Схема:


Микросхема фазового регулятора мощности переменного тока КР1182ПМ1 благодаря своей высокой надежности, низкой стоимости и простоте использования - пользуется заслуженной популярностью, как у любителей, так и у профессионалов, создающих на ее основе различные устройства управления мощностью осветительных ламп накаливания, электронагревательных приборов, коллекторных электродвигателей переменного тока. В типовой схеме включения этой ИМС заложены некоторые недостатки, которые удалось устранить в устройстве, описание которого приводится в этой статье. Микросхема КР1182ПМ1 без внешнего дополнительного симистора способна управлять включением ламп накаливания общей мощностью до 150 Вт, выдерживает амплитуду напряжения питания до 400 В, собственный ток потребления микросхемы не превышает 3,5 мА. На рисунке выше приведена схема усовершенствованного устройства плавного включения ламп накаливания, которое также может регулировать яркость их свечения.

Устройство:
Устройство рассчитано на управление нагрузкой мощностью до 600 Вт, обеспечивает плавное включение ламп накаливания и регулировку яркости их свечения от нуля до максимума. При замыкании контактов выключателя SA1 на устройство подается напряжение питания 220 В. Поскольку в этот момент конденсатор С1 разряжен, мощность, поступающая на нагрузку минимальна, лампа накаливания не светится. Конденсатор С1 начинает заряжаться от внутреннего стабильного источника тока микросхемы DA1. Однако чтобы он имел возможность зарядиться полностью, германиевый транзистор VT1 должен быть закрыт. Для этого используется узел на дискретном оптроне, собранном из фоторезистора R3 и ИК-светодиода HL1. Светодиод оптрона питается напряжением постоянного тока, которое формируется выпрямителем, собранным на элементах R7, С5, VD1, VD2, С4. При подаче на устройство сетевого напряжения питания HL1 зажигается и освещает светочувствительную пластину миниатюрного фоторезистора R3. Сопротивление фоторезистора резко уменьшается, транзистор VT1 закрывается, благодаря чему становится возможной зарядка конденсатора С1, лампа накаливания плавно зажигается. В случае если напряжение питания будет кратковременно отключено, ИК-светодиод HL1 выключится, сопротивление фоторезистора R3 возрастет до 500 кОм и более, транзистор VT1 откроется, конденсатор С1 разрядится менее чем за 1 с и теперь, при последующем включении питания напряжение на лампе будет снова расти плавно. Если регулировка мощности нагрузки не требуется, то переменный резистор R2 можно заменить постоянным номиналом 100...330 кОм, Емкость конденсаторов С2, СЗ по сравнению с типовыми схемами включения уменьшена в три раза, что в режиме максимальной установленной мощности позволяет тиристорным ключам микросхемы на каждой полуволне сетевого напряжения открываться заметно раньше. Это с одной стороны увеличивает максимальную мощность, отдаваемую в нагрузку, а с другой — снижает уровень создаваемых устройством помех. Чтобы управлять нагрузкой мощностью более 150 Вт, в устройстве используется узел на мощном симисторе VS1. Это не только позволяет подключать более мощную нагрузку, но и предотвращает выход из строя микросхемы в случае перегорания лампы накаливания или замыкания в нагрузке, при котором может возникнуть довольно продолжительный импульс тока величиной до 20.. .30 А. Если узел на дополнительном симисторе будет решено не устанавливать, то при мощности лампы накаливания 75…150 Вт к теплоотводящим выводам микросхемы 4, 5, 12, 13 желательно припаять небольшой теплоотвод из листовой латуни толщиной 0,2...0,4 мм. Во время пайки следует принять меры предосторожности, чтобы предотвратить перегрев микросхемы. Мощный варистор R6 защищает от повреждения микросхему и симистор при кратковременном повышении напряжения в питающей электросети. Следует отметить, что кратковременные всплески напряжения сети могут достигать 5000 В и более, а в случае аварий в цепях электроснабжения, например, обрыве «нулевого» провода, которые случаются относительно часто, напряжение переменного тока нередко повышается до 360...420 В, что при отсутствии узлов защиты от перенапряжения обычно приводит к массовому выходу из строя электрооборудования. LC-фильтр, состоящий из дросселя L1 и конденсатора С6, уменьшает уровень проникающих в питающую сеть помех, которые создает работающее на средней мощности устройство.

Детали:
В конструкции можно использовать постоянные резисторы серий МЛТ, Cl-4, C2-23, C2-33 соответствующей мощности. Резистор R4 предпочтительнее взять невозгораемый типа Pl-7 или импортный разрывной, что уменьшит возможные неприятные последствия при обрыве цепи симистора. Переменный резистор R2 — СЗ-9а, СЗ-33. Варистор можно заменить на более мощный FNR-20K431 или FNR-14K391, FNR-20K391. Конденсаторы С5, С6 — полиэтилентерефталатные К73-17, К73-24в, К73-39 или аналогичные импортные на рабочее напряжение не менее 400 В. Оксидные конденсаторы C1, C4 — импортные аналоги К50-35, С2, СЗ — любые малогабаритные пленочные или оксидные, для последнего случая на принципиальной схеме указана полярность их включения. Диоды VD1, VD2 — любые из серий КД510, КД521, КД522, 1N4148 Светодиод можно использовать любой из серий АЛ107, АЛ 108, АЛ 156 и другой аналогичный ИК-диапазона. Линзу светодиода направляют на фоторезистор. Получившийся дискретный оптрон защищают от внешней засветки, например, с помощью плотной черной упаковочной фотобумаги. Вместо германиевого транзистора МП36А можно применить любой аналогичный из серий МП35 — МП38, 153NU70,101NU70, 102NU70, T323N. Желательно подобрать экземпляр с минимальным обратным током коллектора и возможно большим коэффициентом передачи тока базы. При невозможности приобрести такие или подобные германиевые транзисторы можно использовать кремниевый транзистор, например, КТ3102В, но тогда потребуется увеличить емкость конденсаторов С2, СЗ до 1 мкФ, что приведет к увеличению напряжения на конденсаторе С1. В конструкции использован симистор в пластмассовом корпусе ТО-220, допускающий ток нагрузки до 8 А и напряжение до 800 В. Вместо него подойдут другие аналогичные, например, MAC9N, МАС212-10, ВТА08-600С, ВТА08-600TW, BTB08-800TW, ВТ137Х-800Е, BT136-800F, ТС112-16-4, КУ208Д1. Симистор устанавливают на теплоотвод из дюралюминиевой пластины размерами 130x35x3 мм. Дроссель L1 содержит 80 витков, намотанных проводом ПЭВ-2 диаметром 0,82 мм на двух склеенных клеем БФ-2 кольцах К38Х24Х7 из феррита М2000НМ. Острые кромки колец затупляют, а затем сложенные кольца обматывают тесьмой или фторопластовой лентой. Готовый дроссель пропитывают лаком или компаундом, что предотвращает появление акустического шума. При работе устройства с нагрузкой мощностью менее 300 Вт допустимо использовать магнитопровод меньших габаритов и более тонкий провод. Налаживание устройства производится при включенном питании и работе в режиме максимальной мощности. Следует замкнуть между собой выводы базы и эмиттера транзистора VT1. Если после этого будет наблюдаться рост напряжения на выводах конденсатора С1, необходимо уменьшить сопротивление резистора R7 до 0,47…1 кОм, а диоды VD1, VD2 заменить на более мощные, например, КД243Д, КД105Б, 1N4003.



Схемотехника №1 2005г