ПРОЕКТ №25: транзисторный "ЛАТР"
Историческая справка.
ЛАТР – лабораторный автотрансформатор регулируемый. Это такое устройство на основе трансформатора с одной обмоткой, которое позволяет получать на выходе регулируемое напряжение. Помню, в детстве у нас был телевизор «Старт-3», который подключался к сети через специальный автотрансформатор:
Напряжение в сети вечерами падало, потому что увеличивалась нагрузка. А электричество вырабатывал местный генератор. Вот и приходилось с помощью автотрансформатора повышать напряжение до нормы. Позже появился феррорезонансный стабилизатор. ЛАТР – устройство довольно громоздкое и тяжёлое. Но если на входе ЛАТРа синусоидальное напряжение, то и на выходе точно такой же формы – вот что важно! Регулировка напряжения осуществляется за счёт скольжения подвижного контакта по оголённым частям витков обмотки автотрансформатора, в результате чего возникает искрение и, соответственно, помехи.
Подробнее о ЛАТРе см., например, на сайте http://www.avellinfo.ru/elektronika/avtotrans.html
Моя цель – не повествование о ЛАТРе. Я хочу поведать об ином… ЛАТРе! Тема не новая, тем не менее, попытаюсь внести в неё нечто СВОЁ. Для разнообразия.
1. После распайки платы CRT-монитора на радиаторе остались элементы:
С5129 – мощный биполярный низкочастотный N-P-N транзистор:
макс. напр. к-б при заданном обратном токе к и разомкнутой цепи э. (Uкбо макс) 1500 В;
макс. напр. к-э при заданном токе к и разомкнутой цепи б. (Uкэо макс) 800 В;
максимально допустимый ток к ( Iк макс.) 10 А;
статический коэффициент передачи тока h21э (мин) 30;
граничная частота коэффициента передачи тока fгр. 1,7МГц;
максимальная рассеиваемая мощность 50Вт.
5TUZ47 –демпфирующий HOTдиод:
D1417 – это Silicon NPN Darlington (составной) Transistor:
Ucb: 60V
Ic: 7A
β (Ic/Ib): 6000 ?! - опечатка?
N: 30W
Я не стал долго и досконально докапываться до всех параметров, их можно посмотреть в Datasheet’ах.
Возникла идея дурацкая (а, может быть, и не совсем?) собрать на транзисторе С5129 регулятор переменного напряжения (аналог ЛАТРа) ~0…220В.
2. Я вспомнил, что когда-то давно мне встретилась схема регулятора напряжения:
в журнале «Юный техник», №9, 1988г, стр.78, В. Янцев, «Сколько нужно ватт?»
Позже в журнале «Моделист-Конструктор», №4, 1990 г, стр.21, В.Янцев, «Электричество по дозе» предложил более совершенную схему:
Надо полагать, регулятор оказался настолько хорош, что в «РАДИО», №9, 1991г, стр. 32, В. Янцев опубликовал продолжение «Комбинированный блок питания», совместив вышеупомянутый регулятор с обычным компенсационным стабилизатором:
Позднее в журнале «РАДИО», №11, 1999г, стр. 40 появился материал А. Чекарова, «Безпомеховый регулятор напряжения»
Как говорится, найди пару отличий от схемы Янцева! По правде говоря, меня несколько удивил тот факт, что редакция столь авторитетного издания пропустила явный плагиат.
3. В настоящее время в Сети имеется масса «вариаций» на тему последней схемы В. Янцева:
И что же мы видим? Вот типические примеры:
на сайте http://www.cxema73.narod.ru/ представлен «комбинированный блок питания», который автор выдаёт за собственное творение, не ссылаясь ни на что и ни на кого:
на сайте http://radiolub.ru/category/bloki-pitanija/ представлен «регулируемый стабилизатор переменного напряжения». Хотя о стабилизации напряжения, как видно, «автор» имеет такое же представление, как «слушательница курсов имени Леонардо да Винчи о сельском хозяйстве» (Ильф и Петров, «12 стульев»). И, что характерно, «автор» также выдаёт схему за собственное творение, не ссылаясь ни на что и ни на кого:
Вот такие дела. Значится, достаточно немного изменить расположение деталей, подкрасить их разноцветненько и ты, якобы, ТВОРЕЦ!
«Грустно, девушки!», как говорил великий комбинатор.
4. Хочу заметить, что все регуляторы, выполненные по данной схеме, собраны на отечественной элементной базе. Есть попытки применить буржуйские диоды, но не более того.
Смотрим параметры транзистора КТ840Б:
максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 350 В;
максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер 350 В;
максимально допустимый постоянный(импульсный) ток коллектора 6 (8) А;
максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом 60 Вт;
статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером =>10;
обратный ток коллектора <=3 мА;
граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером =>8 МГц;
коэффициент шума биполярного транзистора <3 дБ.
И сравниваем их с параметрами транзистора С5129. По основным – вполне соответствует. Полагаю, граничная частота, в данном случае, параметр не столь важный.
Так что, значит, можно?
5. Подтверждением (или опровержением) любых предположений (или гипотез) такого рода является ЭКСПЕРИМЕНТ, а не многословная пустопорожняя болтовня на форумах. Итак, приступим.
5.1. Проверка транзистора С5129 мультиметром:
Запись, например, «B+ --> C-» означает: к БАЗЕ ПЛЮС мультиметра, к КОЛЛЕКТОРУ МИНУС мультиметра.
Транзистор стопудово исправен.
5.2. Теперь, по прошествии некоторого времени, я могусовершенно чётко заявить: чёрт меня дёрнул попытаться проверить вариант из журнала «Юный техник», №9, 1988г! Накатили ностальгические чувства… Наверное потому, что я раньше не собрал это устройство. Теперьэто история, и она требует того, чтобы данный факт зафиксировать в сетевых скрижалях (как в дебильной рекламе: «Запостил – было, а не запостил – и не было!»).
Регулятор на транзисторе КТ812Б собран и включен. При замкнутом SA2 и R1=10 кОм (другого номинала не нашлось) напряжение на нагрузке никак не менялось.
Заменил R1 на два последовательно включенных подстроечных 220 Ом и 330 Ом – снова никакого результата, хотя напряжение на вторичной обмотке Т1 более ~12В,
Напряжение на базе почти не менялось. Всё это делалось, повторяю, с VT1 отечественным КТ812Б. Я заменил его на буржуйский С5129.
Результат тот же – ничего! На базе напряжение меняется от 0,05 до 0,61 В. На выходе – никак. Я плюнул на это дело и…
5.3. Приступил к тому, что хотел, собственно, сделать с самого начала: регулятор из журнала «РАДИО», №11, 1999г.
Вот детали для регулятора; далее – они распаяны в 3D:
Первое включение разочаровало – напряжение на нагрузке нулевое. Но я ведь поставил движок переменникана половину! Стоило его немного повернуть (вниз по схеме), и регулятор заработал! В смысле: он заработал сразу после включения, посто ток базы был слишком мал.
Напряжение регулируется от 0 до 240В, правда, при R1=10 кОм его изменение происходит где-то на ¼ R, т.е. на 2,2 – 2,5 кОм.
К сожалению, поиски R1 нужного номинала пока не увенчались успехом. Один «умник» мне заявил, что такое барахло он выкинул лет 10 назад, ведь «теперь всё на процессорАХ» (ударение его). Интересно посмотреть, какой дурак возьмётся городить подобное устройство на процессоре, пусть и «микро»? Пришлось напомнить ему, что и «на херАХ» пока ещё делается тоже немало. Если он упустил данный факт из виду, то это его проблема.
Итак, эксперимент показал, что транзистор С5129 можно использовать в качестве регулирующего элемента в транзисторном ЛАТРе. Нагрев вполне терпимый, палец не обжигает (ощущение субъективное). Следует иметь в виду, что чем больше радиатор транзистора, тем лучше. Но без фанатизма. Кулер тоже будет не лишним, но требует отдельного питания, а если без оного, то… у меня, например, не нашлось небольшого малошумящего вентилятора на сетевое напряжение.
Понятно, что и другие аналогичные транзисторы также подойдут для такого «ЛАТРа».
6. Схема:
Детали:
VD1: мост B250C5000/3300 на 3,3/5А 600В
VD2: мост D2SBA60 на 1,5А 800В
Т1: небольшой силовой трансформатор от какого импортного устройства; на вторичной обмотке около 12В
VT1: транзистор C5129
VD3: диод1N4007 на 1А 700В
R1: переменный проволочный ППБ-25Г13 на 10 кОм
R2: я вообще решил не ставить, т.к. сопротивление R1 и так довольно велико, и ток базы уменьшать нет смысла
С1: электролитический 470 мк х 25 В
Как видно, только R1 – отечественный, всё остальное – буржуинское. Таким образом, я тоже внёс свою лепту в развитие данной конструкции:
7. Создание законченной конструкции.
Как я упоминал, у меня накопилась масса РАДИОхабара, из которого я время от времени извлекаю нечто подходящее для той или иной конструкции. К сожалению, свободного времени я имею, наоборот, слишком мало для изготовления сложных конструкций, поэтому некоторое количество проектов находится в «замороженном» состоянии. Вот и занимаюсь иногда «для души» мелочёвкой. Но это всё лирика. Однако, «ближе к телу, как говорил Мопасан» устами великого комбинатора.
Очень кстати нашёлся корпус от древнего фильмоскопа. Были такие аппараты для демонстрации диафильмов. В этот корпус, как по заказу, вписываются вольтметр и радиатор мощного транзистора.
Вот так ЛАТР будет смотреться в перспективе:
Ставлю транзистор C5129 на радиатор, заполировав место касания и смазав термопастой:
Думаю, что делать плату для нескольких деталей смысла не имеет. Тем более, что есть идея по установке и креплению вольтметра. Там будет достаточно просторная площадка, где я и размещу все остальные детали. Примерно так:
Соединение:
Подключение и проверка:
В корпусе сделаны нужные отверстия:
Выходные клеммы должны быть рассчитаны на подключение сетевой вилки, однополюсных вилок и просто поводов:
Выключатель, предохранитель, выходные клеммы и регулятор напряжения закреплены:
Вставляю основной блок:
Всё припаяно:
Проверка:
«ЛАТР» собран:
Вот так, почти «классически», выглядит «транзисторный ЛАТР». Он не создаёт сетевых помех потому, что на выходе напряжение (и ток соответственно) представляют собой синусоиду. А она гармоник не имеет.
Кстати, кучка ЛАТРов и не только на сайте http://wonpentos.appspot.com/elektricheskaya-shema-latr.html
© SEkorp, 23 февр 2017г.