Простой регулятор мощности для нагрузки до 200W (IRF840)

Этот регулятор мощности построен по типовой схеме, в которой обычно используется тиристор. Он так же регулирует мощность путем включения нагрузки только на часть полупериода сетевого напряжения.

Но он выполнен на полевом мощном ключевом транзисторе в качестве выходного ключа и на микросхеме - триггере Шмитта в качестве «тиристора».

На выходе пульсирующее постоянное напряжение. Поэтому данный регулятор можно использовать только с такими приборами, как лампы накаливания, нагреватели, паяльники, но при условии что мощность нагрузки не более 200W.

Принципиальная схема

Схема показана на рисунке. Напряжение электросети поступает на выпрямительный мост на диодах VD1-VD4. На выходе моста - пульсирующее напряжение, им и питается нагрузка через транзисторный ключ на VТ1.

Рис. 1. Схема регулятора мощности для нагрузки до 200W на транзисторе IRF840.

Моментом открывания ключа управляет триггер Шмитта на микросхеме D1. Все четыре триггера Шмитта этой микросхемы включены параллельно, чтобы усилить мощность выхода, потому что нужно выдерживать импульс тока на зарядку и разрядку емкости затвора полевого транзистора VТ1.

На вход триггера Шмитта на D1 поступает пульсирующее напряжение с выхода выпрямительного моста через делитель на резисторах R2-R4. На нулевом уровне, на входах триггера Шмитта нуль, следовательно на выходе единица, эта единица открывает транзистор VТ1.

Таким образом, открытие транзистора и подключение нагрузки начинается на моменте перехода через ноль синусоиды сетевого напряжения.

Затем, напряжение нарастает, и, в зависимости от положения движка переменного резистора R3, в какой-то момент достигает значения, при котором триггер Шмитта переключается

При этом, на его выходе напряжение падает до логического нуля. Транзистор VТ 1 закрывается и выключает нагрузку. Таким образом, на нагрузку поступает не вся полуволна, а только часть её. В этом и состоит суть регулировки. Питается микросхема D1 от параметрического стабилизатора R1-VD5, напряжением 12V (стабилитрон VD5 на 12V). Диод VD6 исключает влияние емкости С1 на напряжение на выходе делителя на резисторах R2-R4.

Налаживание

Подбором резистора R4 устанавливают пределы регулировки. Заменять R4 можно только предварительно отключив регулятор от электросети.

Корнеев В. РК-03-2019.