Применение, описание и виды диммеров для трансформатора

Трансформатор напряжения принцип работы

Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

измерительный трансформатор напряжения

Принципы работы трансформатора напряжения

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

  • первичной;
  • вторичной.

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Устройство однофазного трансформатора напряжения

устройство однофазного трансформатора напряжения

Устройство однофазного трансформатора напряжения:

  • а — общий вид трансформатора напряжения;
  • б — выемная часть;
  • 1,5 — проходные изоляторы;
  • 2 — болт для заземления;
  • 3 — сливная пробка;
  • 4 — бак;
  • 6 — обмотка;
  • 7 — сердечник;
  • 8 — винтовая пробка;
  • 9 — контакт высоковольтного ввода

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий. Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ

См.  трансформаторы ЗНОЛ, схемы характеристики в таблице

Задачи и необходимость регулирования

Любой современный потребитель электрической энергии (промышленное предприятие, жилой дом) требует получения электроэнергии в достаточном количестве и хорошего качества. Под качеством электрической энергии понимается ее частота, симметрия и величина подводимого к потребителю трехфазного напряжения.

Для экономичной и безаварийной работы любого потребителя необходимо, чтобы отклонения фактической величины подводимого к нему напряжения были минимальными. Во всяком случае, эти отклонения не должны превышать установленной для данного приемника нормы. Такие нормы определяются, например, ГОСТ 13109—67 и «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) и не должны нарушаться. Так, для электродвигателей напряжение на зажимах не должно отличаться от номинального более чем в пределах от —5 до +10%. При снижении напряжения, например, на 10% уменьшится скорость вращения двигателя и возрастут токи ротора и статора, что приведет к перегреву обмоток двигателя и сокращению срока службы его изоляции.

Весьма чувствительны к отклонениям напряжения осветительные установки, для которых допустимое отклонение напряжения составляет ±5% для жилых помещений и от —2,5 до + 5% для общественных зданий и производственных помещений. При понижении напряжения резко ухудшается освещаемость, а при повышении, например, на 10% срок службы ламп сокращается примерно втрое.

Для некоторых дуговых электропечей снижение напряжения на 8% заставляет прекращать плавку стали, т. е. является аварийным.

Таким образом, колебания напряжения приводят к значительному ущербу и нужно стремиться сделать их минимальными. Однако выполнить это очень непросто, так как причинами колебаний напряжения являются неизбежные изменения (включения и отклонения) нагрузки и переменные режимы работы потребителей электроэнергии. Колебания напряжения являются в принципе неизбежными, поэтому для поддержания уровня напряжения постоянным требуется постоянное его регулирование.

Конструкция

Технические параметры предусматривают возможность установки силового масляного агрегата в трехфазную сеть. В виду этого устройство имеет ряд конструктивных особенностей, которые обеспечивают как удобство транспортировки, так и последующей эксплуатации на тяговых и трансформаторных подстанциях.

Конструкция трансформатора ТМГ состоит из следующих компонентов:

Бак – представляет собой герметичную емкость из стали, на поверхности которой могут монтироваться радиаторные отводы и другое вспомогательное оборудование. Трансформаторы ТМГ, как правило, имеют овальную форму бака для электрических машин до 250кВА и прямоугольную в более мощных моделях.

  • Магнитопровод – устройство для передачи магнитного потока. В большинстве случаев у трансформаторов ТМГ он выполнен шихтованными наборными пластинами из холоднокатаной стали. Для снижения потерь пластины набираются в косой стык.
  • Обмотки – предназначены для пропуска электрического тока и последующей генерации электродвижущей силы, создающей магнитный поток. Изготавливаются из медных или алюминиевых проводников, сечение и форма провода выбирается в зависимости от величины протекающего тока. Могут иметь переключатель величины напряжения РПН.

  • Трансформаторное масло – выступает в роли основной среды для отвода тепловой энергии и изоляции токоведущих частей от корпуса. Уровень масла контролируется посредством маслоуказателя поплавочного типа.
  • Высоковольтные ввода – предназначены для прохода токоведущих частей через крышку бака. Его конструкция в ТМГ отличается в зависимости от величины пропускаемого тока, как показано на рисунке:

Модели переменного тока

Регулятор переменного тока отличается тем, что тиристоры в нем применяются только триодного типа. В свою очередь, транзисторы стандартно используются полевого вида. Конденсаторы в цепи применяются только для стабилизации. Встретить высокочастотные фильтры в устройствах данного типа можно, но редко. Проблемы с высокой температурой в моделях решаются за счет импульсного преобразователя. Устанавливается он в системе за модулятором. Низкочастотные фильтры используются в регуляторах с мощностью до 5 В. Управление по катоду в устройстве осуществляется за счет подавления входного напряжения.

Стабилизация тока в сети происходит плавно. Для того чтобы справляться с высокими нагрузками, в некоторых случаях применяются стабилитроны обратного направления. Соединяются они транзисторами при помощи дросселя. В данном случае регулятор тока должен быть способным выдерживать максимум нагрузкуи в 7 А. При этом уровень предельного сопротивления в системе обязан не превышать 9 Ом. В этом случае можно надеяться на быстрый процесс преобразования.

4.3. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНСФОРМАТОРЕ. УРАВНЕНИЕ ЭДС

Как видно из рис. 4.2.1, основной магнитный поток Ф, действующий в
магнито-проводе трансформатора, сцепляется с витками обмоток и наводит
в них ЭДС:

Предположим, что магнитный поток Ф является синусоидальной функцией, т.е.

Подставим это значение в выражения для ЭДС и, произведя дифференцирование,
получим:

где

Из последних формул видно, что ЭДС е1 и е2 отстают по фазе от
потока Ф на угол p /2.

Максимальное значение ЭДС:

Переходя к действующим значениям, имеем

Если Фmах выражено в максвеллах, а Е в вольтах, то

Отношение ЭДС обмотки высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения
называется коэффициентом трансформации.

Подставив вместо ЭДС Е1 и Е2 их значения, получим:

Токи I1 и I2, протекающие по обмоткам трансформатора, помимо основного
потока Ф создают магнитные потоки рассеяния ФР1 и ФР2 (рис. 4.2.1).
Каждый из этих потоков сцепляется только с витками собственной обмотки
и индуктирует в них реактивные ЭДС рассеяния ЕР1 и ЕР2. Величины этих
ЭДС прямо пропорциональны возбуждающим их токам:

где x1 и x2 — индуктивные сопротивления рассеяния обмоток.
Кроме этого, в каждой обмотке трансформатора имеет место активное падение
напряжения, которое компенсируется своей ЭДС:

Рассмотрим действие изученных выше ЭДС в обмотках трансформатора.
В первичной обмотке Е1 представляет собой ЭДС самоиндукции, а поэтому
она направлена против первичного напряжения u1. В связи с этим уравнение
ЭДС для первичной обмотки имеет вид:

Величины j I1 x1 и I1 r1 представляют собой падение напряжений в первичной
обмотке трансформатора. Обычно j I1 x1 и I1 r1 невелики, а поэтому,
с некоторым приближением, можно считать, что подведенное к трансформатору
напряжение u1 уравновешивается ЭДС Е1:

Во вторичной обмотке Е2 выполняет роль источника тока, поэтому
уравнение ЭДС для вторичной обмотки имеет вид:

где j I2 x2 и I2 r2 — падение напряжения во вторичной обмотке.
При холостом ходе трансформатора первичная обмотка включена на напряжение
u1, а вторичная разомкнута (I2 = 0).
При этих условиях в трансформаторе действует только одна намагничивающая
сила первичной обмотки I10 w1, созданная током I10, которая наводит
в магнитопроводе трансформатора основной магнитный поток:

где Rм — магнитное сопротивление магнитопровода потоку.
При подключении к вторичной обмотке нагрузки ZН в ней возникает ток
I2. При этом ток в первичной обмотке увеличивается до значения I1.
Теперь поток Ф создается действием двух намагничивающих сил I1 w1 и
I2 w2.

Из выражения

видно, что основной поток Ф0 не зависит от нагрузки трансформатора,
при неизменом напряжении u1. Этот вывод дает право приравнять:

Ткацкий станок – история

Люди научились плетению циновок из камыша, ветвей деревьев, после чего освоили аналогичную технику с использованием волокон. Важные моменты в истории развития устройства:

  1. Первый ткацкий станок был вертикальным, а изобрели его в 1550 г. до н. э. Это было примитивное приспособление, на котором по одну сторону свисали продольные, а по другую – поперечные нити. Плетение занимало много времени и сил.
  2. В 1733 году Джоном Кейном – английским суконщиком – был изобретен механический челнок. Им ткацкий станок оснащался для перебрасывания нити. Благодаря этому изобретению сокращались трудовые и временные затраты на изготовление полотен, появилась возможность производить их широкими.
  3. В 1785 году Эдмундом Картрайтом был запатентован механический станок с ножным приводом. Устройство дорабатывалось другими изобретателями и было усовершенствовано к 30-м годам 19 века.
  4. В 1879 году Вернером фон Сименсом было создано электрическое приспособление.
  5. В 1896 году был представлен автоматический ткацкий станок. Современные устройства являются потомками этого приспособления.

Способы регулирования напряжения

Различают два способа регулирования напряжения: местное и централизованное.

Под местным регулированием понимают регулирование напряжения непосредственно на месте потребления, т. е. его стабилизацию на заданном уровне у каждого отдельного потребителя (например, стабилизаторы для телевизоров) или сразу для группы потребителей (например, для одного или нескольких домов). В последнем случае в какой-то точке сети устанавливают трансформатор с устройством для регулирования напряжения. Это устройство включают, когда у всех потребителей, питаемых от этого трансформатора, надо поддержать напряжение на определенном уровне (например, 220 В).

Регулирование напряжения может быть автоматическим, без отключения трансформатора от сети. При этом потребитель даже не чувствует, что в трансформаторе происходят какие-то изменения. Такое регулирование напряжения называют регулированием под нагрузкой (РПН). Однако РПН требует применения сложных и дорогих переключающих устройств. Поэтому для трансформаторов небольшой мощности часто применяют регулирование напряжения без возбуждения, т. е. после отключения всех их обмоток от сети. Этот способ регулирования сокращенно называют ПБВ (переключение без возбуждения). После переключения трансформатор вновь включается в работу. При этом способе потребителя на какое-то время вообще отключают от сети. Особенно неудобно это там, где нагрузка меняется часто. Зато устройства ПБВ просты по конструкции и относительно дешевы.

Под централизованным регулированием понимают регулирование напряжения непосредственно на шинах генераторов электростанций при помощи изменения их возбуждения. Централизованное регулирование осуществляют обычно как «встречное», т. е. таким образом, чтобы оно заранее «встречало» колебания напряжения, вызванные нагрузкой. Так, в период наибольших нагрузок у генераторов поднимают напряжение выше номинального, чтобы компенсировать повышенные потери напряжения в сети и поддержать его у потребителя близким к поминальному. И наоборот, когда нагрузка снижается, уменьшают возбуждение у генераторов и соответственно напряжение в сети.

Классификация трансформаторов

Трансформаторы бывают:

  • повышающими (если на вторичной обмотке напряжение больше, чем на первичной);
  • понижающими (если на второй катушке напряжение меньше, чем на первой).

Напряжение на первичной и выходной катушках зависит от соотношения количества витков обмоток на них. Чем их больше, тем выше напряжение. Соответственно, если входная обмотка имеет больше витков, чем выходная, на ней будет более высокое напряжение, и наоборот.

Трансформаторы отличаются обширной классификацией по назначению:

  1. Силовой. Назначение силовых трансформаторов ясно из названия. В основном это устройства большой мощности, используемые в сетях ЛЭП для преобразования электрической энергии и передачи ее конечному потребителю. Использование таких устройств возможно в высоковольтных трехфазных сетях.
  2. Автотрансформатор. Это прибор, в котором первичная и вторичная обмотки соединены между собой напрямую. Такое устройство характеризуется тремя выводами. Трансформаторы данного типа имеют повышенный риск высоковольтного удара по нагрузке. Поэтому они должны быть надежно заземлены.
  3. Трансформатор тока или измерительный трансформатор. В таких устройствах первичную обмотку подключают последовательно в электроцепь с другими устройствами и получают гальваническую развязку. Первичная цепь контролируется изменением однофазной нагрузки, а вторичная катушка используется в цепи сигнализации или измерительных приборов. В таком типе устройства вторичная обмотка работает в режиме короткого замыкания. 
  4. Трансформатор напряжения. Это устройство, понижающее напряжение. Обычно применяется для изоляции цепей защиты измерительных приборов.
  5. Импульсный. Это прибор, созданный для преобразования импульсов при обязательном сохранении их формы. Устройство меняет амплитуду и полярность импульсных сигналов, не затрагивая форму.
  6. Сварочный. Для работы такого устройства нужен большой сварочный ток, с помощью которого аппарат расплавляет металл. Сетевое напряжение при этом снижено до безопасного уровня.
  7. Разделительный. Основной характеристикой такого прибора является отсутствие электрической связи между обводками. Силовые разделительные аппараты используют для повышения безопасности электросетей и для обеспечения гальванической развязки между узлами электроцепей.
  8. Согласующий. Такое устройство применяется для согласования сопротивления в электронных схемах. Прибор обеспечивает минимальное искажение сигналов, создает развязки между узлами устройств в электрической цепи.
  9. Пик-трансформатор. Аппарат преобразовывает синусоидальный ток в импульсное напряжение. Полярность напряжения на выходе меняется через каждые полпериода.
  10. Воздушный. Это силовой трансформатор сухого охлаждения. Такой тип устройств обычно применяется для преобразования напряжения в сети, в том числе и в трехфазных схемах.
  11. Масляный. Это силовой трансформатор, у которого охлаждение происходит с помощью специального масла. Такие приборы применяют при большой выходной мощности (выше 6 кВ), чтобы предотвратить разрушение изоляции обмоток вследствие их перегрева.
  12. Сдвоенный дроссель. Устройство имеет абсолютно одинаковые катушки, между которыми образуется встречный индуктивный фильтр. Такой прибор эффективнее, чем у дросселя.
  13. Вращающийся. Устройство состоит из двух половинок сердечника с катушками, которые вращаются относительно друг друга. Обмен сигналами в приборе происходит при больших скоростях вращения.

Одноканальный регулятор для мотора

Устройство управляет одним мотором, питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.

Конструкция устройства

Основные элементы конструкции регулятора представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: два резистор переменного сопротивления с сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистор модели КТ815А (№3), пара двухсекционных винтовых клеммника на выход для подключения мотора (№4) и вход для подключения батарейки (№5).

Принцип работы

Порядок работы регулятора мотора описывает электросхема (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подают постоянное напряжение. Лампочку или мотор подключают к разъему ХТ2. На входе включают переменный резистор R1, вращение его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в противовес минусу батарейки. Через токоограничитель R2 произведено подключение среднего выхода к базовому выводу транзистора VT1. При этом транзистор включен по схеме регулярного тока. Положительный потенциал на базовом выходе увеличивается при перемещении вверх среднего вывода от плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, которое обусловлено снижением сопротивления перехода коллектор-эмитттер в транзисторе VT1. Потенциал будет уменьшаться, если ситуация будет обратной.

Принципиальная электрическая схема

Материалы и детали

Необходима печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиокомпонентов.

Процесс сборки

Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1), а монтажный чертеж (файл montag1) – на белом листе офисной (формат А4).

Далее чертеж монтажной платы (№1 на фото. 4) наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо сделать отверстия (№3 на фото. 14) на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпадать. На фото.5 показана цоколёвка транзистора КТ815.

Вход и выход клеммников-разъемов маркируют белым цветом . Через клипсу к клеммнику подключается источник напряжения. Полностью собранный одноканальный регулятор отображен на фото. Источник питания (батарея 9 вольт) подключается на финальном этапе сборки. Теперь можно регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.

Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№2 ). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№3).

Полученную заготовку переворачивают (№1 ) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!

Виды трансформаторов

Уже были названы повышающие и понижающие трансформаторы. В зависимости от места использования можно выделить сетевые и силовые аппараты. Сетевые трансформаторы используются в устройствах, поскольку даже квартальные параметры тока слишком высоки для простого телевизора или ноутбука. Поэтому используется трансформатор, чтобы преобразовать ток в подходящий для конкретного предмета бытовой техники.

Сразу использовать маленькие параметры в городе нельзя из тех же соображений экономии. К тому же, разные приборы требуют разных параметров – всем производителям электроники не угодишь, а потому проще каждому встраивать в свой прибор трансформатор.

Отдельной строкой идут автомобильные трансформаторы, которые позволяют заводить машину с использованием небольшого электрического импульса. Выделяют и импульсные и многие другие трансформаторы, но всех их объединяет одно: принцип работы. Отличия кроются только в рабочих параметрах тока и предназначении трансформатора.

Сетевой трансформатор

Отличия ТМ от ТМГ

Трансформаторы ТМГ нередко сравнивают со схожим по маркировке ТМ, давайте рассмотрим сравнительную характеристику с одним из таких агрегатов на примере следующей таблицы:

Таблица: сравнительные характеристики трансформаторов ТМГ и ТМ

ТМГ ТМ
Отличается более эффективной конструкцией бака, что позволяет улучшить охлаждение, применяя менее сложную конструкцию Применяется классический толстостенный бак с радиаторами устаревшего типа.
За счет герметизации трансформатора масло не контактирует с атмосферным воздухом, что позволяет сохранять диэлектрические свойства. На жидкий диэлектрик оказывают воздействие не только внутренние процессы, но и влага из окружающего воздуха.
Широко используется конструкция без расширителя. На крышке устанавливается расширительный бак для обеспечения наполнения емкости.
Сигнализатор уровня масла поплавкового типа Сигнализатор уровня масла трубчатый
Проблемы с избыточным давлением из-за отсутствия расширительного бака, газы сбрасываются через клапан. Избыток газа или масла при нагреве легко перемещается в расширитель или через дыхательный патрон в окружающее пространство.
Необходимо постоянно контролировать давление на манометре. Давление самостоятельно стабилизируется за счет расширителя.
Низкие показатели надежности от механических или вибрационных воздействий на трансформатор. Высокая степень надежности, трансформатор не боится механических воздействий.
Непригоден к проведению капитального ремонта со вскрытием крышки, так как затруднена повторная герметизация с закачкой масла. Капитальный ремонт может производиться любое количество раз.
Срок службы от 20 до 30 лет Срок службы от 40 до 50лет

Электронный ЛАТР.

В радиолюбительской практике часто используются лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). С его помощью можно было уменьшить так и увеличить выходное напряжение. Это напряжение имело форму чистой синусоиды и поэтому не давало помех по сети. Они выпускаются и сейчас, но цены убивают всякое желание их купить. Выходом является построение электронного ЛАТРА.

В журнале «Радио» №11 1999г., стр.40., на сайте sdelaySam-SvoimiRukami.ru есть подобные устройства, но они имеют один и тот же недостаток – а именно (вершины синусоиды уплощены). Это происходит из-за применения биполярного транзистора, включенного в диагональ выпрямительного моста в силовой цепи ЛАТРА. Из-за нелинейности характеристик транзистора, диодов моста форма напряжения и тока в нагрузке отличаются от синусоиды. Фактически помехи есть, так как синусоида искажена. Избавится от этого недостатка, можно применив два встречно включенных полевых транзистора.

Другим недостатком является необходимость источника питания для цепей управления базовым тока силового транзистора.

Принципиальная схема подобного ЛАТРА представлена на рис.1.

Автотрансформатор TV1 повышает напряжение сети, а регулирующий элемент (два встречно включенных полевых транзистора VT1,VT2) изменяет значение переменного тока, протекающего через секцию (1-2) автотрансформатора . В результате изменяется переменное напряжение, наводимое в секции (3-4). Коммутируемый ток, напряжение и сопротивление ключа в открытом состоянии определяются типом примененного полевого транзистора и могут изменяться в пределах от единиц до тысячи ампер, от десятков до сотен вольт и от тысячных долей до единиц Ом. Устройство работает следующим образом. Учтем, что защитные диоды полевых транзисторов включены катодом к стоку. В исходном состоянии каналы полевых транзисторов закрыты (нет питания). Пусть положительная полуволна сетевого напряжения присутствует на нижнем выводе секции (1-2) автотрансформатораTV1. Ток проходит через резистор R3, стабилитрон VD3, защитный диод полевого транзистора VT2, вывод сети А. На стабилитроне VD3 возникает падение напряжения в 12В, в результате заряжается конденсатор С1 и микросхема VR1 получает питание. При отрицательной полуволне сетевого напряжения на нижнем выводе секции (1-2) автотрансформатора TV1 устройство не получает питания, так как защитный диод полевого транзистора VT2 закрыт. Светодиод VD1 сигнализирует о включении ЛАТРА в сеть. Выходное напряжение с микросхемы VR1 поступает на затворы полевых транзисторов. При изменении выходного напряжения стабилизатора, изменяется уровень управляющего напряжения для полевых транзисторов. Полевые транзисторы с индуцированным затвором при нулевом напряжении между затвором и истоком имеют нулевой ток стока. Появление тока стока в таких транзисторах происходит при напряжении на затворе больше порогового уровня Uпор. Увеличение напряжения на затворе приводит к увеличению тока стока. Обычно пороговое напряжение находится в пределах 4-5В. Но существуют полевые транзисторы, имеющие пороговое напряжение в 2-3В. Фирма IRF добавляет в обозначение таких транзисторов букву L. Выходные характеристики полевых транзисторов, как правило, имеют две области: линейную и насыщения. В линейной области вольтамперные характеристики вплоть до точки перегиба представляют собой прямые линии, наклон которых зависит от напряжения на затворе. В области насыщения вольтамперные характеристики идут практически горизонтально, что позволяет говорить о независимости тока стока от напряжения на стоке. Иногда пороговое напряжение называют напряжением отсечки. Особенности этих характеристик обуславливают области применения этих транзисторов. В линейной области полевой транзистор используется как сопротивление, управляемое напряжением на затворе. Области насыщения и отсечки используют как ключ, управляемый напряжением на затворе. В данном устройстве используется линейная область характеристик.

Схема управления затвором должна обеспечивать значения выходного напряжения от минимально возможного порового напряжения до значений намного превышающих его.

Резистор R2 желательно выбрать с червячным механизмом или многооборотный . Ручка резистора должна быть хорошо заизолирована, так как она находится под напряжением сети.

Если нет необходимости в повышенном напряжении то тогда отпадает необходимость в трансформаторе.

Принципиальная схема такого ЛАТРа представлена на рис.2.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий