Тс122 25 10 схема регулятора напряжения

Регулятор мощности на тс122 25

8 основных схем регуляторов своими руками. Топ-6 марок регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Самых задаваемых вопроса про регуляторы напряжения.+ ТЕСТ для самоконтроля

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

1. Основные детали прибора, собираемые своими руками:

1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

СНиП 3.05.06-85

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

• Первый вывод – входной сигнал.
• Второй вывод – выходной сигнал.
• Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

СНиП 3.05.06-85

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

СНиП 3.05.06-85

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

СНиП 3.05.06-85

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.

СНиП 3.05.06-85

Схема 4.

Схема, предназначенная для управления уровнем освещения в комнате. Может регулировать степень накала лампочки. Выполнена на основе одного тиристора, который управляется диммером. Поворотом ручки резистора, изменяется воздействие на ключевой вывод тиристора, что изменяет его пропускную способность по электрическому току.

СНиП 3.05.06-85

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Название	Мощность	Напряжение стабилизации	Цена	Вес	Стоимость одного ватта
Module ME	4000 Вт	0-220 В	6.68$	167 г	0.167$
SCR Регулятор	10 000 Вт	0-220 В	12.42$	254 г	0.124$
SCR Регулятор II	5 000 Вт	0-220 В	9.76$	187 г	0.195$
WayGat 4	4 000 Вт	0-220 В	4.68$	122 г	0.097$
Cnikesin	6 000 Вт	0-220 В	11.07$	155 г	0.185$
Great Wall	2 000 Вт	0-220 В	1.59$	87 г	0.080$

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

То, что в нашей стране в летнее время года повсеместно отключается горячее водоснабжение, уже давно стало привычным делом. Однако, если раньше воду отключали на один месяц для проведения профилактических работ, то в наше время общеизвестного кризиса ЖКХ во многих домах горячую воду отключают одновременно с прекращением отопительного сезона, и включают её только с началом отопительного сезона. В результате, горячей воды нет с мая по сентябрь-октябрь.

Естественно, торговый бизнес реагирует на это и в продаже появляются самые различные электроводонагреватели. Наиболее доступные по цене из них — проточные. Фактически, это широкая труба, в которой расположен ТЭН, а так же, выключатель, реагирующий на напор жидкости. И все. Температуру можно регулировать только изменяя напор (чем больше напор, тем меньше температура воды, и наоборот). В принципе, ничего страшного, но кроме отключения горячей воды, в летний период, уменьшают и напор подачи воды в дома, поэтому, на этажах выше третьего напор воды получается низким и температура нагревания её проточным нагревателем получается слишком высокой. Чтобы в таких условиях можно было пользоваться нагревателем необходим регулятор мощности ТЭНа.

Регулятор мощности желателен и по другой причине, — увеличивая напор воды, чтобы снизить её температуру мы охлаждаем ТЭН и мощность потребления нагревателем увеличивается, поскольку он нагревает большее количество воды. А учитывая то,что самый слабенький проточный водонагреватель потребляет мощность не менее 3500 W, это приводит не просто к перерасходу электроэнергии, но и к перегрузке домашней электропроводки, для которой такая мощность, обычно является предельным значением.

Принципиальная схема регулятора мощности показана на рисунке. При мощности 3500W и напряжении сети 220V ток нагрузки составит 16А, поэтому, желательно на выходе использовать симистор рассчитанный на ток не менее 20 А при напряжении 220V. Регулятор имеет десять ступеней регулирования мощности, выраженных в процентах от максимальной мощности — «10%», «20%», «30%», «40%», «50%», «60%», «70%», «80%», «90%» и «100%».

Логическая часть регулятора питается от сети через понижающий трансформатор Т1. Этот же трансформатор служит и источником тактовых импульсов. Цепь R1-R2-VD2 берет переменное напряжение с одного их выводов вторичной обмотки трансформатора и преобразует его в импульсы произвольной формы, следующие с частотой сети. Затем из этих импульсов при помощи триггера Шмитта на элементах D1.1 и D1.2 формируются логические прямоугольные импульсы частотой 50 Гц, которые поступают на счетный вход счетчика D2.

Предположим, счетчик D2 находится в исходном нулевом положении. Тогда, на его выводе 3 будет логическая единица, которая установит RS-триггер на элементах D 1.3 и D 1.4 в единичное положение. Транзистор VT1 откроется и подаст ток на светодиод оптопары U1. симистор оптопары так же откроется и подаст ток на управляющий электрод мощного симистора VS1. Напряжение от сети поступит на ТЭН водонагревателя. Затем, на вход счетчика D2 будут поступать импульсы от триггера Шмитта на D1.1 и D1.2. Счетчик D2 будет поочередно принимать переключать единицы на своих выходах, и когда единица появится на том выходе, на который в данным момент переключен переключатель S1, произойдет переключение RS-триггера D1.3-D1.4 в нулевое состояние и ток на нагреватель перестанет поступать.

Таким образом, существует временной период, равный 0,2 секунды, в течении которого счетчик D2 проходит все свои положения от нуля до девяти, а от положения переключателя S1 зависит в течении какой части этого периода будет включен нагреватель, что и выражается в процентах. Когда переключатель S1 установлен в нижнее положение («100%») работа счетчика вообще не влияет на выключение нагревателя и он работает непрерывно получая максимальную мощность (наибольшая температура нагрева). Выключение происходит по низкотоковой цепи, при помощи тумблера S2. При этом отключается логическая часть и питание светодиода оптопары U1, что приводит к закрыванию симистора VS1 и отключению нагревателя.
Детали можно заменять следующим образом. Трансформатор питания — маломощный, китайского производства, его можно заменить любым другим маломощным сетевым трансформатором, рассчитанным на 220V и имеющим хотя бы одну вторичную обмотку на 6-10V. Можно применить трансформатор от сетевого адаптера для игровых приставок.

Микросхемы К561 можно заменить на К176 или К1561. Выпрямительный мост КЦ407 заменим любым аналогичным или его можно собрать на четырех диодах типа КД209, КД105, КД103, КД226, Д226. Стабилитрон должен быть примерно на такое же напряжение как и стабилизатор А1.

Выходной симистор ТС122-25-5 можно заменить на ТС122-25-4, ТС122-25-6. Выбирая симистор можно пользоваться справочной информацией, приведенной в J1.2. Симистор нуждается в радиаторе, в авторском варианте роль радиатора выполняет железный корпус в котором собран регулятор.

Напряжение	UDRM/URRM	100-1200 В
Средний прямой ток	IT(AV) (TС, ºC)	25А (85ºC)
Класс по напряжению	URRM / 100	1 – 12
Цена	ТС122-25	214,50 руб.

Масса 11 г Тип корпуса ST2

Симисторы, триаки ТС122-25 – штыревые симметричные тиристоры общего назначения, регулируют и преобразовывают постоянный и переменный ток до 25 ампер частотой до 500 Гц в цепях с напряжением 100В – 1200В (1–12кл). Тип корпуса симисторов ТС122-25 – ST2: резьба М6, масса – 11 г.

Расположение выводов (цоколевка): основание симистора – анод, жесткий длинный вывод – катод, жесткий короткий вывод – управляющий электрод. Изготавливаются для эксплуатации в умеренном, холодном (УХЛ) или тропическом (Т) климате; категория размещения – 2.

Для отвода тепла симисторы собирают с охладителями при помощи резьбового соединения. Чтобы обеспечить надежный тепловой и электрический контакт с охладителем при сборке закручивающий момент для симисторов ТС122-25 должен быть 1,4-1,8 Нм. Рекомендуется также использовать теплопроводящую пасту КПТ-8.

Применяются симметричные тиристоры и их аналоги в схемах питания электротехнических установок и в полупроводниковых преобразователях электроэнергии.

Цена, подробные характеристики, расшифровка обозначений, размеры, применяемые охладители указаны ниже. Гарантия работы симисторов, поставляемых нашей компанией, составляет 2 года с момента их приобретения. Предоставляются соответствующие документы по качеству.

Окончательная цена симисторов ТС122-25 зависит от класса, количества, сроков поставки и формы оплаты.

Подробные характеристики симисторов ТС122-25:

Параметры симисторов		ТС122-25
Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии; повторяющееся импульсное обратное напряжение	UDRM/URRM	100-1200 В
Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии (Температура корпуса)	IT(AV)/(TC)	25 А (85°C)
Ударный ток в открытом состоянии	ITSM	0,20 кА
Максимально допустимая температура перехода	Tjmax	125 ºC
Импульсное напряжение в открытом состоянии / импульсный ток в открытом состоянии	UTM/ITM	1.80/30 В/А
Пороговое напряжение тиристора в открытом состоянии	UT(TO)	1.10 В
Динамическое сопротивление в открытом состоянии	rT	21 мОм
Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии; повторяющийся импульсный обратный ток	IDRM/IRRM	3.5 мА
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии	(dUD/dt)cr	2.2-25 В/мкс
Отпирающий постоянный ток управления	IGT	150 мА
Отпирающее постоянное напряжение управления	UGT	3.5 В
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии	(diT/dt)cr	50 А/мкс
Защитный показатель – значение интеграла от квадрата ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии тиристора за время протекания	i 2 ·t	400 кА 2 ·c
Тепловое сопротивление переход – корпус	Rth(j-c)	0.90 ºC/Вт
Квадранты управляемости	Rth(j-c)	1, 3, 4
Усилие зажатия	Md	1,4-1,8 Нм
Масса	W	11 г
Рекомендуемые охладители	О221

Расшифровка маркировки (обозначений) симисторов ТС122-25 УХЛ2:

ТС

122

–

25

–

12

4

УХЛ2

ТС	–	Тиристор симметричный.
122	–	Конструктивное исполнение, серия.
25	–	Средний ток в открытом состоянии IT(AV), А.
12	–	Класс по напряжению URRM / 100 (Номинальное напряжение – 1200 В).
4	–	Критическая скорость нарастания коммутационного напряжения (dUD/dt)com:

Буквенно-цифровая маркировка	М4	Н4	С4	А4	Т3	М3	Е3	А3
Цифровая маркировка	1	2	3	4	5	6	7	8
Значение, В/мкс	2,5	4	6,3	10	16	25	50	100

УХЛ2 – Климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ2 – для умеренного и холодного климата.

Полярность (цоколевка), размеры симистора ТС122-25:

Рекомендуемые охладители (радиаторы) для симисторов ТС122-25:

Подробную информацию об охладителях смотрите в разделе «Штыревые охладители».

Источник