Регулятор напруги на польовому транзисторі та компараторі. Фазовий регулятор потужності на ключовому польовому транзисторі

Тобто типовий тиристорний регулятор на максимальну потужність навантаження більше 100W не може добре регулювати потужність малопотужного навантаження, що споживає одиниці та частки ват. Ключові польові транзистори відрізняються тим, що фізично робота їх каналу дуже нагадує роботу звичайного механічного вимикача, - у повністю відкритому стані їх опір дуже мало і становить частки Ом, а в закритому стані струм витоку складає мікроампери.

І це практично не залежить від величини напруги на каналі. Тобто саме як механічний вимикач. Саме тому ключовий каскад на ключовому польовому транзисторі може комутувати навантаження потужністю від одиниць і часток ват, до максимально допустимого струму значення.

Наприклад, популярний польовий транзистор 1RF840 без радіатора, працюючи в ключовому режимі, може комутувати потужність практично від нуля до 400W. Крім того ключовий польовий транзистор має дуже низький струм затвора, тому для управління потрібна дуже низька статична потужність. Правда це затьмарюється відносно великою ємністю затвора, тому в перший момент включення струм затвора може виявитися досить великим (струм на заряд ємності затвора). З цим борються включенням послідовно затвору струмообмежувача.

Навантаження живиться пульсуючим напругою, оскільки підключена через діодний міст VD5-VD8. Для живлення електронагрівального приладу (паяльника, лампи розжарювання) це підходить. Так як у пульсуючого струму негативна напівхвиля «вивернута» вгору, виходять пульсації з частотою 100 Гц Але вони позитивні, тобто графік зміни від нуля до позитивного амплітудного значення напруги. Тому регулювання можливе від 0% до 100%.

Величина максимальної потужностінавантаження у цій схемі обмежена не стільки максимальним струмомвідкритого каналу VT1 (це 30А), що максимальним прямим струмом діодів випрямного мосту VD5-VD8. При використанні діодів КД209 схема може працювати із навантаженням потужністю до 100W. Якщо потрібно працювати з більш потужним навантаженням (до 400W), потрібно використовувати більш потужні діоди, наприклад, КД226Г, Д.

На інверторах мікросхеми D1 виконаний формувач керуючих імпульсів, які відкривають транзистор VT1 у певній фазі напівхвилі. Елементи D1.1 та D1.2 утворюють тригер Шмітта, а інші елементи D1.3-D1.6 утворюють потужний вихідний інвертор. Потужити вихід довелося щоб компенсувати проблеми викликані стрибком струму на заряд ємності затвора VT1 в момент його включення.

Система низьковольтного живлення мікросхеми за допомогою діода VD2 розділена на дві частини, - власне живильну частину, що створює постійну напругу між висновками 7 і 14 мікросхеми, і частина являє собою датчик фази напруги. Працює це в такий спосіб. Мережевий напруга випрямляється мостом VD5-VD8, потім надходить на параметричний стабілізатор на резисторі R6 і стабілітроні VD9.

ФАЗОВИЙ РЕГУЛЯТОР ПОТУЖНОСТІ НА КЛЮЧОВОМУ ПОЛЬОВОМУ ТРАНЗИСТОРІ понічного резистора, що знижує швидкодію ключа, так як утворюється RC-ланцюг складається з цього опору і ємності затвора, або вихід схеми управління роблять більш потужним.

Зазвичай фазові регулятори потужності змінного струму будуються з урахуванням тиристора чи симистора. Ці схеми вже давно стали типовими та повторені багаторазово як радіоаматорами, так і в масштабі виробництва. Але тиристорним і симісторним регуляторам, як і ключам, завжди був властивий один важливий недолік, обмеження мінімальної потужності навантаження. Тобто типовий тиристорний регулятор на максимальну потужність навантаження більше 100W не може добре регулювати потужність малопотужного навантаження, що споживає одиниці та частки ват. Ключові польові транзистори відрізняються тим, що фізично робота їх каналу дуже нагадує роботу звичайного механічного вимикача, в повністю відкритому стані їх опір дуже мало і становить частки Ом, а в закритому стані струм витоку становить мікроампери. І це практично не залежить від величини напруги на каналі. Тобто саме як механічний вимикач. Саме тому ключовий каскад на ключовому польовому транзисторі може комутувати навантаження потужністю від одиниць і часток ват, до максимально допустимого струму значення. Наприклад, популярний польовий транзистор IRF840 без радіатора, працюючи в ключовому режимі, може комутувати потужність практично від нуля до 400W. Крім того ключовий польовий транзистор має дуже низький струм затвора, тому для управління потрібна дуже низька статична потужність.

Правда це затьмарюється відносно великою ємністю затвора, тому в перший момент включення струм затвора може виявитися досить великим (струм на заряд ємності затвора). З цим борються включенням послідовно затвору струмоогра Схема регулятора потужності показана на малюнку. Навантаження живиться пульсуючим напругою, оскільки підключена через діодний міст VD5-VD8. Для живлення електронагрівального приладу (паяльника, лампи розжарювання) це підходить. Так як у пульсуючого струму негативна напівхвиля «вивернута» вгору, виходять пульсації з частотою 100 Гц. Але вони позитивні, тобто графік зміни від нуля до амплітудного значення напруги. Тому регулювання можливе від 0% до 100%. Величина максимальної потужності навантаження в цій схемі обмежена не стільки максимальним струмом відкритого каналу VT1 (це ЗОА), скільки максимальним прямим струмом діодів випрямного мосту VD5-VD8.

При використанні діодів КД209 схема може працювати із навантаженням потужністю до 100W. Якщо потрібно працювати з більш потужним навантаженням (до 400W), потрібно використовувати більш потужні діоди, наприклад, КД226Г, Д.

Система низьковольтного живлення мікросхеми за допомогою діода VD2 розділена на дві частини, що живить частину,

Кілька днів тому придбав маленький дриль для свердління друкованих платТільки ось обертається вона, на жаль, з постійною частотою, а мені хотілося б регулювати обороти цього дриля.

Покопався в інтернеті, знайшов схему транзисторного регулятора напруги для веселого блоку живлення (Автор телеканал «Юність»)

Але -12 та +12 (якщо взяти ці висновки з комп'ютерного блоку живлення) у сумі дадуть 24В, а на виході нашого регулятора маємо лише 9В. Чи не порядок. Подумав я і вирішив підкинути в схему ще один стабілітрон «Д814Б», такий же як і в нашій схемі на 9В, і включити його послідовно, то загальна напруга стабілізації дорівнюватиме 18В. А цієї напруги цілком достатньо для нашого міні дриля.

І так, поїхали, нам знадобиться:
1 резистор 560 Ом
2 резистори на 1 кім
1 підстроювальний резистор на 10 Ком
1 транзистор МП42, можна і МП41 (я такий використав)
1 транзистор П213
2 стабілітрони «Д814Б»
Паяльні приладдя
Шматок текстоліту (у моєму випадку звичайний шматок пластмаси)
Провід
Плоскогубці
Кусачки

Для початку змінимо нашу схему, щоб Вам було зрозуміло і щоб самому не плутатися

Ось, тепер ми маємо схему за якою будемо збирати наш пристрій.

Коли у нас є схема і всі необхідні нам деталі – можна сміливо приступати до збирання

Беремо нашу пластмасу і робимо в ній дірочки для встановлення деталей

Далі встановлюємо деталі на наш шматок пластмаси (текстоліту)

Важливо! Транзистор П213 слід встановити на радіатор і в місці з радіатором вже встановлювати на схему. Провід краще зафіксувати стазу термоклеєм або епоксидкою, тому що я при установці примудрився відламати висновок емітера

Далі просовуємо дроти від П213 в дірочки на інший бік нашої конструкції

Після чого збираємо все за схемою, і ось що у нас виходить наприкінці

У цій статті наводиться опис двох важливих схемрегулятора заснованих на постійного струму, що реалізовані на базі операційного підсилювача К140УД6.

ШИМ регулятор напруги 12 вольт - опис

Особливістю даних схем є можливість застосувати фактично будь-які наявні операційні підсилювачі з напругою живлення на рівні 12 вольт, наприклад, або .

Змінюючи величину напруги на вході, що не інвертує, операційного підсилювача (висновок 3) можна змінювати величину вихідної напруги. Таким чином, ці схеми можна використовувати як регулятор струму і напруги, в димерах, а також як регулятор обертів двигуна постійного струму.

Схеми досить прості, складаються з простих та доступних радіокомпонентів і при правильному монтажі відразу починають працювати. Як керуючий ключ застосований потужний польовий n-канальний транзистор. Потужність польового транзистора, а так само площу радіатора, необхідно підібрати згідно струму споживання навантаження.

Для попередження пробою затвора польового транзистора, у разі використання ШІМ регулятора з напругою живлення 24 вольта, необхідно між затвором VT2 і колектором транзистора VT1 підключити опір величиною 1 кОм, а паралельно опору R7 підключити стабілітрон на 15 вольт.

Якщо потрібно змінювати напругу на навантаженні, один з контактів якої приєднаний до «маси» (таке зустрічається в автомобілі), то застосовується схема, в якій до плюсу джерела живлення приєднується стік n-канального польового транзистора, а навантаження підключається до його початку.

Бажано для створення умов, при якому відкриття польового транзистора відбуватиметься повною мірою, ланцюг управління затвором повинен містити вузол з підвищеною напругою близько 27-30 вольт. У цьому випадку напруга між витоком та затвором буде більше 15 Ст.

Якщо струм споживання навантаженням менше 10 ампер, то можна застосувати в ШІМ регуляторі потужні польові p-канальні транзистори.

У другій схемі ШИМ регулятор напруги 12 вольтзмінюється вид транзистора VT1, і навіть змінюється напрям обертання змінного резистора R1. Так у першого варіанта схеми зменшення напруги управління (ручка переміщається до «-» джерела живлення) викликає збільшення напруги на виході. У другого варіанта все на оборот.