230 V maiņsprieguma jaudas regulators


Šoreiz autors izveidojis elektrisko principiālo shēmu, kura paredzēta pie 230 V maiņsprieguma pieslēgtas slodzes jaudas regulēšanai. Izmantojot zemāk redzamo elektrisko principiālo shēmu, ir iespējams realizēt dažādas iekārtas, kurām nepieciešama jaudas regulēšana, piemēram, galda lampai vai lodāmuram. 

 

Elektriskā principiālā shēma ir lietotājam drošāka, ja tiek atdalīts tīkla maiņspriegums no mazjaudas daļas, kura paredzēta triaka vadībai.


1.1.att. 230 V maiņsprieguma jaudas regulatora elektriskā principiālā shēma


Lai varētu veikt slodzei padotās jaudas regulēšanu, tiek izmantots U5 triaks, kuram tiek regulēts atvēršanās leņķis attiecībā pret maiņsprieguma sinusoīdu. Tā kā tiek izmantots maiņspriegums, tad ir brīdis, kurā sinusoīdas efektīvā vērtība ir 0, jo tiek šķērsots nulles punkts, kas nozīmē to, ka tad notiek automātiska triaka aizvēršanās, jo caurplūstošā strāva kļūst mazāka par noturēšanas strāvu, kas nozīmē to, ka triaku nepieciešams atkal atvērt, sākoties jaunam pusperiodam. Lai varētu nodrošināt automātisku triaka atvēršanu, sākoties jaunam pusperiodam, nepieciešams nodrošināt sinhronizāciju.

Sinhronizācijas nodrošināšanai elektriskajā principiālajā shēmā tiek izmantots U1 optotranzistors, kurš tiek izmantots nulles šķērsošanas brīža noteikšanai. Tā kā tiek izmantots tikai viens optotranzistors, tad tiek izmantots pulsējošs līdzspriegums, jo tam nav negatīvas sprieguma vērtības.

D2 taisngriežu diode tiek izmantota pulsējošā līdzsprieguma atdalīšanai no līdzsprieguma, kuram ir izlīdzinātas pulsācijas, izmantojot C1 elektrolītisko kondensatoru.


1.2.att. Nulles šķērsošanas punkti maiņsprieguma gadījumā


1.3.att. Nulles šķērsošanas punkti pulsējoša līdzsprieguma gadījumā


Nulles šķērsošanas brīdī optotranzistors ir aizvērtā stāvoklī, kas nozīmē to, ka tajā brīdī tiek atvērts Q1 bipolārais tranzistors, kurš ir savienots ar NE555 sērijas taimeri, lai tālāk ģenerētu impulsu. Impulss tiek ģenerēts, kad uz NE555 sērijas taimera 2.izvadu tiek padots zems signāla līmenis. 

R4 un R8 rezistori paredzēti augsta signāla līmeņa piesaistei.

R3, R5 un R7 rezistori paredzēti Q1 un Q2 bipolārā tranzistora bāzes strāvas ierobežošanai.

Izmantojot R6, R10 rezistorus, RV1 potenciometru un C5 kondensatoru, ir iespējams regulēt impulsa ilgumu, kas nozīmē to, ka ir iespējams mainīt Q2 bipolārā tranzistora aizvērtā stāvokļa ilgumu. Piemēram, ja augsts signāla līmenis NE555 sērijas taimera izejā saglabājas tik ilgi, kamēr nulles punkts tiek šķērsots trīs reizes, kur trešā reize sakrīt ar jauna perioda sākumu, tad visa perioda laikā triaks ir aizvērtā stāvoklī. Ja ģenerētā impulsa ilgums ir, piemērm, 1 ms, tad triaks lielāko perioda laiku ir atvērtā stāvoklī, kas nozīmē to, ka, slodzei tiek padota lielāka jauda, ja salīdzina ar gadījumu, kad ģenerētā impulsa ilgums ir, piemēram, 8 ms.

Mainot ģenerētā impulsa ilgumu, ir iespējams mainīt triaka atvēršanās leņķi attiecībā pret maiņsprieguma sinusoīdas periodu.

LM7805 sērijas lineārais sprieguma stabilizators nodrošina U5 triaka vadības shēmai nepieciešamo elektrobarošanu.

C3 elektrolītiskais kondensators paredzēts pulsāciju izlīdzināšanai sprieguma stabilizatora izejā.

Shēmā paredzētie C2 un C6 keramiskie kondensatori paredzēti parazītiskās induktivitātes novēršanai.

D1 gaismas diode tiek izmantota vadības shēmas indikācijai, bet R2 rezistors nodrošina tās aizsardzību, ierobežojot caurplūstošās strāvas stiprumu.

TR1 transformators tiek izmantots 230 V maiņsprieguma efektīvās vērtības pazemināšanai uz 18 V sekundārajā tinumā.

FU1 un FU2 drošinātāji paredzēti aizsardzībai pret pārslodzi.




UZ SĀKUMU