Reglare simplă a puterii pentru o lampă lină aprinsă

Un articol despre cum se face un dispozitiv pentru aprinderea lină a lămpilor folosind cipul KR1182PM1.

Regulatoarele de putere sunt utilizate pe scară largă. Cea mai simplă dintre ele poate fi considerată o diodă convențională, conectată în serie cu sarcina. Această „reglementare” este folosită cel mai adesea în două cazuri: ca mijloc de prelungire a duratei de viață a unei lămpi incandescente (de obicei pe scările din scări) și pentru prevenirea supraîncălzirea fierului de lipit. În alte cazuri, regulatoarele servesc la schimbarea puterii în sarcină pe o gamă largă.

Chip specializat KR1182PM1

Există o mulțime de modele de regulatoare, de la cele mai simple la cele mai complexe. Unul dintre modurile de a crea controloare simple, fiabile și multifuncționale a fost crearea unui cip specializat KR1182PM1.

Microcircuitul este un regulator de fază, realizat structural în proiectarea carcasei POWEP-DIP. Carcasa este de șaisprezece pini, pasul pinului este metric, iar pinii 4, 5 și 12, 13 nu sunt folosiți, deși în interiorul microcircuitului sunt conectați mecanic la cristal. Scopul lor este de a elimina căldura din cristal. De asemenea, pinii 1, 2 și 7, 8. nu sunt folosiți pentru conectare. Desenul carcasei microcircuitului este prezentat în figura 1.

Figura 1. Carcasă cu cip POWEP-DIP

Domeniul de aplicare al cipului KR1182PM1 este foarte larg. În primul rând, este controlul funcționării lămpilor cu incandescență, care prevede atât reglarea reală a puterii, cât și furnizarea de pornire și oprire lină.

În al doilea rând, KR1182PM1 este utilizat cu succes pentru a controla frecvența de rotație a motoarelor electrice.

Și în al treilea rând, pentru a controla tiristorii puternici și triac, ceea ce face posibilă creșterea puterii de încărcare. Fără a conecta tiristoarele externe, microcircuitul poate comuta puterea de cel mult 150 W, ceea ce, vedeți, nu este atât de mic la astfel de dimensiuni.

Microcircuitul dispozitivului KR1182PM1

Structura internă a cipului este destul de complicată. Conține șaptesprezece tranzistoare, șase diode și o duzină de rezistențe. Prin urmare, în acest articol nu vom privi microcircuitul în mare detaliu, ci doar să analizăm nodurile sale individuale. Structura internă a cipului este prezentată în figura 2.

Figura 2. Structura internă a cipului KR1182PM1.

Pentru a controla sarcina în interiorul microcircuitului, există două trinistori (tiristori), fiecare fiind asamblat sub forma unui analog tranzistor. În diagramă, acestea sunt tranzistoarele VT1, VT2 și VT3, VT4. Pentru a asigura funcționarea la tensiune alternativă, trinistorii sunt comutați în contra-paralel, precum și tiristoare obișnuite.

La tranzistoarele VT15 ... VT17, este montată o unitate de control, care este conectată prin diodele divizante VD6 și VD7 la electrozii de control ai trinistorilor.

În plus față de aceste elemente, regulatorul are o unitate de protecție termică încorporată, care limitează curentul de ieșire, protejând astfel microcircuitul de supraîncărcări și defecțiuni.

Există foarte puține părți externe conectate la cip. În primul rând, acestea sunt condensatoarele C1 și C2. Scopul lor este de a oferi o anumită întârziere la pornirea tiristoarelor în raport cu momentul în care tensiunea de alimentare trece prin zero. În plus, acestea nu permit deschiderea tiristoarelor atunci când întregul dispozitiv este conectat la rețea.

În al doilea rând, este un circuit de control conectat la pinii 3 și 6. Înțelesul lucrării sale este următorul. Când tensiunea de alimentare este pornită, condensatorul C3 nu este încărcat, astfel încât închide bornele 3 și 6 aproape scurt, astfel încât sarcina să fie deconectată. Condensatorul începe să se încarce lin de la un generator de curent realizat pe tranzistoarele VT11 și VT12. pe măsură ce este încărcat, luminozitatea lămpii EL1 crește de asemenea de la zero la maxim.

Dacă închideți întrerupătorul SB1, condensatorul C3 se va descărca treptat, iar luminozitatea lămpii va scădea până la stingerea acestuia. Capacitorul C3 poate fi cuprins între 200 ... 500 uF. În primul caz, întârzierea la pornire va fi vizual imperceptibilă, în al doilea ajunge la câteva secunde. Rezistorul R1 poate avea, de asemenea, o valoare cuprinsă între 100 ohmi și zeci de KOhm, ceea ce afectează timpul de închidere lină.

Se știe că o lampă incandescentă cu o putere de 150 W la momentul pornirii consumă un curent de până la 10 A, dar dacă întârzierea de pornire este minimă și nici măcar nu se observă vizual, curentul de intrare atunci când este pornit nu depășește 2 A.

Figura 3 prezintă un regulator de putere cu mână simplă. În acest caz, este mai bine să folosiți un rezistor variabil cu un comutator ca un rezistor de control. Rezistența ar trebui să fie aprinsă astfel încât atunci când SA1 este oprit, rezistența sa este minimă. Astfel, la pornirea și rotirea rezistorului R1, puterea se va schimba de la zero la maxim. Un astfel de regulator este potrivit pentru controlul luminozității lămpii, încălzirea fierului de lipit și viteza ventilatorului casnic.

Figura 3. Regulator de putere pe cipul KR1182PM1.

După cum am menționat mai sus, puterea comutată de un singur cip nu este mai mare de 150 de wați. Dacă este necesară creșterea puterii dispozitivului, puteți utiliza conexiunea paralelă a două cipuri, așa cum se arată în figura 4. O astfel de conexiune face posibilă controlarea unei încărcări de cel puțin 300 de wați.

Figura 4. Conectarea paralelă a microcircuitelor KR1182PM1.

Cel mai ușor mod de a realiza o astfel de conexiune este prin lipirea microcircuitului în „două etaje” - microcircuitul suplimentar este pur și simplu lipit cu cel care este deja instalat pe placa de circuit imprimat. În acest caz, nu este necesară o modificare a consiliului în sine.

Dacă puterea de încărcare este de așa natură încât conexiunea paralelă a microcircuitelor nu poate face față, atunci puterea regulatorului poate fi semnificativ crescută prin conectarea sarcinii prin triac. În acest caz, microcircuitul controlează doar triac, iar acesta din urmă controlează sarcina reală. O diagramă a unei astfel de conexiuni este prezentată în figura 5.

Figura 5. Conectarea unei sarcini puternice printr-un triac.

Ca și în cazul precedent, este utilizat ca element de reglare un rezistor variabil R1, combinat cu un comutator SA1. Doar conexiunea sa este oarecum diferită. Vărsarea de sarcină are loc atunci când grupul de contact SA1 închide contactele 3 și 6 ale microcircuitului. În consecință, în această poziție, rezistența R1 trebuie să aibă o rezistență minimă. Este necesar să faceți un astfel de memento aici - nu uitați că dacă contactele microcircuitului 3 și 6 sunt închise, atunci încărcarea va fi deconectată!

În acest sens, amploarea cipului KR1182PM1 nu se termină departe! În loc de contact simplu, se pot conecta 3 și 6 concluzii fototranzistor, - se dovedește întrerupător crepuscul cu incluziune lină. Dacă la aceste concluzii este conectat un optocuplare tranzistor, este posibilă stabilizarea tensiunii alternative sau a controlului de la dispozitivul de pe microcontroller. Toate posibilitățile pur și simplu nu pot fi luate în considerare.

În următoarea parte a articolului, va fi luat în considerare un circuit trifazat de pornire a motorului bazat pe microcircuite KR1182PM1.

Boris Aladyshkin