Регулятор мощности на тиристоре

Простой регулятор мощности на тиристоре, электрическая схема которого приведена на рисунке 5.2.1, дозволяет изменять мощность осветительных и нагревательных устройств в диапазоне от 0 до 100%. При приведенных на электросхеме значениях радиоэлементах мощность нагрузки может составлять 150-200 ватт.

Переменный резистор R2 должен быть рассчитан на мощность более 2 Вт. Если диодный мостик VD1 поменять диодами КД202К, то мощность нагрузки возможно поднять до 500 ватт. Электросхему возможно сделать проще, если применить в роли регулирующего элемента симистор. Модификация такого регулятора изображена на рисунке 5.2.2.

Мощность нагрузки должна быть не более 500 ватт. Правда этим электрическим схемам присущи один недостаток, как малая точность регулировки. Помимо того, переменный резистор R2 функционирует в тяжелом тепловом режиме. Электрическая схема, изображенная на рисунке 5.2.3, освобождена от данных изъянов.

Она обеспечивает фазовое управление симистором VS1. Управлением симистора обеспечивает генератор пилообразного напряж. на транзисторах VT1, VT2, подключенных по схеме, равноценной однопереходному транзистору.Частота функционирования генератора синхронизирована с частотой следования напряжения электросети — 50 Гц.

Длительность пилообразных импульсов, а следовательно и момент открытого состояния симистора VS1 возможно менять, меняя момент заряда емкости С1 с помощью переменного резистора R1. Максимальная мощность нагрузки должна быть менее 500 ватт.

С помощью данной схемы можно снизить температуру утюга, электрообогревателя, паяльника либо яркость горения электролампы. Схема регулятора достаточно простая и собрана на двух тиристорах и двух динисторах. Устройство позволяет изменять напряжение питания нагрузки (ее мощность должна быть менее 200 ватт) в достаточно широком пределе 15… 215 В.

Первый вариант регулятора мощности

Функционирует тиристорный регулятор мощности следующим образом. В момент, когда на верхнем по схеме разъеме Х1 находится положительный полупериод сетевого напряжения, происходит заряд емкостей С2, С1 (через сопротивление R5).

Через определенное время емкость С2 заряжается до уровня открытия динистора V4.

Динистор мгновенно открывается и напряжение, проходящее через него, отпирает тиристор V2. Тиристор подает часть напряжение на подключенную нагрузку и в то же время еще заряжает конденсатор С1.

В случае нахождения на этом же разъеме Х1 отрицательного полупериода сетевого напряжения откроется второй динистор V3, который приведет к открытию тиристора V1. Следовательно, эти два тиристора будут включаться попеременно. Смещение фазы сетевого напряжения на управляющих электродах тиристоров выполняется потенциометром, причем максимальное смещение будет при максимальном сопротивлении данного потенциометра.

Динисторы осуществляют роль электроключей, включающиеся при достижении необходимого напряжении на емкостях С1 и С2. Использование динисторов обеспечивает надежное открытие тиристоров при равном сдвиге фазы независимо от их параметров.

Сопротивления R2 и R4 лимитируют ток, протекающий через управляющий электрод тиристоров, а сопротивления R1 и R3 обеспечивают термостабильность работы регулятора мощности.

Динисторы КН102А возможно заменить на КН102В или КН102Б, но при этом необходимо незначительно снизить емкость конденсаторов С1 иС2 до 0,2мкФ.

Регулятор мощности для паяльника – разнообразие вариантов и схемы изготовления

Лучшей результат работы показали конденсаторы марки БМТ с напряжением не ниже 300 В. Используя тиристоры КУ202К-КУ202Н на теплоотводе, можно повысить мощность управляемой нагрузки до 1000 Ватт.

Второй вариант регулятора мощности

Эта схема позволяет изменять мощность на подключенной нагрузке от 5…99 % от ее фактической мощности.

Данная схема может использоваться, когда нет или сломался родной терморегулятор мощности электрической плитки. КПД данного регулятора мощности составляет порядка 98 %.


   Сегодня рассмотрим простейший способ регулировки напряжения. Способ применяется во многих бытовых устройствах, к примеру для изменения яркости свечения ночника, для регулировки температуры обогревателей и духовок. Или в качестве регулятора мощности паяльника.

   Устройство собрано по схеме симистор-динистор. Динистор, как нам известно может моментально открыться и пропускать ток при заданном напряжении, но в обратном направлении он ток пропускать не будет. Из отечественных можно использовать динистор серии КН102, он достаточно часто применялся в отечественных обогревателях с регулировкой температуры.

   Динистор с успехом можно заменить на импортный — DB3, он часто встречается в старых ЛДС со встроенным ИБП, именно на плате ИБП можно найти такой динистор (он голубого цвета).

Как сделать регулятор мощности паяльника своими руками

Импортный динистор более компактный, но как показала практика — менее устойчив, так, что если есть, то ставьте наш КН102. 

   Симистор применен импортный — MAC97А8. Это достаточно мощный симисторный ключ (600 вольт 0,8 ампер). 

   Конденсатор неполярный — подобрать с минимальным напряжением 250 вольт, емкость от 0,22 до 1 мкФ, в данном случае применен фирмы ЭПОКС. Рассматриваются две схемы симисторных регуляторов мощности, оба они работают достаточно стабильно, без каких-либо перегревов.  

   К устройству подключал лампу накаливания до 100 ватт, больше не пробовал. Поработало 5 минут и никаких перегревов и неожиданных поворотов — все работает очень хорошо. 

   Поскольку иногда могут возникнуть проблемы с используемыми компонентами (динистор или тиристор не очень уж и легко раздобыть), ниже приведены схемы замены динистора и тиристора.

   Тут нужно применить транзисторы, которые способны работать на напряжениях более 200 вольт, отлично подойдут 13001…13009. Выбор транзисторов зависит от мощности регулятора, для динистора можно использовать маломощные транзистора.

Поделитесь полезными схемами


ЧАСЫ БЕГУЩАЯ СТРОКА

   Самодельные электронные часы с термометром и календарём на светодиодах, работающие по принципу бегущей строки. Собраны на основе микроконтроллера PIC18F2550.


ЭЛЕКТРОМУХОБОЙКА

   Обзор нового полезного устройства — высоковольтная электромухобойка. Приводится фото, видео и схема электрической мухобойки.


ПОДСТАВКА ДЛЯ НОУТБУКА СВОИМИ РУКАМИ
     Владельцам нотубуков и нетбуков посвящается эта статья. Хронический перегрев процессора — основной недостаток ноутбуков, из-за этого резко снижается производительность компьютера, а иногда это приводит к отказу работ некоторых программ или же ноутбука в целом.

СХЕМА ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ОТ USB

    Устройство предназначено для зарядки литиевых аккумуляторов от мобильных телефонов. Достаточно простая конструкция обеспечивает правильную зарядку аккумулятора. Имеет светодиодный индикатор заряда.


ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ ВОДЫ
    Датчиками являются электроды разной длины, установленные в водяном баке. Если бак изготовлен из изоляционного материала, то необходим общий электрод, опущенный на дно. 

     

      Тиристоры включены так, что каждый работает при «своем» полупериоде сетевого напряжения.

Самодельный регулятор мощности

Так, когда на верхнем по схеме проводе положительный полупериод, заряжается (через резисторы R1, R2 и диод VD2) конденсатор С2 и открывается тринистор VS2. А при появлении на этом проводе отрицательного полупериода тринистор VS2 закрывается, но зато открывается VS1 (естественно, когда зарядится конденсатор С1 ).

Ток через нагрузку будет протекать в оба полупериода напряжения, но общая «порция» его зависит от положения движка переменного резистора R2.

В этом регуляторе можете использовать тринисторы КУ202К — КУ202Н, КУ201К, КУ201Л. С тринисторами серии КУ202 мощность нагрузки не должна превышать 1000 Вт, с КУ201 — 400 Вт. В любом варианте напряжение на нагрузке удается изменять от 25 до 210 В. Диоды могут быть Д226Б — Д226Д, конденсаторы и резисторы такие же, что и в предыдущей конструкции.

В налаживании этот регулятор также не нуждается и начинает работать сразу. Но возможен эффект, когда при перемещении движка переменного резистора из верхнего по схеме положения в нижнее яркость лампы изменится скачкообразно. Это значит, что тринисторы открываются при разном напряжении на управляющих электродах. Если подобное наблюдается, отведите движок резистора от положения появления эффекта и поочередно замкните (например, отверткой с изолированной ручкой) управляющий электрод каждого тринистора с его катодом. Тот тринистор, при замыкании электродов которого лампа погаснет, имеет меньшее напряжение открывания по управляющему электроду. Нужно увеличить сопротивление резистора, стоящего в цепи между этими электродами, или уменьшить сопротивление аналогичного резистора для другого тринистора. Если, к примеру, лампа гаснет при замыкании электродов тринистора VS1, увеличивают сопротивление резистора R1 либо уменьшают R3.

Может так случиться, что работающий регулятор мощности станет источником помех, которые будут прослушиваться в радиоприемнике. Тогда включите в разрыв одного из сетевых проводов дроссель U, а параллельно сетевым проводам подключите бумажный конденсатор емкостью 0,25 мкФ на номинальное напряжение не ниже 400 В. Дроссель намотайте на отрезке круглого ферритового стержня длиной 25 мм от магнитной антенны транзисторного приемника — всего нужно уложить пять слоев провода ПЭВ-1 0,6…0,7.

Печатная плата

Обсудить на форуме

Представляем Вашему вниманию простой регулятор мощности, который изготовлен из распространённых радиодеталей и с успехом справляется с регулировкой большой нагрузки, максимально допустимая мощность которой зависит от установленного тиристора и диодов. Схема довольно старая и проверенная временем, так что работать начинает сразу после монтажа, без какой-либо настройки и подбора элементов, подходит для такой нагрузки как нагревательные приборы, лампы накаливания, паяльники и т.п..

Принципиальная схема :

Управление тиристором здесь осуществляется аналогом однопереходного транзистора, собранного на VT1 и VT2, как только напряжение на эмиттере VT1 становится больше чем в точке соединения резисторов R3, R4, происходит лавинообразное открывание обоих транзисторов, и весь ток накопленный конденсатором C1, поступает на управляющий электрод, тем самым полностью открывая тиристор VS1.

Регулятор мощности для паяльника своими руками

При прохождении синусоиды питающей сети через ноль, весь процесс начинается заново. Скорость зарядки конденсатора C1 регулируется переменным резистором R1, от этой скорости зависит через какой промежуток времени от прохождения полуволны через нулевую точку будет открыт VS1, и какой уровень напряжения поступит в нагрузку, на этом простом принципе и основана работа регулятора мощности.

Какие тиристоры и диоды применять в этой схеме регулятора, будет зависеть от нагрузки, это несложно посчитать и установить полупроводники для надёжности с небольшим запасом по мощности, единственно важным параметром при выборе этих элементов является рабочее напряжение не менее 300 Вольт.

Резистор R5 необходим двухватный, остальные можно установить по 0,25-0,5 ватт, конденсатор C1 на рабочее напряжение не менее 16 Вольт, стабилитрон VD1, ограничивающий напряжение питания управляющей схемы подойдёт любой, с напряжением стабилизации 8-10 Вольт. Все силовые элементы регулятора VS1, VD2-VD5, необходимо установить на радиатор охлаждения через теплопроводные, изоляционные прокладки, или просто применить для каждого мощного элемента свой отдельный радиатор. Удачи !

Регулятор мощности схема

Подборка схем и описание работы регулятора мощности на симисторах и не только. Схемы симисторных регуляторов мощности хорошо подходят для продление срока эксплуатации ламп накаливания и для регулировки их яркости свечения. Или для запитки нестандартной аппаратуры например на 110 вольт.

Схема симисторного регулятора мощности на логических элементах

На рисунке представлена схема симисторного регулятора мощности, которую можно менять за счет изменения общего количества сетевых полупериодов, пропускаемых симистором за определенный интервал времени. На элементах микросхемы DD1.1.DD1.3 сделан генератор прямоугольных импульсов, период колебания которого около 15-25 сетевых полупериодов.

Скважность импульсов регулируется резистором R3. Транзистор VT1 совместно с диодами VD5-VD8 предназначен для привязки момента включения симистора во время перехода сетевого напряжения через нуль.

В основном этот транзистор открыт, соответственно, на вход DD1.4 поступает "1" и транзистор VT2 с симистором VS1 закрыты.

Принцип работы симисторных регуляторов мощности

В момент перехода через нуль транзистор VT1 закрывается и почти сразу открывается. При этом, если на выходе DD1.3 была 1, то состояние элементов DD1.1.DD1.6 не изменится, а если на выходе DD1.3 был "ноль", то элементы DD1.4.DD1.6 сгенерируют короткий импульс, который усилится транзистором VT2 и откроет симистор.

До тех пор пока на выходе генератора будет логический ноль, процесс будет идти цикличиски после каждого перехода сетевого напряжения через точку нуля.

Схема симисторного регулятора мощности

Основа схемы зарубежный симистор mac97a8, который позваляет коммутировать большие мощности подключенные нагрузки, а для ее регулировки использовал старый советский переменный резистор, а в качестве индикации использовал обычный светодиод.

В симисторном регуляторе мощности применен принцип фазового управления. Работа схемы регулятора мощности основана на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль. В первоначальный момент положительного полупериода симистор находится в закрытом состояние. С возрастанием сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель.

Возрастающее напряжения на конденсаторе сдвигается по фазе от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления обоих резисторов и емкости конденсатора. Заряд конденсатора происходит до тех пор, пока напряжение на нем не дойдет до уровня «пробоя» динистора, приблизительно 32 В.

В момент открытия динистора, откроется и симистор, через подключенную к выходу нагрузку потечет ток, зависящий от суммарного сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор будет открыт до конца полупериода. Резистором VR1 задаем напряжение открывания динистора и симистора, тем самым регулируя мощность. В момент действия отрицательного полупериода алгоритм работы схемы аналогичен.

Симисторный регулятор мощности на 75 Ампер

При каждой положительной полуволне входного переменного напряжения емкость С1 заряжается через цепочку резисторов R3, R4, когда напряжение на конденсаторе С1 станет равным напряжению открытия динистора VD7 произойдет его пробой и разрядка емкости через диодный мост VD1-VD4 , а также сопротивление R1 и управляющий электрод VS1 . Для открытия симистора используется электрическая цепочка из диодов VD5, VD6 конденсатора С2 и сопротивления R5.

Требуется подобрать номинал резистора R2 так, чтобы при обоих полуволнах сетевого напряжения, симистор регулятора надежно срабатывал, а также требуется подобрать номиналы сопротивлений R3 и R4 так, чтобы при вращении ручки переменного сопротивления R4 напряжение на нагрузке плавно изменялось от минимальных до максимальных значений.

Вместо симистора ТС 2-80 можно использовать ТС2-50 или ТС2-25, хотя будет небольшой проигрыш по допустимой мощности в нагрузке.

Самая простая схема симисторного регулятора

В качестве симистора был использован КУ208Г, ТС106-10-4, ТС 112-10-4 и их аналоги. В тот момент времени когда симистор закрыт, осуществляется заряд конденсатора С1 через подключенную нагрузку и резисторы R1 и R2. Скорость заряда изменяется резистором R2, резистор R1 предназначен для ограничения максимальной величины тока заряда

При достижении на обкладках конденсатора порогового значения напряжения происходит открытие ключа, конденсатор С1 быстро разряжается на управляющий электрод и перключает симистор из закрытого состояния в открытое, в открытом состоянии симистор шунтирует цепь R1, R2, С1. В момент перехода сетевого напряжения через ноль происходит закрытие симистора, затем снова заряд конденсатора C1, но уже отрицательным напряжением.

Конденсатор С1 от 0,1…1,0 мкФ. Резистор R2 1,0…0,1 МОм. Симистор включается положительным импульсом тока на управляющий электрод при положительном напряжении на выводе условном аноде и отрицательным импульсом тока на управляющий электрод при отрицательном напряжении условного катода. Таким образом, ключевой элемент для регулятоpa должен быть двунаправленным. Можно в качестве ключа использовать двунаправленный динистор.

Схема регулятор мощности на тиристоре КУ202М

Диоды Д5-Д6 используются для защиты тиристора от возможного пробоя обратным напряжением. Транзистор работает в режиме лавинного пробоя. Его напряжение пробоя около 18-25 вольт. Если вы не найдете П416Б, то можно попытаться найти ему замену в справочнике по транзисторам.

Импульсный трансформатор наматывается на ферритовом кольце диаметром 15 мм, марки Н2000.Тиристор можно заменить на КУ201

Регулятор мощности на 220 вольт

Схема этого регулятора мощности похожа на вышеописанные схемы, только введена помехоподавляющая цепь С2, R3, а ыыключатель SW дает возможность разрывать цепь зарядки управляющего конденсатора, что приводит к моментальному запиранию симистора и отключению нагрузки.

С1, С2 — 0,1 МКФ, R1-4k7, R2-2 мОм, R3-220 Ом, VR1-500 кОм, DB3 — динистор, BTA26-600B — симистор, 1N4148/16 В — диод, светодиод любой.

Схема на 2 киловатта и на 220 вольт

Регулятор используется для регулировки мощности нагрузки в цепях до 2000 Вт, ламп накаливания, нагревательных приборов, паяльника, асинхронных двигателей, зарядного устройство для авто, и если заменить симистор на более мощный можно применить в цепи регупировки тока в сварочных трансформаторах.

Дискретный регулятор мощности

Принцип работы этой схемы регулятора мощности заключается в том, что на нагрузку поступает полупериод сетевого напряжения через выбранное число пропущенных полупериодов.

Диодный мост выпрямляет переменное напряжение. Резистор R1 и стабилитрон VD2, вместе с конденсатором фильтра образуют источник питания 10 В для питания микросхемы К561ИЕ8 и транзистора КТ315. Выпрямленные положительные полупериоды напряжения проходя через конденсатор С1 стабилизируются стабилитроном VD3 на уровне 10 В. Таким образом, на счетный вход С счетчика К561ИЕ8 следуют импульсы с частотой 100 Гц. Если переключатель SA1 подсоединен к выходу 2, то на базе транзистора будет постоянно присутствовать уровень логической единицы. Т.к импульс обнуления микросхемы очень короткий и счетчик успевает перезапуститься от того же импульса.

На выводе 3 установится уровень логической единицы. Тиристор будет открыт. На нагрузке будет выделяться вся мощность. Во всех последующих положениях SA1 на выводе 3 счетчика будет проходить один импульс через 2-9 импульсов.

Микросхема К561ИЕ8 это десятичный счетчик с позиционным дешифратором на выходе, поэтому уровень логической единицы будет периодически на всех выходах. Однако, если переключатель установлен на 5 выходе (выв.1), то счет будет происходить только до 5. При прохождении импульсом выхода 5 микросхема обнулится. Начнется счет с ноля, а на выводе 3 появится уровень логической
единицы на время одного полупериода. На это время открывается транзистор и тиристор, один полупериод проходит в нагрузку. Для того чтобы было понятней привожу векторные диаграммы работы схемы.

Если требуется уменьшить мощность нагрузки, можно добавить еще одну микросхему счетчика, соединив вывод 12 предыдущей микросхемы с выводом 14 последующей.

Установив еще один переключатель, можно будет регулировать мощность до 99 пропущенных импульсов. Т.е. можно получить примерно сотую часть общей мощности.

Регулятор мощности схема на КР1182ПМ1 и симисторе

Микросхема КР1182ПМ1 имеет в своем внутреннем составе два тиристора и узел управления ими. Максимальное входное напряжение микросхемы КР1182ПМ1 около 270 Вольт, а максимум в нагрузке может достигать 150 Ватт без использования внешнего симистора и до 2000 Вт с использованием, а также с учетом того, что симистор будет установлен на радиаторе.

Для снижения уровня внешних помех используется конденсатор С1 и дроссель L1, а емкость С4 требуется для плавного включения нагрузки. Регулировка осуществляется с помощью сопротивления R3.

Регуляторы мощности для паяльника

Подборка довольно простых схем регуляторов для паяльника упростит жизнь радиолюбителю

Регулятор мощности комбинированного типа

Комбинированность заключается в совмещении удобства применения цифрового регулятора и гибкости регулировки простого.

Рассмотренная схема регулятора мощности работает по принципу изменения числа периодов входного переменного напряжения, идущих на нагрузку. Это значит, что устройство нельзя использовать для настройки яркости ламп накаливания из-за заметного для глаза мигания. Схема дает возможность регулировать мощность в пределах восьми предустановленных значений.

Регулятор мощности на микроконтроллере

Существует огромной количество классических тиристорных и симисторных схем регуляторов, но этот регулятор выполнен на современной элементной базе и кроме того являлся фазовым, т.е. пропускает не всю полуволну сетевого напряжения, а только некоторую её часть, тем самым и осуществляется ограничение мощности, т.к открытие симистора происходит только при нужном фазовом угле.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *