Yksinkertainen virranhallinta tasaiselle lampulle

Artikkeli siitä, miten saadaan aikaan laite lamppujen tasaiseksi kytkemiseksi KR1182PM1-sirulla.

Tehonsäätimiä käytetään laajalti. Niistä yksinkertaisinta voidaan pitää tavanomaisena diodina, kytkettynä sarjaan kuorman kanssa. Tätä "asetusta" käytetään useimmiten kahdessa tapauksessa: keinona pidentää hehkulampun käyttöikää (yleensä portaikkojen portaissa) ja estää juotosraudan ylikuumeneminen. Muissa tapauksissa säätimet auttavat muuttamaan kuorman tehoa laajalla alueella.

Erikoistunut siru KR1182PM1

Sääntelyviranomaisten malleja on paljon, yksinkertaisimmista monimutkaisimpiin. Yksi tapa luoda yksinkertaisia, luotettavia ja monitoimilaitteita ohjaimia oli erikoistuneen sirun KR1182PM1 luominen.

Mikropiiri on vaiheensäädin, tehty rakenteellisesti kotelomuotoon POWEP-DIP. Tapaus on kuusitoistatapainen, tapin sävelkorkeus on metrinen, ja tappeja 4, 5 ja 12, 13 ei käytetä, vaikka mikrosirun sisällä ne on kytketty kristalliin mekaanisesti. Niiden tarkoituksena on poistaa lämpö kristallista. Liitäntään ei myöskään käytetä tappeja 1, 2 ja 7, 8. Mikropiiripesän piirustus on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. POWEP-DIP-sirukotelo

KR1182PM1-sirun laajuus on erittäin laaja. Ensinnäkin se on hehkulamppujen toiminnan hallinta, joka tarjoaa sekä virran todellisen säätämisen että tasaisen päälle- ja poiskytkemisen.

Toiseksi KR1182PM1: tä käytetään onnistuneesti sähkömoottorien pyörimisnopeuden ohjaamiseen.

Ja kolmanneksi, hallita voimakkaita tiristoreja ja triac, joka mahdollistaa kuormitustehon kasvattamisen. Ilman ulkoisten tiristorien kytkemistä mikropiiri voi kytkeä enintään 150 W: n tehoa, mikä ei ole niin pieni tällaisissa kokoissa.

Laitteen mikropiiri KR1182PM1

Sirun sisäinen rakenne on melko monimutkainen. Se sisältää seitsemäntoista transistoria, kuusi diodia ja tusinaa vastuksia. Siksi tässä artikkelissa emme tarkastele mikropiiriä yksityiskohtaisesti, vaan tarkastelemme vain sen yksittäisiä solmuja. Sirun sisäinen rakenne on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. KR1182PM1-sirun sisäinen rakenne.

Mikropiirin sisäisen kuormituksen hallitsemiseksi on olemassa kaksi trinisoria (tyristoria), joista kukin on koottu transistorin analogiksi. Kaaviossa nämä ovat transistoreita VT1, VT2 ja VT3, VT4. Vaihtelevalla jännitteellä toiminnan varmistamiseksi trinisterit kytketään päälle rinnakkain samalla tavalla kuin tavalliset tyristorit.

Transistorien VT15 ... VT17 yhteydessä on koottu ohjausyksikkö, joka on kytketty jakavien diodien VD6 ja VD7 välityksellä trinistoreiden ohjauselektrodien kanssa.

Näiden elementtien lisäksi ohjaimessa on sisäänrakennettu lämpösuojayksikkö, joka rajoittaa lähtövirtaa ja suojaa siten mikropiiriä ylikuormituksilta ja vikoilta.

Sirulle on kytketty hyvin vähän ulkoisia osia. Ensinnäkin nämä ovat kondensaattoreita C1 ja C2. Niiden tarkoituksena on aikaansaada tietty viive tiristorien sisällyttämisessä siihen hetkeyn, jolloin verkkojännite kulkee nollan läpi. Lisäksi ne eivät anna tiristorien avautua, kun koko laite on kytketty verkkoon.

Toiseksi se on tappeihin 3 ja 6 kytketty ohjauspiiri. Sen työn tarkoitus on seuraava. Kun verkkojännite kytketään päälle, kondensaattoria C3 ei ladata, joten se sulkee liittimet 3 ja 6 melkein lyhyeksi, joten kuorma irtoaa. Kondensaattori alkaa latautua tasaisesti virrangeneraattorista, joka tehdään transistoreille VT11 ja VT12. kun sitä ladataan, myös EL1-lampun kirkkaus kasvaa tasaisesti nollasta maksimiin.

Jos suljet kytkimen SB1, kondensaattori C3 purkautuu vähitellen ja vastaavasti lampun kirkkaus vähenee, kunnes se sammuu. Kondensaattori C3 voi olla alueella 200 ... 500 uF. Ensimmäisessä tapauksessa kytkentäviive on visuaalisesti huomaamaton, toisessa se saavuttaa useita sekunteja. Vastuksella R1 voi myös olla arvo vaihteleen 100 ohmista kymmeniin KOhm: iin, mikä vaikuttaa sujuvan sammutuksen aikaan.

Tiedetään, että hehkulamppu, jonka teho on 150 W käynnistyksen yhteydessä, kuluttaa jopa 10 A: n virran, mutta jos käynnistysviive on minimaalinen eikä sitä ole edes visuaalisesti havaittavissa, kytkentävirta käynnistyessä ei ylitä 2 A.

Kuvio 3 esittää yksinkertaisen käsikäyttöisen tehonsäätimen. Tässä tapauksessa on parasta käyttää säätövastus kytkimellä varustettua muuttuvaa vastusta. Vastus tulee kytkeä päälle, jotta kun SA1 on pois päältä, sen vastus on minimaalinen. Siksi, kun vastus R1 kytketään päälle ja pyöritetään, teho muuttuu nollasta maksimiin. Tällainen säädin sopii lampun kirkkauden, juotosraudan lämmittämisen ja kotipuhaltimen nopeuden säätämiseen.

Kuva 3. KR1182PM1-sirun tehonsäädin.

Kuten edellä mainittiin, yhden sirun kytkemä teho on enintään 150 wattia. Jos laitteen tehoa on tarpeen lisätä, voit käyttää kahden sirun rinnakkaisliitäntää, kuten kuvassa 4 esitetään. Tällainen yhteys mahdollistaa ainakin 300 watin kuormituksen hallinnan.

Kuva 4. KR1182PM1-mikropiirien rinnakkaisliitäntä.

Helpoin tapa luoda tällainen yhteys on juottamalla mikropiiri "kahteen kerrokseen" - ylimääräinen mikropiiri juotetaan yksinkertaisesti piirilevyyn jo asennettuun. Tässä tapauksessa itse levyä ei tarvitse muuttaa.

Jos kuormateho on sellainen, että edes mikrosirien rinnankytkentä ei kykene selviämään siitä, niin säätimen tehoa voidaan kasvattaa merkittävästi kytkemällä kuorma läpi triac. Tässä tapauksessa mikropiiri ohjaa vain triakkia ja jälkimmäinen säätelee todellista kuormaa. Kuvio 5 esittää tällaisen yhteyden kaaviota.

Kuva 5. Voimakkaan kuorman kytkeminen triacin kautta.

Kuten edellisessä tapauksessa, säätöelementtinä käytetään muuttuvaa vastusta R1 yhdessä kytkimen SA1 kanssa. Vain sen yhteys on hiukan erilainen. Kuorman irtoaminen tapahtuu, kun kontaktiryhmä SA1 sulkee mikropiirin koskettimet 3 ja 6. Vastaavasti tässä asennossa vastuksella R1 on oltava minimaalinen vastus. Tällainen muistutus on aiheellista tehdä täällä - muista, että jos mikroskooppipiirien 3 ja 6 kontaktit ovat kiinni, kuorma irtoaa!

Tämän suhteen KR1182PM1-sirun laajuus ei lopu pitkälle! Yksinkertaisen kontaktin sijasta voidaan sulkea 3 ja 6 johtopäätöstä phototransistor, - osoittautuu hämäräkytkin sujuvasti mukana. Jos transistorin optoerotin on kytketty näihin johtopäätöksiin, on mahdollista stabiloida vaihtojännite tai ohjaus mikrokontrollerin laitteesta. Kaikkia mahdollisuuksia ei yksinkertaisesti voida laskea.

Artikkelin seuraavassa osassa tarkastellaan kolmivaiheista moottorin pehmeää käynnistyspiiriä, joka perustuu KR1182PM1-mikropiireihin.

Boris Aladyshkin