Control de potencia simple para una lámpara suave encendida

Un artículo sobre cómo hacer un dispositivo para encender las lámparas con suavidad utilizando el chip KR1182PM1.

Los controladores de potencia son ampliamente utilizados. El más simple de ellos puede considerarse un diodo convencional, conectado en serie con la carga. Esta "regulación" se usa con mayor frecuencia en dos casos: como un medio para extender la vida útil de una lámpara incandescente (generalmente en escaleras en escaleras) y para prevenir sobrecalentamiento de soldador. En otros casos, los reguladores sirven para cambiar la potencia en la carga en un amplio rango.

Chip especializado KR1182PM1

Hay muchos diseños de reguladores, desde los más simples hasta los más complejos. Una de las formas de crear controladores simples, confiables y multifuncionales fue la creación de un chip especializado KR1182PM1.

El microcircuito es un regulador de fase, hecho estructuralmente en el diseño de la carcasa POWEP-DIP. La caja es de dieciséis pines, el paso de los pines es métrico y no se usan los pines 4, 5 y 12, 13, aunque dentro del microcircuito están conectados mecánicamente al cristal. Su propósito es eliminar el calor del cristal. Además, los pines 1, 2 y 7, 8 no se utilizan para la conexión.El dibujo de la carcasa del microcircuito se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Caja del chip POWEP-DIP

El alcance del chip KR1182PM1 es muy amplio. En primer lugar, es el control del funcionamiento de las lámparas incandescentes, lo que proporciona tanto la regulación real de la potencia como la provisión de encendido y apagado suaves.

En segundo lugar, KR1182PM1 se utiliza con éxito para controlar la frecuencia de rotación de los motores eléctricos.

Y en tercer lugar, controlar poderosos tiristores y triacs, lo que hace posible aumentar la potencia de carga. Sin conectar tiristores externos, el microcircuito puede cambiar la potencia no más de 150 W, que, como puede ver, no es tan pequeña en tales tamaños.

El dispositivo microcircuito KR1182PM1

La estructura interna del chip es bastante complicada. Contiene diecisiete transistores, seis diodos y una docena de resistencias. Por lo tanto, en este artículo no veremos el microcircuito con gran detalle, sino que solo consideraremos sus nodos individuales. La estructura interna del chip se muestra en la Figura 2.

Figura 2. La estructura interna del chip KR1182PM1.

Para controlar la carga dentro del microcircuito, hay dos trinistores (tiristores), cada uno de los cuales se ensambla en forma de un transistor analógico. En el diagrama, estos son los transistores VT1, VT2 y VT3, VT4. Para garantizar el funcionamiento con tensión alterna, los trinistores se conmutan en paralelo paralelo, así como los tiristores comunes.

En los transistores VT15 ... VT17, se ensambla una unidad de control, que se conecta a través de los diodos divisores VD6 y VD7 a los electrodos de control de los trinistores.

Además de estos elementos, el controlador tiene una unidad de protección térmica incorporada, que limita la corriente de salida, protegiendo así el microcircuito de sobrecargas y fallas.

Hay muy pocas partes externas conectadas al chip. En primer lugar, estos son los condensadores C1 y C2. Su propósito es proporcionar un cierto retraso al encender los tiristores en relación con el momento en que la tensión de red pasa por cero. Además, no permiten que los tiristores se abran cuando todo el dispositivo está conectado a la red.

En segundo lugar, es un circuito de control conectado a los pines 3 y 6. El significado de su trabajo es el siguiente. Cuando se enciende la tensión de red, el condensador C3 no se carga, por lo que cierra los terminales 3 y 6 casi en corto, por lo que la carga se desconecta. El condensador comienza a cargar suavemente desde un generador de corriente hecho en los transistores VT11 y VT12. A medida que se carga, el brillo de la lámpara EL1 también aumenta suavemente de cero a máximo.

Si cierra el interruptor SB1, el condensador C3 se descargará gradualmente, y el brillo de la lámpara, en consecuencia, disminuirá hasta que se apague. El condensador C3 puede estar en el rango de 200 ... 500 uF. En el primer caso, el retraso de encendido será visualmente imperceptible, en el segundo alcanza varios segundos. La resistencia R1 también puede tener un valor que varía de 100 ohmios a decenas de KOhm, lo que afecta el tiempo de apagado suave.

Se sabe que una lámpara incandescente con una potencia de 150 W en el momento del encendido consume una corriente de hasta 10 A, pero si el retardo de encendido es mínimo y ni siquiera se nota visualmente, la corriente de entrada cuando se enciende no supera los 2 A.

La Figura 3 muestra un simple regulador de potencia manual. En este caso, es mejor usar una resistencia variable con un interruptor como resistencia de control. La resistencia se debe encender de modo que cuando SA1 esté apagado, su resistencia sea mínima. Por lo tanto, al encender y girar la resistencia R1, la potencia cambiará de cero al máximo. Tal regulador es adecuado para controlar el brillo de la lámpara, calentar el soldador y la velocidad del ventilador doméstico.

Figura 3. Regulador de potencia en el chip KR1182PM1.

Como se mencionó anteriormente, la potencia conmutada por un solo chip no es más de 150 vatios. Si es necesario aumentar la potencia del dispositivo, puede usar la conexión paralela de dos chips, como se muestra en la Figura 4. Dicha conexión permite controlar una carga de al menos 300 vatios.

Figura 4. Conexión en paralelo de microcircuitos KR1182PM1.

La forma más fácil de hacer una conexión de este tipo es soldando el microcircuito en "dos pisos": el microcircuito adicional simplemente se suelda al que ya está instalado en la placa de circuito impreso. En este caso, no se requiere ninguna alteración del tablero.

Si la potencia de carga es tal que incluso la conexión paralela de microcircuitos no puede hacer frente a ella, entonces la potencia del regulador puede aumentarse significativamente conectando la carga a través de triac. En este caso, el microcircuito solo controla el triac, y este último controla la carga real. Un diagrama de dicha conexión se muestra en la Figura 5.

Figura 5. Conexión de una carga poderosa a través de un triac.

Como en el caso anterior, una resistencia variable R1, combinada con un interruptor SA1, se usa como elemento regulador. Solo su conexión es algo diferente. La pérdida de carga ocurre cuando el grupo de contactos SA1 cierra los contactos 3 y 6 del microcircuito. En consecuencia, en esta posición, la resistencia R1 debe tener una resistencia mínima. Es apropiado hacer un recordatorio aquí: recuerde que si los contactos del microcircuito 3 y 6 están cerrados, ¡la carga se desconectará!

¡Sobre esto, el alcance del chip KR1182PM1 no termina lejos! En lugar de un simple contacto, se pueden conectar 3 y 6 conclusiones. fototransistor, - resulta interruptor crepuscular Con inclusión suave. Si se conecta un optoacoplador de transistor a estas conclusiones, es posible estabilizar el voltaje o control alterno desde el dispositivo en el microcontrolador. Todas las posibilidades simplemente no se pueden contar.

En la siguiente parte del artículo, se considerará un circuito de arranque suave del motor trifásico basado en microcircuitos KR1182PM1.

Boris Aladyshkin