Схема:


В китайских гирляндах реализовано плавное управление яркостью с помощью фазового управления углом открывания тиристорами, автоматический перебор восьми программ. Набор алгоритмов управления – более, чем разнообразный. Прибор растиражирован миллионами экземпляров, дешев и отработан. То, что нам требуется!

Вид контроллера приведен на схеме выше
Основу контроллера управления гирлянды составляет небольшая плата, на которой размещены диодный мостик, микроконтроллер на десяти ногах, сделанный в виде кусочка гетинакса с эпоксидной “кляксой”, под которой и спрятан микрочип. Микроконтроллер содержит четыре выхода, которые через токоограничительные резисторы управляют четырьмя тиристорами MCR 100-6. О них стоит сказать отдельно. На фоне отечественной тиристорной элементной базы они выглядят “золушками”. Цена – около 5 рублей, но при этом они рассчитаны на работу при анодном напряжении до 600В и токе 0,6-0,8А, открываются все четыре током гораздо меньше 1 мА и это при том, они помещены в пластиковый корпус, подобный транзистору КТ31012 или КТ503.
В некоторых дешевых приборах отсутствует входной диодный мостик, вместо него оставлен всего один диод, управляющие электроды тиристоров подключены к выходам микроконтроллера напрямую без токоограничительных резисторов.

По условиям задачи требовалось иметь контроллер с выходами по 25 ампер минимум.

Были выбраны в качестве выходных симисторов BTA41-600B, которые привлекли тем, что, во-первых, имеют почти двухкратный запас по току и напряжению, во-вторых, имеют небольшие габариты и корпус, похожий на ТО-220, только чуть больше. Они легко крепятся к теплоотводу одним винтом, на теплоотводе их можно поместить сразу все, не прибегая к мерам изоляции, поскольку металлическая теплоотводящая “подошва” прибора изолирована от кристалла симистора.

Микроконтроллер гирлянды настолько маломощный, что управлять мощными симисторами не в состоянии, да и не имеет гальванической развязки от сети.
Было решено запитать микроконтроллер отдельным маломощным источником с гальванической развязкой от сети. Для этого подойдет любой маломощный адаптер, рассчитанный на выходной ток в 50-100мА и напряжение 12В. Идеально подходит для этого адаптер для питания усилителя телевизионной антенны, он самый дешевый, но содержит стабилизатор.

Для сопряжения мощных симисторов с микроконтроллером применили транзисторные ключи на основе транзисторов с большим коэффициентом усиления по току КТ3102Е, чтобы не перегружать выходы микроконтоллера. Для обеспечения гальванической развязки применили специализированные микросхемы MOC3062, которые содержат светодиод на входе, маломощный симистор на выходе и схему синхронизации переключения в моменты перехода тока через “0”. Последнее обстоятельство позволяет легко избежать помех коммутации.

В коллекторную цепь ключей на КТ3102 включены светодиоды MOC3062 через токоограничительные резисторы. С помощью выходных симисторов MOC3062 легко открываются мощные выходные симисторы BTA41-600B.
Еще один ньюанс: китайский микроконтроллер не работает, если на него не подан сигнал синхронизации от сети. Для этого на его вход необходимо подать “фазу” 220В через штатный резистор 2М. Провод “нейтрали” сети необходимо соединить с общим проводом устройства.

Схема получилась максимально простая и надежная: