ЕЛЕКТРОННИЙ ЛАТР СВОЇМИ РУКАМИ

Send

В даний час проводиться багато регуляторів напруги і більшість з них виготовлені на тиристорах і сімісторов, які створюють значний рівень радіоперешкод. Пропонований регулятор перешкод не дає зовсім і може використовуватися для живлення різних пристроїв змінного струму, без будь - яких обмежень, на відміну від симісторних і тиристорних регуляторів.
У Радянському Союзі випускалося дуже багато автотрансформаторів, які, в основному, застосовувалися для підвищення напруги в домашньої електричної мережі, коли вечорами напруга дуже сильно падало, і ЛАТР (лабораторний автотрансформатор) був єдиним порятунком для людей, охочих подивитися телевізор. Але головне в них те, що на виході з цього автотрансформатора виходить така ж правильна синусоїда, як і на вході, не залежно від напруги. Цим властивістю активно користувалися радіоаматори.
Виглядає ЛАТР так:

Напруга в цьому приладі регулюється за допомогою кочення графітового ролика по оголеним витків обмотки:

Перешкоди в такому ЛАТР, все ж були з - за іскріння, в момент кочення ролика по обмоткам.
У журналі "РАДІО", №11, 1999р на сторінці 40 була надрукована стаття "Беспомеховий регулятор напруги".
Схема цього регулятора з журналу:

У пропонованому журналом регуляторі не спотворюється форма вихідного сигналу, але низький коефіцієнт корисної дії і неможливість отримання підвищеної напруги (вище напруги мережі), а також застарілі комплектуючі, які знайти сьогодні проблематично, зводять нанівець всі переваги даного приладу.

Схема електронного ЛАТРа

Я вирішив по можливості позбутися від деяких недоліків регуляторів, перерахованих вище і зберегти їх головні переваги.
Від ЛАТРа візьмемо принцип автотрансформації і застосуємо його на звичайному трансформаторі, тим самим підвищимо напруга вище напруги мережі. Мені сподобався трансформатор від блоку безперебійного живлення. В основному тим, що його не потрібно перемотувати. Все потрібне в ньому є. Марка трансформатора: RT-625BN.

Ось його схема:

Як видно зі схеми, в ньому присутня, крім основної обмотки на 220 вольт, ще дві, виконані обмотувальним проводом того ж діаметру, і дві вторинні потужні. Вторинні обмотки відмінно підходять для харчування ланцюга управління і роботи кулера охолодження силового транзистора. Дві додаткові обмотки з'єднуємо послідовно з первинної обмоткою. На фотографіях видно, як це зроблено за кольорами.

На червоний і чорний дроти подаємо харчування.

Додається напруга з першої обмотки.

Плюс дві обмотки. Разом виходить 280 вольт.
Якщо потрібна більша напруга, то можна домотать ще дроти до заповнення вікна трансформатора, попередньо знявши вторинні обмотки. Тільки мотати потрібно обов'язково в тому ж напрямку, що і попередня обмотка, і з'єднувати кінець попередньої обмотки з початком наступної. Витки обмотки повинні, як би продовжувати попередню обмотку. Якщо намотаєте назустріч, то при включенні навантаження буде велика неприємність!
Підвищувати напругу можна, аби регулюючий транзистор витримав цю напругу. Транзистори з імпортних телевізорів зустрічаються до 1500 вольт, так що простір є.
Трансформатор можна взяти і будь-який інший, що підходить вам за потужності, видалити вторинні обмотки і домотать провід до потрібного вам напруги. В цьому випадку, напруга управління можна отримати від додаткового допоміжного малопотужного трансформатора на 8 - 12 вольт.

Якщо кому - то захочеться підвищити ККД регулятора, то можна і тут знайти вихід. Транзистор марно витрачає електроенергію на нагрів тоді, коли йому доводиться сильно зменшувати напругу. Чим сильніше потрібно зменшити напругу, тим сильніше нагрівання. У відкритому стані, нагрів незначний.
Якщо змінити схему автотрансформатора і зробити на ньому багато висновків потрібних вам рівнів напруги, то можна за допомогою перемикання обмоток подати на транзистор напруга близьке до потрібного вам в даний момент. Обмеження в кількості висновків трансформатора немає, потрібен тільки відповідний кількості висновків перемикач.
Транзистор в цьому випадку буде потрібен тільки для незначної точної коригування напруги і ККД регулятора підвищиться, а нагрів транзистора зменшиться.

Виготовлення ЛАТРа

Можна приступати до складання регулятора.
Схему з журналу я трохи допрацював, і вийшло ось що:

З такою схемою можна значно підвищувати верхній поріг напруги. З додаванням автоматичного кулера, знизився ризик перегріву регулюючого транзистора.
Корпус можна взяти від старого комп'ютерного блоку живлення.

Відразу потрібно прикинути порядок розміщення блоків пристрою всередині корпусу і передбачити можливість їх надійного закріплення.

Якщо немає запобіжника, то обов'язково потрібно передбачити інший захист від короткого замикання.

Високовольтний клеммник надійно кріпимо до трансформатора.

На вихід я поставив розетку для підключення навантаження і контролю напруги. Вольтметр можна поставити будь-який інший, на відповідну напругу, але не менше 300 Вольт.

Знадобиться

Нам знадобляться деталі:

Радіатор охолодження з кулером (будь-який).
Макетна плата.
Контактні колодки.
Деталі можна підбирати виходячи з наявності і відповідності номінальним параметрам, я ставив те, що першим під руку потрапило, але вибирав більш-менш підходяще.
Діодні мости VD1 - на 4 - 6А - 600 В. З телевізора, здається. Або зібрати з чотирьох окремих діодів.
VD2 - на 2 - 3 А - 700 В.
T1 - C4460. Транзистор я поставив від імпортного телевізора на 500V і потужністю розсіювання 55W. Можете спробувати будь-який інший подібний високовольтний, потужний.
VD3 - діод 1N4007 на 1A 1000 В.
C1 - 470mf х 25 В, краще ємність ще збільшити.
C2 - 100n.
R1 - 1 кОм потенціометр будь дротяний, від 500 Ом і вище.
R2 - 910 - 2 Вт. Підбір по току бази транзистора.
R3 і R4 - по 1 кОм.
R5 - підрядковий резистор на 5 кОм.
NTC1 - терморезистор на 10 кОм.
VT1 - будь-який польовий транзистор. Я поставив RFP50N06.
M - кулер на 12 В.
HL1 і HL2 - будь-які сигнальні світлодіоди, їх можна зовсім не ставити разом з приглушують резисторами.

Насамперед потрібно приготувати плату для розміщення деталей схеми і закріпити її на місці в корпусі.

Розміщуємо на платі деталі і припаюємо їх.

Коли схема зібрана, настає час її попереднього випробування. Але потрібно це робити дуже обережно. Всі деталі знаходяться під напругою мережі.
Для випробування пристрою я спаяв дві лампочки на 220 вольт послідовно, щоб вони не згоріли, коли на них піде напруга 280 вольт. Однакової потужності лампочок не знайшлося і тому напруження спіралей сильно розрізняється. Потрібно мати на увазі, що без навантаження регулятор працює дуже некоректно. Навантаження в цьому пристрої є частиною схеми. При першому включенні краще побережіть очі (раптом що - щось наплутали).
Включаємо напругу і потенціометром перевіряємо плавність регулювання напруги, але не довго, щоб уникнути перегріву транзистора.

Після випробувань починаємо збирати схему автоматичної роботи кулера, в залежності від температури.
У мене не знайшлося терморезистора на 10 кому, довелося взяти два по 22 кОм і з'єднати їх паралельно. Вийшло близько десяти кОм.

Кріпимо терморезистор поруч з транзистором із застосуванням теплопровідної пасти, як і для транзистора.

Встановлюємо інші деталі і припаюємо. Не забудьте видалити мідні контактні площадки макетної плати між провідниками, як на фото, інакше при включенні високої напруги може статися замикання в цих місцях.