Дискретен контролер на мощността. Регулатор на мощността с фазово контролиран триак на PIC16F84A Има два варианта за решаване на проблема

Полупроводниково устройство, което има 5 p-n прехода и е способно да пропуска ток в права и обратна посока, се нарича триак. Поради невъзможността да работят при високи честоти на променлив ток, висока чувствителност към електромагнитни смущения и значително генериране на топлина при превключване на големи товари, те в момента не се използват широко в промишлени инсталации с висока мощност.

Там те са успешно заменени от схеми, базирани на тиристори и IGBT транзистори. Но компактните размери на устройството и неговата издръжливост, съчетани с ниската цена и простотата на веригата за управление, им позволиха да се използват в области, където горните недостатъци не са значителни.

Днес триак вериги могат да бъдат намерени в много домакински уреди от сешоари до прахосмукачки, ръчни електроинструменти и електрически нагреватели - където е необходимо плавно регулиране на мощността.

Принцип на действие

Регулаторът на мощността на триак работи като електронен ключ, като периодично се отваря и затваря с честота, определена от управляващата верига. Когато е отключен, триакът пропуска част от полувълната на мрежовото напрежение, което означава, че консуматорът получава само част от номиналната мощност.

Направи го сам

Днес гамата от триак регулатори в продажба не е много голяма.И въпреки че цените на такива устройства са ниски, те често не отговарят на изискванията на потребителите. Поради тази причина ще разгледаме няколко основни схеми на регулатори, тяхното предназначение и използваната елементна база.

Схема на устройството

Най-простата версия на веригата, проектирана да работи с всякакъв товар.Използват се традиционни електронни компоненти, принципът на управление е фазово-импулсен.

Главни компоненти:

  • триак VD4, 10 A, 400 V;
  • динистор VD3, праг на отваряне 32 V;
  • потенциометър R2.

Токът, протичащ през потенциометъра R2 и съпротивлението R3, зарежда кондензатор C1 с всяка полувълна.Когато напрежението на пластините на кондензатора достигне 32 V, динисторът VD3 се отваря и C1 започва да се разрежда през R4 и VD3 към контролния извод на триака VD4, който се отваря, за да позволи на тока да тече към товара.

Продължителността на отваряне се регулира чрез избиране на праговото напрежение VD3 (постоянна стойност) и съпротивление R2. Мощността на товара е право пропорционална на стойността на съпротивлението на потенциометъра R2.

Допълнителна верига от диоди VD1 и VD2 и съпротивление R1 не е задължителна и служи за плавно и точно регулиране на изходната мощност. Токът, протичащ през VD3, е ограничен от резистор R4. Това постига продължителността на импулса, необходима за отваряне на VD4. Предпазител Pr.1 предпазва веригата от токове на късо съединение.

Отличителна черта на веригата е, че динисторът се отваря под същия ъгъл във всяка половин вълна на мрежовото напрежение. В резултат на това токът не се коригира и става възможно да се свърже индуктивен товар, например трансформатор.

Триаците трябва да бъдат избрани според размера на натоварването, въз основа на изчислението на 1 A = 200 W.

Използвани елементи:

  • Динистор DB3;
  • Триак TS106-10-4, VT136-600 или други, необходимият ток е 4-12A.
  • Диоди VD1, VD2 тип 1N4007;
  • Съпротивления R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, потенциометър R2 100 kOhm;
  • C1 0,47 µF (работно напрежение от 250 V).

Имайте предвид, че схемата е най-често срещаната, с малки вариации.Например динисторът може да бъде заменен с диоден мост или паралелно с триака да се инсталира RC верига за потискане на смущенията.

По-модерна схема е тази, която управлява триака от микроконтролер - PIC, AVR или др.Тази схема осигурява по-точно регулиране на напрежението и тока в товарната верига, но е и по-сложна за изпълнение.


Схема на регулатор на мощността на триак

Сглобяване

Регулаторът на мощността трябва да бъде сглобен в следната последователност:

  1. Определете параметрите на устройството, на което ще работи разработеното устройство.Параметрите включват: брой фази (1 или 3), необходимост от прецизна настройка на изходната мощност, входно напрежение във волтове и номинален ток в ампери.
  2. Изберете типа на устройството (аналогов или цифров), изберете елементи според мощността на натоварване.Можете да проверите решението си в някоя от програмите за моделиране на електрически вериги - Electronics Workbench, CircuitMaker или техните онлайн аналози EasyEDA, CircuitSims или друга по ваш избор.
  3. Изчислете разсейването на топлината, като използвате следната формула: спад на напрежението в триака (около 2 V), умножен по номиналния ток в ампери. Точните стойности на спада на напрежението в отворено състояние и номиналния поток на тока са посочени в характеристиките на триака. Получаваме разсейването на мощността във ватове. Изберете радиатор въз основа на изчислената мощност.
  4. Закупете необходимите електронни компоненти, радиатор и печатна платка.
  5. Поставете контактни релси върху дъската и подгответе места за инсталиране на елементи.Предвидете монтаж на платката за триак и радиатор.
  6. Инсталирайте елементите на платката с помощта на запояване.Ако не е възможно да подготвите печатна платка, тогава можете да използвате повърхностен монтаж, за да свържете компонентите с помощта на къси проводници. Когато сглобявате, обърнете специално внимание на полярността на свързване на диоди и триак. Ако върху тях няма маркировки с щифтове, тогава има „дъги“.
  7. Проверете сглобената верига с мултицет в режим на съпротивление.Полученият продукт трябва да отговаря на оригиналния дизайн.
  8. Прикрепете сигурно триака към радиатора.Не забравяйте да поставите изолиращо уплътнение за пренос на топлина между триака и радиатора. Закрепващият винт е надеждно изолиран.
  9. Поставете сглобената веригав пластмасова кутия.
  10. Не забравяйте, че на клемите на елементитеИма опасно напрежение.
  11. Завъртете потенциометъра на минимум и направете пробно пускане.Измерете напрежението на изхода на регулатора с мултицет. Завъртете плавно копчето на потенциометъра, за да наблюдавате промяната в изходното напрежение.
  12. Ако резултатът е задоволителен, тогава можете да свържете товара към изхода на регулатора.В противен случай е необходимо да се направят корекции на мощността.

Симисторен радиатор

Регулиране на мощността

Управлението на мощността се управлява от потенциометър, чрез който се зарежда кондензаторът и веригата за разреждане на кондензатора. Ако параметрите на изходната мощност са незадоволителни, трябва да изберете стойността на съпротивлението в разрядната верига и, ако обхватът на регулиране на мощността е малък, стойността на потенциометъра.

  • удължете живота на лампата, регулирайте осветлението или температурата на поялникаПрост и евтин регулатор, използващ триаци, ще ви помогне.
  • изберете типа верига и параметрите на компонентаспоред планираното натоварване.
  • изработете го внимателносхемни решения.
  • бъдете внимателни, когато сглобявате веригата, спазвайте полярността на полупроводниковите компоненти.
  • не забравяйте, че електрическият ток съществува във всички елементи на веригатаи е смъртоносен за хората.
Днес има доста прости и не много прости схеми на регулатор на мощността. Всяка електрическа схема има своите предимства и недостатъци. Този, който обмислям днес, не е избран случайно. И така, имам съветска електрическа камина (нагревател) Мрия. Състоянието му може да се оцени от снимката.


Фигура 1 – общ първоначален изглед

От дясната страна на горния пластмасов капак имаше дупка за дръжката на вградения регулатор на мощността, която липсваше. За късмет известно време по-късно попаднах на работещо копие на същата камина. На пръв поглед регулаторът беше доста сложна схема с два тиристора и много много мощни резистори. Нямаше смисъл да го повтарям, въпреки че имам достъп до почти всички съветски радиокомпоненти, тъй като ще струва много пъти повече от версията, която се произвежда сега.

Като начало камината беше свързана директно към мрежата, консумацията на ток се оказа 5,6 A, което съответства на мощността на камината от табелата 1,25 kW. Но защо да губите толкова много енергия, особено след като не е евтино и не винаги е необходимо да включвате нагревателя на пълна мощност. Затова беше решено да започне търсенето на мощен регулатор на мощността. В скривалището си намерих готова схема от китайска прахосмукачка, използваща триак VTA12-600. Триакът с номинален ток от 12 A ми пасна идеално. Този регулатор беше фазов регулатор, т.е. Този тип регулатор не пропуска цялата полувълна на мрежовото синусоидално напрежение, а само част от него, като по този начин ограничава мощността, подадена към товара. Регулирането чрез отваряне на триака под желания фазов ъгъл ли се извършва?


Фигура 2 – а) обичайна форма на мрежовото напрежение; б) напрежение, подадено през регулатора

Предимства на фазовия регулатор :


- лекота на производство
- евтиност
- лесно боравене

недостатъци :

При проста схема нормалната работа се наблюдава само при товари като лампи с нажежаема жичка
- при мощно активно натоварване се появява неприятно бръмчене (биене), което може да възникне както в самия триак, така и при товара (нагревателна бобина)
- създава много радиосмущения
- замърсява електрическата мрежа

В резултат на това, след тестване на веригата на регулатора от прахосмукачка, беше открито тракане на спиралата на електрическата камина.


Фигура 3 – Изглед отвътре на камината

Спиралата изглежда като навита тел (не мога да определя материала) на две ленти, напълнена с някакъв термоустойчив втвърдител, за да я фиксира по краищата на лентите. Може би тракането може да причини унищожаването му. Правени са опити индукторът да се свърже последователно с товара, а триакът да се заобиколи с RC верига (което е частично спасение от смущения). Но нито една от тези мерки не даде пълно облекчение от шума.

Беше решено да се използва различен тип контролер - дискретен. Такива регулатори отварят триака за период от цяла половин вълна от напрежение, но броят на преминалите полувълни е ограничен. Например, на фигура 3 плътната част на графиката е полувълните, преминали през триака, пунктираната част е полувълните, които не са преминали, тоест по това време триакът е бил затворен.


Фигура 4 – Принцип на дискретно регулиране

Предимства на дискретните контролери :


- по-малко нагряване на триака
- липса на звукови ефекти дори при доста мощен товар
- без радиосмущения
- без замърсяване на електрическата мрежа

недостатъци :

Възможни са скокове на напрежение (при 220V с 4-6 V с товар от 1,25 kW), които могат да бъдат забележими при лампи с нажежаема жичка. Този ефект не се забелязва при други домакински уреди.

Идентифицираният недостатък е толкова по-забележим, колкото по-ниска е границата за настройка. При максимално натоварване няма абсолютно никакви пренапрежения. Като възможно решение на този проблем е възможно да се използва стабилизатор на напрежението за лампи с нажежаема жичка. В интернет беше намерена следната схема, която привлече вниманието със своята простота и лекота на управление.




Фигура 5 – Принципна диаграма на дискретен контролер

Описание на контрола

При първото включване индикаторът светва 0. Включването и изключването става чрез едновременно натискане и задържане на два бутона. Регулиране повече/по-малко – всеки бутон поотделно. Ако не натиснете нито един от бутоните, след последното натискане, след 2 часа регулаторът ще се изключи, индикаторът ще мига на последното работно ниво на натоварване. При изключване от мрежата се запомня последното ниво, което ще бъде зададено при следващото включване. Регулирането става от 0 до 9 и след това от A до F. Това означава общо 16 стъпки за регулиране.


Когато правя дъска, я използвах за първи път LUT, и не беше огледален правилно при печат, така че контролерът е обърнат с главата надолу Индикаторът също не съвпада, така че го запоих с кабели. Когато чертаех платката, погрешка поставих ценеровия диод след диода, така че трябваше да го запоя от другата страна на платката.

Селекция от схеми и описание на работата на регулатор на мощността, използващ триаци и др. Веригите на триак регулатор на мощността са много подходящи за удължаване на живота на лампите с нажежаема жичка и за регулиране на тяхната яркост. Или за захранване на нестандартно оборудване, например 110 волта.

Фигурата показва схема на регулатор на мощността на триак, която може да бъде променена чрез промяна на общия брой мрежови полупериоди, преминали от триака за определен интервал от време. Елементите на микросхемата DD1.1.DD1.3 са направени с период на трептене от около 15-25 мрежови полупериода.

Коефициентът на запълване на импулсите се регулира от резистор R3. Транзисторът VT1 заедно с диоди VD5-VD8 е предназначен да свързва момента, в който триакът е включен по време на прехода на мрежовото напрежение през нула. По принцип този транзистор е отворен, съответно "1" се изпраща на входа DD1.4 и транзисторът VT2 с триак VS1 е затворен. В момента на преминаване през нулата транзисторът VT1 се затваря и отваря почти веднага. В този случай, ако изходът DD1.3 е 1, тогава състоянието на елементите DD1.1.DD1.6 няма да се промени, а ако изходът DD1.3 е „нула“, тогава елементите DD1.4.DD1 .6 ще генерира кратък импулс, който ще бъде усилен от транзистора VT2 и ще отвори триака.

Докато на изхода на генератора има логическа нула, процесът ще протича циклично след всеки преход на мрежовото напрежение през нулевата точка.

Основата на веригата е чужд триак mac97a8, който ви позволява да превключвате свързани товари с висока мощност и за да го регулирате, използвах стар съветски променлив резистор и използвах обикновен светодиод като индикация.

Регулаторът на мощността на триак използва принципа на фазово управление. Работата на веригата на регулатора на мощността се основава на промяна на момента на включване на триака спрямо прехода на мрежовото напрежение през нула. В началния момент на положителния полупериод триакът е в затворено състояние. С увеличаване на мрежовото напрежение кондензаторът C1 се зарежда през делител.

Нарастващото напрежение на кондензатора се измества във фаза от мрежовото напрежение с количество, което зависи от общото съпротивление на двата резистора и капацитета на кондензатора. Кондензаторът се зарежда, докато напрежението в него достигне нивото на "разбивка" на динистора, приблизително 32 V.

В момента, в който динисторът се отвори, триакът също ще се отвори и през товара, свързан към изхода, ще тече ток в зависимост от общото съпротивление на отворения триак и товара. Триакът ще бъде отворен до края на полупериода. С резистор VR1 задаваме напрежението на отваряне на динистора и триака, като по този начин регулираме мощността. По време на отрицателния полупериод алгоритъмът на работа на веригата е подобен.

Вариант на веригата с малки модификации за 3,5 kW

Схемата на контролера е проста, мощността на натоварване на изхода на устройството е 3,5 kW. С това самоделно любителско радио можете да регулирате осветлението, нагревателните елементи и много други. Единственият значителен недостатък на тази схема е, че не можете да свържете индуктивен товар към нея при никакви обстоятелства, защото триакът ще изгори!


Радио компоненти, използвани в дизайна: Triac T1 - BTB16-600BW или подобен (KU 208 или VTA, VT). Динистор Т - тип DB3 или DB4. Кондензатор 0,1 µF керамичен.

Съпротивлението R2 510 Ohm ограничава максималните волта на кондензатора до 0,1 μF, ако поставите плъзгача на регулатора в положение 0 Ohm, съпротивлението на веригата ще бъде около 510 Ohm; Капацитетът се зарежда чрез резистори R2 510 Ohm и променливо съпротивление R1 420 kOhm, след като U на кондензатора достигне нивото на отваряне на динистора DB3, последният ще генерира импулс, който отключва триака, след което с по-нататъшно преминаване на синусоидата, триакът е заключен. Честотата на отваряне и затваряне на T1 зависи от нивото на U на кондензатора 0,1 μF, което зависи от съпротивлението на променливия резистор. Тоест, чрез прекъсване на тока (с висока честота) веригата по този начин регулира изходната мощност.

С всяка положителна полувълна на входното променливо напрежение, капацитетът C1 се зарежда през верига от резистори R3, R4, когато напрежението на кондензатора C1 стане равно на напрежението на отваряне на динистора VD7, ще настъпи разбивката му и капацитетът ще бъде разреден през диодния мост VD1-VD4, както и съпротивление R1 и управляващ електрод VS1. За да отворите триака, се използва електрическа верига от диоди VD5, VD6, кондензатор C2 и съпротивление R5.

Необходимо е да изберете стойността на резистора R2, така че при двете полувълни на мрежовото напрежение триакът на регулатора да работи надеждно, а също така е необходимо да изберете стойностите на съпротивленията R3 и R4, така че когато променливото съпротивление копчето R4 се завърта, напрежението на товара плавно се променя от минимални към максимални стойности. Вместо триак TC 2-80 можете да използвате TC2-50 или TC2-25, въпреки че ще има лека загуба на допустимата мощност в товара.

Като триак са използвани KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 и техните аналози. В момента, когато триакът е затворен, кондензаторът C1 се зарежда чрез свързания товар и резисторите R1 и R2. Скоростта на зареждане се променя от резистор R2, резистор R1 е проектиран да ограничава максималната стойност на тока на зареждане

Когато се достигне праговата стойност на напрежението на кондензаторните пластини, превключвателят се отваря, кондензаторът C1 бързо се разрежда към управляващия електрод и превключва триака от затворено състояние в отворено състояние, триакът заобикаля веригата R1, R2, C1. В момента, в който мрежовото напрежение преминава през нула, триакът се затваря, след което кондензаторът C1 се зарежда отново, но с отрицателно напрежение.

Кондензатор C1 от 0.1...1.0 µF. Резистор R2 1.0...0.1 MOhm. Триакът се включва чрез положителен токов импулс към управляващия електрод с положително напрежение на конвенционалния аноден извод и чрез отрицателен токов импулс към управляващия електрод с отрицателно напрежение на конвенционалния катод. Следователно ключовият елемент за регулатора трябва да бъде двупосочен. Можете да използвате двупосочен динистор като ключ.

Диодите D5-D6 се използват за защита на тиристора от възможно повреда чрез обратно напрежение. Транзисторът работи в режим на лавинен пробив. Напрежението му на пробив е около 18-25 волта. Ако не намерите P416B, можете да опитате да намерите заместител за него.

Импулсният трансформатор е навит на феритен пръстен с диаметър 15 мм, марка N2000, може да се замени с KU201

Веригата на този регулатор на мощността е подобна на описаните по-горе вериги, въвежда се само веригата за потискане на смущения C2, R3, а превключвателят SW позволява прекъсване на веригата за зареждане на контролния кондензатор, което води до незабавно заключване на триака и изключване на товара.

C1, C2 - 0.1 MKF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 - динистор, BTA26-600B - триак, 1N4148/16 V - диод, всеки светодиод.

Регулаторът се използва за регулиране на мощността на натоварване във вериги до 2000 W, лампи с нажежаема жичка, отоплителни уреди, поялник, асинхронни двигатели, зарядно устройство за кола и ако смените триака с по-мощен, той може да се използва в текущото регулиране верига в заваръчни трансформатори.

Принципът на работа на тази верига на регулатора на мощността е, че товарът получава полупериод на мрежовото напрежение след избран брой пропуснати полупериоди.


Диодният мост коригира променливото напрежение. Резистор R1 и ценеров диод VD2, заедно с филтърния кондензатор, образуват източник на захранване от 10 V за захранване на микросхемата K561IE8 и транзистора KT315. Ректифицираните положителни полупериоди на напрежението, преминаващо през кондензатор C1, се стабилизират от ценеровия диод VD3 на ниво от 10 V. По този начин импулси с честота 100 Hz следват към входа за броене C на брояча K561IE8. Ако превключвателят SA1 е свързан към изход 2, тогава в основата на транзистора постоянно ще присъства ниво на логическа единица. Тъй като импулсът за нулиране на микросхемата е много кратък и броячът успява да се рестартира от същия импулс.

Pin 3 ще бъде настроен на ниво логическа единица. Тиристорът ще бъде отворен. Цялата мощност ще бъде освободена при натоварване. Във всички следващи позиции на SA1 на пин 3 на брояча, един импулс ще премине през 2-9 импулса.

Чипът K561IE8 е десетичен брояч с позиционен декодер на изхода, така че логическото ниво ще бъде периодично на всички изходи. Въпреки това, ако превключвателят е инсталиран на изход 5 (щифт 1), тогава броенето ще се извърши само до 5. Когато импулсът премине през изход 5, микросхемата ще се нулира. Броенето ще започне от нула и ниво логическа единица ще се появи на пин 3 за продължителността на един полупериод. През това време транзисторът и тиристорът се отварят, един полупериод преминава към товара. За да стане по-ясно, представям векторни диаграми на работата на веригата.

Ако трябва да намалите мощността на натоварване, можете да добавите друг чип за брояч, като свържете щифт 12 на предишния чип към щифт 14 на следващия. С инсталирането на друг ключ можете да регулирате мощността до 99 пропуснати импулса. Тези. можете да получите около една стотна от общата мощност.

Микросхемата KR1182PM1 има два тиристори и контролен блок за тях. Максималното входно напрежение на микросхемата KR1182PM1 е около 270 волта, а максималното натоварване може да достигне 150 вата без използването на външен триак и до 2000 W с използването, както и като се вземе предвид фактът, че триакът ще бъде инсталиран на радиатора.


За да се намали нивото на външни смущения, се използват кондензатор C1 и индуктор L1, а капацитетът C4 е необходим за плавно включване на товара. Регулирането се извършва с помощта на съпротивление R3.

Селекция от доста прости регулаторни вериги за поялник ще улесни живота на радиолюбител.

Комбинацията се състои в съчетаване на лекотата на използване на цифров регулатор и гъвкавостта на регулиране на прост такъв.


Разгледаната схема на регулатор на мощността работи на принципа на промяна на броя на периодите на входното променливо напрежение, преминаващо към товара. Това означава, че устройството не може да се използва за регулиране на яркостта на лампи с нажежаема жичка поради видимо мигане. Веригата дава възможност за регулиране на мощността в рамките на осем предварително зададени стойности.

Има огромен брой класически тиристорни и триакови регулаторни схеми, но този регулатор е направен на модерна елементна база и освен това е базиран на фази, т.е. не предава цялата полувълна на мрежовото напрежение, а само определена част от него, като по този начин ограничава мощността, тъй като триакът се отваря само при необходимия фазов ъгъл.


Верига на регулаторапредназначени за плавен контрол на мощността активно натоварване, захранван от мрежа с променлив ток 220 волта с честота 50 Hz. Мощността на натоварване зависи от вида на използвания триак. Методът на управление се основава на принципа на фазово регулиране на момента на включване на триак, свързан последователно с товара.

Вижте снимката му в снимките:

В момента на включване мощността на товара нараства плавно, което е добре, ако регулаторът се използва за регулиране на яркостта на осветителна лампа. Също така веригата на регулатора може да се приложи към много повече устройства, работещи от 220V мрежа.

Основният елемент на регулатора е микроконтролер PIC16F84A. На входа RB0 на микроконтролера се организира прекъсване в момента, в който мрежовото напрежение премине нула. Капката на този щифт образува възел на оптрона U1 (AOU110B). От момента на прекъсване се програмира забавяне на включването на триака, което варира в определени граници. На LED индикатора това се появява като регулиране на мощността от 0 до 99%.

Веригата на регулатора на мощността е показана на фигурата:

Грешката в съответствието между показанията на индикатора и действителната мощност, подадена към товара, е напълно достатъчна за използване на регулатора за домашни цели. Бутоните S1 и S2 се използват съответно за увеличаване и намаляване на мощността. В подпрограмата за запитване на бутоните са организирани няколко режима, които са удобни за използване: с едно натискане стойността се променя с една единица; с продължително натискане, бърза промяна и много бърза промяна.

Блокът за управление на триак се състои от елементи U2, VD3, R5, стандартна схема, оптотиристорът U2 (AOU103V) ​​осигурява галванична изолация и с помощта на диоден мост VD3 (W08) управлява триака VS1.

Веригата се захранва от мрежата през трансформатор Т1. След това напрежението се коригира от диодния мост VD2, част от напрежението се подава към оптрона U1, за да се образува диференциален преход на мрежовото напрежение през нула, а останалата част през диода VD1 към стабилизаторния чип IC1, който стабилизира напрежението до 5 волта. Елементите C1, C2, C7 служат за изглаждане на вълните на мрежовото напрежение.

Всеки има своите предимства и недостатъци. Този, който обмислям днес, не е избран случайно. И така, съветска електрическа камина дойде при мен. На горния капак имаше отвор за дръжката на вградения регулатор на мощността, който го нямаше. За късмет известно време по-късно попаднах на работещо копие на същата камина. На пръв поглед регулаторът беше доста сложна схема с два тиристора и много много мощни резистори. Нямаше смисъл да го повтарям, въпреки че имам достъп до почти всички съветски радиокомпоненти, тъй като ще струва много пъти повече от версията, която се произвежда сега. Като начало камината беше свързана директно към мрежата, консумацията на ток се оказа 5,6 A, което съответства на мощността на камината от табелата 1,25 kW. Но защо да губите толкова много енергия, особено след като не е евтино и не винаги е необходимо да включвате нагревателя на пълна мощност. Затова беше решено да започне търсенето на мощен регулатор на мощността. В кошчетата си намерих готова схема от китайска прахосмукачка, базирана на триак VTA. Този регулатор беше фазов регулатор, т.е. Този тип регулатор не пропуска цялата полувълна на мрежовото синусоидално напрежение, а само част от него, като по този начин ограничава мощността, подадена към товара. Регулирането се извършва чрез отваряне на триака под желания фазов ъгъл.

Предимства на фазовия регулатор:

  • лекота на производство
  • евтиност
  • лесно боравене

недостатъци:

  • с проста схема нормалната работа се наблюдава само при товари като лампи с нажежаема жичка
  • при мощно активно натоварване се появява неприятно бръмчене (биене), което може да възникне както в самия триак, така и при товара (нагревателна бобина)
  • създава много радиосмущения

Беше решено да се използва различен тип контролер - дискретен. Такива регулатори отварят триака за период от цяла половин вълна от напрежение, но броят на преминалите полувълни е ограничен. Например, на фигурата плътната част на графиката показва полувълните, преминали през триака; пунктираната линия показва тези, които не са преминали, тоест по това време триакът е бил затворен.

Предимства на дискретните контролери:

  • по-малко нагряване на триака
  • липса на звукови ефекти дори при доста мощен товар
  • без радиосмущения
  • без замърсяване на електрическата мрежа

Принципна схема на стъпков регулатор на мощността

При първото включване индикаторът светва 0. Включването и изключването става чрез едновременно натискане и задържане на два бутона. Регулиране повече/по-малко - всеки бутон поотделно. Ако не натиснете нито един от бутоните, след последното натискане, след 2 часа регулаторът ще се изключи, индикаторът ще мига на последното работно ниво на натоварване. При изключване от мрежата се запомня последното ниво, което ще бъде зададено при следващото включване. Регулирането става от 0 до 9 и след това от A до F. Това означава общо 16 стъпки за регулиране.

Когато правя платката, за първи път използвах LUT и не го огледах правилно при печат, така че контролерът беше обърнат с главата надолу :) Индикаторът също не съвпадаше, така че го запоих с жици. Когато чертаех платката, погрешка поставих ценеровия диод след диода, така че трябваше да го запоя от другата страна на платката.

Фигурата показва триак VT136, но VTA12 също работи чудесно с посочените рейтинги на частите. Радиаторът може да е твърде голям, можеше и по-малък, но нямах нищо друго.
Когато го включих за първи път, 0 мигаше на индикатора, нямаше реакция на натискане на бутоните. Проблемът беше решен чрез инсталиране на захранващ кондензатор от 1000 uF, вместо 220. По време на един месец на използване не бяха установени оперативни проблеми. Схема, фърмуер, печатна платка в архива.