전력 조절기의 개선. 계획, 설명

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15년 넘게 저는 S. Lukashenko의 기사 "간섭을 일으키지 않는 전원 조정기"("Radio", 1987, No. 12, pp. 22, 23)의 기사에 설명된 장치를 사용하여 훈제 장 전기 히터. 일반적으로 좋은 디자인이지만 불행히도 결함이 없습니다.

첫째, 맥동 전류가 부하를 통해 흐르므로 활성 부하만 레귤레이터에서 전력을 공급받을 수 있습니다. 둘째, 스위치 SA1의 일부 위치에서 메인 전류의 홀수 반주기가 부하를 통해 흐르며 이는 네트워크에 포함된 유도 특성의 부하에 부정적인 영향을 미칩니다. 셋째, 장치의 신뢰성 부족이 드러났습니다. K176J1E5 칩이 여러 번 실패했습니다.

두 가지 이유가 있습니다. 권장되지 않는 공급 전압의 DD1.1 요소 입력에서 클록 주파수를 초과하는 전압(VD4 다이오드의 전압 강하에 의해)과 입력 회로의 "개방" 전원을 전환할 때 DD1.4 요소(핀 8) - 스위치 SA1의 가동 접점이 잠시 동안 이 결론은 공기 중에 "매달려" 있으며 이는 용납할 수 없습니다. 단점은 또한 조정기가 네트워크에 연결되어 있다는 표시가 부족하고 (네트워크 확장 케이블의 오작동으로 인해 여러 번 문제가 발생함) 다소 큰 자체 전류 소비를 포함합니다. VD5-VD8에서 상당한 전력이 소비됩니다. 다이오드 브리지 및 저항 R1. 마지막으로 부하 전력을 2kW로 제한하면 실제로 발생하는 많은 경우에 레귤레이터를 사용할 수 없습니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

이러한 단점을 제거하기 위해 계획이 재설계되었습니다(그림 1). 개선 된 장치의 전원 공급 장치는 밸러스트 커패시터 C1을 사용하여 무 변압기로 만들어지며 저항 R3은 장치가 네트워크에 연결될 때 발생하는 전류 펄스를 다이오드 브리지 VD2-VD5의 안전한 수준으로 제한합니다. 정류된 전압은 VD6 제너 다이오드의 파라메트릭 안정기에 의해 안정화됩니다. HL1 LED를 직렬로 켜면 전류 제한 저항과 저전력 전원 공급 장치의 출력 전류 몇 밀리암페어를 "절약"하면서 켜짐 표시를 도입할 수 있었습니다. 커패시터 C2 및 C3 - 필터링 (C2는 정류 전압의 저주파 구성 요소, C3 - 고주파 및 디지털 마이크로 회로 작동 중에 발생하는 전원 회로의 스위칭 노이즈를 제거합니다). 소비 전류를 줄임으로써(시제품 대비) 산화물 커패시터 C2의 용량을 줄였습니다.

저항 R1, R2 및 제너 다이오드 VD1에서 주파수가 50Hz 인 클럭 펄스 생성기가 만들어집니다 (주파수가 100Hz 인 프로토 타입과 달리). 이 회로를 통해 장치가 네트워크에서 분리될 때 커패시터 C1도 방전되어 장치의 전기적 안전성이 향상됩니다. 클록 펄스의 진폭은 공급 전압보다 거의 2V(HL1 LED의 전압 강하) 적습니다. DD.1 및 DD1.2 요소의 슈미트 트리거는 클록 펄스의 모양을 개선합니다(그림 2, 다이어그램 1).

파워 레귤레이터의 개선
그림. 2

디코더 DD2가 있는 이진 십진수 카운터는 클록 펄스의 가장자리에 의해 트리거되어 주전원 전압의 기간과 동일한 지속 시간으로 출력에서 양의 펄스를 생성하고 기간 동안 서로 상대적으로 이동합니다. 요소 DD1.3 및 DD1.4의 RS 트리거는 입력 펄스의 전면에 의해 트리거됩니다. 하이 레벨 카운터 DD0가 출력 2에 나타나면(그림 2, 다이어그램 2) RS 플립플롭이 전환되고 동일한 레벨이 출력에 나타납니다(그림 4). 이 경우 트랜지스터 VT1이 열리고 옵토 시미스터 U1의 방출 다이오드가 켜지고 전도 상태가됩니다. 결과적으로 역 병렬로 연결된 사이리스터 VS1 및 VS2가 차례로 열립니다. 첫 번째는 메인 전류의 양의 반파를 부하로 전달하고 두 번째는 음의 값을 전달합니다 (다이어그램 5). 사이리스터는 SA2 스위치의 가동 접점이 연결된 카운터 DD1의 출력에 하이 레벨이 나타날 때까지 열려 있습니다(예: 출력 3 - 다이어그램 3). 이 펄스의 가장자리에서 RS 플립플롭이 꺼지고 부하를 통과하는 전류가 중지됩니다. 저항 R6의 도입으로 "행잉" 입력이 있는 DD1.4 요소의 작동을 피할 수 있게 되었습니다.

사이리스터의 스위칭은 주전원 전압의 진폭이 10V를 초과하지 않고 간섭이 최소화되는 순간에 발생합니다. SA1 스위치가 "100%" 위치로 설정되면 RS 트리거가 전환되지 않고 사이리스터가 항상 열려 있고 전체 전력이 부하에서 해제됩니다.

스위치 SA1의 어느 위치에서나 짝수의 주전원 전류 반주기가 부하를 통과하며 이는 일정한 구성 요소의 출현을 배제합니다. 여기에 4개의 백투백 사이리스터를 사용함으로써 부하 전력을 가정용으로 충분한 1kW까지 증가시킬 수 있었습니다. 부하를 통한 교류의 흐름은 활성 부하뿐만 아니라 유도 부하도 XSXNUMX 소켓에 포함할 수 있게 했습니다. 예를 들어 강압 변압기를 사용하여 전기 와인 더, 벌집을 여는 벌 칼 등 저전압 부하의 전력을 조절합니다. (이전에는 부피가 크고 무거운 LATR을이 목적으로 사용해야했습니다), 팬을 장치에 연결하여 전기 모터의 속도를 조절하십시오 (전압을 공급할 때 가속되고 일시 정지 중에는 속도가 느려져 회전 속도가 감소합니다).

장치 제조에는 R3, VD1-VD1, C4 부품이 분해 된 인쇄 회로 기판이 사용되었습니다 (언급 된 기사의 그림 1).

새로 도입된 부품은 분해된 부품 대신 수직으로 설치된 20x55mm 크기의 범용 브레드보드 조각에 배치됩니다. 사이리스터 VS1, VS2는 냉각 표면적이 150cm2인 방열판에 장착됩니다. 다이오드 VD7 및 VD8은 터미널에 직접 납땜됩니다.

커패시터 C1은 필름 노이즈 억제기이며 73 미크론 용량과 정격 전압 17V로 직렬 연결된 두 개의 K0,47-630 커패시터로 교체할 수 있으며 저항 R1 및 R3은 MLT-0,5이고 나머지는 모든 유형입니다. .

옵토시미스터 작동 전류는 10mA를 초과해서는 안 되며 허용 스위칭 전압은 500V 이상이어야 합니다(MOC3052, MOC3053, MOC3062, MOC3063, MOC3082, MOC3083은 이러한 요구 사항을 충족함).

장치를 조정할 필요가 없습니다.

개선된 전력 조정기는 XNUMX년 이상 작동하고 있으며 그는 자신의 작업에 만족하고 있습니다.

저자: K. 모로즈

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