Регулятор тока и напряжения своими руками

Многие современные приборы имеют возможность регулировать свои параметры, в том числе значения тока и напряжения. За счет этого можно настроить любое устройство в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Для этих целей существует регулятор тока, выпускаемый в различных конфигурациях и конструкциях. Процесс регулировки может происходить как с постоянным, так и с переменным током.

Содержание

Регулятор тока и напряжения

Основными рабочими элементами регуляторов служат тиристоры, а также различные типы конденсаторов и резисторов. В высоковольтных устройствах дополнительно используются магнитные усилители. Модуляторы обеспечивают плавность регулировок, а специальные фильтры способствуют сглаживанию помех в цепи. В результате, электрический ток на выходе приобретает более высокую стабильность, чем на входе.

Регуляторы постоянного и переменного тока имеют свои особенности и отличаются основными параметрами и характеристиками.  Например, регулятор напряжения постоянного тока имеет более высокую проводимость, при минимальных потерях тепла. Основой прибора является тиристор диодного типа, обеспечивающий высокую подачу импульса за счет ускоренного преобразования напряжения. Резисторы, используемые в цепи, должны выдерживать значение сопротивления до 8 Ом. За счет этого снижаются тепловые потери, предохраняя модулятор от быстрого перегрева.

Регулятор постоянного тока может нормально функционировать при максимальной температуре 40^{С. Этот фактор следует обязательно учитывать в процессе эксплуатации. Полевые транзисторы располагаются следом за тиристорами, поскольку они пропускают ток лишь в одном направлении. За счет этого отрицательное сопротивление будет сохраняться на уровне, не превышающем 8 Ом.}

Основным отличием регулятора переменного тока является использование в его конструкции тиристоров исключительно триодного типа. Однако полевые транзисторы применяются такие же, как и в регуляторах постоянного тока. Конденсаторы, установленные в цепь, выполняют лишь стабилизирующие функции. Фильтры высокой частоты встречаются очень редко. Все проблемы, связанные с высокими температурами, решаются установкой импульсных преобразователей, расположенных следом за модуляторами. В регуляторах переменного тока, мощность которых не превышает 5 В, применяются фильтры с низкой частотой. Управление по катоду в таких приборах выполняется путем подавления входного напряжения.

Во время регулировок в сети должна быть обеспечена плавная стабилизация тока. При высоких нагрузках схема дополняется стабилитронами обратного направления. Для их соединения между собой используются транзисторы и дроссель. Таким образом, регулятор тока на транзисторе выполняет преобразование тока быстро и без потерь.

Следует отдельно остановиться на регуляторах тока, предназначенных для активных нагрузок. В схемах этих устройств используются тиристоры триодного типа, способные пропускать сигналы в обоих направлениях. Ток анода в цепи снижается в тот период, когда понижается и предельная частота данного устройства. Частота может колебаться в пределах, установленных для каждого прибора. От этого будет зависеть и максимальное выходное напряжение. Для обеспечения такого режима используются резисторы полевого типа и обычные конденсаторы, способные выдерживать сопротивление до 9 Ом.

Очень часто в таких регуляторах применяются импульсные стабилитроны, способные преодолевать высокую амплитуду электромагнитных колебаний. Иначе, в результате быстрого роста температуры транзисторов, они сразу же придут в нерабочее состояние.

Схема регулятора напряжения и тока

Прежде чем рассматривать схему регулятора напряжения, необходимо хотя-бы в общих чертах ознакомиться с принципом его работы. В качестве примера можно взять тиристорный регулятор напряжения, широко распространенный во многих схемах.

Основной деталью таких устройств, как регулятор сварочного тока является тиристор, который считается одним из мощных полупроводниковых устройств. Лучше всего он подходит для преобразователей энергии с высокой мощностью. Управление этим прибором имеет свою специфику: он открывается импульсом тока, а закрывается при падении тока почти до нулевой отметки, то есть ниже тока удержания. В связи с этим, тиристоры преимущественно используются для работы с переменным током.

Регулировать переменное напряжение с помощью тиристоров можно разными способами. Один из них основан на пропуске или запрете целых периодов или полупериодов на выход регулятора. В другом случае тиристор включается не в начале полупериода напряжения, а с небольшой задержкой. В это время напряжение на выходе будет нулевым, соответственно мощность не будет передаваться на выход. Во второй части полупериода тиристором уже будет проводиться ток и на выходе регулятора появится напряжение.

Время задержки известно еще и как угол открытия тиристора. Если он имеет нулевое значение, все входное напряжение будет попадать на выход, а падение напряжения на открытом тиристоре будет потеряно. Когда угол начинает увеличиваться, под действием тиристорного регулятора выходное напряжение будет снижаться. Следовательно, если угол, равен 90 электрическим градусам, на выходе будет лишь половина входного напряжения, если же угол составляет 180 градусов – выходное напряжение будет нулевым.

Принципы фазового регулирования позволяют создать не только регулятор тока и напряжения для зарядного устройства, но и схемы стабилизации, регулирования, а также плавного пуска. В последнем случае напряжение повышается постепенно, от нулевой отметки до максимального значения.

На основе физических свойств тиристоров была создана классическая схема регулятора тока. В случае применения охладителей для диодов и тиристора, полученный регулятор сможет отдавать в нагрузку до 10 А. Таким образом, при напряжении 220 вольт появляется возможность регулировки напряжения на нагрузке, мощностью 2,2 кВт.

Подобные устройства состоят всего из двух силовых компонентов – тиристора и диодного моста, рассчитанных на ток 10 А и напряжение 400 В. Диодный мост осуществляет превращение переменного напряжения в однополярное пульсирующее напряжение. Фазовая регулировка полупериодов выполняется с помощью тиристора.

Схема тиристорного регулятора сварочного тока

Принципы дуговой сварки известны всем, кто сталкивался со сварочными работами. Для получения сварочного соединения, требуется создать электрическую дугу. Она возникает в том момент, когда напряжение подается между сварочным электродом и свариваемым материалом. Под действием тока дуги металл расплавляется, образуя между торцами своеобразную расплавленную ванну. Когда шов остывает, обе металлические детали оказываются крепко соединенными между собой.

В нашей стране частота переменного тока составляет 50 Гц, фазное напряжение питания – 220 В. В каждом сварочном трансформаторе имеется две обмотки – первичная и вторичная. Напряжение вторичной обмотки трансформатора или вторичное напряжение составляет 70 В.

Сварка может проводиться в ручном или автоматическом режиме. В домашних условиях, когда создан регулятор тока и напряжения своими руками, сварочные работы выполняются ручным способом. Автоматическая сварка используется в промышленном производстве при больших объемах работ.

Ручная сварка имеет ряд параметров, подлежащих изменениям и регулировкам. Прежде всего, это касается силы сварочного тока и напряжения дуги. Кроме того, может изменяться скорость электрода, его марка и диаметр, а также количество проходов, требующихся на один шов. В связи с этим, большое значение имеет правильный выбор параметров и поддержание их оптимальных значений в течение всего сварочного процесса. Только таким образом можно обеспечить качественное сварное соединение.

Изменение силы тока при сварке может выполняться различными способами. Наиболее простой из них заключается в установке пассивных элементов во вторичной цепи. В этом случае используется последовательное включение в сварочную цепь резистора или дросселя. В результате, сила тока и напряжение дуги изменяется за счет сопротивления и вызванного им падения напряжения. Дополнительные резисторы позволяют смягчить вольтамперные характеристики источника питания. Они изготавливаются из нихромовой проволоки диаметром 5-10 мм. Данный способ чаще всего используется, когда требуется изготовить регулятор тока. Однако такая конструкция обладает небольшим диапазоном регулировок и сложностями перестройки параметров.

Следующий способ регулировок связан с переключением количества витков трансформаторных обмоток. За счет этого происходит изменение коэффициента трансформации. Данные регуляторы просты в изготовлении и эксплуатации, достаточно всего лишь сделать отводы при намотке витков. Для коммутации применяется переключатель, способный выдерживать большие значения тока и напряжения.

Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром

Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора

Диммер своими руками: устройство, принцип работы + как сделать диммер самому

Сварка медных проводов: технология, аппараты для сварки

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Топ лучших мультиметров

схемы на тиристоре, транзисторе, симисторе

Содержание

1. Принцип работы простого регулятора напряжения
2. Схемы регуляторов напряжения на 220в
3. Устройство для изменения напряжения на тиристоре
4. Регулятор напряжения на симисторе
5. Регулятор на микросхеме
6. Циклический регулятор
7. Регулятор тока
8. ШИМ-регулятор
9. Принципы сборки

В быту зачастую возникает необходимость регулировать напряжение питания потребителей переменного напряжения 220 вольт. Такая потребность может возникнуть, например, при регулировании яркости ламп накаливания или мощности электронагревательного прибора. Подобный прибор можно сделать самостоятельно.

Принцип работы простого регулятора напряжения

На заре электротехники инженеры пытались регулировать мощность нагрузки, изменяя напряжение на ней и ток в цепи посредством реостата. Реостат и нагрузка включались последовательно, образуя делитель напряжения. Чем больше сопротивление реостата, тем меньше напряжение на нагрузке, и наоборот.

Принцип регулирования напряжения и тока с помощью реостата

У такого принципа регулировки есть существенный недостаток. Через реостат идет полный ток нагрузки, на нем падает существенное напряжение, поэтому на нем бесполезно рассеивается значительная мощность.

Мнение эксперта

Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Задать вопрос

Другой неявный минус подобного способа – полный ток нагрузки идет через подвижный контакт. При его перемещении он может подгорать, что снижает надежность установки в целом.

По мере развития твердотельной электроники выяснилось, что регулирование с помощью мощных ключей более надежно и экономично. Ключ (в его качестве может выступать мощный симистор, транзистор, тиристор и т.п.) имеет два положения – включен и выключен. В первом случае на нем не падает напряжение, во втором – через него не идет ток. В обеих ситуациях на ключевом элементе мощность не рассеивается.

В реальном элементе потери мощности все же происходят, но они намного меньше, чем при реостатном способе.

При регулировке с помощью ключа изменение среднего напряжения происходит за счет изменения среднего времени включенного состояния коммутирующего элемента. Сделать это можно двумя способами:

• фазовым;
• циклическим.

В первом случае ограничение времени происходит внутри каждого периода. Ключ открывается в определенный момент времени после прохождения напряжения через ноль. Участок синусоиды от нуля до момента включения «вырезается», ток через нагрузку идет большее или меньшее время. Такой регулятор всегда будет понижающим- напряжение можно менять в пределах от 0% до 100%.

Принцип фазового регулирования

Этот способ относительно просто реализуется, он позволяет избежать мигания ламп накаливания при использовании регулятора в качестве диммера. Но у него есть существенный минус – ток потребления нагрузки становится резко несинусоидальным, отчего в питающей сети возникают помехи.

Циклический способ свободен от данного недостатка. Ключ включается и выключается в момент перехода сетевого напряжения через ноль, за счет чего в течение одного или нескольких полупериодов нагрузка оказывается обесточенной. Среднее значение напряжения и тока зависит от количества пропущенных полупериодов.

Минусом данного метода является наличие больших пауз между подачами питания. Это может привести, например, к заметному миганию ламп накаливания, поэтому такой способ применим только к устройствам, обладающим большой тепловой инерцией (электроплиткам, паяльникам и т. п.).

Циклический способ управления напряжением

В цепях постоянного напряжения удобно использовать метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ). При этом напряжение источника остается стабильным, а нагрузка запитывается импульсами, следующими с одинаковой частотой и амплитудой, но разной ширины. В зависимости от ширины импульсов меняется среднее напряжение (а значит, и средний ток) на нагрузке. Такой метод применяют, например, для управления яркостью свечения светодиодов.

Принцип широтно-импульсной модуляции

В большинстве случаев ШИМ применяют в низковольтных устройствах. Но этот способ применим и для построения устройств на 220 вольт – в них сетевое напряжение сначала выпрямляется, затем «нарезается» на импульсы. ШИМ-регуляторы также не генерируют помехи в питающую сеть. Для работы в качестве ключа тиристоры в цепях постоянного тока непригодны – их сложно выключить. Поэтому для коммутации в схемах ШИМ обычно применяют транзисторы.

Схемы регуляторов напряжения на 220в

Устройства, регулирующие напряжение на нагрузке, можно построить на разной элементной базе и на различных принципах. От этого будет зависеть их область применения.

Устройство для изменения напряжения на тиристоре

Несложный регулятор напряжения на нагрузке можно выполнить на базе тиристора КУ202Н или другого подходящего по току и напряжению. Устройство работает по фазовому принципу. Как только конденсатор заряжается до уровня, необходимого для открытия тиристора, ключ открывается и ток идет в нагрузку. Цепочка резисторов R1 и R2 определяет время заряда конденсатора С1. Чем позже он заряжается до уровня, тем большая часть синусоиды «вырезается», тем меньше среднее напряжение на нагрузке.

В момент перехода напряжения через ноль тиристор закрывается, и в следующем полупериоде цикл повторяется.

В качестве нагрузки можно использовать паяльник, электрическую лампочку накаливания, электроплитку, прочую инерционную нагрузку с небольшой реактивной составляющей. Если полный диапазон управления (от 0% до 100%) не нужен, можно применить конденсатор с меньшей ёмкостью (например, 0,1 мкФ).

Регулятор напряжения на тиристоре

Для диммирования LED-светильников это устройство непригодно. Светодиодные осветительные приборы оснащаются драйверами, задача которых – поддерживать ток через светоизлучающие элементы стабильным, независимо от напряжения на входе. То есть, они выполняют задачу, противоположную действию регулятора напряжения.

Регулятор напряжения на симисторе

Более мощный прибор с меньшим количеством деталей можно построить на симисторе. В отличие от тиристора, этот ключевой элемент работает в цепях переменного тока, и ему не нужен выпрямительный мост.

Устройство для регулирования мощности на симисторе

Принцип действия прибора — такой же, как у предыдущего устройства. Момент открывания симистора зависит от скорости зарядки конденсатора С1. Динистор VS1 формирует импульсы для открывания ключевого элемента. В устройстве можно применить, кроме указанных, любой динистор с напряжением открывания 20..35 вольт (НТ32, НТ35 и др. ), симистор BT131-600, Z0103MN5AA4 или отечественный КУ 208. Но он должен быть с запасом рассчитан на полный ток нагрузки.

Регулятор на микросхеме

Регулятор мощности на КР1182ПМ1

Самодельный фазовый регулятор можно создать и на специализированной микросхеме КР1182ПМ1. Интересно, что эта микросхема является отечественной разработкой, и импортных аналогов не имеет. У КР1182ПМ1 «на борту» есть два встроенных тиристора, но при необходимости увеличить мощность можно управлять и внешними ключами. Именно так построена схема регулятора мощности, приведенная на рисунке.

Циклический регулятор

Циклический регулятор напряжения

Устройства, работающие по циклическому принципу, не так распространены, но для примера можно рассмотреть одну схему. На микросхеме DD1 собран генератор, импульсы которого синхронизированы с моментом перехода сетевого напряжения через ноль. Импульсы следуют с одинаковой частотой, а резистором R1 можно регулировать скважность. Симистор управляется через ключи на транзисторах VT1, VT2.

Читайте также

Схема и сборка самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока

 

Регулятор тока

Мощность на нагрузке можно регулировать, изменяя не только напряжение, но и ток в цепи. Такое построение устройства удобно, например, для использования в качестве зарядного устройства для аккумулятора (можно также управлять яркостью свечения лампы и т.п.).

Регулятор тока для низковольтных цепей постоянного тока

Этот регулятор тока легко сделать своими руками даже не имея высокой квалификации. Резистор Rx является токоизмерительным шунтом. Операционный усилитель измеряет на нем падение напряжения, сравнивает с заданным напряжением (оно устанавливается посредством потенциометра R3). В зависимости от разницы между этими напряжениями ОУ приоткрывает или призакрывает транзистор VT1, поддерживая ток в нагрузке примерно одинаковым.

Рекомендуем: Электрические схемы для самодельных зарядных устройств

ШИМ-регулятор

Схемы, использующие ШИМ, сложнее. Но иногда без них не обойтись, например, если требуется плавное управление оборотами коллекторного электродвигателя. Подобное устройство можно собрать на базе широко распространенного таймера серии 555 (отечественный аналог – КР1006ВИ1). На таймере собран генератор импульсов, частоту следования которых регулируют потенциометром R1.1. Для гальванической развязки между силовой и сигнальной частью применен оптрон DA2. На транзисторах VT1, VT2 собран драйвер ключа, в качестве которого применен IGBT-транзистор (все транзисторы надо установить на радиаторе).

Принципы сборки

Прежде, чем собирать любое электронное устройство, надо усвоить принцип – все соединения делать только пайкой (в некоторых случаях – под зажим). Никаких скруток, особенно в силовых цепях! Поэтому надо найти паяльник, расходники к нему и приобрести хотя бы начальные навыки обращения с этим хозяйством.

Мнение эксперта

Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Задать вопрос

Простые устройства, состоящие из малого количества деталей, можно собирать «на весу», безо всякой платы. Надо лишь позаботиться о надежной изоляции проводников и мест паек, чтобы не допустить короткого замыкания.

Самый же лучший способ создания регулятора напряжения 220 вольт и низковольтных регулирующих устройств – сборка на плате. Можно пойти классическим путем и вытравить плату из заготовки фольгированного текстолита. Некоторые авторы прикладывают к схеме готовый рисунок печатного монтажа. Если его нет – можно разработать плату самостоятельно. Для этого в сети можно найти платные и бесплатные программы.

Наиболее популярная freeware программа для рисования простых печатных плат — SprintLayout.

ШИМ-регулятор, собранный на самодельной печатной плате

Рисунок переводится на фольгу методом ЛУТ или с помощью фоторезиста (об этих способах можно найти много информации в интернете). Плата травится в растворе хлорного железа, но лучше приготовить другой раствор:

1. 100 мл перекиси водорода (продается в любой аптеке).
2. 30 грамм лимонной кислоты (продается в продуктовых магазинах).
3. 2-3 чайные ложки поваренной соли (есть в любом доме).

Вода в этот рецепт не входит!

После травления защитный рисунок смывается ацетоном, сверлятся отверстия и можно собирать схему. Если нет желания или возможности заниматься печатной платой, можно собрать схему на макетной плате. От большого куска отрезается кусочек нужных размеров, и устройство собирается на нем. Выглядит не так презентабельно, как печатная плата, но в надежности монтажа ей не уступает.

Монтаж регулятора тока на макетной плате

Есть еще один вариант – приобрести набор для самостоятельной сборки устройства. В него входит и печатная плата.

Регулятор мощности, собранный на готовой печатной плате из «китайского» набора

Схемотехника устройств, регулирующих ток и напряжение в нагрузке, разнообразна по сложности и элементной базе. Для создания самодельного регулятора всегда можно найти схему по зубам. И главное – при сборке и испытаниях устройств на 220 вольт всегда надо помнить о технике безопасности.

Использование линейного регулятора для создания источника постоянного тока

Скачать PDF

Abstract

В этих указаниях по применению показано, как использовать линейные регуляторы напряжения для обеспечения постоянного тока. Представлены две схемы, одна для источников тока на стороне высокого напряжения, а другая для источников тока на стороне низкого напряжения. В конструкции используются LDO MAX1818 и MAX1735.

Эта дизайнерская идея появилась в номере журнала EDN от 11 мая 2006 года.

Линейные регуляторы напряжения обеспечивают один из самых простых способов получения постоянного тока. Поскольку напряжение между выходом линейного регулятора и землей жестко регулируется, фиксированный резистор, подключенный между этими двумя узлами, создает постоянный ток между выходом и землей.

Эта конфигурация применима как к источникам тока верхней, так и к нижней стороне.

Источник тока верхней стороны на рис. 1 питает резистор R 9.0016 НАГРУЗКА с постоянным током, I = 1,5 В/об _ВЫХОД . Положительный линейный стабилизатор (MAX1818, доступный в 6-выводном корпусе SOT23) обеспечивает фиксированное выходное напряжение 1,5 В. Напряжение между V _CC и GND может достигать 5,5 В.

Рис. 1. Этот источник постоянного тока на стороне высокого напряжения оснащен LDO MAX1818 и получает 1,5 В/об _OUT от R _LOAD . Схема требует, чтобы напряжение для R _OUT между клеммами IN и GND было не менее 2,5 В.

К этой схеме есть важное требование: минимальное напряжение, необходимое для правильной работы (2,5 В), должно быть обеспечено между клеммами IN и GND. Чтобы выполнить это условие, выберите значение R

OUT , которое допускает от 2,5 В до 5,5 В между IN и GND. При подключении нагрузки максимум 100 Ом с V _CC при 5 В, например, устройство работает должным образом с R _OUT выше 60 Ом. Это значение допускает максимальный программируемый ток 1,5 В/60 Ом = 25 мА. Тогда напряжение на устройстве равно минимально допустимому: 5 В — (25 мА × 100 Ом) = 2,5 В. Эта микросхема может выдавать до 500 мА.

В качестве источника тока нижней стороны рассмотрим схему на рис. 2. В этой схеме постоянный ток I = 2,5 В/R _OUT поступает от R _LOAD . Микросхема (MAX1735, доступная в 5-выводном корпусе SOT23) представляет собой отрицательный линейный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением -2,5 В. Напряжение между GND и IN может достигать 6,5 В.

Рис. 2. Этот источник постоянного тока на нижней стороне оснащен MAX1735 и потребляет 2,5 В/об _OUT от R _LOAD . Эта схема также требует, чтобы напряжение для R _OUT между клеммами IN и GND было не менее 2,5 В.

Как показано на рис. 1, для этой схемы требуется минимальное напряжение 2,5 В между клеммами GND и IN. Чтобы выполнить это условие, выберите значение R

OUT , которое допускает от 2,5 В до 6,5 В между GND и IN. При подаче тока от нагрузки максимум 100 Ом с V _CC при 5 В, например, R _OUT должно быть больше 100 Ом. Это значение обеспечивает максимальный программируемый ток 2,5 В/100 Ом = 25 мА. Напряжение на устройстве минимальное: 5В — (25мА × 100Ом) = 2,5В. Эта микросхема может выдавать до 200 мА.

Обратите внимание, что обе конфигурации позволяют току покоя регулятора протекать через нагрузку в дополнение к запрограммированному I

OUT . Таким образом, токи покоя являются источником ошибки, которая изменяется в зависимости от напряжения, приложенного между IN и GND. Эту ошибку можно уменьшить одним из двух способов: выбрать регулятор напряжения с низким током покоя; или выбрать регулятор напряжения, у которого ток покоя неизменен во всем рабочем диапазоне, что позволяет компенсировать ошибку, регулируя значение R _ВЫХОД . (Ток покоя для устройств, показанных в этих конструкциях, обычно составляет 130 мкА и изменяется менее чем на 40 мкА от 2,5 В до 5,0 В. )

Регуляторы тока

Серийный регулятор напряжения Введение в полупроводниковые устройства и питание Расходные материалы Умножители напряжения
Регуляторы тока Теперь вы должны знать, как работают стабилизаторы напряжения для обеспечения постоянного выходного напряжения. В в некоторых схемах может потребоваться регулировка выходного тока. Схема, которая обеспечивает постоянный выходной ток, называется регулятором постоянного тока или просто CURRENT РЕГУЛЯТОР. Схема, показанная на рис. 4-40, является упрощенной схемой тока. регулятор. Переменный резистор, показанный на схеме, используется для иллюстрации концепции. действующего регулирования. Изучая регуляторы напряжения, вы должны знать, что переменный резистор не реагирует достаточно быстро, чтобы компенсировать изменения. Уведомление что амперметр был включен в эту цепь, чтобы показать, что показанная цепь это регулятор тока. Когда схема работает правильно, текущее показание амперметр остается постоянным. В этом случае переменный резистор (R В ) компенсирует изменения нагрузки или входного напряжения постоянного тока. Адекватное текущее регулирование приводит к потере регулирования напряжения. Изучая показанную схему, вы должны вспомнить что любое увеличение сопротивления нагрузки вызывает падение тока. Для поддержания постоянного ток, сопротивление R V должно быть уменьшено всякий раз, когда сопротивление нагрузки увеличивается. Это приводит к тому, что общее сопротивление остается постоянным. Увеличение входное напряжение должно быть компенсировано увеличением сопротивления R В , тем самым поддерживая постоянный ток. Работа регулятора тока аналогично регулятору напряжения. Основное отличие состоит в том, что регулируется ток а другой регулирует напряжение. Рис. 4-40. — Регулятор тока (упрощенный). Поскольку использование переменного резистора не является практичным способом управления колебаниями тока или вариант, используются транзистор и стабилитрон вместе с необходимыми резисторами. Напомним, что стабилитрон обеспечивает постоянное опорное напряжение. Схема, показанная в на рис. 4-41 показана схема регулятора тока. За исключением добавления R1, Схема, показанная на рисунке, аналогична схеме последовательного регулятора напряжения. Резистор подключается последовательно с нагрузкой и воспринимает любые изменения тока в нагрузке. Уведомление падение напряжения на резисторе R1 и отрицательная полярность напряжения, подаваемого на эмиттер транзистора Q1. Полярность напряжения является результатом тока, протекающего через R1, и это отрицательное напряжение противостоит прямому смещению для Q1. Однако, поскольку регулируемое напряжение на CR1 имеет противоположной полярности, фактическое смещение транзистора равно разнице между двумя напряжения. Вы должны понимать, что R2 предназначен для ограничения тока. резистор для стабилитрона. Рис. 4-41. — Регулятор тока. Целью регулятора тока является обеспечение постоянного тока независимо от изменения входного напряжения или тока нагрузки. Схема, показанная на рис. 4-42, состоит в том, что цепи, предназначенной для обеспечения постоянного тока 400 миллиампер. Вольтметры показано на схеме, чтобы подчеркнуть падение напряжения на определенных компонентах. Эти напряжения поможет вам понять, как работает регулятор тока. Падение напряжения на переходе база-эмиттер Q1 составляет 0,6 вольта. Это напряжение представляет собой разницу между напряжение Зенера и падение напряжения на R1. Прямое смещение Q1 на 0,6 В позволяет правильная работа транзистора. Выходное напряжение на R L 6 вольт как показывает вольтметр. С регулируемым выходным током 400 миллиампер, сопротивление транзистора (R Q1 ) 9 Ом. Это можно доказать, используя закон Ома и значения, указанные на схеме. В этом случае ток (I) равен напряжению падение (E), деленное на сопротивление (R). Следовательно: 12 вольт разделить на 30 Ом равно 0,4 ампера или 400 миллиампер. Рисунок 4-42. — Регулятор тока (со значениями цепи). Поскольку вы знакомы с основной схемой регулирования тока, давайте рассмотрим в Подробно о том, как работают различные компоненты, чтобы поддерживать постоянный выходной ток 400 мА. См. схему, показанную на рис. 4-43. Помните, что уменьшение сопротивления нагрузки вызывает соответствующее увеличение тока. В показанном примере сопротивление нагрузки R L упал с 15 Ом до 10 Ом. Это приводит к большему падению напряжения на резисторе R1. из-за повышенного тока. Падение напряжения увеличилось с 2,4 вольта до 2,5 вольта. Конечно, падение напряжения на CR1 остается постоянным на уровне 9вольт из-за его регулирующая способность. Из-за повышенного падения напряжения на резисторе R1 прямое смещение на Q1 теперь 0,5 вольта. Поскольку прямое смещение транзистора Q1 уменьшилось, сопротивление транзистор увеличивается с 9 Ом до 14 Ом. Обратите внимание, что увеличение сопротивления на 5 Ом на транзисторе соответствует уменьшению сопротивления нагрузки на 5 Ом. Таким образом общее сопротивление вокруг внешнего контура цепи остается постоянным. Поскольку Схема представляет собой регулятор тока, вы знаете, что выходные напряжения будут меняться в зависимости от регулятора. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника