Назначение
В публикации рассматривается схема и конструкция регулируемого источника переменного напряжения. Такой регулируемый источник переменного напряжения можно использовать вместо лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа). Примеры его использования самые разнообразные: регулирование величины переменного сетевого напряжения, например температуры жала паяльника, скорости вращения электродвигателя и т.д.
Особенность схемы – использование в качестве регулирующего элемента мощного биполярного составного транзистора, который выполняет функцию переменного резистора, включенного последовательно с нагрузкой.
Из преимуществ такой схемы можно выделить:
- отсутствие помех в электрическую сеть при работе;
- получение на выходе идеального синусоидального напряжения;
- малые габариты и небольшой вес;
- простоту схемы и дешевизну деталей.
Схема с лёгкостью регулирует напряжение как на активной, так и на реактивной нагрузке.
К недостаткам регулятора можно отнести выделение большого количества тепла регулирующим транзистором и проблему его отвода (при больших мощностях нагрузки).
Схема электрическая
Диодный выпрямитель VD1 обеспечивает протекание прямого тока через транзистор VT1 при любом полупериоде переменного напряжения сети. Трансформатор Т1 – маломощный (10…12 Вт) со вторичным напряжением 5...8 В. Данное напряжение выпрямляется VD2 и сглаживается конденсатором С1.
Изменяя сопротивление переменного резистора R1, мы тем самым регулируем базовый ток транзистора VT1, а следовательно, и его сопротивление в цепи переменного тока.
Сопротивление резистора R2, включенное в базу транзистора VT1 – токоограничивающее. Диод VD1 – защитный, для предотвращения попадание на базу VT1 напряжения отрицательной полярности.
Напряжение на выходе схемы контролируют мультиметром. Как видно из схемы, ток нагрузки (потребителя) зависит от величины управляющего напряжения на базе транзистора. Изменяя это напряжение, мы тем самым управляем током его коллектора, а следовательно, и величиной тока нагрузки.
В крайнем верхнем (по схеме) положении движка резистора R1 транзистор VT1 будет полностью открыт, и напряжение на нагрузке - максимальное. В крайнем нижнем положении движка транзистор закрыт, ток через нагрузку - минимальный, и напряжение на выходе регулятора равно нулю.
Конструкция и детали
Чертёж печатной платы для схемы показан ниже
В применённом на схеме транзисторе (BU931P) можно рассеять до 80 Вт при хорошем теплоотводе. Если возникнет необходимость увеличения мощности нагрузки, то потребуется замена регулирующего транзистора VT1 на другой с корпусом TO-3.
Можно включать несколько транзисторов в параллель, стараясь подбирать их с одинаковыми коэффициентами усиления. Из отечественных транзисторов подойдут: КТ856, КТ834, КТ847 в корпусах КТ-9 (TO-3).