сопротивление R4 – большая крутизна – Е1;
  • большее сопротивление R4 – меньшая крутизна – Е2.

Следует обратить внимание также на питание базы транзистора VT1 сигналом «В», во время снижения входного напряжения до нуля транзистор VT1 открывается до насыщения, коллекторный переход транзистора разряжает конденсатор С3 (происходит подготовка к зарядке в следующем полупериоде напряжения). Таким образом, логический высокий уровень появляется в точке «F» раньше или позже, в зависимости от сопротивления R4:

  • меньшее сопротивление R4 – раньше появляется импульс – F1;
  • большее сопротивление R4 – позже появляется импульс – F2.

Усилитель на транзисторах VT2 и VT3 «повторяет» логические сигналы -точка «G». Осциллограммы в этой точке повторяют F1 и F2, но величина напряжения достигает 20 В.

Через разделительные диоды VD4, VD5 и ограничительные резисторы R9 R10 импульсы тока воздействуют на управляющие электроды тиристоров VS3 VS4 (рис.4). Один из тиристоров открывается, и на выход блока проходит импульс выпрямленного напряжения.

Меньшему значению сопротивления R4 соответствует большая часть полупериода синусоиды – h2, большему – меньшая часть полупериода синусоиды – h3 (рис.4). В конце полупериода ток прекращается, и все тиристоры закрываются.

Рис. 7. Схема автоматического двухпредельного вольтметра.

Таким образом, различным величинам сопротивления R4 соответствует различная длительность «отрезков» синусоидального напряжения на нагрузке. Выходную мощность можно регулировать практически от 0 до 100%. Стабильность работы устройства определяется применением «логики» – пороги переключения элементов стабильны.

Конструкция и налаживание

Если ошибок в монтаже нет, то устройство работает стабильно. При замене конденсатора С3 потребуется подбор резисторов R3 и R4. Замена тиристоров в силовом блоке может потребовать подбора R9, R10 (бывает, даже силовые тиристоры одного типа резко отличаются по токам включения – приходится менее чувствительный отбраковывать).

Измерять напряжение на нагрузке можно каждый раз «подходящим» вольтметром. Исходя из мобильности и универсальности блока регулирования, мы применили автоматический двухпредельный вольтметр (рис.7).

Измерение напряжения до 30 В производится головкой PV1 типа М269 с добавочным сопротивлением R2 (регулируется отклонение на всю шкалу при 30 В входного напряжения). Конденсатор С1 необходим для сглаживания напряжения, подводимого к вольтметру.

Для «загрубления» шкалы в 10 раз служит остальная часть схемы. Через лампу накаливания (бареттер) HL3 и подстроечный резистор R3 запитывается лампа накаливания оптопары U1, стабилитрон VD1 защищает вход оптрона.

Большое входное напряжение приводит к снижению сопротивления резистора оптопары от мегаом до ки-лоом, транзистор VT1 открывается, реле К1 срабатывает. Контакты реле при этом выполняют две функции:

  • размыкают подстроечное сопротивление R1 – схема вольтметра переключается на высоковольтный предел;
  • вместо зеленого светодиода HL2 включается красный светодиод HL1.

Красный, более заметный, цвет специально выбран для шкалы больших напряжений.

Внимание! Подстройка R1(шкала 0. 300) производится после подстройки R2.

Питание к схеме вольтметра взято из блока управления тиристорами. Развязка от измеряемого напряжения осуществлена с помощью оптрона. Порог переключения оптрона можно установить немного выше 30 В, что облегчит подстройку шкал.

Диод VD2 необходим для защиты транзистора от всплесков напряжения в момент обесточивания реле. Автоматическое переключение шкал вольтметра оправдано при использовании блока для питания различных нагрузок. Нумерация выводов оптрона не дана: с помощью тестера нетрудно различить входные и выходные выводы.

Сопротивление лампы оптрона равно сотням ом, а фоторезистора – мегаом (в момент измерения лампа не запитана). На рис.8 показан вид устройства сверху (крышка снята). VS1 и VS2 установлены на общем радиаторе, VS3 и VS4 – на отдельных радиаторах.

Резьбу на радиаторах пришлось нарезать под тиристоры. Гибкие выводы силовых тиристоров обрезаны, монтаж осуществлен более тонким проводом.

Рис. 8. Вид устройства сверху.

На рис.9 показан вид на лицевую панель устройства. Слева расположена ручка регулирования тока нагрузки, справа – шкала вольтметра. Около шкалы закреплены светодиоды, верхний (красный) расположен около надписи «300 В».

Клеммы устройства не очень мощные, так как применяется оно для сварки тонких деталей, где очень важна точность поддержания режима. Время пуска двигателя небольшое, поэтому ресурса клеммных соединений хватает.

Рис. 9. Вид на лицевую панель устройства.

Верхняя крышка крепится к нижней с зазором в пару сантиметров для обеспечения лучшей циркуляции воздуха.

Устройство легко поддается модернизации. Так, для автоматизации режима запуска двигателя автомобиля не нужны дополнительные детали (рис.10).

Необходимо между точками «D» и «E» блока управления включить нормально замкнутую контактную группу реле К1 из схемы двухпредельного вольтметра. Если перестройкой R3 не удастся довести порог переключения вольтметра до 12. 13 В, то придется заменить лампу HL3 более мощной (вместо 10 установить 15 Вт).

Пусковые устройства промышленного изготовления настраиваются на порог включения даже 9 В. Мы рекомендуем настраивать порог переключения устройства на более высокое напряжение, так как еще до включения стартера аккумулятор немного подпитывается током (до уровня переключения). Теперь пуск производится немного «подзаряженным» аккумулятором вместе с автоматическим пусковым устройством.

Рис. 10 . Автоматизация режима запуска двигателя автомобиля.

По мере увеличения бортового напряжения автоматика «закрывает» подачу тока от пускового устройства, при повторных пусках в нужные моменты подпитка возобновляется. Имеющийся в устройстве регулятор тока (скважности выпрямленных импульсов) позволяет ограничить величину пускового тока.

Н.П. Горейко, В.С. Стовпец. г. Ладыжин. Винницкая обл. Электрик-2004-08.

Регулятор напряжения постоянного тока в Україні — Порівняти ціни та купити на Flagma.ua

в топі

Ціна

Ціна за запитом

Куплю На постоянной основе Реализуем электрооборудования В любом состоянии 1 Электродвигатели 2 Редукторы 3 Мотор-редукторы 4 Трансформаторы 5 Компрессоры 6 Подшипники 7 Краны козловые мостовые 8 Лебёдки электрические тельфера Самовывоз по всей Украине демонтаж

Фрист Мастер, ПП

03:04

7

+3 фото

Ціна

390 грн/шт

Мощный ШИМ регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока. Рассчитан на входное напряжение 10-60В. Оснащен цифровым дисплеем контроля скорости двигателя. Данный контроллер двигателя находит широкое применение в ЧПУ, а также для управления мощными двигателями електро велосипедов ,

4

Ціна

282 грн/шт

Регулятор скорости вращения двигателя позволяет контролировать мощность двигателя постоянного тока с помощью широтно импульсной модуляцией (ШИМ). Напряжение постоянного тока полностью регулируется от 0%-100%. Контроллер оборотов мотора может легко обеспечить непрерывную подачу тока до 40 ампер на

4

Ціна

135 грн/шт

Простой и легкий в использовании, стабильный в работе регулятор оборотов двигателя постоянного тока. Ток через электродвигатель может регулироваться в пределах от 0 до 30А путём вращения регулятора — переменного резистора. Переменный резистор совмещен с выключателем. Следует отметить, что

3

Ціна

90 грн/шт

Предлагаемый ШИМ-регулятор мощности 10 кГц предназначен для управления мощостью устройств, которые потребителяют постоянный ток (коллекторные электродвигатели постоянного тока, нагревательные приборы, лампы накаливания, зарядные устройства и многое другое). Частота ШИМ-импульсов данного блока

2

Ціна

700 грн/шт

Мощный ШИМ регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока. Рассчитан на входное напряжение 10-55 В. Данный контроллер двигателя находит широкое применение в ЧПУ, а также для управления мощными двигателями електро велосипедов , электромопедов и т. п. Внимание! КАК Рассчитать ТОК

3

Ціна

660 грн/шт

Мощный ШИМ регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока. Рассчитан на входное напряжение 10-55 В. Оснащен цифровым дисплеем контроля скорости двигателя. Данный контроллер двигателя находит широкое применение в ЧПУ, а также для управления мощными двигателями електро велосипедов ,

3

Ціна

160 грн/шт

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного напряжения с высокой нагрузочной способностью — до 20А При токах свыше 10А может потребоваться принудительное охлаждение. Следует обратить внимание, что по своему принципу работы ШИМ регулятор передает на выход такое же по амплитуде напряжение, как и на

3

Ціна

215 грн/шт

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного напряжения с высокой нагрузочной способностью — до 20А При токах свыше 10А может потребоваться принудительное охлаждение. Следует обратить внимание, что по своему принципу работы ШИМ регулятор передает на выход такое же по амплитуде напряжение, как и на

4

Ціна

170 грн/шт

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного напряжения с высокой нагрузочной способностью — до 20А При токах свыше 10А может потребоваться принудительное охлаждение. Следует обратить внимание, что по своему принципу работы ШИМ регулятор передает на выход такое же по амплитуде напряжение, как и на

Ціна

Ціна за запитом

Электродвигатели постоянного тока серии 4ПФ2Б, 4ПП2Б с высотой оси вращения 250 и 280мм предназначены для регуляторов подачи долота для наземных и морских буровых установок. Электродвигатели морского исполнения — взрывозащищенные и предназначены для применения во взрывоопасных зонах с

Ціна

Ціна за запитом

Куплю двигатель постоянного тока ПБСТ-43 4,3квт. 3000об. Реле-регулятор напряжения РР390-Б1 =3шт.

9

+5 фото

Ціна

7 700 грн/шт

Потенциометр постоянного тока ПП-63 Потенциометр постоянного тока ПП-63 применяется в составе универсального измерительного прибора Р4833. Технические характеристики приборов потенциометры постоянного тока ПП-63: Класс точности ― 0,05; Пределы измерений прибора потенциометр постоянного

5

+1 фото

Ціна

295 грн/шт

Регулятор Мощности AC 6000 Вт 220V до 6000 Вт — это удобное и компактное решение для регулировки яркости света ламп накаливания, скорости оборотов электродвигателей и регулирования температуры в такой технике, как электрические печи, водонагреватели, электрическое отопление домов и помещений,

3

Ціна

355 грн/шт

Регулятор Мощности AC 6000 Вт 220V до 6000 Вт — это удобное и компактное решение для регулировки яркости света ламп накаливания, скорости оборотов электродвигателей и регулирования температуры в такой технике, как электрические печи, водонагреватели, электрическое отопление домов и помещений,

3

Ціна

5 800 грн/шт

Реле-регулятор РРТ-32 (рис. 70) обеспечивает нормальную работу линейного генератора Г-732, питающего низковольтные цепи вагона и осуществляющего подзаряд аккумуляторной батареи. Реле-регулятор РРТ-32 состоит из сдвоенного реле напряжения РН, включенного в секции обмотки возбуждения генератора, реле

4

Ціна

7 500 грн/шт  

опт 7 000 — 7 400 грн /шт

Реле-регулятор РР-390Б1 представляет собой электро-механическое устройство для работы с генератором Г-290-В постоянного тока и служит для автоматического включения генератора в сеть электрооборудования и отключения его от сети, для поддержания напряжения генератора в заданных пределах и ограничения

Ціна

5 800 грн/шт

Реле-регулятор РРТ-32 (рис. 70) обеспечивает нормальную работу линейного генератора Г-732, питающего низковольтные цепи вагона и осуществляющего подзаряд аккумуляторной батареи. Реле-регулятор РРТ-32 состоит из сдвоенного реле напряжения РН, включенного в секции обмотки возбуждения генератора, реле

3

Ціна

7 800 грн/шт

Реле-регулятор РРТ-32 (рис. 70) обеспечивает нормальную работу линейного генератора Г-732, питающего низковольтные цепи вагона и осуществляющего подзаряд аккумуляторной батареи. Реле-регулятор РРТ-32 состоит из сдвоенного реле напряжения РН, включенного в секции обмотки возбуждения генератора, реле

3

Ціна

5 800 грн/шт

Реле-регулятор РРТ-32 (рис. 70) обеспечивает нормальную работу линейного генератора Г-732, питающего низковольтные цепи вагона и осуществляющего подзаряд аккумуляторной батареи. Реле-регулятор РРТ-32 состоит из сдвоенного реле напряжения РН, включенного в секции обмотки возбуждения генератора, реле

3

Ціна

5 800 грн/шт

Реле-регулятор РРТ-32 (рис. 70) обеспечивает нормальную работу линейного генератора Г-732, питающего низковольтные цепи вагона и осуществляющего подзаряд аккумуляторной батареи. Реле-регулятор РРТ-32 состоит из сдвоенного реле напряжения РН, включенного в секции обмотки возбуждения генератора, реле

Регулятор тока и напряжения своими руками

Многие современные приборы имеют возможность регулировать свои параметры, в том числе значения тока и напряжения. За счет этого можно настроить любое устройство в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Для этих целей существует регулятор тока, выпускаемый в различных конфигурациях и конструкциях. Процесс регулировки может происходить как с постоянным, так и с переменным током.

Содержание

Регулятор тока и напряжения

Основными рабочими элементами регуляторов служат тиристоры, а также различные типы конденсаторов и резисторов. В высоковольтных устройствах дополнительно используются магнитные усилители. Модуляторы обеспечивают плавность регулировок, а специальные фильтры способствуют сглаживанию помех в цепи. В результате, электрический ток на выходе приобретает более высокую стабильность, чем на входе.

Регуляторы постоянного и переменного тока имеют свои особенности и отличаются основными параметрами и характеристиками. Например, регулятор напряжения постоянного тока имеет более высокую проводимость, при минимальных потерях тепла. Основой прибора является тиристор диодного типа, обеспечивающий высокую подачу импульса за счет ускоренного преобразования напряжения. Резисторы, используемые в цепи, должны выдерживать значение сопротивления до 8 Ом. За счет этого снижаются тепловые потери, предохраняя модулятор от быстрого перегрева.

Регулятор постоянного тока может нормально функционировать при максимальной температуре 40С. Этот фактор следует обязательно учитывать в процессе эксплуатации. Полевые транзисторы располагаются следом за тиристорами, поскольку они пропускают ток лишь в одном направлении. За счет этого отрицательное сопротивление будет сохраняться на уровне, не превышающем 8 Ом.

Основным отличием регулятора переменного тока является использование в его конструкции тиристоров исключительно триодного типа. Однако полевые транзисторы применяются такие же, как и в регуляторах постоянного тока. Конденсаторы, установленные в цепь, выполняют лишь стабилизирующие функции. Фильтры высокой частоты встречаются очень редко. Все проблемы, связанные с высокими температурами, решаются установкой импульсных преобразователей, расположенных следом за модуляторами. В регуляторах переменного тока, мощность которых не превышает 5 В, применяются фильтры с низкой частотой. Управление по катоду в таких приборах выполняется путем подавления входного напряжения.

Во время регулировок в сети должна быть обеспечена плавная стабилизация тока. При высоких нагрузках схема дополняется стабилитронами обратного направления. Для их соединения между собой используются транзисторы и дроссель. Таким образом, регулятор тока на транзисторе выполняет преобразование тока быстро и без потерь.

Следует отдельно остановиться на регуляторах тока, предназначенных для активных нагрузок. В схемах этих устройств используются тиристоры триодного типа, способные пропускать сигналы в обоих направлениях. Ток анода в цепи снижается в тот период, когда понижается и предельная частота данного устройства. Частота может колебаться в пределах, установленных для каждого прибора. От этого будет зависеть и максимальное выходное напряжение. Для обеспечения такого режима используются резисторы полевого типа и обычные конденсаторы, способные выдерживать сопротивление до 9 Ом.

Очень часто в таких регуляторах применяются импульсные стабилитроны, способные преодолевать высокую амплитуду электромагнитных колебаний. Иначе, в результате быстрого роста температуры транзисторов, они сразу же придут в нерабочее состояние.

Схема регулятора напряжения и тока

Прежде чем рассматривать схему регулятора напряжения, необходимо хотя-бы в общих чертах ознакомиться с принципом его работы. В качестве примера можно взять тиристорный регулятор напряжения, широко распространенный во многих схемах.

Основной деталью таких устройств, как регулятор сварочного тока является тиристор, который считается одним из мощных полупроводниковых устройств. Лучше всего он подходит для преобразователей энергии с высокой мощностью. Управление этим прибором имеет свою специфику: он открывается импульсом тока, а закрывается при падении тока почти до нулевой отметки, то есть ниже тока удержания. В связи с этим, тиристоры преимущественно используются для работы с переменным током.

Регулировать переменное напряжение с помощью тиристоров можно разными способами. Один из них основан на пропуске или запрете целых периодов или полупериодов на выход регулятора. В другом случае тиристор включается не в начале полупериода напряжения, а с небольшой задержкой. В это время напряжение на выходе будет нулевым, соответственно мощность не будет передаваться на выход. Во второй части полупериода тиристором уже будет проводиться ток и на выходе регулятора появится напряжение.

Время задержки известно еще и как угол открытия тиристора. Если он имеет нулевое значение, все входное напряжение будет попадать на выход, а падение напряжения на открытом тиристоре будет потеряно. Когда угол начинает увеличиваться, под действием тиристорного регулятора выходное напряжение будет снижаться. Следовательно, если угол, равен 90 электрическим градусам, на выходе будет лишь половина входного напряжения, если же угол составляет 180 градусов – выходное напряжение будет нулевым.

Принципы фазового регулирования позволяют создать не только регулятор тока и напряжения для зарядного устройства, но и схемы стабилизации, регулирования, а также плавного пуска. В последнем случае напряжение повышается постепенно, от нулевой отметки до максимального значения.

На основе физических свойств тиристоров была создана классическая схема регулятора тока. В случае применения охладителей для диодов и тиристора, полученный регулятор сможет отдавать в нагрузку до 10 А. Таким образом, при напряжении 220 вольт появляется возможность регулировки напряжения на нагрузке, мощностью 2,2 кВт.

Подобные устройства состоят всего из двух силовых компонентов – тиристора и диодного моста, рассчитанных на ток 10 А и напряжение 400 В. Диодный мост осуществляет превращение переменного напряжения в однополярное пульсирующее напряжение. Фазовая регулировка полупериодов выполняется с помощью тиристора.

Схема тиристорного регулятора сварочного тока

Принципы дуговой сварки известны всем, кто сталкивался со сварочными работами. Для получения сварочного соединения, требуется создать электрическую дугу. Она возникает в том момент, когда напряжение подается между сварочным электродом и свариваемым материалом. Под действием тока дуги металл расплавляется, образуя между торцами своеобразную расплавленную ванну. Когда шов остывает, обе металлические детали оказываются крепко соединенными между собой.

В нашей стране частота переменного тока составляет 50 Гц, фазное напряжение питания – 220 В. В каждом сварочном трансформаторе имеется две обмотки – первичная и вторичная. Напряжение вторичной обмотки трансформатора или вторичное напряжение составляет 70 В.

Сварка может проводиться в ручном или автоматическом режиме. В домашних условиях, когда создан регулятор тока и напряжения своими руками, сварочные работы выполняются ручным способом. Автоматическая сварка используется в промышленном производстве при больших объемах работ.

Ручная сварка имеет ряд параметров, подлежащих изменениям и регулировкам. Прежде всего, это касается силы сварочного тока и напряжения дуги. Кроме того, может изменяться скорость электрода, его марка и диаметр, а также количество проходов, требующихся на один шов. В связи с этим, большое значение имеет правильный выбор параметров и поддержание их оптимальных значений в течение всего сварочного процесса. Только таким образом можно обеспечить качественное сварное соединение.

Изменение силы тока при сварке может выполняться различными способами. Наиболее простой из них заключается в установке пассивных элементов во вторичной цепи. В этом случае используется последовательное включение в сварочную цепь резистора или дросселя. В результате, сила тока и напряжение дуги изменяется за счет сопротивления и вызванного им падения напряжения. Дополнительные резисторы позволяют смягчить вольтамперные характеристики источника питания. Они изготавливаются из нихромовой проволоки диаметром 5-10 мм. Данный способ чаще всего используется, когда требуется изготовить регулятор тока. Однако такая конструкция обладает небольшим диапазоном регулировок и сложностями перестройки параметров.

Следующий способ регулировок связан с переключением количества витков трансформаторных обмоток. За счет этого происходит изменение коэффициента трансформации. Данные регуляторы просты в изготовлении и эксплуатации, достаточно всего лишь сделать отводы при намотке витков. Для коммутации применяется переключатель, способный выдерживать большие значения тока и напряжения.

РЕГУЛЯТОР ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ DC-DC HVDR-15

$99. 00

Количество:

HVDR-15 представляет собой высокоэффективный понижающий регулятор постоянного напряжения высокого напряжения. Входное напряжение может достигать 110 В постоянного тока. Можно предварительно настроить до трех выходных напряжений, чтобы обеспечить выходной ток до 1 А или 3 А. HVDR-15 имеет защиту от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева. Он предлагается в версиях с одним, двумя или тремя выходными напряжениями, что делает его очень эффективной и гибкой платформой для многих приложений.

Пользователи могут выбрать версию с более высоким входным напряжением (110 В) или версию с более низким входным напряжением (60 В) с лучшей эффективностью преобразования напряжения. HVDR-15 особенно подходит для приложений с питанием от батарей высокого напряжения. Это позволяет входному напряжению падать с течением времени, сохраняя при этом заданные выходные напряжения и мощность. Высоковольтная версия будет работать, даже если напряжение батареи упадет на 24 В выше установленного напряжения. Низковольтная версия позволяет снизить напряжение на 2 В выше настроенного напряжения. Эта функция полезна и важна для длительной работы от батареи.

Упакован в легкий, низкопрофильный, компактный форм-фактор со встроенным радиатором и охлаждающим вентилятором. HVDR-15 может быть установлен вертикально или горизонтально над печатной платой, а также на панель. Входные и выходные провода окрашены для обозначения разных напряжений.

 

HVDR-15 НОМЕР ДЕТАЛИ В СБОРЕ

HVDR-15#-XXYYZZ&

# = L для входа от 24 В до 60 В постоянного тока (эффективность до 92 %)

# = H для входа от 24 В до 110 В постоянного тока (эффективность до 82 %)

XX = Напряжение 1-го порта (3 А)

YY = напряжение 2-го порта (1 А), опционально

ZZ = Напряжение 3-го порта (1 А), опционально

& = P = Монтаж на панель

& = H = Горизонтальное крепление на печатную плату

& = V = вертикальное крепление на печатную плату

 

ЦЕНЫ ИЗМЕНЯЮТСЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНФИГУРАЦИИ И ОПЦИЙ. ПОЖАЛУЙСТА, СВЯЖИТЕСЬ С ОТДЕЛОМ ПРОДАЖ ASTRO FLIGHT ([email protected]) ДЛЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

 

HVDR-15H-12P означает HVDR-15 с входом до 110 В постоянного тока, выходом 12 В и монтажом на панели. (НА ИЗОБРАЖЕНИИ И В ЦЕНЕ)

HVDR-15H-120503H означает HVDR-15 с входным напряжением до 110 В постоянного тока, выходным напряжением 12 В, 5 В и 3,3 В и горизонтальным монтажом на печатной плате.

 

Общая максимальная выходная мощность составляет 3 А x напряжение порта 1.

Порт 2 и порт 3 являются дополнительными и рассчитаны на нагрузку 1 А каждый.

Порт 1 рассчитан на ток нагрузки 3 А, но его мощность вычитается из мощности портов 2 и 3.

• Входная мощность : GRY/BLK, провода 20 AWG.

• Выходная мощность : ЖЕЛ/ЧЕР, 12 В, 18 AWG, 3 А, порт 1.

• Стандартный цвет: КРАСНЫЙ/ЧЕРНЫЙ, 5 В, 20 AWG, 1 А, порт 2.

                          ORG/BLK, 3,3 В, 20 AWG, 1 A, порт 3.

• Размеры : 3,3 дюйма (84 мм) x 1,3 дюйма (33 мм) x 0,6 дюйма (15 мм).

• Рабочая температура окружающей среды : от -40ºC до +40ºC.

• Вес: 2-2,5 унции. (57-71 г), в зависимости от опций.

 

Примеры конфигураций

 

HVDR-15H Порт 1 (В/Вт) Порт 2 (В/Вт) Порт 3 (В/Вт)

-12P


12 В/36 Вт


0


0


-1205П


12 В/~31 Вт


5 В/5 Вт


0


-120503P


12 В/~27,7 Вт


5 В/5 Вт


3,3 В/3,3 Вт

 

Обратитесь в компанию Astro Flight для получения пользовательских конфигураций напряжения.

         

 

 

 

Гарантия

Компания Astro Flight, Inc. гарантирует отсутствие дефектов материалов и изготовления на все продукты в течение 90 дней с даты покупки. В течение гарантийного срока Astro Flight отремонтирует или заменит продукт. Эта гарантия не применяется, если продукт был поврежден в результате несчастного случая, злоупотребления, неправильного использования или неправильного применения, а также в результате обслуживания или модификации, выполненной другими лицами. Astro Flight не несет ответственности за случайные или косвенные убытки, возникшие в результате использования этого продукта. Это включает в себя ущерб интеллектуальной информации, собственности и телесные повреждения. Astro Flight оставляет за собой право вносить изменения в будущий дизайн продукта без оговорок и без уведомления своих пользователей.

Возврат

Перед отправкой продукта обратно в компанию Astro Flight обратитесь в отдел поддержки клиентов, чтобы получить номер разрешения на возврат товара (RMA). Возвраты не будут приняты без действительного номера RMA. Для более быстрого обслуживания, пожалуйста, имейте под рукой следующую информацию, когда звоните или отправляете электронное письмо для получения номера RMA: имя клиента, номер счета и причина возврата. Стоимость доставки возвращенных товаров оплачивается клиентом. Продукты должны быть возвращены с предоплатой стоимости доставки вместе с доказательством покупки, описанием проблемы и выданным номером RMA. Все возвращаемые товары облагаются комиссией за пополнение запасов в размере 15%.

 

Категории

Назад Дом

Подробнее

Ваша Корзина

Выбор преобразователя или регулятора для вашего источника питания | Конструктор Altium

Марк Харрис

| Создано: 20 июля 2021 г. &nbsp|&nbsp Обновлено: 14 января 2022 г.

При разработке блока питания для вашего устройства существует множество различных вариантов. Самым большим препятствием иногда может быть понимание разницы между вариантами, поскольку некоторые поставщики используют разные термины для одного и того же. Итак, здесь мы совершим краткий обзор основных вариантов проектирования источников питания постоянного тока.

Преобразователь постоянного тока и регулятор

Преобразователь постоянного тока принимает входное постоянное напряжение и генерирует другое выходное постоянное напряжение. Основной целью преобразователя постоянного тока является создание требуемых выходных напряжений, необходимых для нагрузки, которая приводится в действие. Приложения могут включать электронные компоненты низкого напряжения, приводимые в действие источником более высокого напряжения, например, в автомобильной технике. С другой стороны, это может быть низковольтное питание от аккумуляторной батареи, приводящее в движение компоненты с более высокими требованиями к питанию.

Регулятор напряжения стабилизирует выходное напряжение, используя элемент управления с обратной связью от выходной нагрузки для поддержания требуемого уровня напряжения. Выходное напряжение нерегулируемого преобразователя постоянного тока будет уменьшаться по мере увеличения тока нагрузки. Стабилизация нерегулируемого преобразователя потребует добавления отдельной цепи регулятора. Часто термин «преобразователь» используется для схемы, которая генерирует регулируемое выходное напряжение, что означает, что независимый регулятор не нужен.

Доступны два основных типа преобразователей/регуляторов постоянного тока: линейный и импульсный.

Линейные регуляторы

Линейные стабилизаторы используют резистивный элемент для создания падения напряжения, чтобы снизить входное постоянное напряжение до требуемого уровня. Несмотря на простоту конструкции и низкую стоимость, эффективность преобразователя этого типа зависит от величины требуемого падения напряжения.

Импульсные регуляторы

Импульсные регуляторы работают, используя входное напряжение для заполнения и хранения энергии, а затем генерируют выходное напряжение из этого хранилища. Магазин представляет собой емкостной или индуктивный компонент или их комбинацию. Основное отличие от линейных преобразователей заключается в том, что выходное напряжение может быть выше или ниже входного напряжения. Потери компонентов определяют КПД схемы. Этот КПД не зависит от величины разницы между входным и выходным напряжениями.

Линейные преобразователи имеют одно главное преимущество перед импульсными преобразователями. Они создают очень небольшой электрический шум, качество выходного напряжения зависит от уровня шума источника входного напряжения. Напротив, переключаемые преобразователи создают значительный уровень электрических помех вблизи частоты переключения схемы. Следовательно, необходимо применять фильтрацию к выходу преобразователя, где работают чувствительные к шуму нагрузки. Также может потребоваться входная фильтрация, если шумовая связь с источником входного напряжения может создать помехи или повлиять на соответствие устройств требованиям.

Понижающие/понижающие регуляторы

Понижающие или понижающие регуляторы эффективно снижают входное напряжение для создания стабильного выходного напряжения за счет переключения входного тока через LC-контур маховика для управления нагрузкой от накопленной энергии. Выходное напряжение будет определяться количеством энергии, накопленной при включении входного напряжения. Эту схему также можно назвать инверторным преобразователем.

Для получения более подробной информации обратитесь к моей статье о том, как построить понижающий стабилизатор постоянного тока.

Повышающие/повышающие регуляторы

Повышающие или повышающие регуляторы создают стабильное выходное напряжение выше входного, используя входное напряжение для накопления энергии в катушке индуктивности, высвобождаемой при включении этого накопителя. Напряжение, генерируемое катушкой индуктивности, добавляется к энергии, уже накопленной в конденсаторе, управляемом входным напряжением. В результате конденсатор и катушка индуктивности вместе создают напряжение, превышающее входное напряжение. Выходное напряжение определяется отношением меток к промежуткам сигнала с широтно-импульсной модуляцией, используемого для управления переключателем.

Для получения более подробной информации обратитесь к моей статье о том, как спроектировать повышающий стабилизатор напряжения.

Понижающе-повышающие регуляторы

Понижающе-повышающий преобразователь объединяет элементы понижающего преобразователя и повышающего преобразователя для обеспечения стабильного выходного напряжения в широком диапазоне входных напряжений. Хотя он менее эффективен, чем понижающая или повышающая схемы, он обеспечивает гибкость при работе с колеблющимся источником входной мощности.

Для получения более подробной информации обратитесь к моей статье о том, как создать блок питания buck-boost.

Рассмотрение изоляции

Импульсные преобразователи, в которых используются трансформаторы, обеспечивают изоляцию между линиями входного и выходного напряжения для приложений с требованиями безопасности, например, в медицинских устройствах. Импульсные преобразователи с неизолированными выходами, как правило, физически меньше по размеру и более эффективны. По определению, линейные преобразователи постоянного тока не будут изолирующими.

Обратноходовые преобразователи

Обратноходовой преобразователь представляет собой изолированную версию повышающе-понижающего преобразователя, в которой вместо катушки индуктивности в повышающем преобразователе используются первичные обмотки трансформатора, а на выходе используется вторичная обмотка. Эта конструкция схемы обеспечивает эквивалентную производительность при несколько более низком КПД из-за дополнительных потерь в трансформаторе. Тем не менее, соотношение витков трансформатора можно настроить для управления рабочим циклом переключения и протеканием тока в обмотках для оптимизации производительности, если это необходимо, предлагая разработчику больше компромиссных возможностей при расчетах компонентов.

Прямоходовые преобразователи

Прямоходовой преобразователь аналогичен обратноходовому преобразователю, но обеспечивает гораздо более быстрое время отклика и лучше подходит для подачи более высоких токов, но не подходит для высоких выходных напряжений, имеет более высокую стоимость и требует более крупной платы. space-результат более высокого количества компонентов.

Резюме

Существует множество вариантов конструкции источников питания: преобразователи и регуляторы, линейные и импульсные, изолированные и изолированные. Рынок также полон готовых компонентов для реализации каждого варианта, что позволяет разработчику выбрать наилучший вариант и оптимизировать его для своего приложения.

Остались вопросы? Позвоните эксперту Altium и узнайте, как мы можем помочь вам в разработке вашей следующей печатной платы. Вы можете загрузить бесплатную пробную версию Altium Designer здесь.

Импульсный регулятор — Импульсные регуляторы

Рекомендуемая техническая документация

Руководство по выбору мощности для мобильных устройств

Техническая документация

0013

*Тип документа Select MultiplaPplication NoteStutoriorsBrochuresuser Guides и Руководство по производству и решению ручного продуктового продукта и решений Brochuressolution Dolutions Whit PapersReference

Номер детали

*Требуется


Technical Docment

*Требуется


Documents

*Получил


Documents

.

Избранные видео

Решения высокой плотности мощности для ИИ и серверов
6:18 03 июня 2021 г.

Как правильно разместить входные и выходные конденсаторы в схеме блока питания 59 22 февраля 2019 г.

Как спроектировать блок питания за пять минут или меньше с помощью инструмента проектирования EE-Sim®
6:28 26 мая 2018 г.

Демонстрация преобразователя nanoPower Boost
5:26 10 марта 2017 г.

EE-Sim Webscope Waveform Viewer
3:03 January 10, 2017

Customer Testimonials

 LUXROBO

 ROJ and Mares

 Noitom Limited

 HollySys

 WHOOP

 Radio Bridge

 Zivix LLC

 CarePredict

Избранные блоги

 Носители отмечают изменения здоровья пожилых людей с помощью биосенсоров и предиктивной аналитики

 Как увеличить время автономной работы ваших носимых устройств и устройств Интернета вещей на 20 %

 Understand the Multiphase Buck Voltage Regulator Advantage

 How Analog Devices Are Enhancing LUXROBO’s IoT and Robotics Development Platform

 How a Small Schottky Diode Minimizes Noise in Synchronous Converters

 HollySys Creates Small, Efficient Industrial Automation Solutions

Tools

  • Проектирование и моделирование в режиме онлайн

Рекомендуемые эталонные проекты

MAXM17532EVKIT

Интегрированное решение для питания, обеспечивающее 5 В в широком диапазоне входного напряжения от 10 В до 42 В с током до 100 мА. ..

MAXREFDES108

Устройство с неизолированным питанием PoE сочетает в себе контроллер PD и понижающий преобразователь на 1,2… 300 мА…

MAXREFDES121

Эталонный изолированный промышленный источник питания с эффективной топологией с активными клещами… 100 мА от…

MAXREFDES108

Устройство с неизолированным питанием PoE сочетает в себе контроллер PD и понижающий преобразователь на 1,2… 300 мА…

MAXREFDES121

Изолированный эталонный проект промышленного источника питания с эффективной топологией с активными зажимами…

Новейшие эталонные проекты

Платформа Versal ACAP

В этой конструкции один вход 12 В питает цепь, которая выводит 6 отдельных шин, начиная с… cape reference de…

MAXREFDES1194: преобразователь постоянного тока в постоянный без оптохода с пятью выходами, использующий MAX17690

MAXREFDES1200: Двухслойная плата, 3,3 В/2,5 А, синхронный понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный с использованием MAX17244

MAXREFDES1200 демонстрирует, как построить недорогой понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный с использованием понижающего пре. ..

MAXREFDES1131: источник питания 0,72 В/12 А для Xilinx Ultrascale+ FPGA

MAXREFDES1131 обеспечивает внутреннее напряжение ядра (VCCINT) для Xilinx Ultrascale+ FPGA. Это…

MAXREFDES32#: 2-канальный аналоговый вход/аналоговый выход с обратной связью DC-DC

Эталонный проект подсистемы MAXREFDES32# является высокоскоростным, высокоточным, 16-разрядным, 2-канальным одновременным…

Palo Verde (MAXREFDES33#): понижающий преобразователь

Конструкция подсистемы Palo Verde (MAXREFDES33#) отличается высокой эффективностью. , синхронный DC-DC ко…

Fit 1 Рубашка для мониторинга показателей жизнедеятельности

Футболка Fit для мониторинга показателей жизнедеятельности позволяет медицинским работникам и любителям фитнеса…

Рекомендации по компоновке преобразователей постоянного тока MAX16974/MAX16975/MAX16976

производительные DC-DC преобразователи, стандарт…

Управление диммированием с прерыванием питания повышает эффективность драйвера светодиодов и сводит пусковые токи к минимуму

Эталонный дизайн драйвера светодиодов управляет одной цепочкой светодиодов с прямым напряжением до 60 В и позволяет. ..

Добавление трех мощных МОП-транзисторов позволяет одному понижающему преобразователю управлять RGB-светодиодами в проекторах

Эталонный проект (RD) для маломощных проекторов управляет RGB-светодиодами высокой яркости (HB) до 10…

Эталонный проект для высоковольтного понижающего контроллера с высоким выходным током с использованием MAX15046

В этом базовом проекте представлена ​​схема для использования понижающего контроллера источника питания для…

Проектирование повышающе-понижающего светодиода Драйвер, использующий MAX16834

Драйвер светодиодной подсветки высокой яркости MAX16834 с режимом тока и MAX16834 EV (оценка…

Драйвер светодиодной подсветки Boost Backlight

Драйвер светодиодной подсветки дисплея, использующий импульсный импульсный источник питания и линейные стоки тока для .. . для работы непосредственно от входа 400 В пост. тока

Эталонный проект драйвера светодиода заднего комбинированного фонаря (RCL) 3S3P

Драйвер светодиода для заднего комбинированного фонаря (RCL) с использованием MAX16823 и внешних BJT.

Эталонный проект сильноточного источника питания с измерением тока без потерь с использованием MAX5060

В настоящее время элементы обработки данных требуют более высоких токов от источника питания для достижения…

Как использовать контроллер токового режима MAX15005 в качестве Цепь наддува для условий холодного пуска двигателя автомобиля

Приложение Boost для повышения напряжения аккумуляторной батареи при холодном пуске для автомобильных приложений.

MAXREFDES1238: Масштабируемое, одновходовое, 6-выходное, решение по питанию для платформы Versal ACAP

В этой конструкции один вход 12 В питает цепь

MAXREFDES175#: Удаленный фантомный источник питания BeagleBone Black Cape

Полноценный автомобильный высоковольтный 8-канальный удаленный источник питания BeagleBone Black cape reference de…

MAXREFDES1194: преобразователь постоянного тока в постоянный без оптообратного хода с пятью выходами, использующий MAX17690

MAXREFDES1194 — это источник питания постоянного тока в постоянный без оптообратно. .. -Layer Board, 3,3 В/2,5 А, синхронный понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный с использованием MAX17244

MAXREFDES1200 демонстрирует, как построить недорогой понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный с использованием пони…

MAXREFDES1131: 0,72 В/ Источник питания 12 А для Xilinx Ultrascale+ FPGA

MAXREFDES1131 обеспечивает внутреннее напряжение ядра (VCCINT) для Xilinx Ultrascale+ FPGA. Это…

MAXREFDES32#: 2-канальный аналоговый ввод/аналоговый вывод с обратной связью DC-DC

MAXREFDES32# Эталонный проект подсистемы представляет собой высокоскоростную, высокоточную, 16-разрядную, 2-канальную одновременную…

MAXREFDES71#: 2-канальный аналоговый вход/аналоговый выход с питанием от трансформатора

Эталонный проект подсистемы MAXREFDES71# представляет собой высокоскоростную, высокоточную, 16-разрядную, 2-канальную одновременную…

Palo Verde (MAXREFDES33#): понижающий преобразователь

Конструкция подсистемы Palo Verde (MAXREFDES33#) отличается высокоэффективным синхронным ко. ..

Рубашка Fit 1 для мониторинга показателей жизнедеятельности

Рекомендации по компоновке преобразователей постоянного тока MAX16974/MAX16975/MAX16976

Оптимизация компоновки высокопроизводительных преобразователей постоянного тока MAX16974/MAX16975/MAX16976 , стандарт…

Управление диммированием с прерыванием питания повышает эффективность драйвера светодиодов и сводит пусковые токи к минимуму

Эталонный дизайн драйвера светодиодов управляет одной цепочкой светодиодов с прямым напряжением до 60 В и позволяет…

Добавление трех мощных МОП-транзисторов позволяет сделать один шаг -Down Converter Drive RGB LEDs in Projectors

Эталонный проект (RD) для маломощных проекторов RGB светодиодов высокой яркости (HB) с до 10…

Эталонный проект для высоковольтного, высоковольтного Понижающий регулятор выходного тока на MAX15046

В этом эталонном проекте представлена ​​схема для использования понижающего контроллера источника питания для. .. , и MAX16834 EV (оценка…

Драйвер светодиодной подсветки Boost Backlight

Драйвер подсветки светодиодного дисплея, использующий импульсный импульсный источник питания и линейные стоки тока для…

Эталонный проект драйвера светодиода сигнальной лампы

Линейный драйвер светодиодов для 6 цепочек по 4 светодиода с током 350 мА на цепочку. Использует MAX16836.

Эталонный проект автономного драйвера светодиодов

Драйвер на 27 светодиодов, предназначенный для работы непосредственно от входа 400 В постоянного тока.

Эталонный проект драйвера светодиода заднего комбинированного фонаря (RCL) 3S3P

Драйвер светодиода для заднего комбинированного фонаря (RCL) с использованием MAX16823 и внешних BJT.

Эталонный проект сильноточного источника питания с измерением тока без потерь с использованием MAX5060

В наши дни элементы обработки данных требуют более высоких токов от источника питания для достижения… напряжение аккумуляторной батареи при холодном пуске для автомобильных приложений…

Регулируемый источник питания постоянного тока с использованием последовательного регулятора напряжения | Мини проекты | Учебник по электронике |

Home > мини-проекты > регулируемый источник питания постоянного тока с последовательным регулятором напряжения

Предыдущий

Следующий

Регулируемая система электропитания с использованием

Регулятор напряжения серии

Линейное регулирование – это способность поддерживать постоянное выходное напряжение уровень на выходном канале источника питания, несмотря на изменения в уровень входного напряжения. Цепь регулирования линии является важным компонентом в блоке питания для устройств, требующих понижения напряжения сети переменного тока Напряжение. Регуляторы напряжения, используемые для той же цели, имеют свои особенности. приложения в Адаптеры, Компьютеры и Генераторы. В этой работе мы продемонстрировать свою работу, используя 9Регулятор напряжения серии 0650 .

я ВВЕДЕНИЕ

Необходимость в регулируемом источнике питания ?

Плохая регулировка, поскольку выходное напряжение не является постоянным при изменении нагрузки.

Выходное напряжение постоянного тока зависит от изменений входного напряжения.

Нагрузка может иметь чувствительные к току устройства, которые могут быть повреждены из-за нерегулируемое напряжение.

Выходное напряжение постоянного тока зависит от температуры.

Блок-схема регулируемой мощности Поставка

Трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор являются основными компоненты любого регулируемого источника питания

Понижающий трансформатор А используется для понижения заданного напряжения до желаемого ценность. Выходная величина трансформатора должна быть в диапазоне который совместим с входным напряжением регулятора .

А Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный путем позволяя току течь через него только в одном направлении.

Полупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель могут быть использовал. Здесь используется мостовой выпрямитель, так как он подходит для высоких применения напряжения.


Он имеет два последовательно включенных диода на каждом пути проводимости, максимальный обратный напряжение равномерно распределяется между двумя диодами. Таким образом, у него меньше рейтинг PIV на диод.

Ток в первичной и вторичной обмотках питающего трансформатора потоки для полного цикла и, следовательно, для заданной выходной мощности мощность можно использовать трансформатор небольших размеров по сравнению с трансформатором в двухполупериодный выпрямитель.

Выход выпрямителя имеет пульсирующий характер, он содержит большие пульсации составные части. Эти компоненты пульсации фильтруются путем передачи выходного сигнала через фильтр . Фильтрация обычно выполняется Шунтирование нагрузки конденсатором. Несколько часто используемых схем фильтров 1) Серийный индукторный фильтр

2) Шунтирующий конденсаторный фильтр

3) ЖК-фильтр

4) CLC или Пи-фильтр

Принцип работы шунтирующего конденсаторного фильтра заключается в том, что конденсатор накапливает энергию при зарядке и отдает энергию в нагрузку во время разрядка. Этот процесс уменьшает компоненты пульсаций до значительная степень.

Как правило, во входном напряжении источника наблюдаются колебания. Ан резкие изменения выходного напряжения могут повредить чувствительные к току устройства под нагрузкой. Таким образом, используется регулятор напряжения . поддерживать постоянный уровень выходного напряжения , несмотря на изменения напряжения источника. Регуляторы напряжения также могут включать дополнительные цепи для защиты от коротких замыканий и защита от перенапряжения.

Регуляторы напряжения можно разделить на две категории: Электромеханические и электронные устройства Регуляторы . Все электронные регуляторы напряжения иметь один стабилитрон в качестве источника стабильного напряжения для Ссылка.

Регуляторы напряжения, управляемые Зенером может иметь транзистор последовательно со стабилитроном или параллельно со стабилитроном.

Регулятор напряжения на дискретных транзисторах имеет элемент управления и элемент обратной связи, которые помогают для поддержания стабильности выходного напряжения.


Здесь мы обсуждаем регулятор напряжения на дискретных транзисторах.

БЛОК-СХЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Схема выборки собирает выборку выходного напряжения и использует это как сигнал обратной связи к цепи компаратора.

Другим входом схемы компаратора является опорное напряжение.

Регуляторы напряжения обычно используют стабилитрон для обеспечения постоянного источника напряжения. Напряжение ошибки формируется на выходе блок компаратора, управляющий током нагрузки.

РАБОТА РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Компонент

Значение

Р1

930 Ом

Р2

1,57 кОм

Р3

1,35 кОм

Р4

1 кОм

Д1

I= 20 мА, В = 15 В

Тр2 (2Н 930)

IC

макс=10 мА,

Вс

макс=45В

Таблица компонентов


Tr1 является последовательным управляющим элементом. Это силовой транзистор, установленный на значительный радиатор, чтобы справиться с необходимым рассеиванием мощности.

Стабильное опорное напряжение обеспечивается резисторами R4 и D1. нерегулируемое входное напряжение. Tr2 — усилитель ошибки, и его коэффициент усиления равен устанавливается номиналом нагрузочного резистора R3. Tr2 сравнивает долю выходное напряжение V F , возвращаемое с делителя выходного потенциала R1/R2 со стабильным опорным напряжением V Z на стабилитроне диод Д1.

Мы можем записать уравнение выходного напряжения как Vout = (Vz + V BE2 ) + (Vout — V F )

куда,

Vz — напряжение на диоде D1.

V BE2 — напряжение базового эмиттера для Tr2.

V F — напряжение обратной связи, полученное от потенциометра Vr1.

Следовательно, Vz + V BE2 — это напряжение на резисторе R2 и нижняя часть Vr1

а Vout — V F — напряжение на резисторе R1 и верхней части вр1.

Если напряжение обратной связи V F изменяется путем регулировки Vr1 потенциометр, разница между V F и Vz изменятся. Это приведет к изменению напряжения ошибки, управляющего Tr1, и изменение выходного напряжения Vвых. Регулирующее действие Цепь определяется напряжением на переходе база-эмиттер. Тр2, т.е. разница между V F и Vz.

Если V OUT имеет тенденцию к увеличению, то V F — V Z также увеличивается. Это увеличивает ток коллектора Tr2 и, таким образом, увеличивает падение потенциала на R3, уменьшая базу напряжение и, следовательно, напряжение базы/эмиттера Tr1, уменьшая проводимость Tr1, что уменьшает ток, протекающий в нагрузку.

Таким образом, выходное напряжение Vout уменьшается до тех пор, пока не будет достигнут баланс. достигается, так как часть обратной связи (V F ) Vout также сокращение. Общий эффект заключается в том, что выход поддерживается на уровне уровень, который зависит от доли обратной связи, заданной переменной резистор (часть R1/R2).

Если выходное напряжение имеет тенденцию к снижению, то и V F тоже. Напряжение база/эмиттер Tr2 снижается из-за стабильного V Z на эмиттере. Tr2 проводит меньше и ток через Резистор R3 падает, уменьшая разность потенциалов на нем. Базовое напряжение Tr1 возрастает и увеличивает проводимость управляющего транзистора. Этот увеличивает выходной ток и V OUT до V F еще раз на правильном уровне.


ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ КОНСТРУКЦИИ

Спроектировать регулируемый источник питания для обеспечения выходного напряжения 25В. от источника переменного тока 50В, частотой 50Гц. Ток нагрузки питания I(L) < 1А.

РАСЧЕТЫ

(индексы 1 и 2 соответствуют параметрам Transistor1 и 2)

Стабилитрон обеспечивает Vr = 15 В при Iz = 20 мА I C2 = I E2 = 10 мА

Транзистор Q2 может обеспечить ток коллектора 10 мА. Для этого транзистор, указанный производителем I Cmax = 10 мА и V CE max= 45 В

При I C2 = 10 мА были измерены следующие параметры

h fE2 =220, h fe2 = 200, h ie2 = 800

I D = 10 мА

R 4 = (Vo-Vr)/ I D = (25-15)/10 = 1К

I B2 = I C2 FE2 = 10 мА/220 = 45 мкА

V 2 = V BE2 + V r = 15,7V0

R1 = Vo-V2/ I 1 = 930 Ом

R2 = V2/ I 1 = 1,570 кОм

Транзистор Q1 измеряем при I C1 = 1А ч fE1 =125 , h fe1 = 100 , h ie1 = 20

Таким образом, мы имеем

Я В1 =( Я Д + I 1 + I L )/ч fE1 = (1000+10+10)/125 = 8 мА

Ток I через резистор R3 равен I = I B1 + I C2 = 8+10 =18 мА.

Значение R3, соответствующее Vi= 45 и I L = 1A, равно данный

R3 = (Vi-(V BE1 +Vo))/I = (50-25,7)/18 x e-3 = 1,350 кОм

Схема смоделирована на NG-spice с использованием заданных значений параметры и следующие наблюдения сделаны


МУЛЬТИСИМ КОНТУР

ВЫВОДЫ

Цепь успешно моделируется в Ngspice, и мы получаем плавный постоянный ток. выходное напряжение.

Деление потенциала можно сделать переменным с помощью потенциометра VR1. и мы можем настроить выходное напряжение на требуемое значение.

Делитель потенциала уменьшает усиление контура обратной связи и, таким образом, уменьшает производительность регулирования. Как правило, для этого достаточно контурного усиления. не быть серьезной проблемой, за исключением случаев, когда очень небольшая часть вывод является выборочным.

Предыдущий

Следующий

Использование импульсного регулятора в сравнении с линейным регулятором для преобразования постоянного тока в постоянный

Ключевые выводы

  • Линейные стабилизаторы — это более простые регуляторы, которые понижают входное напряжение. Цель состоит в том, чтобы установить выход на определенное напряжение постоянного тока.

  • Импульсные регуляторы

    обеспечивают гораздо более высокий КПД, но они могут быть более сложными и создавать помехи при переключении.

  • Два типа стабилизаторов можно комбинировать для обеспечения стабильной выходной мощности при требуемом напряжении и токе.

Эта плата управления двигателем могла бы выиграть от импульсного регулятора вместо линейного регулятора.

Когда большинство разработчиков говорят о регулировании мощности и преобразовании постоянного тока, они сосредотачиваются на эффективности и говорят об импульсных стабилизаторах. Когда импульсный регулятор сравнивается с линейным регулятором, это имеет смысл; для низкоуровневых цепей доступны высокоэффективные импульсные стабилизаторы в виде интегральных схем. Итак, как линейные регуляторы вписываются в ландшафт преобразования постоянного тока в постоянный и как они вам нужны для вашей стратегии регулирования мощности?

В общем, выбор между импульсным регулятором и линейным регулятором или комбинацией каскадных регуляторов зависит от характера нерегулируемого источника. Если вы спроектируете регулятор мощности специально для работы с вашим источником питания, вы сможете уменьшить количество компонентов и сложность системы. Вот как каждый тип регулятора играет роль в преобразовании постоянного тока и как вы можете разработать схемы для работы с нерегулируемыми источниками питания.

Импульсные регуляторы и линейные регуляторы в преобразовании мощности

Импульсные регуляторы и линейные регуляторы используются в различных системах, и несколько регуляторов могут быть соединены каскадом (т. е. последовательно). После преобразования в высокое постоянное напряжение обычно используется другой импульсный регулятор/VRM, чтобы обеспечить желаемое выходное напряжение для определенного блока схемы. Кроме того, вы можете обеспечить стабильный выходной сигнал с некоторым запасом по мощности, используя линейный регулятор на выходном каскаде. Это типичное место для установки регулятора с малым падением напряжения.

Этот тип стратегии регулирования, при котором несколько регуляторов размещаются последовательно, довольно распространен и дает несколько преимуществ по сравнению с одним регулятором. Блок-схема, показывающая этот пример стратегии, показана ниже.

Пример стратегии регулирования мощности и преобразования постоянного тока с импульсным регулятором в сравнении со схемами линейного регулятора.

Адаптация к источникам переменного тока

Описанная выше стратегия предназначена для преобразования нерегулируемого постоянного тока в регулируемый постоянный ток, но ее также можно использовать с линейным входом переменного тока. Для этого достаточно поставить двухполупериодный диодный мост на вход первого импульсного преобразователя.

Импульсные преобразователи могут вызывать гармонические искажения нерегулируемого входного переменного тока, что снижает общую эффективность регулятора. Поэтому схема коррекции коэффициента мощности (PFC) используется для сглаживания всплесков переменного тока и придания входному переменному току синусоидальной формы с некоторой пульсацией. Использование цепей PFC требуется в соответствии с европейскими директивами по электромагнитной совместимости и помогает снизить избыточное потребление энергии от сети.

Устройство преобразователя

Первый каскад преобразователя на приведенной выше схеме обычно представляет собой импульсный стабилизатор. Это используется, потому что преобразователь обычно должен понизить сигнал высокого напряжения до среднего или низкого уровня напряжения. Преобразователь также должен быть сконфигурирован с высоким значением PSRR, чтобы обеспечить максимальное подавление шума/пульсаций в соответствующем диапазоне частот.

Выходной преобразователь в приведенной выше стратегии может быть импульсным регулятором или линейным регулятором, в зависимости от точных требований к мощности, любого механизма управления в первой ступени преобразователя и поведения нерегулируемого источника.

Что касается шума пульсаций, линейные регуляторы, как правило, обеспечивают подавление пульсаций в более широком диапазоне частот, что делает их полезными для подавления широкополосного шума, например, от вышестоящего регулятора. Это одна из причин, по которой линейный регулятор часто используется на выходе в приведенной выше стратегии.

Тип линейного регулятора, обычно используемый на выходе, представляет собой регулятор LDO. Эти регуляторы используют операционный усилитель для установки выходного сигнала регулятора на желаемый уровень, пока входное напряжение превышает запас для регулятора. Импульсный стабилизатор также можно использовать на выходе, опять же в зависимости от необходимого понижающего уровня, а также от того, будет ли сигнал, поступающий на конечный регулятор, изменяться и включает ли он схему управления.

Типовая схема регулятора LDO. Эту схему можно использовать на выходном каскаде регулятора мощности для компенсации падения уровня входной мощности.

Сравнение импульсного регулятора и линейного регулятора

Поскольку первый преобразователь обычно обеспечивает большое понижение входного напряжения, на этом этапе лучше всего использовать импульсный стабилизатор. Это связано с тем, что импульсный регулятор очень эффективен, как показано в таблице ниже. Три распространенные топологии импульсных стабилизаторов: понижающий (понижающий), повышающий (повышающий) или повышающий (настраиваемый путем настройки рабочего цикла ШИМ-сигнала). Как упоминалось выше, последней ступенью регулятора может быть линейный регулятор или регулятор LDO.

 

Линейный регулятор

Импульсный регулятор

Эффективность

Низкий (обычно от 60% до 70%)

Высокий (обычно 95%)

Метод управления

Пассивный или активный операционный усилитель

ШИМ-сигнал

Полярность

То же, что и входное напряжение

Реверсивный

Масштабирование

Понижающий

Повышающий или понижающий

Макс. выход напряжения

Низкий

От умеренного до высокого

PSRR

Широкополосный, до ~70 дБ в зависимости от частоты

от ~50 до 100 дБ, в зависимости от частоты

Шум

Низкочастотный шум, соответствующий пульсациям на входе

— шум 10-1000 кГц из-за ШИМ-сигнала и переключения.

— Пульсация на выходе.

На приведенной ниже блок-схеме показана типичная стратегия регулирования мощности, когда LDO используется на выходе силового преобразователя. Импульсные преобразователи понижают нерегулируемый вход и подавляют низкочастотные пульсации. Второй импульсный преобразователь будет выдавать напряжение чуть выше запаса LDO, а LDO выдаст желаемый уровень напряжения.

Типовая схема регулятора LDO. Эту схему можно использовать на выходном каскаде регулятора мощности для компенсации падения уровня входной мощности.

Цепь обратной связи на втором регуляторе может компенсировать любые изменения уровня входного напряжения выше по потоку. В этом случае, когда выходное напряжение падает ниже выбранного уровня, цепь обратной связи увеличивает рабочий цикл ШИМ во втором стабилизаторе, что компенсирует любое снижение напряжения на выходе регулятора. Это обычное дело, когда нерегулируемым источником может быть батарея, электромеханический инвертор или другой источник, входной сигнал которого варьируется в большом диапазоне.

Независимо от того, проектируете ли вы силовой преобразователь из отдельных компонентов или с использованием нескольких ИС, вам следует использовать проверенные модели компонентов в программном обеспечении для проектирования схем.

Эти модели позволяют моделировать вашу новую систему непосредственно из схемы с помощью SPICE-эквивалентных моделей компонентов. Это дает вам гораздо более точное представление о том, как ваша система обеспечивает преобразование энергии, а также способ увидеть пульсации на выходе обоих типов регуляторов. Вы можете легко создавать несколько ступеней регулятора в виде иерархических схем и моделировать всю систему или отдельные подсхемы регулятора.

Когда вы проектируете систему преобразования энергии и взвешиваете использование импульсного стабилизатора в сравнении со схемой линейного регулятора, вы можете проектировать свои схемы и моделировать свою систему с помощью лучшего программного обеспечения для проектирования и анализа печатных плат. Функции внешнего проектирования от Cadence интегрируются с мощным симулятором PSpice, чтобы создать идеальную систему для проектирования и моделирования энергосистем. После того, как вы создали компоновку и готовы исследовать шумовое и тепловое поведение, вы можете использовать набор инструментов Cadence для анализа точек SI/PI для проверки и моделирования после компоновки. У вас будут все функции, необходимые для разработки стабильных систем силовой электроники.

Если вы хотите узнать больше о том, как у Cadence есть решение для вас, обратитесь к нам и нашей команде экспертов.

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на LinkedIn Посетить сайт Больше контента от Cadence PCB Solutions