Випрямляч призначений для живлення побутових споживачів, які можуть рабо-тать як на
змінному, так і на постійному струмі. Це наприклад електроплити, каміни, водо-нагрівальні
пристрої, освітлення і т. п. Головне, щоб в цих пристроях не було елек-тродвігателей,
трансформаторів та інших елементів, розрахованих на змінний струм.
Пристрій, зібране за пропонованою схемою, просто вставляється в розетку і від нього харчується
навантаження. Вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібно. Лічильник при цьому враховує
приблизно чверть спожитої електроенергії.

Теоретичні основи

Робота пристрою заснована на тому, що навантаження харчується не безпосередньо від мережі змінного
струму, а від конденсатора, який постійно заряджений. Природно, харчування на-Грузьке буде здійснюватися
постійним струмом. Енергія, віддана конденсатором в навантаження, заповнюється через випрямляч, але
заряджається конденсатор не постійним струмом, а перери-простими з високою частотою. Лічильники електроенергії,
в тому числі електронні, містять вхід-ної індукційний перетворювач, який має низьку
чутливість до струмів високої частоти. Тому енергоспоживання у вигляді імпульсів враховується
лічильником з великою від-ріцательной похибкою.

Принципова схема пристрою

Основними елементами є силовий випрямляч Br1, конденсатор C1 і транзит-сторно ключ T1.
Конденсатор С1 заряджається від випрямляча Br1 через ключ Т1 імпульсами з частотою 2 кГц. Напруга на
С1, а також на підключеної паралельно йому навантаженні близько до постійного. Для обмеження імпульсного
струму через транзистор Т1 служить резистор R6, включений послідовно з випрямлячем.
На логічних елементах DD1, DD2 зібраний задає генератор. Він формує импуль-си частотою 2
кГц амплітудою 5В. Частота сигналу на виході генератора і шпаруватість импуль-сов визначаються
параметрами времязадающіх ланцюгів С2-R7 і C3-R8. Ці параметри можуть підбиратися при налаштуванні для
забезпечення найбільшої похибки обліку електроенергії. На транзисторах Т2 і Т3 побудований формувач
імпульсів, призначений для управління потужним ключовим транзистором Т1. Формувач розрахований
таким чином, щоб Т1 в від-критому стані входив в режим насичення і за рахунок цього на ньому
розвіювався менша потужність. Природно, Т1 також повинен повністю закриватися.
Трансформатор Tr1, випрямляч Br2 і наступні за ними елементи являють со-бій джерело
харчування низьковольтної частини схеми. Це джерело забезпечує харчуванням 36В формувач імпульсів і 5В
для живлення мікросхеми генератора.

Деталі пристрою

Мікросхема: DD1, DD2 – К155ЛА3.
Діоди: Br1 – Д232А; Br2 – Д242Б; D1 – Д226Б.
Стабілітрон: D2 – КС156А.
Транзистори: Т1 – КТ848А, Т2 – КТ815В, Т3 – КТ315. Т1 і Т2 встановлюються на ра-діаторе площею не
менше 150 см2. Транзистори встановлюються на ізолюючих проклад-ках.
Конденсатори електролітичні: С1-10 мкФ Ч 400В; С4 – 1000 мкФ Ч 50В; С5 – 1000 мкФ Ч 16В;
Конденсатори високочастотні: С2, С3 – 0.1 мкФ.
Резистори: R1, R2 – 27 кОм; R3 – 56 Ом; R4 – 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 – 10 Ом; R7, R8 – 1.5 кОм; R9 – 560
Ом. Резистори R3, R6 – дротяні потужністю не менше 10 Вт, R9 – типу МЛТ-2, решта резистори –
МЛТ-0.25.
Трансформатор Tr1 – будь-який малопотужний 220/36 В.
Налагодження

При наладці схеми дотримуйтеся обережності! Пам’ятайте, що низьковольтна частина схеми не має
гальванічної розв’язки від електричної мережі! Не рекомендується в ка-честве радіатора для транзисторів
використовувати металевий корпус пристрою. Застосування плавких запобіжників – обов’язково!
Спочатку перевіряють окремо від схеми низьковольтний блок живлення. Він повинен забезпе-чувати струм не менше 2
А на виході 36 В, а також 5 В для живлення малопотужного генератора.
Потім налагоджують генератор, відключивши силову частину схеми від електромережі (для цього можна тимчасово
від’єднати резистор R6). Генератор повинен формувати імпульси амплі-тудою 5 В і частотою близько 2 кГц.
Шпаруватість імпульсів приблизно 1/1. При необхід-мости для цього підбирають конденсатори С2, С3 чи
резистори R7, R8.
Формувач імпульсів на транзисторах Т2 і Т3, якщо правильно зібраний, зазвичай на-ладком не вимагає. Але
бажано переконатися, що він здатний забезпечити імпульсний струм бази транзистора Т1 на рівні 1.5 – 2
А. Якщо таке значення струму не забезпечити, транзистор Т1 не буде у відкритому стані входити в режим
насичення і згорить за кілька секунд. Для перевірки цього режиму можна при відключеній силової частини
схеми і відключеній базі транзистора Т1, замість резистора R1 включити шунт опором у декілька
Ом. Їм-пульсное напруга на шунт при включеному генераторі реєструють осцилографом і
перераховують на значення струму. При необхідності підбирають опору резисторів R2, R3 і R4.
Наступною стадією є перевірка силової частини. Для цього відновлюють всі з’єднання в схемі.
Конденсатор С1 тимчасово відключають, а в якості навантаження використовують споживач малої потужності,
наприклад лампу розжарювання потужністю до 100 Вт При вклю-чении пристрої в електричну мережу
діюче значення напруги на навантаженні має бути на рівні 100 – 130 В. Осцилограми напруги
на навантаженні і на резисторі R6 поса-ни показати, що харчування її виробляється імпульсами з частотою,
задається генератором.
Якщо все справно, підключають конденсатор С1, тільки спочатку ємність його приймають у декілька разів
менше номінальної (наприклад 0.1 мкФ). Чинне напруга на на-вивантаження помітно зростає і при
подальшому збільшенні ємності С1 досягає 310 В. При цьому дуже важливо уважно стежити за
температурою транзистора Т1. Якщо виникає підвищення ефектив-шенний нагрів при використанні малопотужної навантаження,
це свідчить про те, що Т1 або не входить в режим насичення у відкритому стані, або повністю
не закривається. У цьому випадку слід повернутися до налаштування формувача імпульсів. Експерименти
покази-вають, що при живленні навантаження потужністю 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 Протя-гом
тривалого часу не нагрівається навіть без радіатора.
У висновку підключається номінальне навантаження і підбирається ємність С1 така, щоб забезпечити харчування
навантаження постійною напругою 220 В. Ємність С1 слід під-обирати обережно, починаючи з малих
значень, так як збільшення ємності призводить до збільшен-нію вихідної напруги (до 310 В, що може
вивести з ладу навантаження), а також різко уве-лічівает імпульсний струм через транзистор Т1. Про амплітуді
імпульсів струму через Т1 можна судити, підключивши осцилограф паралельно резистори R6. Імпульсний струм
повинен бути не більше допустимого для вибраного транзистора (20 А для КТ848А). У разі необхідності
його обмежують, збільшуючи опір R6, але краще зупинитися на меншому значенні ємності С1.
При зазначених деталях пристрій розрахований на навантаження 1 кВт. Застосовуючи інші еле-менти силового
випрямляча і транзисторний ключ відповідної потужності, можна пі-тать і більш потужні споживачі.
Звертаємо Вашу увагу на те, що при зміні навантаження, напруга на ній також буде істотно
змінюватися. Тому пристрій доцільно налаштувати і використовувати постійно з одним і тим же
споживачем. Цей недолік в певних випадках може виявитися достоїнством. Наприклад, змінюючи
ємність С1 можна в широких межах регулювати вать потужність нагрівальних приладів.

Файл: hitrii_vipramit1.jpg