Всем доброго, - представленный ниже регулятор может использоваться в качестве регулятора для ламп накаливания, нагревательных приборов, а так же для индуктивной нагрузки с малой реактивностью, - коллекторных электродвигателей и трансформаторов малой и средней мощности.
В основе устройства лежит микросхема NE555, на которой организован ШИ генератор, таймер вырабатывает прямоугольные импульсы с регулируемой скважностью от 0% до 100%. Сигнал ШИМ с выхода микросхемы поступает на драйвер полевого транзистора, последний нужен для надежного "ключевания" силового транзистора.
В цепь стока включен диодный мост, который в свою очередь подключается к бытовой сети последовательно с нагрузкой.
Когда к затвору подводится сигнал с нулевой скважностью, (очень короткие импульсы) транзистор открывается на очень короткие промежутки времени, при этом ток через транзистор минимален и соответственно, минимален ток в нагрузке.
По мере увеличения длины импульсов увеличивается и время в котором силовой ключ находится в полностью открытом состоянии, в эти промежутки его, транзистора, сопротивление крайне мало и зависит от примененного транзистора, что по закону Ома благотворно сказывается на нагреве транзистора, вернее на отсутствие такового, вместе с открытием транзистора - сопротивление диодного моста на входе так же, импульсно, снижается, а это заставляет протекать ток через нагрузку.
При полностью "выкрученном" потенциометре длина импульсов равна периоду , то есть, - транзистор практически все время открыт, в таком режиме через него течет ток почти без перерывов, а следовательно и ток нагрузки непрерывен.
При указанных на схеме номиналах, частота генерируемая МС едва ли превышает 1кГц, экспериментально установил, что уменьшение ёмкости конденсатора подключенного к ползунку потенциометра до 0,047мкФ поднимает частоту ШИМ до 3,5кГц, при этом форма импульсов практически не меняется и близка к прямоугольной.
Тестовый вариант собран на макетной плате.
Силовой транзистор IRF840, - питается устройство от однополупериодного выпрямителя, через гасящий резистор R6. Напряжение питания стабилизировано стабилитроном VD1.
В данном варианте гальванической развязки между слаботочной и силовой частями схемы нет - будьте бдительны, ибо в цепях устройство присутствует сетевое напряжение.
В тесте нагрузил устройство 200Вт лампой 230В~ При любой яркости лампы, транзистор холодный.
Так же проверял регулятор с индуктивной нагрузкой, если не считать едва слышимого "свиста" обмотки трансформатора то работает замечательно. При этом транзистор так же не нагревается.
Вот как выглядит форма напряжения на вторичной обмотке трансформатора нагруженного лампой накаливания.
Далее планирую эту схему оформит в корпусе вместе с таймером на час, для питания паяльника. Для чего оно надо? Все предельно просто, - частенько обнаруживаю утром включенный паяльник, - эту проблему решит таймер, а регулятор нужен по тому, что - напряжение в моей розетке в течении суток меняется от 200В до 260В, при 200, паяльник приходится включать в "обход" имеющегося тиристорного регулятора, а при 260 закручивать его в минимум, что не мешает перегреваться паяльнику, - нижний порог этого диммера высоковат.
Позже будет описание конструкции таймера, регулятора и "показометра" на одной плате и в "своем" корпусе, - как скоро, сказать не могу.
Всем спасибо и до новых встреч.