Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простой симисторный регулятор мощности

Простой симисторный регулятор мощности.

Предлагаемый Вашему вниманию простой симисторный регулятор мощности, предназначен для регулировки мощности нагрузки до 1000 Вт в цепях переменного тока с напряжением 220 В. Данный регулятор идеально подходит для регулирования мощности активных нагрузок, таких, как электронагревательных и осветительных приборов, электропаяльника, асинхронных электродвигателей переменного тока (вентилятора, электронаждака, электродрели и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности, регулятор найдет широкое применение в быту.

Схема симисторного регулятора изображена ниже на рисунке. Подобные схемы часто встречаются в дешёвых коммерческих регуляторах (дриммерах) и показали достаточную надёжность в работе при номинальной мощности нагрузки.

highslide.js

Работа схемы основана на принципе фазового регулирония напряжения на нагрузке.
Регулировка осуществляетс переменным резистором R2, которым регулируется время, необходимое для заряда конденсатора С2 (цепочка заряда R1-R2) до момента пробоя динистора D1 (DIAC), который открывает симистор Т1, и напряжение сети подаётся на нагрузку.
В качестве силового управляемого элемента, применён симистор ВТА10-400В с максимальным током 10 А. В качестве динисторов можно использовать импортные динисторы DB4 или DB3, широко применяемые в электронных трансформаторах.
Если увеличить площадь радиатора симистора, то максимальную нагрузку регулятора, можно увеличить до 2000 Вт. (2 кВт)
Конденсатор С1 и дроссель L1 служат для уменьшения коммутационных помех, возникающих при работе симистора.
Дроссель намотан на ферритовом сердечнике, диаметром 4 мм (можно найти в неисправных компьютерных блоках питания), и содержит 18-20 витков изолированным проводом, диаметром 0,8 мм. Если нет такого сердечника, то вполне подойдёт подходящее по размеру, для размещения обмотки и ферритовое кольцо от тех-же блоков питания.

highslide.js

Печатная плата регулятора.

Печатная плата регулятора выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита (гетинакса) размерами 30х65 мм. На фото ниже, изображён регулятор мощности в собранном виде со стороны дорожек печатной платы.

highslide.js

Регулятор мощности (обратная сторона).

Не стоит забывать о том, что электрическая схема регулятора имеет непосредственную связь с сетью 220 вольт и все наладки и включения необходимо проводить, соблюдая осторожность.
Так же в целях безопасности при эксплуатации собранного устройства, в качестве регулятора мощности (резистора R2), желательно применить резистор с пластмассовой (пластиковой) осью для обеспечения хорошей изоляции от электрической сети.

Регуляторы мощности – это просто!

Лет 10 назад, основная проблема, с которой сталкивались радиолюбители (и не только они) при проектировании и построении регуляторов мощности – это изрядное тепловыделение управляющих элементов — соответственно, большие теплоотводы и в конечном итоге большие габариты и низкий КПД. Но ничто не стоит на месте и с развитием и расширением электронной элементной базы, мы получили возможность создавать гораздо более совершенные устройства для самых разнообразных областей применения. В частности, компания МАСТЕР КИТ, выпустила несколько наборов для самостоятельной сборки и модуль, с самыми разнообразными параметрами. О них и пойдёт речь.

Регулятор мощности 2600 Вт/ 220 В — MK071

Мастер Кит Регуляторы мощности – это просто! Регулятор мощности 2600 Вт/ 220 В - MK071

Рис.1. Внешний вид модуля МК071.

Устройство MK071 (аналог — MK071M) представляет собой совершенно готовый и настроенный модуль с четырьмя проводами для подключения питания и нагрузки, мощность которой и предлагается регулировать.

Читайте так же:
Станок универсальный деревообрабатывающий белмаш

Основные технические характеристики МК071:

  • Напряжение питания 220 В
  • Максимальная мощность нагрузки 2600 Вт

В общем, проще не придумаешь – берете модуль, подключаете питание и нагрузку согласно схеме – и можно регулировать.

Подключить можно практически что угодно – лампы накаливания, обогреватели, асинхронные двигатели (рис. 2).

Рис.2. Схема подключения.

Если мощность подключенной вами нагрузки превышает 800 Вт, модуль обязательно нужно установить на радиатор, площадью не менее 1000 кв. мм, для чего в задней части модуля присутствует фланец с крепежными отверстиями.

Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A — NM4511

Следующий набор NM4511 (рис. 3) ориентирован на регулировку нагрузки, работающей от относительно небольшого (до 24 В) постоянного напряжения, но потребляющей большой ток. Он найдет применение, например, у автовладельцев и фото- видео операторов.

Мастер Кит Регуляторы мощности – это просто! Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A - NM4511

Рис.3. Внешний вид NM4511.

Основные технические характеристики NM4511:

  • Напряжение питания 6 — 24 В
  • Максимальный ток нагрузки 50 А
  • КПД, не менее 99 %
  • Диапазон регулировки 0 — 100 %
  • Рабочая частота 500 Гц
  • Ток потребления, не более 1,5 мА
  • Размер печатной платы 40х35 мм

Схема (рис.4) состоит из ШИМ генератора на сдвоенном операционном усилителе DA1 (LM358) и мощного полевого транзистора VT1.

Рис.4. Электрическая принципиальная схема NM4511.

За счет того, что сопротивление открытого канала транзистора составляет всего 0,008 Ом, при мощности нагрузки 100…150 Вт (10…12 А) он рассеивает очень мало тепла и можно обойтись без радиатора, что существенно повлияет на габариты устройства. При больших мощностях, радиатор все-таки понадобится.

В набор входит полный комплект элементов, приведенных в таблице 1.

Таблица 1. Перечень компонентов.

Позиция Номинал
C1, C2, C50,1 мкФ/50 В
C3, C622 мкФ/16 В
C41 мкФ/50. 100 В
R1, R3 — R620 кОм
R250 кОм
R7, R810 кОм
R9100 Ом
R101 МОм
DA1LM358
VT1IRF3205
Печатная платаA451, 40×35 мм

Ну и конечно же, печатная плата (рис.5 и 6), достаточно хорошо продуманная, что необходимо при изготовлении импульсных устройств.

Рис.5. Вид печатной платы со стороны компонентов.

Рис.6. Вид печатной платы со стороны проводников.

В качестве нагрузки можно применять любые устройства, работающие от постоянного напряжения – особенно это пригодится в автомобиле. Регулировка яркости ламп или температуры подогрева сидений, плавная регулировка оборотов вентилятора печки – в общем, применений масса.

Регулятор мощности 800 Вт/220 В NK008

Устройство NK008 предназначено для регулирования мощности электронагревательных, осветительных приборов, мощности электропаяльника, асинхронных электродвигателей переменного тока (вентилятора, электронаждака, электродрели и т.д.). Благодаря большому диапазону регулировки и мощности регулятор найдет широкое применение в быту.

Мастер Кит Регуляторы мощности – это просто! Регулятор мощности 800 Вт/220 В NK008

Рис.7. Внешний вид NK008.

Основные технические характеристики NK008:

  • Напряжение питания 220 В
  • Максимальная мощность нагрузки 800 Вт
  • Размеры печатной платы 62х43 мм

Регулировка напряжения нагрузки осуществляется симистором VS2, на управляющий вход которого подается регулирующее напряжения с потенциометра R3 через динистор VS1 (рис.8).

Читайте так же:
Ножничный подъемник для авто своими руками

Рис.8. Электрическая принципиальная схема NK008.

Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы такого регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В набор входят следующие компоненты (табл.2).

Таблица 2. Перечень компонентов.

Позиция Номинал
R1Не устанавливается
R222 кОм
R31 МОм, СП3-23И
R44,7 кОм
R5120 Ом/5 Вт
C1, C20,047 мкФ
C30,068 мкФ/630 В
VS1DB3 (30. 45 V), динистор
VS2BT136-600D, симистор
ED500V-2*5,
2-х контактный клеммный зажим
IRF3205
Печатная платаA008, 62×43 мм

Рис.9. Вид печатной платы со стороны компонентов.

Рис.10. Вид печатной платы со стороны проводников.

Регулятор, благодаря своей большой нагрузочной способности позволяет подключать к себе как осветительные приборы, так и более ресурсоемкую нагрузку, типа электрической дрели, лобзика или электронаждака.

Только надо помнить, что при мощности нагрузки более 100 Вт симистор необходимо установить на радиатор.

В заключении, хочу вам напомнить о такой вещи, как техника безопасности. Из трех регуляторов, описанных здесь, два работают при напряжении 220 В.

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

Во время работы с электрическим паяльником необходимо следить за температурой нагрева его жала. Она должна быть постоянной и не меняться. Однако в реальных условиях показатели часто то уменьшаются, то увеличиваются. Это приводит к тому, что приходится использовать специальный регулятор мощности для паяльника.

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

Конструкция и детали

Многих людей интересует, какая может быть конструкция у такого регулятора. Данное устройство может быть наружным, в виде небольшого отдельного блока. Иногда встречаются более компактные конструкции, которые встраиваются в паяльную станцию или в корпус розетки.

Главными деталями регулятора мощности паяльника являются резисторы. Их мощность должна составлять не меньше 0,125 Вт. Если в устройстве присутствует R5, его мощность — от 2 Вт.

Дополнительная информация! Возможно, придется подбирать другой номинал деталей, чтобы напряжение в питании не опускалось ниже 11 В.

Как функционирует контролер паяльника

Существует огромное количество схем устройств для настройки нагрева паяльной станции. Однако все они работают по одинаковому принципу, который заключается в увеличении или уменьшении входной мощности. В редких случаях тот или иной регулятор для паяльника может отличаться по таким признакам:

  • тип используемой электронной схемы;
  • установленный измеряемый элемент для определения мощности;
  • число ступеней настройки мощности.

Независимо от вышеперечисленных отличий, данные устройства в любом случае будут представлять собой обычный коммутатор для регулирования мощности.

Варианты монтажа регуляторов мощности паяльника

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

В зависимости от поставленных задач, устройство для настройки мощности паяльной станции можно поместить в несколько различных корпусов:

  • Вилка. Это наиболее распространенный и удобный вариант. Довольно часто люди используют для этого зарядку от смартфона или корпусы от других адаптеров.
  • Внутри паяльника. Некоторые паяльные станции имеют достаточно большие корпуса, внутри которых можно без проблем расположить регулятор. Это очень удобно, так как устройство будет всегда под рукой.
  • Розетка. Часто регулятор напряжения для паяльника располагают внутри розеток. Этот способ можно использовать, если нет вилки или не хватает места в паяльной станции.

Важно! Прежде чем устанавливать регулятор в тот или иной корпус, надо ознакомиться с инструкцией и разобраться, как это делать правильно.

Необходимые материалы и инструменты

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

Чтобы сделать регулятор для паяльника своими руками, понадобятся следующие материалы:

  • Тиристор — электронный ключ для пропуска тока в одном направлении.
  • Симистор — подвид тиристора для проведения тока в двух направлениях.
  • Резистор — используется для конвертации напряжения в силу тока.
  • Конденсатор — необходим для своевременного выключения тиристора.
  • Стабилитрон — нужен для стабилизации напряжения.
  • Микроконтроллер Atmega — отвечает за электронное управление.
Читайте так же:
Схема включения электродвигателя через магнитный пускатель

Из инструментов может понадобиться паяльник, отвертки, нож, флюс и припой.

Электрические принципиальные схемы регуляторов температуры паяльника

Прежде чем приступить к созданию и установке регулятора, необходимо ознакомиться с основными принципиальными схемами.

Схема регулятора для паяльника без помех на микросхеме

Данный вариант используют довольно редко, так как воплотить в жизнь такую схему непросто. Однако если в доме подключено огромное количество электроники, лучше пользоваться именно таким регулятором. Он будет отлично работать и при этом не выдавать в сеть помехи.

Стоит отметить, что пользоваться данной схемой нужно только в тех случаях, если человек работает с паяльной станцией ежедневно. Если же она большую часть времени лежит без дела, можно попробовать варианты попроще.

На базе фазовых регуляторов мощности PR1500S

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

В данном случае устройство оснащается специальным фазовым регулятором. Других деталей в этой схеме не так много и поэтому сборка конструкции выполняется достаточно быстро.

Чтобы сделать регулятор температуры паяльника, используя эту схему, придется заранее подготовить резистор переменного типа с встроенным выключателем. Также понадобится конденсатор на 620 В. Он нужен, чтобы устранить помехи, которые могут появиться во время работы.

Регулятор мощности на симисторе КУ208Г

Это одна из наиболее простых схем, которую часто используют во время создания регуляторов мощности паяльника. Все, что понадобится для изготовления устройства — симистор и димистор.

Чтобы приспособление для настройки температуры правильно работало, пригодится димистор DB3 и симистор ВТ139.

Главное достоинство такой схемы — ее компактность. Она без проблем помещается в зарядный блок телефона.

На оптосимисторе МОС204х/306х/308х

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

Относительно популярная схема, которой довольно часто пользуются во время создания регуляторов. В этом случае при создании устройства рекомендуется пользоваться оптическими симисторами, так как они могут открываться, если напряжение переходит через ноль.

Также в схеме используется специальный индикатор-таймер 555 серии. Он необходим для своевременного отключения регулятора.

Важно! Все компоненты, которые используются в этой схеме, очень маленькие. Это позволяет размещать устройство практически в любом корпусе.

Регулировка на интегральном стабилизаторе

Распространенный метод настройки мощности паяльной станции — использование стабилизаторов интегрального типа. С их помощью удастся легко сделать регулятор напряжения, который позволит уменьшать и увеличивать температуру нагрева паяльного жала.

Единственный серьезный недостаток применения таких стабилизаторов заключается в том, что они сильно нагреваются. Это часто приводит к перегреванию стабилизирующей микросхемы.

Читайте так же:
Чем порезать керамическую плитку в домашних условиях

С ШИМ-контроллером

Некоторые люди решают регулировать мощность при помощи специального ШИМ-контроллера. Для таких целей можно воспользоваться любой моделью, которая работает на частоте около 1 Гц. В качестве основного коммутирующего элемента в этой плате используется полевой транзистор. Его можно купить или найти на любой старой материнке. Подойдет любой транзистор, напряжение которого не опускается ниже 12 В.

Транзисторный регулятор мощности

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

Многие пользуются транзисторными терморегуляторами для паяльника. Главное их преимущество заключается в том, что в них отсутствуют помехи. Еще одно преимущество таких устройств заключается в том, что они могут работать с индуктивной нагрузкой. Это позволяет использовать их не только с паяльниками, но и со светодиодными лампочками.

Монтировать транзистор необходимо на радиатор толщиной не менее трех сантиметров. Это предотвратит перегревание устройства во время его работы.

Важно! Подключаемая нагрузка должна быть меньше 100 Вт. При этом диапазон регулировки составляет от 10 до 220 В.

Регулятор мощности для паяльника на 20-36 В переменного напряжения

Если паяльник работает от сети с пониженным напряжением, для него придется делать отдельный регулятор.

Элементная база

Чтобы самостоятельно сделать такое устройство, понадобится заранее подготовить следующие компоненты:

  • Транзистор КТ815Б. Если такого нет, вместо него можно установить КТ815Г.
  • Диодный мост КЦ401А. Также для регулятора подойдет КЦ402 Б или С.
  • Диоды. Для регулятора мощности лучше использовать модели из серии Д9.

Также понадобятся конденсаторы. Рекомендуется устанавливать оксидные элементы типа К50-6.

Особенности монтажа

Схемы регулятора мощности для паяльника — на симисторе и микросхеме

Чтобы изготовить такой регулятор, придется заранее заказать макет печатной платы и на нем разместить всю элементную базу. Особое внимание необходимо уделить резисторам. Дело в том, что их параметры подбираются в зависимости от желаемого предела регулирования.

Все компоненты рекомендуется размещать на радиаторе Г-образной формы. С лицевой стороны или в верхней части корпуса регулятора необходимо установить розетку для подключения паяльной станции.

Проверка и регулировка схемы

Чтобы проверить работоспособность устройства, необходимо воспользоваться мультиметром. Если во время вращения ручки регулирования мощности выходное напряжение будет меняться, значит все работает исправно. Однако иногда показатели напряжения не изменяются. Это говорит о том, что во время сборки регулятора были допущены ошибки.

Во время использования паяльника часто приходится вручную настраивать его мощность. Делается это при помощи специального регулятора. Его можно приобрести в специализированных магазинах или сделать самостоятельно.

Простая схема диммера на 220В для сборки своими руками

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

Читайте так же:
Шлакоблок станок своими руками

схема диммера

Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

  • С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
  • R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
  • R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
  • VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
  • VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
  • VS2 – динистор DB3;
  • LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector