Как работает регулятор мощности на симисторе: самая простая схема из пяти доступных деталей и поясняющее видео. Регулятор мощности/диммер поставляется в стандартном пакетике и имеет небольшие габариты. Главная › Форумы › Конструкторское бюро › Автоматизация › Регулятор мощности 5 кВт – проблема. Регулятор мощности для электрооборудования 3000 Вт, 220 В. Главная › Форумы › Конструкторское бюро › Автоматизация › Регулятор мощности 5 кВт – проблема.
регулятор мощности на 5-10 кВт
Когда мы выкручиваем ручку в сторону увеличения сопротивления потенциометра, процесс заряда конденсатора замедляется, динистор открывается позже, а симистор пропускает в результате меньше тока на нагрузку. Сборка регулятора мощности на симисторе своими руками От теории плавно переходим к практике. Соберем симисторный регулятор мощности, используя описанную выше схему. Все ее компоненты мы «запрячем» в корпус наружной розетки, превратив ее в источник регулируемого напряжения.
Хотя делать это необязательно. Компоненты для сборки регулятора Все вышеописанные радиодетали можно без проблем купить в любом радиомагазине. Мы же для сборки нашего регулятора возьмем их из регулятора оборотов вышедшей из строя орбитальной шлифовальной машинки как раз эта плата уцелела и все компоненты рабочие.
Вот она. Отсюда мы заберем симистор, динистор, конденсатор и резистор. Потенциометр возьмем другой, так как имеющуюся «крутилку» вмонтировать в розетку будет невозможно.
Вот что остается. На фото можно видеть не один резистор, а два. Изначально регулятор был собран с использованием и второго резистора, но после тестирования прибора он был убран.
Почему — сказано ниже. Такая маркировка означает, что он может пропускать ток силой до 6 А и рассчитан на напряжение до 600 В. Деталь можно заменить на аналогичные, но с учетом этих двух характеристик.
Поскольку регулятор у нас для сетевого напряжения, то и симистор должен быть рассчитан на соответствующее напряжение. Чтобы он не перегорел от всплесков напряжения в сети, берем с запасом. Сила тока рассчитывается исходя из мощности подключаемой к регулятору нагрузки.
Для этого мощность нагрузки надо разделить на напряжение в сети. Например, для паяльника на 80 Вт максимальная сила тока, которую будет пропускать симистор, составит всего 0,35 А. Как видим, нашего 6-амперного симистора хватит с большим запасом.
Динистор DB3. Через него текут минимальные токи, да и напряжение сравнительно невысокое. Потому можно взять практически любой похожий.
Пленочный, неполярный, рассчитанный на напряжение более 250 В. Емкость — 0,1 микрофарад или 100 нанофарад, что одно и то же. Обозначается такой кодом 104.
Максимальное напряжение тоже обязательно должно быть указано. Если такой надписи нет, то конденсатор использовать нельзя. Электролитические полярные конденсаторы тоже использовать нельзя.
Рассчитанный на рассеиваемую мощность 1 Вт. Сопротивление в данном случае 68 кОм. Хотя во многих схемах используется резистор с гораздо меньшим сопротивлением.
Почему так, станет понятно во время испытаний. У начинающих радиолюбителей может возникнуть вопрос — зачем нужен этот резистор. А нужен он для того, чтобы ограничивать ток, когда ручка потенциометра выкручена так, что его сопротивление равно или близко к нулю.
Если бы не было R1, то весь ток потек бы через RV1, и он бы перегорел от перегрева. Переменный резистор. В распаянной схеме стоял на 250 кОм.
Подходящего с таким номиналом не нашлось, потому был взят на 470 кОм. К нему параллельно был припаян постоянный резистор на 330 кОм, в результате чего переменный стал примерно на 250 кОм. Маленький резистор на фото.
В разобранной схеме был на 330 кОм, и был впаян параллельно переменному резистору. Позже его пришлось удалить, так как из-за него был высокий минимальный порог регулируемого напряжения.
Являясь полностью цифровым устройством, возможности изменяемых параметров достаточно обширны. Существуют 2 основных метода управления тиристорами Фазовое управление тиристором.
Лампочки будут светить на полную мощность или мигать и это может даже привести к преждевременному выходу их из строя. Схемы можно применять для регулировки при питающем напряжении в сети переменного тока 36 В или 24 В. Нужно только на порядок уменьшить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.
Современная симисторная схема регулятора Ниже приведена современная принципиальная электрическая схема симисторного регулятора мощности. Для того, чтобы разобраться в принципе работы регулятора мощности на симисторе нужно представлять, как он работает. Симисторы в отличии от тиристоров, могут работать не только в цепях постоянного тока, а и переменного. В этом их главное отличие. Симистор также работает в ключевом режиме — или открыт, или закрыт. Для открытия перехода А1-А2 нужно подать на управляющий электрод G напряжение величиной 2-5 В относительно вывода А1. Симистор откроется и не закроется до тех пор, пока напряжение между выводами А1-А2 не станет равным нулю. Работает схема симисторного регулятора мощности следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку лампочку накаливания или обмотку паяльника на вывод А1 симистора VS2 и один из выводов R2.
При нахождении среднего вывода резистора R2 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 быстро заряжаться. При повороте ручки переменного резистора R2, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 30 В. Поэтому симистор откроется через некоторое время. Чем больше будет величина R2, тем больше будет время заряда С1 и симистор будет открываться с большей задержкой. Таким образом на нагрузку будет поступать меньше энергии. Приведенная классическая схема симисторного регулятора мощности может работать и при напряжении сети 127, 24 или 12 В. Достаточно только уменьшить номинал переменного резистора. В приведенной схеме мощность регулируется не от 0 вольт, а от 30, что более чем достаточно для практического применения. Это схема была успешно повторена при ремонте электронной схемы управления скоростью вращения электродвигателя блендера.
Тиристорная схема регулятора не излучающая помехи Главное отличие схемы представляемого регулятора мощности паяльника от выше представленных, это полное отсутствие радиопомех в электрическую сеть, так как все переходные процессы происходят во время, когда напряжение в питающей сети равно нулю. Приступая к разработке регулятора температуры для паяльника, я исходил из следующих соображений. Работает схема регулятора температуры следующим образом. Напряжение переменного тока от питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Из синусоидального сигнала получается постоянное напряжение, изменяющееся по амплитуде как половина синусоиды с частотой 100 Гц диаграмма 1. Далее ток проходит через ограничительный резистор R1 на стабилитрон VD6, где напряжение ограничивается по амплитуде до 9 В, и имеет уже другую форму диаграмма 2. R2 выполняет защитную функцию, ограничивая максимально возможное напряжение на VD5 и VD6 до 22 В, и обеспечивает формирование тактового импульса для работы схемы. Обратите внимание, что сигналы на диаграмме 2 и 4 практически одинаковые, и казалось, что можно сигнал с R1 подавать прямо на 5 вывод DD2. Но исследования показали, что в сигнале после R1 находится много приходящих из питающей сети помех и без двойного формирования схема работала не стабильно.
А ставить дополнительно LC фильтры, когда есть свободные логические элементы не целесообразно. На триггере DD2. На вывод 3 DD2. На выводе 2 сигнал противоположного уровня.
Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт. РН на 2 транзисторах Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор.
Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке. Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов. 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. 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. 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.
Схемы тиристорных и симисторных регуляторов
И любая попытка поддерживать какую-то определенную температуру нагревателя или температуру внутри улья принесет только вред. Либо будет перегрев, и пчелы запарятся, либо нагреватель отключится, и не принесет пользы. Какой же выход? Пчелы поедают мед и выделяют определенное количество калорий тепла. Надо просто компенсировать часть, не более половины, этого тепла с помощью нагревателей, предоставляя всю остальную часть работы, более «точную», выполнять самим пчелам. Этим и достигнем экономии меда за зимовку. Сколько же надо «тепла»? Ответ на этот вопрос был просчитан и другими авторами, и опубликован в журнале «Пчеловодство» в начале девяностых. И автор данной разработки, когда разрабатывал в 1993 году первый плоский донный подогреватель, произвел вычисления.
Результат примерно одинаков, средняя мощность нагревателей должна быть 13-15 ватт. Это подтверждает и многолетняя практика использования подогревателей на пасеке.
Все эти схемы позволяют регулировать постоянное напряжение на нагрузке, но не обладают способностью стабилизировать ее. Но поскольку мы имеем постоянное напряжение, можно использовать для стабилизации традиционную схему компенсационного стабилизатора. На картинках классическая схема стабилизатора.
Это схемы для регулировки и стабилизации низковольтного напряжения, после понижающего трансформатора. По такому же принципу строятся стаблилизатры на высокое напряжение, без трансформатора. Управляющий элемент на полевом транзисторе. И на транзисторе с обратной проводимостью. Две последние схемы предназначены для питания ламповых приемников, не обладают достаточной мощностью для питания тэна 1-2 квт.
Поэтому не нужно кидаться их повторять.
Резистор Rx является токоизмерительным шунтом. Операционный усилитель измеряет на нем падение напряжения, сравнивает с заданным напряжением оно устанавливается посредством потенциометра R3. В зависимости от разницы между этими напряжениями ОУ приоткрывает или призакрывает транзистор VT1, поддерживая ток в нагрузке примерно одинаковым. Но иногда без них не обойтись, например, если требуется плавное управление оборотами коллекторного электродвигателя. Подобное устройство можно собрать на базе широко распространенного таймера серии 555 отечественный аналог — КР1006ВИ1. На таймере собран генератор импульсов, частоту следования которых регулируют потенциометром R1. Для гальванической развязки между силовой и сигнальной частью применен оптрон DA2. Принципы сборки Прежде, чем собирать любое электронное устройство, надо усвоить принцип — все соединения делать только пайкой в некоторых случаях — под зажим. Никаких скруток, особенно в силовых цепях!
Поэтому надо найти паяльник, расходники к нему и приобрести хотя бы начальные навыки обращения с этим хозяйством. Задать вопросПростые устройства, состоящие из малого количества деталей, можно собирать «на весу», безо всякой платы. Надо лишь позаботиться о надежной изоляции проводников и мест паек, чтобы не допустить короткого замыкания. Самый же лучший способ создания регулятора напряжения 220 вольт и низковольтных регулирующих устройств — сборка на плате. Можно пойти классическим путем и вытравить плату из заготовки фольгированного текстолита. Некоторые авторы прикладывают к схеме готовый рисунок печатного монтажа. Если его нет — можно разработать плату самостоятельно. Для этого в сети можно найти платные и бесплатные программы. Наиболее популярная freeware программа для рисования простых печатных плат — SprintLayout. ШИМ-регулятор, собранный на самодельной печатной плате Рисунок переводится на фольгу методом ЛУТ или с помощью фоторезиста об этих способах можно найти много информации в интернете.
Плата травится в растворе хлорного железа, но лучше приготовить другой раствор: 100 мл перекиси водорода продается в любой аптеке. Вода в этот рецепт не входит! После травления защитный рисунок смывается ацетоном, сверлятся отверстия и можно собирать схему. Если нет желания или возможности заниматься печатной платой, можно собрать схему на макетной плате. От большого куска отрезается кусочек нужных размеров, и устройство собирается на нем. Выглядит не так презентабельно, как печатная плата, но в надежности монтажа ей не уступает. Монтаж регулятора тока на макетной плате Есть еще один вариант — приобрести набор для самостоятельной сборки устройства.
Типовая схема тиристорного регулятора мощности состоит непосредственно из самого тиристора, биполярных транзисторов и резисторов, устанавливающих их рабочую точку, и конденсатора. Транзисторы, работая в ключевом режиме, формируют импульсный сигнал.
Как только значение напряжения на конденсаторе сравнивается с рабочим, транзисторы открываются. Сигнал подаётся на управляющий вывод тиристора, открывая и его. Конденсатор разряжается и ключ запирается. Так повторяется в цикле. Чем больше задержка, тем в нагрузку поступает меньше мощности. Преимущества такого типа регулятора в том, что он не требует настройки, а недостаток в чрезмерном нагреве. Для борьбы с перегревом тиристора используется активная или пассивная система охлаждения. Используется такого типа регулятор для преобразования мощности, подающейся как к бытовым приборам паяльник, электронагреватель, спиральная лампа , так и к промышленным плавный запуск мощных силовых установок. Схемы включения могут быть однофазными и трёхфазными.
Симисторный преобразователь мощности Симистор — полупроводниковый прибор, предназначенный для использования в цепи переменного тока. Отличительной чертой прибора является то, что его выводы не имеют разделения на анод и катод. В отличие от тиристора, пропускающего ток только в одну сторону, симистор проводит ток в обоих направлениях. Именно поэтому он используется в сетях переменного тока. Важное отличие симисторных схем от тиристорных состоит в том, что нет необходимости в выпрямительном устройстве. Принцип действия основан на фазном управлении, то есть на изменении момента открытия симистора относительно перехода переменного напряжения через ноль. Такое устройство позволяет управлять нагревателями, лампами накаливания, оборотами электродвигателя. Сигнал на выходе симистора имеет пилообразную форму с управляемой длительностью импульса. Самостоятельное изготовление такого вида приборов проще, чем тиристорного.
Схема регулятора мощности на симисторе с использованием таких элементов отличается простотой изготовления и отсутствия необходимости в настройке. Фазовый способ трансформации Сам по себе диммер имеет широкую область применения. Одним из вариантов его использования является регулировка интенсивности освещения. Электрическая схема прибора чаще всего реализуется на специализированных микроконтроллерах, использующих в своей работе встроенную электронную схему понижения напряжения. Из-за этого диммеры способны плавно изменять мощность, но чувствительны к помехам. Читайте также: Изготовление перосъемной машины своими руками Фазовые регуляторы мощности не стабилизируются с помощью стабилитронов, а в качестве стабилизатора используют попарно работающие тиристоры. Основа их работы лежит в изменении угла открывания ключевого тиристора, в результате чего на нагрузку поступают сигналы с отрезанной начальной частью полупериода, снижая действующую величину напряжения.
Регулятор мощности для индуктивной нагрузки на симисторе
Как собрать регулятор напряжения 220 В на тиристоре или симисторе своими руками, какие существуют варианты схем и как они работают. Тиристорный Регулятор мощности Maxwell T-7-3-75-220-5. У нас Регулятор мощности от 20 компаний по оптимальным ценам в России Каталог с ценами и фото Сравнить и купить лучшее из 196 предложений на Благодаря алюминиевому радиатору симисторный регулятор мощности может выдерживать большие нагрузки до 4 кВт. Данный регулятор мощности или попросту диммер, рассчитан на 220 вольт и спокойно выдерживает 5 кВт нагрузки, а собирается просто, даже спаять можно навесным.
Мощный симисторный регулятор мощности
Большинство регуляторов напряжения (мощности) выполнено на тиристорах по схеме с фазоимпульсным управлением. Регулятор мощности 220 В 2000 Вт, тиристорный, выносной потенциометр. Сегодня я хочу рассказать про нюансы мощных симисторных регуляторов мощности, которые заполонили наш рынок. Описание схем для регуляторов мощности на 220 вольт.
Схемы тиристорных и симисторных регуляторов
| Регулятор мощности РМ-2 | Регулятор мощности 220 В 2000 Вт, тиристорный, выносной потенциометр. |
| Цифровой высокоточный регулятор мощности РМ-2: купить по цене 2540 р. в Москве и Московской области | Универсальный привод с Системой Импульсно-Фазового Управления я вспомнил о регуляторе мощности, давно изготовленного мною и незаслуженно забытого. |
| Китайский регулятор мощности на симисторе. Подробности.- Elektrolife | Принципиальная схема китайского регулятора мощности на симисторе. |
Регулятор мощности РМ-2
Сравнение работы и принципиальные схемы регуляторов советской АКБ зарядки Универсал Чёрный Электрокот https. Универсальный привод с Системой Импульсно-Фазового Управления я вспомнил о регуляторе мощности, давно изготовленного мною и незаслуженно забытого. Регулировка осуществляется при помощи переменного резистора сопротивлением 470 кОм мощностью рассеивания 2 Вт, подключенного по схеме потенциометра.
Регулятор мощности для индуктивной нагрузки на симисторе
Если на тэн подавать выпрямленное диодным мостом напряжение, фактически ничего не изменится, за одним моментом. Управлять постоянным напряжением достаточно просто. Схемотехника этого процесса обширна. Легко строится регулятор мощности со стабилизатром на недорогоих элементах.
На картинке обычный диммер с мостом и тиристором. Это классическая схема. Нагрузка стоит до выпрямительного моста в цепи переменного напряжения.
Другая схема аналогом транзистора КТ117, собранной на двух разнополярных транзисторах. Если стоит задача подачи на нагрузку постоянного напряжения, просто нужно переместить ее в другое место.
Источник stoppanic. Диммер работает при высоком напряжении в 220 вольт, в целях безопасности не касайтесь устройства инструментом, а тем более голыми руками. Однако знайте, что от фланца и, соответственно, симистор током не бьёт — проверено на личном опыте. Работоспособность диммера следует проверять на лампах накаливания мощностью от 60 до 80 Вт. Подключать энергосберегающие, светодиодные или другие лампы, в которых включены пусковые устройства и импульсные преобразователи не рекомендуется.
Немного про охлаждение Для охлаждения необходим, как ни странно, радиатор охлаждения. Его следует при крепить к фланцу регулирующего элемента, при этом нанести между ними слой теплопроводной пасты. Подобрать площадь поверхности радиатора необходимо путём проб и ошибок. По опыту должен сказать, что если ваш самодельный диммер будет установлен на паяльник, лампу накаливания или другой предмет мощностью до 80 Вт, то можно будет обойтись без радиатора. Если же регулятор будет использоваться в устройстве мощность регулируемой нагрузки которого достигает 1000 Вт, то потребуется радиатор с площадью 200 сантиметров квадратных, такой радиатор при длительной работе 5 часов у меня нагревался до 90 градусов цельсия. Ну и для длительных работ с нагрузкой мощностью 3 кВт я брал такой же радиатор, при этом установил дополнительно вентилятор-кулер из компьютера для охлаждения процессора, питание которому обеспечивалось от миниатюрного выпрямителя. При этом всём температура радиатора была комнатной.
Источник prom. Сделать самодельный регулятор мощности для ТЭНа мощностью 3 кВт не трудно. Вы можете самостоятельно в этом убедиться, имея при этом базовый набор технических навыков и умений, а также комплектующих конструкции. Используйте схему, что находится выше, для изготовления столь полезного приспособления, которое можно применить во множестве устройств, например, электронагревателях, инкубаторах, вулканизаторах, паяльниках, дрелях, болгарках, просто в лампах накаливания и много где ещё.
Диммеры - электронные регуляторы мощности нагрузки широко используются в промышленности и быту для плавного регулирования скорости вращения электродвигателей, частоты вращения вентиляторов, температуры нагревательных приборов ТЭНов, интенсивности освещения помещений электрическими лампами, установки необходимого сварочного тока, регулировки зарядного тока аккумуляторных батарей и т.
Можно использовать для изменения в небольших пределах оборотов дрели, болгарки, сверлильного станка. Максимальная допустимая мощность диммера на пассивной нагрузке не более 4000 Вт. Для индуктивной нагрузки не более 1000 Вт. При длительной нагрузке с мощностью от 2000 Вт и выше, регулятору требуется дополнительное охлаждение.
Как это ни удивительно, но ток, потребляемый схемой управления регулятора температуры, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в схеме подсветки выключателей освещения.
Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима устройства не требуется. Микросхемы DD1 и DD2 любые 176 или 561 серии. В таком случае можно будет управлять нагревом паяльника мощностью до 150 Вт. Диоды VD5 и VD7 любые импульсные. Стабилитрон VD6 любой маломощный на напряжение стабилизации около 9 В. Конденсаторы любого типа.
Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт. Регулятор мощности настраивать не требуется. При исправных деталях и без ошибок монтажа заработает сразу. Схема разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе и поэтому чертеж печатной платы я делал по дедовской технологии на диаграммной бумаге с шагом сетки 2,5 мм. Затем чертеж приклеивал клеем «Момент» на плотную бумагу, а саму бумагу к фольгированному стеклотекстолиту. Далее сверлились отверстия на самодельном сверлильном станке и руками вычерчивались дорожки будущих проводников и контактные площадки для пайки деталей.
Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранился. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 был выполнен на микросборке КЦ407, но после того, как два раза микросборку разорвало, заменил ее четырьмя диодами КД209. Как снизить уровень помех от тиристорных регуляторов Для уменьшения помех излучаемых тиристорными регуляторами мощности в электрическую сеть применяют ферритовые фильтры, представляющие собой ферритовое кольцо с намотанными витками провода. Такие ферритовые фильтры можно встретить во всех импульсных блоках питания компьютеров, телевизоров и в других изделиях. Эффективным, подавляющим помехи ферритовым фильтром можно дооснастить любой тиристорный регулятор.
Достаточно пропустить провод подключения к электрической сети через ферритовое кольцо. Устанавливать ферритовый фильтр нужно как можно ближе к источнику помехи, то есть к месту установки тиристора. Ферритовый фильтр можно размещать как внутри корпуса прибора, так и с внешней его стороны. Чем больше витков, тем лучше ферритовый фильтр будет подавлять помехи, но достаточно и просто продеть сетевой провод через кольцо. Ферритовое кольцо можно взять с интерфейсных проводов компьютерной техники, мониторов, принтеров, сканеров. Если Вы обратите внимание на провод, соединяющий системный блок компьютера с монитором или принтером, то заметите на проводе цилиндрическое утолщение изоляции.
В этом месте находится ферритовый фильтр высокочастотных помех. Достаточно ножиком разрезать пластиковую изоляцию и извлечь ферритовое кольцо. Наверняка у Вас или Ваших знакомых найдется не нужный интерфейсный кабель от струйного принтера или старого кинескопного монитора. Подробно о принципе работы этого полупроводникового элемента можно узнать из материалов, размещенных на нашем сайте. В данной публикации мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с симисторными схемами управления мощностью нагрузки. Как всегда, начнем с теории.
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. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением. 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. Варианты схем регулятора Приведем несколько примеров схем, позволяющих управлять мощностью нагрузки при помощи симистора, начнем с самой простой.
Рисунок 2. Динистор DN1 — DB3. 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. Управляет скоростью заряда С1 цепочка R1-R2, от суммарного сопротивления которой зависит момент «открытия» симистора. Соответственно, управление мощностью нагрузки происходит посредством переменного резистора R1.
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. Схема регулятора с обратной связью Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами: Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения. 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. Диоды D1 — 1N4007; D2 — любой индикаторный светодиод на 20 мА. Симистор Т1 — BTA24-800. Микросхема — U2010B. 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:.
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 Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования. 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: Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов. 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 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 Данное устройство делает возможным использование регуляторов на полупроводниковых ключах для управления индукционной нагрузкой.
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.
Регулятор мощности для индуктивной нагрузки на симисторе
Схема простого регулятора температуры паяльника на 220 В на симисторе Схема совсем небольшая, с легкостью помещается в корпус от телефонной зарядки. Не сказать, что данный регулятор идеален, но он вполне успешно работает с паяльниками не слишком большой мощности. Предел возможностей — 1500 Вт. Симистор КУ208Г и десяток деталей Похожая схема есть на симисторе, похожая в смысле простоты и набора элементов. Симистор также монтируем на радиатор. Имеет тот же недостаток — помехи, которые точно так же устраняется.
Схема регулятора паяльника на симисторе Диодный мост собирается как обычно, на базе КД906Б. Все номиналы радиоэлементов прописаны на схеме, никаких проблем с реализацией быть не должно. С использованием современной элементной базы Старые радиодетали хороши тем, что они «дубовые» в смысле надежности эксплуатации. Но они уже действительно старые. У многих временной ресурс на пределе и служат они далеко не так долго, как «свежие».
Это первая проблема. И вторая — их все сложнее найти. Хорошо что есть уже много схем регуляторов паяльников на новой элементной базе. Некоторые из них простые, другие посложнее, используются различные виды современных радиодеталей. Схема регулятора для паяльника без помех на микросхеме Этот вариант простым не назовешь, но зато он не выдает в сеть помех.
С наличием большого количества электроники в каждом доме это может быть важным. Если вы паяете лишь от случая к случаю — можно и не обращать на это внимания. Но вот если вы часто сидите с паяльником, помехи могут доставлять серьезные неудобства. Регулировать данная схема может нагрузку до 2 кВт, обеспечивает плавное изменение от 0 до максимума. Самодельный регулятор паяльника без помех По элементной базе.
Переменный резистор R1 — любой из группы А. На базе фазовых регуляторов мощности PR1500S В этой схеме использован фазовый регулятор мощности. Кроме него, в регуляторе используется лишь пара деталей, так что времени на сборку надо минимум, ошибиться практически невозможно. Регулятор температуры жала паяльника своими руками Нужен будет только переменный резистор, можно с выключателем — тогда не надо будет паяльник вытаскивать из сети. Для устранения помех нужен будет конденсатор на 100 пФ, на 630 В, лучше специальный плёночный для фильтров.
Единственное, с чем может возникнуть сложность — намотка дросселя, его параметры есть в таблице. Параметры для намотки дросселя Нужно будет кольцо из феррита с наружным диаметром 20 мм. Чем больше проницаемость феррита тем лучше. Данный фазовый регулятор может регулировать нагрузку до 1,5 кВт, так что выбирать можно любой их столбиков. Можно сделать с запасом, мало ли что потом захотите регулировать.
Проволока естественно, медная лакированная, специально для намотки дросселей. То, что получилось после сборки При сборке для дросселя и фазового регулятора лучше сделать теплоотвод. Особенно он пригодится при работе с большими нагрузками. Для паяльника можно и обойтись, но мало ли что потом подключите и лучше собрать сразу с запасом прочности. Использовать желательно оптические симисторы указанных марок, так как они открываются в случае перехода напряжения через ноль.
Состояние светодиода при этом неважно. Все другие работают по другому принципу, потому схему надо будет переделывать под них. Также в схеме присутствует биполярный таймер 555 серии. Найти его не проблема, цена нормальная. Регулятор мощности паяльника на оптосимисторах Все компоненты подобраны миниатюрных габаритов, чтобы в готовом виде плата вошла в корпус от зарядки мобильника.
Номинал резистора R5 зависит от типа используемого светодиода.
Но это нормально. А уже при 27А изоляция такого провода будет плавиться.
Еще, при такой мощности 3000Вт и более я отказываюсь от всяких разъемов, зажимных клемм и стараюсь все провода паять сразу к печатной плате. Так как все эти клеммы и разъемы являются уязвимым местом, чуть контакт ослаб и происходит нагрев, а дальше обгорание проводов. Третий критерий мощного регулятора это теплоотвод.
Однажды я выполнял измерение температуры теплоотвода площадью 200см2 при эксплуатации диммера на нагрузку 1кВт в течение 5 часов. Температура достигла 900С. Для отвода тепла при эксплуатации на мощности 3кВт понадобится радиатор с внушительной площадью поверхности, если мы говорим про долговременную работу.
Иначе получим настоящую печь. Рекомендую в качестве теплоотвода использовать радиатор с вентилятором от ПК, даже небольшой такой теплоотвод с принудительным охлаждением дает отличный результат на мощности 4кВт. Китайский радиатор, на мощности 4000Вт позволит лишь регулятору не выйти из строя за ближайшие минуты.
Также и наши продавцы, закупая диммеры в Китае, заявляют мощность, которую они долговременно регулировать не могут. Множество видео роликов про регуляторы мощности имеется на одном из известных видео порталов. Практически все блоггеры демонстрируют их тест на лампах накаливания.
Лампа накаливания 60-80Вт может работать через наше устройство без радиатора, это и я проверял. А вот на мощности 1000Вт и выше рисуется совсем другая картина. Существуют вентиляторы на разное питающее напряжение, в продаже есть вентиляторы и с напряжением питания 220В переменного тока.
У меня же напряжение питания 12В постоянного тока.
Эта сумма и является межбазовым напряжением транзистора VT1. Тогда уменьшение питающего напряжения снижает напряжение питания транзистора VT1 и вызывает уменьшение временной задержки, а выходное напряжение не изменится. Нижняя граница стабилизации достигается в момент, когда питающее напряжение равно заданному выходному.
Наряду с функцией управления нагрузкой на различные приборы устройство выполняет следующие задачи: Предотвращение перенапряжения, перегрева техники в процессе эксплуатации. Контроль работы тиристоров. Безударный, мягкий запуск оборудования. При помощи регулятора можно менять мощность обогревателя в большую или меньшую сторону в зависимости от ваших задач.