В радиолюбительской практике часто используются лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). С его помощью можно как уменьшить,так и увеличить выходное напряжение. Это напряжение имеет форму чистой синусоиды и поэтому не дает помех по сети. ЛАТРы выпускаются и сейчас, но цены убивают всякое желание их купить. Выходом является построение электронного ЛАТРА.Есть описания подобных устройств, 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 током силового транзистора.Принципиальная схема подобного ЛАТРА представлена на рис. 1.

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 [1]. 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) автотрансформатора TV1. Ток проходит через резистор R3, стабилитрон VD3, защитный диод полевого транзистора VT2, вывод сети А. На стабилитроне VD3 возникает падение напряжения в 12 В,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 Uпop.Увеличение напряжения на затворе приводит к увеличению тока стока. Обычно пороговое напряжение находится в пределах 4-5 В. Но существуют полевые транзисторы,имеющие пороговое напряжение в 2-3 В. Фирма IRF добавляет в обозначение таких транзисторов букву L. Выходные характеристики полевых транзисторов, как правило,имеют две области: линейную и насыщения. В линейной области вольт-амперные характеристики вплоть до точки перегиба представляют собой прямые линии, наклон которых зависит от напряжения на затворе. В области насыщения вольт-амперные 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 порогового 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.

Рис.2

Вячеслав Калашник г. Воронеж