Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

2 основных принципа при изготовлении рн 0-5 вольт

  1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
  2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

  • Первый вывод – входной сигнал.
  • Второй вывод – выходной сигнал.
  • Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3.

Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Силовое питания и коммутация

В эту часть схемы входят входные и выходные цепи, и контакты реле, через которые питается нагрузка.

Катушки реле входят в 3-ю часть схемы.

Ноль и фаза поступают дальше.

Схема питания 220 – 12 В

На эту часть приходит напряжение 220В, ноль и фаза. Ноль проходит на диодный мост через дроссель, который в некоторой степени устраняет высокочастотную помеху по питанию, которая может приводить к сбоям. Для этой же цели служит конденсатор С1.

Фаза на диодный мост приходит через гасящий конденсатор С2, который для безопасной работы зашунтирован резистором R1.

Каждый диод диодного моста также зашунтирован конденсатором, для минимизации высокочастотной составляющей питающего напряжения.

Выход диодного моста нагружен на конденсаторы фильтра С3 и С4, которые служат для фильтрации низкочастотной и высокочастотной составляющих выходного напряжения моста. Напряжение стабилизируется цепочкой из последовательно соединенных стабилитрона VD2 на 12В и ограничительного резистора R4.

В результате в точке А образуется напряжение постоянного тока 12,5-15В по отношению к нулевому проводу (минус диодного моста).

Ключевые транзисторы

Ключевые транзисторы – это по сути усилители дискретного сигнала, который поступает с декодера. Они включены по классической схеме.

4 схемы рн своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема питания 12 – 5 В

Далее напряжение 12В поступает на схему стабилизации питания 5В. Напряжение на входе этого стабилизатора понижается и стабилизируется цепочкой из резистора R6 и стабилитрона VD4 на 12В и подается на интегральный стабилизатор 78L05. Далее, стабилизированное напряжение 5В дополнительно фильтруется конденсаторами С5 и С6, поскольку нужно особое качество постоянного напряжения.

Радиомодуль

Напряжение питания 5В поступает на питание радиомодуля. Назначение радиомодуля – принять из радиоэфира сигнал от пульта управления, и выдать его в таком виде, чтобы его мог раскодировать декодер.

Декодер радиосигнала

Декодер получает сигнал на частотах, каждая из которых соответствует заранее обозначенному сигналу. Что творится в декодере – секрет фирмы, даташит на микросхему HS153SP-J найти не удалось.

Если у кого-то есть – поделитесь, пожалуйста!

“Продукт жизнедеятельности” декодера радиосигнала – дискретные напряжения порядка 5В, которые открывают ключевые транзисторы.

Upd: если купили новый контроллер, а пульт не подходит

Читатель подсказал: Можно привязать новый контроллер к старому пульту. Для этого надо разобрать оба и перепаять адресные перемычки так, как в работающем пульте.

Там три ряда контактов, их хорошо видно.

Прошу высказываться и задавать вопросы в комментариях! Буду рад также обмену опытом!

Вариант контроллера люстры:

Все контроллеры имеют примерно одинаковую схему, разные лишь бренды. Например. Фото блока управления люстрой, присланное читателем:

Варианты схем регулятора

https://www.youtube.com/watch?v=swIo4WqPqjhY

Приведем несколько примеров схем, позволяющих управлять мощностью нагрузки при помощи симистора, начнем с самой простой.

Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В
Рисунок 2. Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В

Обозначения:

  • Резисторы: R1- 470 кОм , R2 – 10 кОм,
  • Конденсатор С1 – 0,1 мкФ х 400 В.
  • Диоды: D1 – 1N4007, D2 – любой индикаторный светодиод 2,10-2,40 V 20 мА.
  • Динистор DN1 – DB3.
  • Симистор DN2 – КУ208Г, можно установить более мощный аналог BTA16 600.

При помощи динистора DN1 происходит замыкание цепи D1-C1-DN1, что переводит DN2 в «открытое» положение, в котором он остается до точки нуля (завершение полупериода). Момент открытия определяется временем накопления на конденсаторе порогового заряда, необходимого для переключения DN1 и DN2.

Несмотря на простоту схемы, она довольно эффективна и может быть использована в качестве диммера для осветительных приборов с нитью накала или регулятора мощности паяльника.

К сожалению, приведенная схема не имеет обратной связи, следовательно, она не подходит в качестве стабилизированного регулятора оборотов коллекторного электродвигателя.

Диммер на 100 ватт. конструктор.

Здравствуйте. Обзор модуля для регулировки

электрической мощности с примерами применения.

Купил я этот набор для изменения на мощности паяльнике. Раньше я делал

подобное устройство

, но для паяльника тот диммер чересчур большой, как по размерам, так и по мощности и приходится располагать его в отдельной коробке. И вот на глаза попался сабж, который можно встроить в сетевую вилку, не любую правда, но найти можно.

Описание:

Размер печатной платы: 2*3.3 см
Номинальная мощность: p = UI; 100 Вт = 220 В * 0.45а
Модель: 100 Вт модуль диммера;
Номинальная мощность: 100 Вт;

Печатная плата x1 шт
Потенциометр с выключателем WH149-500k x1
Потенциометра рукоятка x1
Динистор DB3 x1
Сопротивление 2 К, 0.25 Вт x1
Симистор MAC97A6 x1
Конденсатор 0,1 мкФ 630 В CBB x1

Мои размеры.

Размеры платы 30х20мм.
В глубину от выступающих контактов регулятора до резьбы 17 мм.
Посадочное отверстие 9,2 мм.
Диаметр резьбы 6,8 мм.

Заказал лот из десяти наборов. Каждый набор помещен в полиэтиленовый пакет.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Деталей немного. Переменный резистор со встроенным выключателем.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Принципиальная схема вроде этой, только номиналы другие.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Модуль можно спаять за несколько минут.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Провода слишком толстые и не дают переменнику полностью встать на свое место. Поэтому припаивать их надо в последнюю очередь, если они нужны, конечно.

Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Теперь нужно подобрать вилку. Ничего лучшего, чем корпус от зарядки нокия я не нашел. Корпус скреплен винтами, правда с хитрым шлицем, но можно открутить обычной плоской отверткой.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Вытаскиваю внутренности, делаю отверстие в крышке.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Все, прибор готов.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Ручка регулятора имеет такую же фактуру и цвет как и корпус и не создает впечатление инородного тела.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

Осталось подсоединить нагрузку — паяльник.

Лужу пружинные контакты от зарядки с помощью кислоты.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

И соединяю провод паяльника с диммером и контактами.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
И все это помещаю внутрь корпуса зарядки. Провод в корпусе дополнительно фиксировать не стал, влез довольно плотно.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Теперь осталось отрегулировать температуру. Хоть паяльник и на 25 ватт, но раскочегаривается до 350 градусов.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

Вращением регулятора добиваюсь, чтобы на жале было 270 С и переставляю ручку регулятора указателем на винт, чтобы проще было потом ориентироваться. В это время паяльник потребляет 16,5 ватт.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Видео, демонстрирующее регулировку мощности.

Ради эксперимента поставил сабж в вентилятор.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Но здесь регулировку оборотов безболезненно можно делать лишь в небольших пределах. При достаточном снижении оборотов — обмотки двигателя начинают гудеть, перегреваться и рано или поздно, скорее рано, при такой эксплуатации двигатель может сгореть
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Ну и универсальный регулятор, к которому можно подключить и паяльник, и лампу и вентилятор.
Корпус взял от от блока питания от дект телефона. Блок питания самый простой — только понижающий трансформатор, на выходе переменный ток. Поэтому разобрал его без сожаления. Корпус расколол на 2 части по шву легкими постукиванием молотка по ножу.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Приятный сюрприз- вилка вывинчивается, что облегчает процесс самоделания.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Конечно, необходимо немного попилить.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Необходимые детали уложились в корпус довольно компактно.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Соединяю вилку и розетку проводами.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Все это помещаю в корпус, где уже установлен диммер. Провода на фото припаяны неправильно, по невнимательности. Ток при такой распайке идет напрямую через конденсатор и диммер естественно не работает. А я то подумал — брак положили. Перепаял провода, как положено, на контакты подписанные «220V».

Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Готовое изделие.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Применяю диммер по прямому назначению — лампу накаливания можно душевно затемнить.
Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
Во время эксплуатации, какого то чрезмерного нагрева прибора не обнаружил, но использовал я сабж на мощность ниже номинальной.

Регулятор мощности на симисторе: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками
На этом все.
Спасибо за внимание

Если не ремонтировать

Если ремонт зашёл в тупик, и продолжать его уже нет ресурсов (психологических, материальных и временных), то контроллер можно просто купить.

Я полагаю, что эти три контроллера имеют одинаковую начинку, за исключением количества реле с транзисторами, и мощностью внутренней схемы питания.

Всех тонкостей схемотехники и ремонта радиоуправляемых контроллеров люстр тут описать, конечно, не возможно, поэтому – задавайте вопросы в комментариях, будем разбираться вместе.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

  1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
  2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
  3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

Как устроен контроллер с пультом для люстры

Коротко ещё раз, о чём речь.

Этот дистанционный выключатель, как система, физически состоит из двух устройств – из передатчика (Transmitter), то есть пульта управления, на котором пользователь нажимает кнопки), и приемника (Receiver), который входит в состав контроллера.

Вся система выглядит таким образом:

Куда подключаются провода контроллера, в этой статье рассматривать не будем. Этому уделено достаточно много внимания в других моих статьях, ссылки выше.

Читайте также:  Угловое хранение на кухне с волшебными угловыми каруселями |

Инструкция по использованию и подключению блока управления дана на его корпусе:

Вскрываем корпус. Для этого надо открутить один шуруп, остальное – как обычно в таких устройствах, на защелках:

На фото специально пульт и контроллер положил рядом, чтобы было видно название.

Контроллер, который мы ремонтируем

Теперь самое интересное – я опишу процесс ремонта контроллера Kedsum K-PC803, фото внешнего вида которого я уже приводил в начале статьи.

В процессе ремонта этого контроллера, как и любой бестрансформаторной электроники, нужно помнить о опасности – схема всегда находится под напряжением сети!

Схема этого контроллера почти полностью совпадает со схемой, приведенной выше. Разница лишь в том, что в этом контроллере не 2 канала, а 3. Но принцип абсолютно тот же. Уделим немного времени, чтобы познакомиться с некоторыми внутренностями и отличиями от приведенной схемы.

Вот как выглядит контроллер для управления люстрой на 3 канала изнутри:

Чуть поближе:

Три реле (черные, слева) соответствуют трем каналам управления.

Справа от верхнего реле видим ряд черных полукруглых деталек. Это три ключевых транзистора и стабилизатор на 5В. Вот как это выглядит в другого ракурса:

На этом фото можно различить транзисторы Q1, Q2, Q3 – ключевые для включения реле (тип – С9013), стабилизатор 5В для питания радиочастотной части – L78L05, и микросхему декодера радиосигнала HS153SP-J.

Обратная сторона схемы (сторона пайки). На фото подписал выводы, чтобы было легче провести рекогнисцировку:

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы. Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов.

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%
Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

Простой регулятор мощности на симисторе своими руками

В завершении статьи приведем пример простейшего регулятора мощности. В принципе, можно собрать любую из приведенных выше схем (наиболее упрощенный вариант был приведен на рисунке 2). Для этого прибора даже не обязательно делать печатную плату, устройство может быть собрано навесным монтажом. Пример такой реализации показан на рисунке ниже.

Самодельный регулятор мощности
Самодельный регулятор мощности

Использовать данный регулятор можно в качестве диммера, а также управлять с его помощью мощными электронагревательными устройствами. Рекомендуем подобрать схему, в которой для управления используется полупроводниковый ключ с соответствующими току нагрузки характеристиками.

Процесс ремонта блока управления люстрой

Проблема неисправного контроллера была в том, что не включалось более одного реле. Да и одно реле иногда могло не включиться. То есть, если ещё одно какое-то реле удается включить, то второе и тем более третье уже не включаются.

Для ремонта нужно прежде всего убедиться, что пульт работает (батарейки в норме, и при нажатии на любую кнопку на пульте загорается индикатор), и подать питание на контроллер:

Я подключил питание через клеммы Ваго, это очень удобно. Оба провода N (черные) вставил в клеммник, хотя достаточно одного любого. Дело в том, что нагрузку я не подключаю, и провод N, если будет болтаться, может закоротить на выходные фазные провода.

Рекомендую для удобства, чтобы не втыкать в розетку, подключить наше устройство не через Ваго, а через двухполюсный автомат, так удобнее его включать/выключать. Номинал – чем меньше, тем лучше.

Ещё лучше, для безопасности, питать устройство через трансформатор 220/220 В, для гальванической развязки от сети. Тогда риск удара током значительно снизится.

Прежде всего, проверяем напряжение питания. Измеряем обычным мультиметром, включенным на режим постоянного напряжения, на электролитическом конденсаторе фильтра С3. По отношению к общему проводу (минус диодного моста и конденсаторов С3, С4, как удобнее).

Напряжение при отключенных реле (почти без нагрузки, вхолостую) на конденсаторе фильтра 11,2В, при включении любого из реле падает до 6В. При таком напряжении, даже если декодер выдаст сигнал на открытие транзистора, и он откроется, реле всё равно не включится.

Естественно, подозрение сразу пало на часть электросхемы, отвечающей за питание. А именно – на ограничительный конденсатор С2 перед диодным мостом.

На нем написано 155J. Это означает 15х10^5 пикоФарад. А так как в 1 микроФараде миллион пикоФарад, значит, емкость конденсатора 1,5 мкФ. С напряжением всё ясно, 250В.

Если у него упала емкость, то он сильно ограничивает ток диодного моста, и под нагрузкой напряжение на выходе моста (да и на входе, в первую очередь) сильно просаживается.

Кстати, заметьте, что в контроллере на 2 канала емкость этого конденсатора меньше – 1 мкФ. Ведь мощность источника питания требуется меньше, чем для трех реле.

Другой возможный виновник просадки – электролитический конденсатор на выходе диодного моста 470 мкФ 25В.

Меняем конденсатор 1,5 мкФ.

Цена такого в радиотоварах или на радиорынке – около 15 руб.

Теперь измеряем напряжение на выходе диодного моста в четырех рабочих режимах:

  1. в холостом ходу: 12,9В,
  2. включение одного реле: 12,2В,
  3. включение двух реле: 11,7В,
  4. включение трех реле: 10,5В.

Всё работает нормально!

Следует заметить, что низкое напряжение питания (12…15В) может быть не только из-за неисправности схемы питания, но и из-за аномально высокого потребления тока в нагрузке. В частности, это могут быть стабилитроны, стабилизатор 5В, или нагрузка на выходе стабилизатора 5В.

Другие неисправности контроллеров люстр – ниже:

Регулятор для индуктивной нагрузки

Тех, кто попытается управлять индуктивной нагрузкой (например, трансформатором сварочного аппарата) при помощи выше указанных схем, ждет разочарование. Устройства не будут работать, при этом вполне возможен выход из строя симисторов. Это связано с фазовым сдвигом, из-за чего за время короткого импульса полупроводниковый ключ не успевает перейти в «открытый» режим.

Существует два варианта решения проблемы:

  1. Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
  2. Подавать на управляющий электрод постоянный сигнал, пока не будет проход через ноль.

Первый вариант наиболее оптимален. Приведем схему, где используется такое решение.

Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки
Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки

Как видно из следующего рисунка, где продемонстрированы осциллограммы основных сигналов регулятора мощности, для открытия симистора используется пакет импульсов.

Осциллограммы входного (А), управляющего (В) и выходного сигнала (С) регулятора мощности
Осциллограммы входного (А), управляющего (В) и выходного сигнала (С) регулятора мощности

Данное устройство делает возможным использование регуляторов на полупроводниковых ключах для управления индукционной нагрузкой.

Регуляторы мощности, схемы

Симисторный регулятор мощности.
(Вариант 1)

В симисторных регуляторах мощности, работающих по принципу пропускания через нагрузку определенного числа полупериодов тока в единицу времени, должно выполняться условие четности их числа. Во многих известных радиолюбительских (и не только) конструкциях оно нарушается. Вниманию читателей предлагается регулятор, свободный от этого недостатка. Его схема изображена на рис. 1.

Здесь имеются узел питания, генератор импульсов регулируемой скважности и формирователь импульсов, управляющих симистором. Узел питания выполнен по классической схеме: токоограничивающие резистор R2 и конденсатор С1, выпрямитель на диодах VD3, VD4, стабилитрон VD5, сглаживающий конденсатор СЗ. Частота импульсов генератора, собранного на элементах DD1.1, DD1.2 и DD1.4, зависит от емкости конденсатора С2 и сопротивления между крайними выводами переменного резистора R1. Этим же резистором регулируют скважность импульсов. Элемент DD1.3 служит формирователем импульсов с частотой сетевого напряжения, поступающего на его вывод 1 через делитель из резисторов R3 и R4, причем каждый импульс начинается, вблизи перехода мгновенного значения сетевого напряжения через ноль. С выхода элемента DD1.3 эти импульсы через ограничительные резисторы R5 и R6 поступают на базы транзисторов VT1, VT2. Усиленные транзисторами импульсы управления через разделительный конденсатор С4 приходят на управляющий электрод симистора VS1. Здесь их полярность соответствует знаку сетевого напряжения, приложенного в этот момент к выв. 2 симистора. Благодаря тому, что элементы DD1.1 и DD1.2, DD1.3 и DD1.4 образуют два триггера, уровень на выходе элемента DD1.4, соединенном с выводом 2 элемента DD1.3, сменяется на противоположный только в отрицательном полупериоде сетевого напряжения. Предположим, триггер на элементах DD1.3, DD1.4 находится в состоянии с низким уровнем на выходе элемента DD1.3 и высоким на выходе элемента DD1.4. Для изменения этого состояния необходимо, чтобы высокий уровень на выходе элемента DD1.2, соединенном с выводом 6 элемента DD1.4, стал низким. А это может произойти только в отрицательном полупериоде сетевого напряжения, поступающего на вывод 13 элемента DD1.1, независимо от момента установки высокого уровня на выводе 8 элемента DD1.2. Формирование управляющего импульса начинается с приходом положительного полупериода сетевого напряжения на вывод 1 элемента DD1.3. В некоторый момент в результате перезарядки конденсатора С2 высокий уровень на выводе 8 элемента DD1.2 сменится низким, что установит на выходе элемента высокий уровень напряжения. Теперь высокий уровень на выходе элемента DD1.4 тоже может смениться низким, но только в отрицательный полупериод напряжения, поступающего на вывод 1 элемента DD1.3. Следовательно, рабочий цикл формирователя управляющих импульсов закончится в конце отрицательного полупериода сетевого напряжения, а общее число полупериодов напряжения, приложенного к нагрузке, будет четным. Основная часть деталей устройства смонтирована на плате с односторонней печатью, чертеж которой показан на рис. 2.

Диоды VD1 и VD2 припаяны непосредственно к выводам переменного резистора R1, а резистор R7 – к выводам симистора VS1. Симистор снабжен ребристым теплоотводом заводского изготовления с площадью теплоотводящей поверхности около 400 см2. Использованы постоянные резисторы МЛТ, переменный резистор R1 – СПЗ-4аМ. Его можно заменить другим такого же или большего сопротивления. Номиналы резисторов R3 и R4 должны быть одинаковыми. Конденсаторы С1, С2 – К73-17. Если требуется повышенная надежность, то оксидный конденсатор С4 можно заменить пленочным, например, К73-17 2,2…4,7 мкФ на 63 В, но размеры печатной платы придется увеличить.
Вместо диодов КД521А подойдут и другие маломощные кремниевые, а стабилитрон Д814В заменит любой более современный с напряжением стабилизации 9 В. Замена транзисторов КТ3102В, КТ3107Г – другие маломощные кремниевые соответствующей структуры. Если амплитуда открывающих симистор VS1 импульсов тока окажется недостаточной, сопротивление резисторов R5 и R6 уменьшать нельзя. Лучше подобрать транзисторы с возможно большим коэффициентом передачи тока при напряжении между коллектором и эмиттером 1 В. У VT1 он должен быть 150…250, у VT2 – 250…270. По окончании монтажа можно присоединять к регулятору нагрузку сопротивлением 50…100 Ом и включать его в сеть. Параллельно нагрузке подключите вольтметр постоянного тока на 300…600 В. Если симистор устойчиво открывается в обоих полупериодах сетевого напряжения, стрелка вольтметра вообще не отклоняется от нуля либо немного колеблется вокруг него. Если же стрелка вольтметра отклоняется лишь в одну сторону, значит, симистор открывается только в полупериодах одного знака. Направление отклонения стрелки соответствует той полярности приложенного к симистору напряжения, при которой он остается закрытым. Обычно правильной работы симистора удается добиться установкой транзистора VT2 с большим значением коэффициента передачи тока.

Читайте также:  Тест кухонных комбайнов на оливье и правильные кубики

Симисторный регулятор мощности.
(Вариант 2)

Предлагаемый симисторный регулятор мощности (см. рис.) можно использовать для регулирования активной мощности нагревательных приборов (паяльника, электрической печки, плиты и пр.). Для изменения яркости осветительных приборов его использовать не рекомендуется, т.к. они будут сильно мигать. Особенностью регулятора является коммутация симистора в моменты перехода сетевого напряжения через ноль, поэтому он не создает сетевых помех Мощность регулируется изменением числа полупериодов сетевого напряжения, поступающих в нагрузку.

Синхрогенератор выполнен на базе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ DD1.1. Его особенностью является появление высокого уровня (логической “1”) на выходе в том случае, когда входные сигналы отличаются друг от друга, и низкого уровня (“О”) при совладении входных сигналов. В результате этого “Г появляется на выходе DD1.1 только в моменты перехода сетевого напряжения через ноль. Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью выполнен на логических элементах DD1.2 и DD1.3. Соединение одного из входов этих элементов с питанием превращает их в инверторы. В результате получается генератор прямоугольных импульсов. Частота импульсов приблизительно 2 Гц, а их длительность изменяется резистором R5.

На резисторе R6 и диодах VD5. VD6 выполнена схема совпадения 2И. Высокий уровень на ее выходе появляется только при совпадении двух “1” (импульса синхронизации и импульса с генератора). В результате на выходе 11 DD1.4 появляются пачки импульсов синхронизации. Элемент DD1.4 является повторителем импульсов, для чего один из его входов подключен к общей шине.
На транзисторе VT1 выполнен формирователь управляющих импульсов. Пачки коротких импульсов с его эмиттера, синхронизированные с началом полупериодов сетевого напряжения, поступают на управляющий переход симистора VS1 и открывают его. Через RH протекает ток.

Питание симисторного регулятора мощности осуществляется через цепочку R1-C1-VD2. Стабилитрон VD1 ограничивает напряжение питания на уровне 15 В. Положительные импульсы со стабилитрона VD1 через диод VD2 заряжают конденсатор СЗ.
При большой регулируемой мощности симистор VS1 необходимо установить на радиатор. Тогда симистор типа КУ208Г позволяет коммутировать мощность до 1 кВт. Размеры радиатора можно приближенно прикинуть из расчета, что на 1 Вт рассеиваемой мощности необходимо около 10 см2 эффективной поверхности радиатора (сам корпус симистора рассеивает 10 Вт мощности). Для большей мощности необходим более мощный симистор, например, ТС2-25-6. Он позволяет коммутировать ток 25 А. Симистор выбирается с допустимым обратным напряжением не ниже 600 В. Симистор желательно защитить варистором, включенным параллельно, например, СН-1-1-560. Диоды VD2.. .VD6 можно применять в схеме любые, например. КД522Б или КД510А Стабилитрон — любой маломощный на напряжение 14.. .15 В. Подойдет Д814Д.

Симисторный регулятор мощности размещен на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размерами 68×38 мм.

Простой регулятор мощности.

Регулятор мощности до 1 кВт (0%-100%).
Схема собиралась не раз, работает без наладки и других проблем. Естественно диоды и тиристор на радиатор при мощности более 300 ватт. Если меньше, то хватает самих корпусов деталей для охлаждения.
Изначально в схеме применялись транзисторы типа МП38 и МП41.

Предлагаемая ниже схема позволит снизить мощность любого нагревательного электроприбора. Схема достаточно проста и доступна даже начинающему радиолюбителю. Для управления более мощной нагрузкой тиристоры необходимо поставить на радиатор (150 см2 и более). Для устранения помех, создаваемых регулятором, желательно на входе поставить дроссель.

На схеме – родителе, был установлен симистор КУ208Г, и меня он не устроил из за малой мощности коммутации. Покопавшись нашел импортные симисторы BTA16-600. Максимальное напряжение коммутации которого равен 600 вольт пр токе 16А!!!
Все резисторы МЛТ 0,125;
R4 – СП3-4аМ;
Конденсатор составлен из двух (включенных параллельно) по 1 микрофараду 250 вольт, типа – К73-17.
При данных, указанных на схеме, были достигнуты следующие результаты: Регулировка напряжения от 40 до напряжения сети.

Регулятор можно вставить в штатный корпус обогревателя.

на кондесаторе маркировка: 1j100
Пробовал управлять ТЭНом 2 квт – никаких морганий света на той же фазе не заметил,
напряжение на ТЭНе регулируется плавно и, вроде бы, равномернно (пропорционально углу поворота резистора).
Регулируется от 0 до 218 вольт при напряжении в сети 224-228 вольт.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

Схема 4.

Схема, предназначенная для управления уровнем освещения в комнате. Может регулировать степень накала лампочки. Выполнена на основе одного тиристора, который управляется диммером. Поворотом ручки резистора, изменяется воздействие на ключевой вывод тиристора, что изменяет его пропускную способность по электрическому току.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

НазваниеМощностьНапряжение стабилизацииЦенаВесСтоимость одного ватта
Module ME4000 Вт0-220 В6.68$167 г0.167$
SCR Регулятор10 000 Вт0-220 В12.42$254 г0.124$
SCR Регулятор II5 000 Вт0-220 В9.76$187 г0.195$
WayGat 44 000 Вт0-220 В4.68$122 г0.097$
Cnikesin6 000 Вт0-220 В11.07$155 г0.185$
Great Wall2 000 Вт0-220 В1.59$87 г0.080$

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

СНиП 3.05.06-85
СНиП 3.05.06-85

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора.

После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Схема контроллера светодиодной люстры

Напоминаю, что этот дистанционный радиоуправляемый выключатель (блок управления) можно применять не только в люстрах, но и в других электронных устройствах. Можно коммутировать любое напряжение (в разумных пределах, при небольшой доработке печатной платы), и любые токи (ток ограничен током реле, но можно поставить дополнительные контакторы).

Схема контроллера приведена ниже:

Схема регулятора мощности на симисторе 3,5 квт

Читайте также:  Купить кухонные модули в Санкт-Петербурге, сравнить цены на кухонные модули в Санкт-Петербурге - BLIZKO

Схема регулятора с обратной связью

Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

  1. Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
  2. Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

Регулятор мощности с обратной связью
Регулятор мощности с обратной связью

Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
  • Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; С2 — 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 — 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
  • Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
  • Симистор Т1 – BTA24-800.
  • Микросхема – U2022B.

Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

  • А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
  • В — При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
  • С – Режим индикации перегрузки.

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

Для изготовления данного сопротивления лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11, в зависимости от мощности двигателя.

Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя
Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования.

Типичные неисправности блока управления (контроллера) люстры

Следует помнить, что чаще всего в любых электронных устройствах проблемы возникают с подключением или с питанием.

В схеме контроллера ремонт может идти по таким пунктам:

  1. Проверка наличия входного напряжения 220В.
  2. Проверка напряжения холостого хода 12…15В на выходе диодного моста. Если этого напряжения нет, проверить ограничительный конденсатор, диодный мост, конденсаторы фильтра, стабилитрон. Для исключения влияния последующих частей схемы отключить нагрузку схемы питания, перерезав дорожку на плате.
  3. Проверить напряжение на входе и выходе стабилизатора 5В.
  4. Проверить работу декодера. При наличии сигналов с пульта на выходах декодера и соответствующих базах транзисторов будет появляться напряжение.
  5. Проверить ключевые транзисторы. При их открытии должны включаться реле.
  6. При включении реле фаза должна появляться на соответствующих выходах контроллера.

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

  1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу  до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
  2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
  3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
  4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector