Pół wieku temu laboratoryjny autotransformator był bardzo powszechny. Dzisiaj elektroniczny LATR, którego schemat powinien posiadać każdy amator, ma wiele modyfikacji. Starsze modele miały sworzeń kolektora umieszczony na uzwojeniu wtórnym, co umożliwiło płynną zmianę wartości napięcia wyjściowego, pozwoliło na szybką zmianę napięcia przy podłączaniu różnych przyrządów laboratoryjnych, zmianę intensywności ogrzewania końcówki lutownicy, regulację oświetlenia elektrycznego, zmianę prędkości silnika i wiele innych. Szczególnie ważne jest LATR jako urządzenie stabilizujące napięcie, co jest bardzo ważne przy ustawianiu różnych urządzeń.
Nowoczesny LATR jest używany w prawie każdym domu do stabilizacji napięcia.
Dzisiaj, kiedy elektroniczne towary konsumpcyjne wypełniają półki sklepowe, uzyskanie niezawodnego regulatora napięcia prostego wentylatora radiowego stało się problemem. Oczywiście można znaleźć wzór przemysłowy. Ale często są zbyt drogie i nieporęczne, a w warunkach domowych nie zawsze są odpowiednie. Tak wielu amatorów radiowych musi „na nowo odkryć koło”, tworząc elektroniczne LATR własnymi rękami.
Proste urządzenie do regulacji napięcia
Schemat prostego modelu LATR.
Jeden z najprostszych modeli LATR, którego schemat przedstawiono na rys. 1, jest również dostępny dla początkujących. Napięcie regulowane przez urządzenie wynosi od 0 do 220 woltów. Moc tego modelu wynosi od 25 do 500 watów. Możliwe jest zwiększenie mocy regulatora do 1, 5 kW, w tym celu tyrystory VD1 i VD2 powinny być zainstalowane na grzejnikach.
Te tyrystory (VD1 i VD2) są połączone równolegle z obciążeniem R1. Mijają prąd w przeciwnych kierunkach. Po włączeniu urządzenia w sieci, tyrystory te są zamknięte, a kondensatory C1 i C2 są ładowane za pomocą rezystora R5. Wielkość napięcia odbieranego przy obciążeniu zmienia zapotrzebowanie na rezystor zmienny R5. Wraz z kondensatorami (C1 i C2) tworzy obwód przesunięcia fazowego.
Rys. 2. Schemat LATR, podający napięcie sinusoidalne bez zakłóceń w systemie.
Cechą tego rozwiązania technicznego jest wykorzystanie obu półcykli prądu przemiennego, dlatego dla obciążenia nie stosuje się połowy mocy, ale jest ona pełna.
Wadą tego schematu (opłata za prostotę) jest to, że forma napięcia przemiennego na obciążeniu nie jest ściśle sinusoidalna, co wynika ze specyfiki tyrystorów. Może to powodować zakłócenia sieciowe. Aby wyeliminować ten problem, oprócz obwodu można instalować filtry szeregowo z obciążeniem (dławiki), na przykład zabrać je z wadliwego telewizora.
Obwód regulatora napięcia z transformatorem
Obwód LATRA, który nie zakłóca sieci i daje sinusoidalne napięcie na wyjściu, pokazano na rys. 2. Elementem regulującym w stosowanym urządzeniu jest tranzystor bipolarny VT1 (jego moc obliczana jest na podstawie zapotrzebowania obciążenia), działający jako rezystor zmienny, jest włączony do obwodu szeregowo z obciążeniem.
Wadą proponowanego rozwiązania jest przydział zbyt dużej ilości ciepła wykorzystywanego przez tranzystor regulacyjny (wymaga mocnego grzejnika do radiatora). W przypadku tego urządzenia powierzchnia grzejnika musi wynosić co najmniej 250 cm².
Zastosowany w tym modelu transformator T1 musi mieć moc 12-15 W i napięcie wtórne 6-10 V. Prąd jest prostowany przez mostek diodowy VD6. Ponadto, dla każdego półokresu prądu przemiennego, przez mostek diodowy VD2-VD5 przepływa prąd wyprostowany dla tranzystora VT1. Podczas używania urządzenia ze zmiennym rezystorem R2, regulowany jest prąd bazowy tranzystora VT1. Zmienia to parametry prądu obciążenia. Na wyjściu urządzenia wartość napięcia jest monitorowana przez woltomierz PV1 (powinien być zaprojektowany na napięcie 250-300 V). Aby zwiększyć moc obciążenia, należy wymienić diody VD1 i VD2-VD5 na mocniejsze i, oczywiście, zwiększyć obszar grzejnika.