Журнал "Новости Электроники", номер 3, 2005 годРЕГУЛЯТОРЫ МОЩНОСТИ
В каждом доме имеются бытовые электроприборы с питанием от электрической сети переменного тока. Расширить возможности и удобство использования многих из этих устройств можно за счет регулирования потребляемой ими мощности.
Одним из наиболее распространенных принципов регулирования мощности в сетях переменного тока является фазовый. При фазовом способе регулирования используется зависимость между моментом (фазой) открытия регулирующего элемента относительно начала полупериода питающего напряжения и потребляемой устройством мощностью.
Для регулирования мощности используется ключевой элемент, в качестве которого наиболее удобно использовать симистор. Изменяя задержку (фазу) времени открытия симистора относительно начала полуволны сетевого питающего напряжения можно регулировать потребляемую нагрузкой мощность практически от 0 до 100%. Зависимость напряжения на нагрузке от фазы открытия симистора показана на рис. 1.
МАСТЕР КИТ предлагает ряд наборов для сборки регуляторов мощности. Работа всех регуляторов основана на фазовом принципе управления. Различаются они максимально допустимой мощностью подключаемой нагрузки. К регулятору на основе набора NF245 можно подключать нагрузку переменного тока мощностью до 500 Вт, к регулятору на основе NF246 мощностью до 1000 Вт, на основе NF247 до 2500 Вт. Собранные регуляторы позволят управлять мощностью электронагревательных и осветительных приборов (в т.ч. температурой нагрева электропаяльника), регулировать частоту вращения асинхронных электродвигателей переменного тока (вентилятора, электронаждака, электродрели и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регуляторы найдут самое широкое применение в быту.
РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА 500 ВТ/220 В
Набор NF245 позволяет собрать регулятор мощности на 500 Вт/220 В. Общий вид устройства представлен на рис. 2, схема электрическая принципиальная на рис. 3.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ
Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль (начала положительной или отрицательной полуволны питающего напряжения).
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения (рис. 1), конденсатор С1 заряжается через делитель R1, VR1. Нарастающее напряжения на конденсаторе С1 отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов R1, VR1 и емкости С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога «пробоя» динистора (около 32 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор остается открытым до конца полупериода. Резистором VR1 устанавливается напряжение открывания динистора и симистора. Т.е. этим резистором производится регулировка мощности. Во время действия отрицательной полуволны принцип работы схемы аналогичен. Светодиод LED индицирует рабочий режим регулятора мощности.
Конструктивно набор выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 38x27 мм. Монтажная схема устройства приведена на рис. 4. Конструкция предусматривает установку платы в корпус, для этого на плате имеются монтажные отверстия под винт 03 мм. В таблице 1 приведен перечень элементов, используемых в регуляторе.
Таблица 1. Перечень элементов набора NF245
| Позиция | Наименование | Примечание | Кол-во |
| С1 | 0,1 мкФ | Обозначение 104 | 1 |
| R1 | 4,7 кОм | Желтый,
фиолетовый, красный |
1 |
| VR1 | 500 кОм | Переменный резистор | 1 |
| DIAC | DB3 | Динистор | 1 |
| TRIAC | BT136600Е | Симистор | 1 |
| D1 | 1N4148 | диод | 1 |
| LED | Светодиод, желтый | 1 | |
| Штыревые контакты | 4 | ||
| Припой с каналом канифоли | 0,25м | ||
| FT011 | Печатная пла та 38x27 мм | 1 |
РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА 1000 ВТ/220 В
Набор NF246 позволяет собрать регулятор мощности на 1000 Вт/220 В. Электрическая схема данного регулятора аналогична схеме NF245, отличается лишь типом используемого симистора. В этом устройстве используется более мощный симистор. Общий вид устройства, электрическая и монтажная схемы аналогичны представленным на рис. 2, рис. 3 и рис. 4.
В таблице 2 представлен перечень элементов устройства.
Таблица 2. Перечень элементов набора NF246
| Позиция | Наименование | Примечание | Кол-во |
| С1 | 0,1 мкФ | Обозначение 104 | 1 |
| R1 | 4,7 кОм | Желтый,
фиолетовый, красный |
1 |
| VR1 | 500 кОм | Переменный резистор | 1 |
| DIAC | DB3 | Динистор | 1 |
| TRIAC | BT136600Е | Симистор | 1 |
| D1 | 1N4148 | Диод | 1 |
| LED | Светодиод, оранжевый | 1 | |
| Штыревые контакты | 4 | ||
| Припой с каналом канифоли | 0,25м | ||
| FT011 | Печатная пла та 38x27 мм | 1 |
РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА 2500 ВТ/220 В
Регулятор мощности, собранный из набора NF247 позволит управлять нагрузкой до 2,5 кВт в сети 220 В переменного тока. Внешний вид устройства приведен на рис. 5, а электрическая принципиальная схема — на рис. 6. Схема устройства в основном аналогична схемам вышеописанных наборов. Добавлена помехоподавляющая цепь С2, R3. Выключатель SW позволяет разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора С1, что приводит к запиранию симистора и отключению нагрузки. В остальном работа схемы полностью аналогична схемам устройств из наборов NF245, NF246.
Конструктивно набор выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 85x69 мм. С целью более эффективного теплоотвода предусмотрен радиатор для симистора. Монтажная схема устройства приведена на рис. 7. Конструкция предусматривает установку платы в корпус, для этого на плате имеются монтажные отверстия под винт 03 мм. Переменный резистор, используемый для регулирования мощности, можно устанавливать на корпусе устройства.
Перечень элементов схемы приведен в таблице 3.
Таблица 3. Перечень элементов набора NF247
| Позиция | Наименование | Примечание | Кол-во |
| С1 | 0,1 мкФ | Обозначение 104 | 1 |
| С2 | 0,1 мкФ/630 В | Обозначение 104 | 1 |
| R1 | 4,7 кОм | Желтый,
фиолетовый, красный |
1 |
| R2 | 2 МОм | Красный, черный, зеленый | 1 |
| R3 | 220 Ом | Красный,
красный, коричневый |
1 |
| VR1 | 500 кОм | Переменный
резистор с сетевым выключателем |
1 |
| DIAC | DB3 | Динистор | 1 |
| TRIAC | BTA26-600B | Симистор | 1 |
| D1 | 1N4148 | Диод | 1 |
| LED | Светодиод, зеленый | 1 | |
| Радиатор | 1 | ||
| Клеммник 2 контакта | 2 | ||
| Припой с
каналом канифоли |
0,25 | ||
| FT404 | Печатная плата 85x69 мм | 1 |
Для снижения уровня помех создаваемых регуляторами можно использовать сетевой фильтр, собираемый согласно рис. 8 и 9. Предохранители F1, F2 — на ток 3А, конденсаторы С1, С2 — с рабочим напряжением 400...630 В (радиоэлементы фильтра в комплект наборов не входят). Можно приобрести готовый набор сетевого фильтра NK045 «Сетевой фильтр».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Чтобы сэкономить время и избавить вас от рутинной работы по поиску необходимых компонентов и изготовлению печатных плат, МАСТЕР КИТ предлагает наборы NF245, NF246, NF247, NK045, позволяющие собрать регуляторы мощности для электронагревательных и осветительных приборов, асинхронных электродвигателей переменного тока. Наборы состоят из заводской печатной платы и всех необходимых компонентов. В комплект набора входит инструкция по сборке, эксплуатации и устранению возможных ошибок.
Более подробно ознакомиться с ассортиментом нашей продукции можно с помощью каталога «МАСТЕР КИТ-2005» (в приложении «Новинки 2005 года») и на нашем сайте www. masterkit.ru, где представлено много полезной информации по электронным наборам и модулям МАСТЕР КИТ и приведены адреса магазинов, где их можно купить.
На сайте МАСТЕР КИТ работает конференция и электронная подписка на рассылку новостей, в разделе «КИТы в журналах» предложены радиотехнические статьи, а также много интересной и полезной информации для радиолюбителей и специалистов. Наш ассортимент постоянно расширяется и дополняется новинками, созданными с использованием новейших достижений современной электроники.
|
Тёма пишет... Огромное спасибо за наименования деталей. Да, кстати, от светодиода зависит начальное напряжение на выходе! Динистор (DIAC) и кучу "нужностей" можно выковырять из старой горелой энергосберегайки (лампы) ))) 11/05/2013 15:42:05 |
|
nikolay.tkachenko2011@yandex.ru пишет... наборы 245 и 246 вроде одинаковы. где же более мощный симистор? 03/04/2015 21:33:26 |
|
Andreygrets пишет... Мужчины и Женщтны Узнайте все о своем здоровье и самым важном аспекте
11/02/2017 07:10:22 |
| Ваш комментарий к статье | ||||
