Contrôle de puissance simple pour une lampe lisse allumée

Un article sur la façon de fabriquer un appareil pour allumer en douceur les lampes à l'aide de la puce KR1182PM1.

Les contrôleurs de puissance sont largement utilisés. La plus simple d'entre elles peut être considérée comme une diode conventionnelle, connectée en série avec la charge. Cette «réglementation» est le plus souvent utilisée dans deux cas: pour prolonger la durée de vie d'une lampe à incandescence (généralement dans les escaliers dans les escaliers) et pour empêcher fer à souder surchauffe. Dans d'autres cas, les régulateurs servent à modifier la puissance de la charge sur une large plage.

Puce spécialisée KR1182PM1

Il existe de nombreux modèles de régulateurs, des plus simples aux plus complexes. L'un des moyens de créer des contrôleurs simples, fiables et multifonctionnels a été la création d'une puce spécialisée KR1182PM1.

Le microcircuit est un régulateur de phase, structurellement réalisé dans la conception du boîtier POWEP-DIP. Le boîtier est à seize broches, le pas des broches est métrique et les broches 4, 5 et 12, 13 ne sont pas utilisées, bien qu'à l'intérieur du microcircuit, elles soient connectées mécaniquement au cristal. Leur but est d'éliminer la chaleur du cristal. De plus, les broches 1, 2 et 7, 8 ne sont pas utilisées pour la connexion.

Figure 1. Boîtier de puce POWEP-DIP

La portée de la puce KR1182PM1 est très large. Premièrement, c'est le contrôle du fonctionnement des lampes à incandescence, qui prévoit à la fois la régulation effective de la puissance et la mise en marche et l'arrêt en douceur.

Deuxièmement, le KR1182PM1 est utilisé avec succès pour contrôler la fréquence de rotation des moteurs électriques.

Et troisièmement, pour contrôler les thyristors puissants et triacs, ce qui permet d'augmenter la puissance de charge. Sans connexion de thyristors externes, le microcircuit peut commuter une puissance ne dépassant pas 150 W, ce qui, vous le voyez, n'est pas si petit à de telles tailles.

Le microcircuit de l'appareil KR1182PM1

La structure interne de la puce est assez compliquée. Il contient dix-sept transistors, six diodes et une douzaine de résistances. Par conséquent, dans cet article, nous ne regarderons pas le microcircuit en détail, mais ne considérerons que ses nœuds individuels. La structure interne de la puce est illustrée à la figure 2.

Figure 2. La structure interne de la puce KR1182PM1.

Pour contrôler la charge à l'intérieur du microcircuit, il existe deux trinistors (thyristors), chacun étant assemblé sous la forme d'un transistor analogique. Dans le schéma, il s'agit des transistors VT1, VT2 et VT3, VT4. Pour assurer le fonctionnement sur tension alternative, les trinistors sont allumés en parallèle, de la même manière que les thyristors ordinaires sont allumés.

Sur les transistors VT15 ... VT17, une unité de commande est assemblée, qui est connectée via des diodes de division VD6 et VD7 aux électrodes de commande des trinistors.

En plus de ces éléments, le contrôleur dispose d'une unité de protection thermique intégrée, qui limite le courant de sortie, protégeant ainsi le microcircuit des surcharges et des pannes.

Il y a très peu de pièces externes connectées à la puce. Ce sont tout d'abord les condensateurs C1 et C2. Leur but est de prévoir un certain retard dans la mise sous tension des thyristors par rapport au moment où la tension du secteur passe par zéro. De plus, ils ne permettent pas aux thyristors de s'ouvrir lorsque l'ensemble de l'appareil est connecté au réseau.

Deuxièmement, c'est un circuit de commande connecté aux broches 3 et 6. La signification de son travail est la suivante. Lorsque la tension secteur est activée, le condensateur C3 n'est pas chargé, il ferme donc les bornes 3 et 6 presque court-circuit, de sorte que la charge est déconnectée. Le condensateur commence à se charger en douceur à partir d'un générateur de courant réalisé sur les transistors VT11 et VT12. lorsqu'elle est chargée, la luminosité de la lampe EL1 augmente également en douceur de zéro au maximum.

Si vous fermez le commutateur SB1, le condensateur C3 se décharge progressivement et la luminosité de la lampe diminue en conséquence jusqu'à ce qu'elle s'éteigne. Le condensateur C3 peut être compris entre 200 et 500 uF. Dans le premier cas, le délai d'activation sera visuellement imperceptible, dans le second il atteindra plusieurs secondes. La résistance R1 peut également avoir une valeur allant de 100 ohms à des dizaines de KOhm, ce qui affecte le temps d'arrêt en douceur.

Il est connu qu'une lampe à incandescence d'une puissance de 150 W au moment de la mise sous tension consomme un courant allant jusqu'à 10 A, mais si le délai d'allumage est minime et n'est même pas perceptible visuellement, le courant d'appel lorsqu'il est allumé ne dépasse pas 2 A.

La figure 3 montre un simple régulateur de puissance manuel. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser une résistance variable avec un interrupteur comme résistance de contrôle. La résistance doit être activée afin que lorsque SA1 est désactivé, sa résistance est minimale. Ainsi, lors de la mise sous tension et de la rotation de la résistance R1, la puissance passera de zéro au maximum. Un tel régulateur convient pour contrôler la luminosité de la lampe, chauffer le fer à souder et la vitesse du ventilateur domestique.

Figure 3. Régulateur de puissance sur la puce KR1182PM1.

Comme mentionné ci-dessus, la puissance commutée par une seule puce ne dépasse pas 150 watts. S'il est nécessaire d'augmenter la puissance de l'appareil, vous pouvez utiliser la connexion parallèle de deux puces, comme le montre la figure 4. Une telle connexion permet de contrôler une charge d'au moins 300 watts.

Figure 4. Connexion parallèle des microcircuits KR1182PM1.

La façon la plus simple de réaliser une telle connexion est de souder le microcircuit en "deux étages" - le microcircuit supplémentaire est simplement soudé à celui qui est déjà installé sur la carte de circuit imprimé. Dans ce cas, aucune modification de la carte elle-même n'est requise.

Si la puissance de charge est telle que même une connexion parallèle de microcircuits ne peut pas y faire face, alors la puissance du régulateur peut être considérablement augmentée en connectant la charge via triac. Dans ce cas, le microcircuit ne contrôle que le triac et ce dernier contrôle la charge réelle. Un schéma d'une telle connexion est illustré à la figure 5.

Figure 5. Connexion d'une charge puissante via un triac.

Comme dans le cas précédent, une résistance variable R1, associée à un interrupteur SA1, est utilisée comme élément de régulation. Seule sa connexion est quelque peu différente. Le délestage se produit lorsque le groupe de contacts SA1 ferme les contacts 3 et 6 du microcircuit. En conséquence, dans cette position, la résistance R1 doit avoir une résistance minimale. Il convient de faire un tel rappel ici - rappelez-vous que si les contacts des microcircuits 3 et 6 sont fermés, la charge sera déconnectée!

Sur ce point, la portée de la puce KR1182PM1 ne s'arrête pas loin! Au lieu d'un simple contact, les conclusions 3 et 6 peuvent être connectées phototransistor, - il s'avère interrupteur crépusculaire avec une inclusion en douceur. Si un optocoupleur à transistor est connecté à ces conclusions, il devient possible de stabiliser la tension alternative ou de contrôler depuis le dispositif sur le microcontrôleur. Toutes les possibilités ne peuvent tout simplement pas être comptées.

Dans la prochaine partie de l'article, un circuit de démarrage progressif de moteur triphasé basé sur les microcircuits KR1182PM1 sera envisagé.

Boris Aladyshkin