Vrtp - для дому

Пристрій призначений для живлення побутових споживачів змінним струмом. Номінальна напруга 220 В, потужність споживання 1 кВт. Застосування інших елементів дозволяє використовувати пристрій для харчування більш потужних споживачів.
Пристрій, зібране за пропонованою схемою, просто вставляється в розетку і від нього харчується навантаження. Сіючи електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібно. Лічильник при цьому враховує приблизно чверть спожитої електроенергії.

Теоретичні основи
Робота пристрою заснована на тому, що навантаження харчуються не безпосередньо від мережі змінного струму, а від конденсатора, заряд якого відповідає синусоїді мережевої напруги, але сам процес заряду відбувається імпульсами високої частоти. Струм, споживаний пристроєм з електричної мережі, являє собою імпульси високої частоти. Лічильники електроенергії, в тому числі електронні, містять вхідний індукційний перетворювач, який має низьку чутливість до струмів високої частоти. Тому енергоспоживання у вигляді імпульсів враховується лічильником з великою негативною похибкою.

Принципова схема пристрою
Схема пристрою наведена у вкладенні
Основними елементами є силовий випрямляч Br1, конденсатор С1 і транзисторний ключ Т1. Конденсатор С1 включений послідовно в ланцюг харчування випрямляча Br1, тому в моменти часу, коли Вг1 навантажений на відкритий транзистор Т1, заряджається до миттєвої величини напруги, що відповідає даному моменту часу.
Заряд проводиться імпульсами з частотою 2 кГц. Напруга на С1, а також на підключеної паралельно йому навантаженні за формою близько до синусоидальному з діючим значенням 220 В. Для обмеження імпульсного струму через транзистор Т1 під час заряду конденсатора, служить резистор R6, включений послідовно з ключовим каскадом.
На логічних елементах DD1, DD2 зібраний задає генератор. Він формує імпульси частотою 2 кГц амплітудою 5В. Частота сигналу на виході генератора і шпаруватість імпульсів визначаються параметрами времязадающих ланцюгів C2-R7 і СЗ-R8. Ці параметри можуть підбиратися під час налаштування для забезпечення максимальної похибки обліку електроенергії. На транзисторах Т2 і ТЗ побудований формувач імпульсів, призначений для управління потужним ключовим транзистором Т1. Пристрій для формування розрахований таким чином, щоб Т1 у відкритому стані входив в режим насичення і за рахунок цього на ньому розсіюється менша потужність. Природно, Т1 також повинен повністю закриватися.
Трансформатор Tr1, випрямляч Br2 і наступні за ними елементи являють собою джерело живлення низьковольтної частини схеми. Це джерело забезпечує харчуванням 36В формувач імпульсів і 5В для живлення мікросхеми генератора.

деталі пристрою
Мікросхема: DD1, DD2 - К155 ЛАЗ.
Діоди: Br1 - Д232А; Вr2 - Д242Б; D1 - Д226Б.
Стабілітрон: D2 -КС156А.
Транзистори: Т1 - КТ848А, Т2 - КТ815В, ТЗ - КТ315. Т1 і Т2 встановлюються на радіаторі площею не менше 150 см2. Транзистори встановлюються на ізолюючий прокладках.
Конденсатори електролітичні: С4 - 1000 мкФ х 50Б; С5 - 1000 мкФ х 16В;
Конденсатори високочастотні: С1 1мкФ х 400В; С2, СЗ - 0.1 мкФ (низьковольтні).
Резистори: R1, R2 - 27 кОм; RЗ - 56 Ом; R4 - 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 - 10 Ом; R7, R8 - 1.5 кОм; R9 - 560 Ом. Резистори RЗ, R6 -проволочние потужністю не менше 10 Вт, R9 - типу МЛТ-2, решта резистори - МЛТ-0.25.
Трансформатор Tr1 - будь-який малопотужний 220/36 В.

налагодження
При налагодженні схеми дотримуйтеся обережності # 33; Пам'ятайте, що низьковольтна частина схеми не має гальванічної розв'язки від електричної мережі # 33; Не рекомендується в якості радіатора для транзисторів використовувати металевий корпус пристрою. Застосування плавких запобіжників - обов'язково # 33;
Спочатку перевіряють окремо від схеми низьковольтний блок живлення. Він повинен забезпечувати 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. Генератор повинен формувати імпульси амплітудою 5 В і частотою близько 2 кГц. Шпаруватість імпульсів приблизно 1/1. При необхідності для цього підбирають конденсатори С2, СЗ або резистори R7, R8.
Пристрій для формування імпульсів на транзисторах Т2 і ТЗ, якщо правильно зібраний, зазвичай налагодження 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 в відкритому стані входити в режим насичення і згорить за кілька секунд. Для перевірки цього режиму можна при відключеною силової частини схеми і відключеною базі транзистора Т1, замість резистора R6 включити шунт опором в декілька Ом. Імпульсна напруга на шунт при включеному генераторі реєструють осциллографом і перераховують на значення струму. При необхідності підбирають опору резисторів R2, RЗ 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 включенні пристрою в електричну мережу діюче значення напруги на навантаженні має бути на рівні> 0 - 130 В. Осцилограми напруги на навантаженні і на резисторі R6 повинні показати, що харчування її виробляється імпульсами з частотою, що задається генератором. На навантаженні серія імпульсів буде модулювати синусоїдою напруги, а на резисторі R6 -пульсірующім випрямленою напругою.
Якщо все справно, підключають конденсатор С1, тільки спочатку ємність його приймають в кілька разів меншою за номінальну (наприклад 0.1 мкФ). Чинне напруга на навантаженні помітно зростає і при подальшому збільшенні ємності С1 досягає 220 В. При цьому дуже важливо уважно стежити за температурою транзистора Т1. Якщо виникає підвищене нагрівання при використанні малопотужної навантаження, це свідчить про те, що Т1 або не входить в режим насичення у відкритому стані, або повністю не закривається. В цьому випадку слід повернутися до налаштування формувача імпульсів. Експерименти показують, що при харчуванні навантаження потужністю 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 протягом тривалого часу не нагрівається навіть без радіатора.
У висновку підключається номінальне навантаження і підбирається ємність С1 така, щоб забезпечити живлення навантаження напругою 220 В. Ємність С1 слід підбирати обережно, починаючи з малих значень, так як збільшення ємності різко збільшує імпульсний струм через транзистор Т1. Про амплітуді імпульсів струму через Т1 можна судити, підключивши осцилограф паралельно резистору 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 живиться навантаження 1 кВт. Застосовуючи інші елементи силового випрямляча і транзисторний ключ відповідної потужності, можна живити і більш потужні споживачі.
Звертаємо Вашу увагу на те, що при відключеному навантаженні пристрій споживає з мережі досить велику потужність, яка враховується лічильником. Тому рекомендується завжди навантажувати пристрій номінальним навантаженням, а також відключати при знятті навантаження

Приєднане зображення (Натисніть для збільшення)

Робота пристрою заснована на тому, що навантаження харчуються не безпосередньо від мережі змінного струму, а від конденсатора, заряд якого відповідає синусоїді мережевої напруги, але сам процес заряду відбувається імпульсами високої частоти. Струм, споживаний пристроєм з електричної мережі, являє собою імпульси високої частоти. Лічильники електроенергії, в тому числі електронні, містять вхідний індукційний перетворювач, який має низьку чутливість до струмів високої частоти. Тому енергоспоживання у вигляді імпульсів враховується лічильником з великою негативною похибкою.

Наводжу опис з другого джерела, так що все може бути