Просто управление на мощността за гладка лампа

Статия за това как да направите устройство за плавно включване на лампи с помощта на чипа KR1182PM1.

Контролерите за мощност са широко използвани. Най-простият от тях може да се счита за конвенционален диод, свързан последователно с товара. Тази „регулация“ най-често се използва в два случая: като средство за удължаване живота на лампа с нажежаема жичка (обикновено на стълбища в стълбища) и за предотвратяване прегряване поялник, В други случаи регулаторите служат за промяна на мощността в товара в широк диапазон.

Специализиран чип KR1182PM1

Има много дизайни на регулатори, от най-простите до най-сложните. Един от начините за създаване на прости, надеждни и многофункционални контролери беше създаването на специализиран чип KR1182PM1.

Микросхемата е фазов регулатор, конструктивно изработен в корпуса POWEP-DIP. Случаят е шестнадесет-пинов, стъпката на щифта е метрична, а щифтове 4, 5 и 12, 13 не се използват, въпреки че вътре в микросхемата те са свързани с кристала механично. Целта им е да отнемат топлината от кристала. Също така, щифтове 1, 2 и 7, 8 не се използват за свързване.

Фигура 1. Калъф за чипове POWEP-DIP

Обхватът на чипа KR1182PM1 е много широк. На първо място, контролът върху работата на лампите с нажежаема жичка, който осигурява както реалното регулиране на мощността, така и осигуряването на плавно включване и изключване.

Второ, KR1182PM1 успешно се използва за контрол на честотата на въртене на електродвигатели.

И трето, да контролирате мощни тиристори и триак, което дава възможност да се увеличи мощността на натоварването. Без да свързвате външни тиристори, микросхемата може да превключва мощност не повече от 150 W, което, виждате ли, не е толкова малко при такива размери.

Микросхемата на устройството KR1182PM1

Вътрешната структура на чипа е доста сложна. Съдържа седемнадесет транзистора, шест диода и дузина резистори. Следователно в тази статия няма да разгледаме микросхемата много подробно, а само ще разгледаме отделните й възли. Вътрешната структура на чипа е показана на фигура 2.

Фигура 2. Вътрешната структура на чипа KR1182PM1.

За да се контролира натоварването вътре в микросхемата, има два тринистора (тиристори), всеки от които е сглобен под формата на транзисторен аналог. На диаграмата това са транзистори VT1, VT2 и VT3, VT4. За да се осигури работа на променливото напрежение, тринисторите се превключват в контра-паралел, както и обикновените тиристори.

На транзистори VT15 ... VT17 се сглобява управляващо устройство, което е свързано чрез разделителни диоди VD6 и VD7 към контролните електроди на тринисторите.

В допълнение към тези елементи, контролерът има вграден термозащитен блок, който ограничава изходния ток, като по този начин предпазва микросхемата от претоварвания и повреда.

Има много малко външни части, свързани към чипа. Първо, това са кондензатори С1 и С2. Тяхната цел е да осигурят известно закъснение при включване на тиристорите спрямо момента, в който мрежовото напрежение преминава през нула. Освен това те не позволяват тиристорите да се отварят, когато цялото устройство е свързано към мрежата.

Второ, това е управляваща верига, свързана с щифтове 3 и 6. Смисълът на нейната работа е следният. Когато мрежовото напрежение е включено, кондензаторът C3 не се зарежда, така че затваря клемите 3 и 6 почти кратко, така че натоварването е изключено. Кондензаторът започва да се зарежда плавно от генератор на ток, направен на транзистори VT11 и VT12. тъй като се зарежда, яркостта на лампата EL1 също се увеличава плавно от нула до максимум.

Ако затворите превключвателя SB1, кондензаторът C3 постепенно ще се разреди и яркостта на лампата съответно ще намалее, докато не изгасне. Кондензаторът C3 може да бъде в диапазона от 200 ... 500 uF. В първия случай забавянето при включване визуално ще бъде незабележимо, във второто достига няколко секунди. Резисторът R1 също може да има стойност, варираща от 100 ома до десетки KOhm, което влияе на времето на плавно изключване.

Известно е, че лампа с нажежаема жичка с мощност 150 W към момента на включване консумира ток до 10 A, но ако забавянето при включване е минимално и дори не се забелязва визуално, токът на включване при включване не надвишава 2 A.

Фигура 3 показва прост ръчен регулатор на мощността. В този случай най-добре е да използвате променлив резистор с превключвател като контролен резистор. Резисторът трябва да бъде включен така, че когато SA1 е изключен, неговото съпротивление е минимално. Така при включване и завъртане на резистора R1 мощността ще се промени от нула до максимум. Такъв регулатор е подходящ за контрол на яркостта на лампата, загряване на поялника и скоростта на домашния вентилатор.

Фигура 3. Регулатор на мощността на чипа KR1182PM1.

Както бе споменато по-горе, мощността, превключена от един чип, е не повече от 150 вата. Ако има нужда от увеличаване на мощността на устройството, можете да използвате паралелната връзка на два чипа, както е показано на фигура 4. Такава връзка дава възможност да се контролира натоварване от поне 300 вата.

Фигура 4. Паралелна връзка на микросхеми KR1182PM1.

Най-лесният начин за осъществяване на такава връзка е чрез запояване на микросхемата на "два етажа" - допълнителната микросхема е просто споена с тази, която вече е инсталирана на печатаната платка. В този случай не се налага промяна на самата дъска.

Ако мощността на натоварването е такава, че дори паралелното свързване на микросхемите не може да се справи с нея, тогава мощността на регулатора може да бъде значително увеличена чрез свързване на товара чрез триак, В този случай микросхемата контролира само триака, а последният контролира действителното натоварване. Диаграма на такава връзка е показана на фигура 5.

Фигура 5. Свързване на мощен товар чрез триак.

Както в предишния случай, променлив резистор R1, комбиниран с превключвател SA1, се използва като регулиращ елемент. Само връзката му е малко по-различна. Изхвърлянето на натоварването става, когато контактната група SA1 затвори контакти 3 и 6 на микросхемата. Съответно в това положение резисторът R1 трябва да има минимално съпротивление. Тук е подходящо да се направи такова напомняне - не забравяйте, че ако контактите на микросхема 3 и 6 са затворени, товарът ще бъде изключен!

На това обхватът на чипа KR1182PM1 не свършва далеч! Вместо просто контакт може да се свържат 3 и 6 заключения фототранзистор, - оказва се здрач ключ с плавно включване. Ако към тези заключения е свързан транзисторен оптрон, става възможно да се стабилизира променливото напрежение или управление от устройството на микроконтролера. Всички възможности просто не могат да бъдат преброени.

В следващата част на статията ще бъде разгледана трифазната верига с мек старт на двигателя, базирана на микросхемите KR1182PM1.

Борис Aladyshkin