Как сделать простейший регулятор для трансформатора 220 В своими руками
Регулятор используется для изменения переменного напряжения, подаваемого на лампы и иные бытовые устройства с малой и средней мощностью. Данная схема отлично подходит для регулировки мощности трансформатора.
Схема регулятора собрана на основе симистора, что обеспечивает заметно меньший уровень помех в питающей сети без применения дополнительного фильтра.
Основные достоинства устройства:- схемная простота;
- применение доступных в продаже электронных компонентов;
- не требует наладки.
Принципиальная схема регулятора
Регулятор включается последовательно с нагрузкой. Допустимо как прямое подключение нагрузки, так и применение промежуточного трансформатора для гальванической развязки и изменения выходного напряжения. Оба варианта показаны на рисунке.
Принципиальная схема устройства представлена ниже
Функции управляющего компонента с переменным сопротивлением, который задает ток через нагрузку и, соответственно, определяет напряжение на ней, задает симистор.
Изменение состояние симистора осуществляет динистор. Порог срабатывания динистора задается потенциометром, который включен в режиме переменного сопротивления. Предусмотрен также дополнительный защитный 10-килоомный резистор, который включен последовательно с потенциометром.
Используемые детали
В составе регулятора применяются:- симистор BTA41-600, цоколевка которого показана ниже на рисунке — http://alii.pub/5o284l
- динистор DB3 — http://alii.pub/5o28g9
- потенциометр 200 кОм — http://alii.pub/5o27v2
- неполярный конденсатор на 100 нФ — http://alii.pub/5n14g8
- постоянный резистор 10 кОм, 0,25 Вт — http://alii.pub/5h6ouv
Печатная плата
Печатная плата имеет квадратную форму со стороной около 20 мм и скругленными углами. Изготавливается из гетинакса с односторонним фольгированием, кромки облагораживаются напильником. Металлизация отверстий не требуется.
Топология платы показана на рисунке Диаметр контактных площадок составляет примерно 2,3 – 3 мм, расстояние между центрами площадок и диаметр отверстий должны соответствовать габаритам выводов симистора и потенциометра.
Сборка схемы и особенности монтажа
Функции несущей основы схемы выполняет печатная пата, на которую, начиная с симистора и потенциометра, напаиваются все пять компонентов, а затем опять же пайкой подключаются соединительные провода.
При установке постоянного резисторы и динистора следует оставить между ними небольшой зазор. При установке конденсатора длины выводов целесообразно выбирать таким образом, чтобы корпус элемента можно было отогнуть на сторону установки симистора и потенциометра.
Для удобства управления движок потенциометра ориентируют наружу.
Проверка регулятора в работе
Включаем регулятор в разрыв лампы накаливания 220 В.
Вполне приемлемая плавная регулировка яркости лампы достигнута.
Включаем к разрыв цепи трансформатора выжигателя.
Теперь мощность накала спирали выжигателя можно легко регулировать без лишних усилий.
Смотрите видео
Как на основе энергосберегающей лампы сделать диммер — https://sdelaysam-svoimirukami.
ru/6952-kak-na-osnove-jenergosberegajuschej-lampy-sdelat-dimmer.html
Мощный регулятор сетевого напряжения 220В
В последнее время в нашем быту все чаще применяются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких приборов управляют яркостью свечения ламп, температурой электронагревательных приборов, частотой вращения электродвигателей.
Подавляющее большинство регуляторов напряжения, собранных на тиристорах, обладают существенными недостатками, ограничивающими их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электролампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать совместно с нагрузкой индуктивного характера — электродвигателем, трансформатором.
Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор.
Принципиальная схема
Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает на нагрузку как с активным, так и индуктивным сопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркости свечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльника или электроплитки, скорости вращения электродвигателя вентилятора или дрели, напряжения на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в регулирующей цепи одного транзистора — не более 100 Вт.
Регулирующий элемент прибора — транзистор VT1. Диодный мост VD1…VD4 выпрямляет сетевое напряжение так, что к коллектору VT1 всегда приложено положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5…8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.
Рис. Принципиальная схема мощного регулятора сетевого напряжения 220В.
Переменный резистор R1 служит для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базы транзистора. Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базу напряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется к сети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки.
Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.
При этом выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его. Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.
Значение тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1.
Вращая движок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.
При крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора транзистор окажется полностью открыт и «доза» электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым и ток через нагрузку не потечет.
Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тирис-торным устройствам.
Конструкция и детали
Теперь перейдем к конструкции прибора. Диодные мостики, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на монтажной плате размером 55×35 мм, выполненной из фольгированного ге-тинакса или текстолита толщиной 1.
..2 мм (рис. 9.7).
В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В), КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные мосты: VD1…VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии Д7, Д226 или Д237.
Переменный резистор — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, МЛТ, ОМЛТ, С2-23. Оксидный конденсатор — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от телевизора «Юность» или любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5…8 В.
Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой. ХР1 — стандартная сетевая вилка, XS1 — розетка.
Все элементы регулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка для подключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной из боковых стенок корпуса.
С той же стороны сделано отверстие для сетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатор и монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3…5 мм.
Рис. Печаная плата мощного регулятора сетевого напряжения 220В.
Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразу после включения в сеть.
Рекомендации
Теперь несколько рекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство. Изменения в основном касаются увеличения выходной мощности регулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.
Если необходимо еще больше увеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующего элемента можно применить несколько параллельно включенных транзисторов, соединив их соответствующие выводы.
Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов.
Кроме того, диодный мост VD1…VD4 потребуется заменить на четыре более мощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 600 В и величину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.
Для этой цели подойдут приборы серий Д231…Д234, Д242, Д243, Д245 ..Д248. Необходимо будет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.
Источник: None.
Электрические трансформаторы и как они работают с регуляторами напряжения
Легко запутаться в конкретном применении каждой отдельной части генератора. Многие люди не уверены в том, что на самом деле делает конкретная часть машины; хорошим примером этого является применение электрических трансформаторов. Большинство электрических трансформаторов считаются статическими устройствами, поскольку они не имеют вращающихся или движущихся частей. Трансформаторы работают по принципу взаимной индукции, которую можно описать как создание электродвижущей силы в одной цепи за счет изменения тока в другой цепи.
Напряжение без нагрузки всегда будет немного выше, чем напряжение с полной нагрузкой, потому что ток нагрузки проходит через внутреннее сопротивление, создавая внутреннее падение напряжения, которое снижает выходное напряжение. Регулирование напряжения можно описать как разницу в процентах напряжения между полной нагрузкой и напряжением без нагрузки трансформатора. Оно должно быть как можно меньше, так как представляет потери мощности и неэффективность.
Базовые трансформаторы состоят из двух наборов катушек, эти обмотки служат индуктором для электрических трансформаторов. На первичную катушку подается переменное напряжение, в то время как вторичная катушка остается электрически изолированной от входа, оставаясь в непосредственной близости. Изменяющийся во времени магнитный поток создается переменным током, протекающим через первичную катушку. Часть этого магнитного потока воздействует на вторичную катушку и соединяется с ней, создавая на ней напряжение.
Автотрансформаторы представляют собой тип электрического трансформатора, который имеет установленное электрическое соединение между набором катушек внутри электрического трансформатора. Самым большим преимуществом автотрансформаторов является то, что они имеют гораздо большую мощность в мегавольтах по сравнению со стандартными силовыми трансформаторами.
Трансформаторы трехфазные состоят из трех муфт первичной и вторичной катушек. Все три вторичные обмотки смонтированы на одном железном сердечнике. Распространенной альтернативой для достижения тех же результатов является использование трех отдельных однофазных трансформаторов, соединенных между собой извне.
Существуют специальные конструкции электрических трансформаторов, созданные для облегчения, а в некоторых случаях и устранения существующих и возникающих проблем в системе.
Низкий процент указывает на стабильное вторичное напряжение, поскольку можно ожидать лучшего регулирования мощности.Похожие сообщения в блоге:
- Регулятор напряжения для генераторных систем и как они работают с электрическими трансформаторами
- Как генератор AVR может помочь защитить вашу систему
- Регуляторы напряжения генератора
Предыдущий
Автоматические переключатели резерва: мощность 24/7!
Основы регулирования напряжения трансформатора
Многие ошибочно принимают это за то, что трансформатор с 10-процентной регулировкой будет поддерживать выходное напряжение на уровне, не превышающем 10 % от номинального. Это просто не так. Давайте посмотрим, что такое регулирование напряжения трансформатора и чем оно вам полезно.
В любом понижающем трансформаторе вторичный ток вызывает падение напряжения на резистивных и реактивных компонентах вторичной обмотки трансформатора.
С другой стороны, первичный ток вызывает падение напряжения на резистивных и реактивных компонентах первичной обмотки трансформатора. Отсюда легко увидеть, что первичное напряжение будет меньше напряжения питания, а вторичное (выходное) будет меньше любого из них.
Предположим, к трансформатору не подключена нагрузка. В таком случае вторичный ток не течет. Без тока у вас нет падения напряжения на этих резистивных и реактивных компонентах вторичной обмотки трансформатора. Но случается другое. Без вторичного тока первичный ток падает до тока холостого хода, который почти равен нулю. Это означает, что падение напряжения на резистивных и реактивных компонентах первичной обмотки трансформатора становится очень небольшим. Каков чистый эффект? В отсутствие нагрузки напряжение на первичной обмотке почти равно напряжению питания, а вторичное напряжение почти равно напряжению питания, умноженному на отношение первичных обмоток к вторичным.
Можно предположить, что выходное напряжение трансформатора самое высокое на холостом ходу.
Регулировка напряжения трансформатора представляет собой процентное изменение выходного напряжения от холостого хода до полной нагрузки. А поскольку коэффициент мощности является определяющим фактором вторичного напряжения, коэффициент мощности влияет на регулирование напряжения. Это означает, что регулирование напряжения трансформатора является динамическим, зависящим от нагрузки числом. Числа, которые вы видите в данных паспортной таблички, являются фиксированными; количество первичных обмоток не изменится; количество вторичных обмоток не изменится и т. д. Но регулирование напряжения будет меняться в зависимости от изменения коэффициента мощности.
