Подавляющее большинстворегуляторов напряжения, собранных на тиристорах, обладаютсущественными недостатками, ограничивающими их возможности.Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическуюсеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров,радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять толькодля управления нагрузкой с активным сопротивлением - электролампойили нагревательным элементом, и нельзя использовать совместно снагрузкой индуктивного характера - электродвигателем,трансформатором.
Между тем все эти проблемылегко решить, собрав электронное устройство, в котором рольрегулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор.
Транзисторный регулятор напряжения содержитминимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть иработает на нагрузку как с активным, так и индуктивнымсопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркостисвечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльникаили электроплитки, скорости вращения электродвигателя вентилятораили дрели, напряжения на обмотке трансформатора.
Устройство имеет следующие параметры:диапазон регулировки напряжения-от 0 до 218 В; максимальная мощностьнагрузки при использовании в регулирующей цепи одного транзистора -не более 100 Вт.
Регулирующий элемент прибора- транзистор VT1 (рис.1).

 

Рис. 1

 

Диодный блок VD1-VD4 в зависимости от фазысетевого тока направляет его на коллектор или эмиттер VT1.Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5-8 В, котороевыпрямляется диодным блоком VD6- VD9 и сглаживается конденсаторомС1. Переменный резистор R1 служит для регулировки величиныуправляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базытранзистора. Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базунапряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется ксети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки.

Регулятор действует следующим образом.После включения питания тумблером Q1 сетевое напряжение поступаетодновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатораТ1. При этом выпрямитель, состоящий из диодного блока VD6- VD9,конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющеенапряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его.Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжениеотрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 -эмиттер-коллектор VT1-VD3. Если полярность сетевого напряженияположительная, ток протекает по цепи VD1 - коллектор-эмиттерVT1-VD4. Значение тока нагрузки зависит от величины управляющегонапряжения на базе VT1. Вращая движок R1 и изменяя значениеуправляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1.Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тембольше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот. Прикрайнем правом по схеме положении движка переменного резисторатранзистор окажется полностью открыт и "доза" электроэнергии,потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине.Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажетсязапертым и ток через нагрузку не потечет.
Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитудупеременного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзисторпри этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такойрегулятор лишен недостатков, свойственных тиристорным устройствам.
Теперь перейдем к конструкции прибора.Диодные блоки, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаютсяна монтажной плате размером 55х35 мм, выполненной из фольгированногогетинакса или текстолита толщиной 1-2 мм (рис.2).

 

 

В устройстве можно использовать следующиедетали. Транзистор - КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В),КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные блоки: VD1- VD4-KЦ410B илиКЦ412В. VD6- VD9 - КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диодVD5 - 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 -ТВ3-1-6 от ламповых радиоприемников и усилителей, ТС-25, ТС-27 - оттелевизора "Юность" или любой другой маломощный с напряжениемвторичной обмотки 5-8 В. Предохранитель рассчитан на максимальныйток 1 А. Тумблер - Т3-С или любой другой сетевой. ХР1 - стандартнаясетевая вилка, XS1 - розетка.
Все элементырегулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами150х100х80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер ипеременный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка дляподключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной избоковых стенок корпуса. С той же стороны сделано отверстие длясетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатори монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором сплощадью рассеяния не менее 200 см² и толщиной 3-5 мм.
Регулятор не нуждается в налаживании. Приправильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразупосле включения в сеть.
Теперь несколькорекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство.Изменения в основном касаются увеличения выходной мощностирегулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт,для КТ834 - 200 Вт, а для КТ847-250 Вт. Если необходимо еще большеувеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующегоэлемента можно применить несколько параллельно включенныхтранзисторов, соединив их соответствующие выводы. Вероятно, в этомслучае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для болееинтенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов. Крометого, диодный блок VD1-VD4 потребуется заменить на четыре болеемощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 250 В ивеличину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой. Для этой целиподойдут приборы серий Д231-Д234, Д242, Д243, Д245- Д248. Необходимобудет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на токдо 1 А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.

 

В. Янцев, Моделист-Конструктор №4, 1990 г., стр.21