Наладка самодельного регулятора мощности на симисторе – СамЭлектрик

Наладка регулятора мощности на симисторе

На мой взгляд, представленный материал будет интересен для любителя тем, что показывает экспериментальную возможность подбора состава элементов и их номиналов, исходя из наличия. Вместе с тем, дает практику работы с электронной таблицей Excel в виде ссылки на xls-файл с открытым кодом [1].

Excel – мощный инструмент и для дома, и для работы любого специалиста, великолепно поддается программированию на языке VB Excel. Литературы и справочников по  Excel масса, наиболее удачные, с моей точки зрения, могу отметить в комментариях на СамЭлектрик. Автор разработал ряд программ на базе Excel, успешно используемых теперь реальными предприятиями.

Простейшая схема симисторного регулятора и принцип ее работы

На рисунке ниже изображена самая простая схема регулятора мощности на симисторе. Проще никак. Для начала рассмотрим компоненты, из которых состоит устройство, и зачем они там нужны.

Схема регулятора мощности на симисторе

В данной схеме присутствует всего 5 радиодеталей:

1. Симистор U1.
2. Динистор D1.
3. Конденсатор C1.
4. Переменный резистор RV1.
5. Резистор R1.

Симистор U1 – является основным компонентом схемы. Все остальные радиодетали «работают на него». У симистора бывает всего два рабочих состояния – он может быть либо открыт, либо закрыт. Когда он открыт, электрический ток беспрепятственно протекает через него от источника питания к нагрузке. Когда закрыт – ток не течет.

Чтобы «заставить» симистор открыться и пропускать ток, на его управляющий вывод (на схеме находится слева) необходимо подать небольшое напряжение. Закрывается же он «самостоятельно», как только ток перестает течь через основные выводы.

В целом, работает это следующим образом. Напряжение в наших розетках переменное, соответственно, ток тоже бежит то в одну сторону, то в другую с частотой 50 раз в секунду. Если в момент, когда он течет, например, от источника питания к нагрузке, «заставить» симистор открыться, наш прибор получит «дозу» питания и проработает немножко.

Затем ток меняет свое направление, так как напряжение у нас переменное. Это приводит к тому, что симистор закрывается.

Поскольку направление тока из розетки может изменяться по направлению 50 раз в секунду, то мы каждый этот раз можем «пропустить» через нагрузку столько тока, сколько нам надо для получения желаемой мощности.

Например, если пропустим только половину, то 80-ваттный паяльник будет потреблять только 40 Вт, и греться в два раза слабее. А для этого нам надо каждый раз открывать симистор ровно на половине полуволны переменного напряжения. Вторая полуволна будет как бы срезаться, и для питания прибора не использоваться.

Динистор D1 – как раз и «занимается» тем, что заставляет симистор открываться в нужный нам момент. У этого компонента тоже есть всего два состояния – открыт (пропускает ток) и закрыт (не пропускает). Чтобы динистор открылся, и подал на симистор управляющий сигнал, к нему необходимо приложить определенное напряжение (около 30 В). Если напряжение меньше этого значения – он закрыт.

Конденсатор C1 – нужен для того, чтобы открывать динистор D1. Происходит это следующим образом. Когда переменный ток течет в одном из направлений, конденсатор «постепенно» заряжается, и напряжение на его выводах увеличивается. Когда оно достигает значения, достаточного для открывания динистора, последний именно это и делает. А конденсатор возвращается в исходное состояние, то есть, разряжается. И так 50 раз в секунду.

Резисторы R1 и RV1 – ограничивают ток через наш конденсатор. Чем меньше их суммарное сопротивление, тем быстрее конденсатор заряжается и достигает нужного для открытия динистора напряжения. Когда сопротивление резисторов увеличивается, ток течет меньший, и заряд конденсатора происходит медленнее.

Теперь рассмотрим слаженную работу всех этих компонентов вместе. Симистор на каждой полуволне переменного напряжения (50 раз в секунду) открывается и закрывается на определенный промежуток времени, пропуская, или наоборот, не пропуская через себя ток. В зависимости от длительности этого промежутка времени нагрузка (паяльник, двигатель, лампа) получает то или иное напряжение.

Открывается симистор в тот момент, когда на динисторе появляется достаточное для его пробоя (открывания) напряжение. За то, на каком моменте полуволны это произойдет, отвечает конденсатор. А насколько быстро или медленно он будет заряжаться, зависит от сопротивления резисторов в данный момент.

В итоге, если мы будем вращать ручку переменного резистора, мы будем менять время заряда конденсатора, момент срабатывания динистора и открывания симистора. Когда сопротивление потенциометра минимальное (ручка выкручена до упора влево), ток через конденсатор максимально большой, заряжается он быстро, динистор открывается рано, и симистор на протяжение почти всей полуволны пропускает ток на нагрузку.

Когда мы выкручиваем ручку в сторону увеличения сопротивления потенциометра, процесс заряда конденсатора замедляется, динистор открывается позже, а симистор пропускает в результате меньше тока на нагрузку.

Исходная схема регулятора мощности

Исходная схема с «приблизительными» номиналами элементов была собрана на плате от регулятора яркости бывшей настольной лампы из 70-х годов прошлого века, а элементы  L1, C1, L2, C2 просто остались. В качестве прототипа взята  схема регулятора мощности [2]  на симисторе с неоновой лампой на управляющем электроде. Элементная база, включая симистор BT139-600B,  изменена по наличию. Элементы силовой цепи на схемах [3] рис.1 и рис.4 выполнены толстыми линиями, элементы управления – тонкими.

Рис.1. Исходная схема  регулятора мощности.

Экспериментальная наладка

Наладка обычно производится после нового монтажа, а также после замены какого-либо элемента изделия. Цель – согласование номиналов элементов управления с силовой цепью устройства, главным образом с конкретным симистором,  при удовлетворительной линейности характеристики. В процессе наладки рассматриваемого устройства производились измерения напряжения и тока нагрузки (для расчета мощности) или непосредственно  измерение потребляемой мощности при различных углах поворота движка регулятора.

Для оценки работы регулятора мощности фиксировались параметры одних и тех же, но разных по мощности активных нагрузок (лампа накаливания, кипятильник в стакане с водой и утюг номинальной мощностью соответственно 100, 500 и 1000 Вт). С целью удобства сопоставления и обобщения результатов экспериментов, анализировались не абсолютные значения мощности, а их относительные (приведенные) величины.

Рис.2. Внешний вид регулятора мощности.

Приступаем к сборке регулятора

Сначала нужно продумать расстановку деталей так, чтобы ставить как можно меньше перемычек и меньше паять, затем очень внимательно проверяем соответствие со схемой, а потом все соединения запаиваем.

Убедившись, что ошибок нет и поместив изделие в пластиковый корпус, можно опробовать, подключив к сети.

Будьте очень внимательны при испытании. Все детали схемы находятся под прямым напряжением сети 220 вольт и прикосновение к ним, является очень опасным.
Если сборка вами проведена правильно, то всё должно заработать сразу. Устройство в регулировке и наладке не нуждается.

Параметры нагрузки в зависимости от угла поворота движка регулятора

                                                                                                          Таблица 1

Нагрузка	Параметр	Угол поворота, град.
0	45	90	135	180	225	270	290
	~U, В	0	0	20	71	124	176	219	224
Лампа	~I, А	0	0	0,07	0,17	0,24	0,32	0,39	0,4
накаливания	P, Вт	0	0	1,4	12,07	29,76	56,32	85,41	89,6
100 Вт	Pотн.	0	0	0,02	0,13	0,33	0,63	0,95	1
	Pw, Вт	0	13,5	29	48	65	81,5	93	95
	Pw отн.	0	0,14	0,31	0,51	0,68	0,86	0,98	1
	~U, В	0	0	28	70	121	173	214	218
	~I, А	0	0	0,3	0,75	1,22	1,63	2,05	2,11
Кипятильник	P, Вт	0	0	8,4	52,5	147,62	281,99	438,7	459,98
500 Вт	Pотн.	0	0	0,02	0,11	0,32	0,61	0,95	1
	Pw, Вт	0	33	109	192	294	390	466	470
	Pw отн.	0	0,07	0,23	0,41	0,63	0,83	0,99	1
	~U, В	0	0	23	63	114	169	207	214
	~I, А	0	0	0,045	1,23	2,02	2,88	3,57	3,7
Утюг	P, Вт	0	0	1,035	77,49	230,28	486,72	738,99	791,8
1000 Вт	Pотн.	0	0	0,00	0,10	0,29	0,61	0,93	1
	Pw, Вт	0	46	176	316	488	662	780	791
	Pw отн.	0	0,06	0,22	0,40	0,62	0,84	0,99	1

Пояснения к таблице, скопированной из Excel-файла:

• угол поворота 290° [4] – это упор резистора;
• U – напряжение на нагрузке, прямое измерение, мультиметр M890F (исходная схема без R4);
• I – ток нагрузки, прямое измерение, мультиметр DT9208A (исходная схема без R4);
• P = U * I – потребляемая мощность, расчетное значение;
• Pотн. = P / Pmax – относительная (приведенная) мощность, расчетное значение;
• расцветка выделенных значений параметров соответствует расцветке линий на графике;
• индекс “w” относится к измерениям с использованием ваттметра DuVolt PowerMeter (уже с R4);
• «цифровое заполнение» каждой ячейки в строках “P” , “Pотн.” и “Pw отн.” происходит автоматически согласно формуле в ячейке (=результат математических действий со ссылкам на другие ячейки, содержащие известные величины).

Рис.3. Экспериментальные кривые при наладке регулятора мощности: тонкие линии – исходная схема, толстые линии – схема после наладки.

В среде Excel кривые на графике выстраиваются «автоматически» по величинам  из заданного диапазона ячеек таблицы. Все параметры построения и оформления графика задаются по желанию пользователя.

Как видно по ходу кривых, регулировка мощности в исходной схеме начинается только после поворота движка регулятора на угол более 45° (это поворот «впустую»), и лишь после наблюдается нарастание мощности, причем, не пропорционально углу поворота.

С целью “линеаризации” (выпрямления) регулировочной характеристики параллельно потенциометру R2 был установлен добавочный постоянный резистор R4=750к.

Но прежде я экспериментально подобрал этот номинал, временно впаяв в схему переменный резистор 1M:

– установил угол поворота движка потенциометра/резистора R2 в положение “0” (ноль) мощности регулятора;

– вращая движок резистора R4, добился момента полного гашения нагрузки (по амперметру/ваттметру 0 – это важно! – момент эффективного воздействия всех элементов управления на открытие/закрытие симистора);

– после отключений (схемы от 220 В и R4 от схемы!) измерил сопротивление переменного резистора (у меня получилось 750к) и заменил постоянным номиналом.

Теперь (при R4=const) нужно снять характеристики наших нагрузок при различном положении движка резистора R2 (группа кривых толстыми линиями).

Какие элементы понадобятся

• Динистор DB3;
• Симистор ТС106-10-4, ВТ136-600, 4-12А.
• Диоды VD1, VD2 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Данная схема наиболее распространена и универсальна, существует множество ее вариаций.

Регулятор мощности на симисторе: учимся использовать все преимущества устройства

Небольшой полупроводниковый прибор «симистор», или симметричный тринистор (тиристор), за своим сложным названием скрывает достаточно простой принцип действия, сравнимый с работой двери в метро.

Обыкновенные тиристоры можно сравнить с простой дверью: если ее закрыть, прохода не будет. И работает такая дверь в одном направлении. Симисторы же работают в обоих направлениях.

Именно поэтому сравнение с дверью в метрополитене: куда ее не толкают, она отрывается и пропускает поток пассажиров в любом направлении.

Структура устройства и область его применения

Двухстороннее действие симистора обусловлено его особенной структурой. Его катод и анод способны, в некотором смысле, меняться местами и выполнять функции друг друга, пропуская ток в обратном направлении. Это возможно благодаря тому, что симистор имеет 5 полупроводниковых слоев и управляющий электрод.

Для простоты понимания физических процессов, протекающих в симисторе можно представить его в виде двух встречно-параллельно подключенных тиристоров.

Симисторы применяются в различных схемах в качестве бесконтактных ключей и имеют ряд преимуществ перед контакторами, реле, пускателями и подобными электромеханическими элементами:

• симисторы долговечны, практически неубиваемы;
• там где есть электромеханика, есть ограничения по частоте коммутаций, износ, и соответствующие риски и проблемы, а с полупроводниками таких нюансов не возникает;
• полное отсутствие искрообразования и связанных с ним рисков;
• возможность проводить коммутацию в моменты нулевого сетевого тока, что снижает помехи и влияние на точность работы схем.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

СНиП 3.05.06-85

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

Измерение мощности на нагрузках

К этому времени я получил через Интернет-магазин бытовой ваттметр DuVolt PowerMeter 3 (анализатор расхода электроэнергии) и предварительно сделал несколько контрольных измерений мощности новым ваттметром и параллельно моими цифровыми мультиметрами на совпадение показаний/расчетных значений мощности. Результаты уложились в паспортные показатели точности упомянутых приборов. Покупкой ваттметра доволен.

Дальнейшее снятие характеристик (заполнение таблицы) с теми же нагрузками производил с использованием этого прибора уже без измерения напряжения и тока на нагрузке. Видно, что после установки резистора R4 характеристики сместились и стали более прямолинейными, исходящими из «0», чего и добиваются «линеаризацией».

Рис.4. Схема регулятора мощности после наладки.

Индуктивности/дроссели L1 и L2,  как оказалось позже, сыграли отрицательную роль. А именно, будучи намотаны на ферритовых стержнях, при длительной нагрузке 1..1,5 кВт стали перегреваться, и их ПХВ-оболочка оплавилась и обуглилась. Изначально ПХВ-оболочка скрыла их “коварную” ферритовую сущность, дроссели превратились в серьезную нагрузку в силовой цепи регулятора, и их пришлось удалить из схемы. Убрал и конденсаторы на входе питания 220в.

Анализ максимальных табличных значений мощностей по нагрузкам показывает, что включенные через регулятор электроприборы не добирают своей полной мощности даже при крайнем положении движка регулятора, особенно  кипятильник (470 вместо 500 Вт – 94%) и утюг (790 вместо 1000 Вт – 80%). Получается, для работы нагрузок/электроприборов на полную мощность их следует включать в сеть напрямую.

Так и предусмотрено  в схемах фирменных электроинструментов – при полном нажатии курка срабатывают контакты прямого включения, минуя регулятор оборотов. Этот недостаток кроется и в схемном решении рассматриваемого регулятора и его устранение, вероятно, потребует детального  анализа осциллограмм работы схемы и корректировки ее элементов, что не входит в объем представленной статьи.

Источники

1. • Характеристики регулятора мощности.xls / , xls, 113.5 kB, скачан: 537 раз./
    – программа анализа и построения графика .
2. Простой регулятор мощности для паяльника – https://oldoctober.com/ru/power_regulator/
3. • Сплан — Splan_7.0_rus — программа для черчения электрических схем / Программа непрофессиональная, но очень удобна в быстром и простом начертании схем. Архив содержит русский хелп, библиотеки компонентов, файл установки, просмотрщик, файл описания. Не требует ключа активации, работает сразу после установки., rar, 3.55 MB, скачан: 16577 раз./
4. Alt-коды вывода спецсимволов – https://ru.wikipedia.org/wiki/Alt-код

От Администратора блога.

Голосуйте за Алексея, голосование начнется в конце апреля, следите за новостями на блоге (подписывайтесь) и в группе ВК (вступайте).

На всякий случай напоминаю, что описанный в статье регулятор – почти тот же современный диммер, разве вместо тиратрона (неоновой лампы) использован динистор, по принципу действия такой же, но полупроводниковый прибор.

Принцип работы диммера на симисторе рассмотрен мной здесь, а его ремонт – здесь.

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!
(5 оценок, среднее: 4,40 из 5)
Загрузка… исследования, конкурс, справочная информация, схемы устройств, фишки и хитрости, электроника Внимание! Автор блога не гарантирует, что всё написанное на этой странице — истина.
За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!
Голосование в летнем конкурсе Предыдущая запись Голосование в летнем конкурсе Устройство и изготовление жгутов Следующая запись Устройство и изготовление жгутов Рекомендую почитать на СамЭлектрик.ру: Силовые кабели. Подробный обзор 31.01.2018 Вопросы к экзамену по электробезопасности с ответами (вариант 2) 16.12.2012 Система заземления IT. Как жить без нуля? 01.11.2018
Обсуждение: 13 комментариев

1. 12 апреля 2017 в 10:09

   Статья заслуживает внимания.Мне например , очень интересна эта тема.Всячески поддерживаю автора.

   Ответить

   1. 12 апреля 2017 в 21:17

      Согласен.
      Для меня ещё больная тема поднята – никак не могу научиться строить графики в Экселе))) Может, особой необходимости не было?

      Ответить

      1. 2 мая 2017 в 17:46

         График – для меня это зрительное выражение цифрового хоровода. Строить графики просто. Была бы таблица. А уж таблица – это Ваш полет мысли! Возможно, особой необходимости и не было.

         Ответить

   2. 12 апреля 2017 в 21:25

      Ещё Алексей обмолвился в статье, что у него появился измеритель мощности (ваттметр).
      Хотелось бы почитать статью-исследование с применением этого прибора.

      Измерение разных нагрузок в разных режимах,
      Активная/реактивная нагрузки,
      Сравнение показаний со счетчиками электроэнергии,
      и т.п.

      Алексей, будет интересно!

      Ответить

      1. 2 мая 2017 в 17:19

         Александр,
         То, что прозвучало в статье – пока все мои исследования по этому прибору. Конечно, в принципе это интересно, но это серьезное исследование и я один теперь уж заинтересуюсь с трудом, хотя возглавить энтузиастов еще получится, если таковые объявятся.
         С годами, к сожалению, энтузиазм можно сравнивать лишь с эротической страстью – пропорционально получаемому.

         Ответить

      2. 2 мая 2017 в 17:38

         Ответы на интересующие вопросы наверняка уже есть у разработчиков прибора – исследовали вдоль и поперек. НО, слово за независимыми экспертами. Одно дело лаборатория, другое – практика!
         Чтож, СамЭлектрик – это как раз тот “полигон” для обкатки. Почему бы не объявить очередной Конкурс на эту тему? Спонсор, естественно, производитель/изготовитель/менеджер/дилер этого изделия/прибора.
         Удачи!

         Ответить

   3. 2 мая 2017 в 17:55

      Виктор Филюк,
      А в чем интерес – в форме или в содержании? Мне важно.

      Ответить

2. 2 мая 2017 в 18:07

   Еще раз хочу порекомендовать Splan – удивительно просто рисовать схемы. А если добавить, что на русском, то я просто получал удовольствие.

   Ответить

3. 27 мая 2017 в 07:42

   Ну, на счет компьютерного моделирования блогер Александр несколько преувеличил!

   Ответить

   1. 27 мая 2017 в 08:13

      Да, я имел непосредственный опыт компьютерного моделирования будучи в работе на ОРГРЭС в 80-90х. По части воздухоснабжения главных корпусов ТЭС. Правда, тогда и компьютеры были совсем другие, чем теперь. К сожалению, теперь они стали игрушкой в руках младых. Мозгов маловато, чтоб на благо науке!

      Ответить

4. 13 марта 2018 в 23:37

   Коммент 11 (случайно я зашел на сайт). Alex S – Регулятор яркости 70-х годов вряд ли был предназначен для лампы накаливания >200 Вт. Именно поэтому в нём не было “защиты от дурака” для дросселей сетевого фильтра.Видимо, затерялся (от древности) шильдик с ограничением мощности нагрузки, а Вы решили, раз там был симистор КУ208Г (10-Амперный), нагружу-ка я на кипятильничек, мо быть и прокатит. Но ПВХ-трубка (не ПХВ) предательски задымилась с душком, что и привело к единственно правильному смелому решению по удалению дросселей сетевого фильтра (мы помех не боимся!).

   Ответить

   1. 16 марта 2018 в 01:32

      Действительно, лампа была на настольная. Максимальная мощность лампы накаливания в таких светильниках рекомендуется не более 60 Вт.
      Трубка была полихлорвиниловая, поэтому и написал ПХВ (не ПВХ).
      Дроссели просто были на плате в схеме, они мне не мешали до тех пор, пока не задымились. Возможно, плата “попала” в настольную лампу с другого изделия, и фильтры остались. Особой необходимости в них в настольной лампе нет.

      Это нормальный подход к работе со старым монтажом – постепенно все лишнее удаляется, остается лишь необходимое.

      Ответить

5. 10 марта 2021 в 20:25

   Поливинилхлоридная и полихлорвиниловая – это одно и то же.
   Дроссели на феррите ставятся только лишь для защиты сети от помех от работы симистора. При открытии-закрытии вертикальный импульс, поэтому очень широкий спектр гармоник. И вся радиоаппаратура будет принимать помехи практически во всём своём диапазоне работы.
   По исследованию непонятно, какой переменный резистор изначально был выбран? Там ведь они с линейной, логарифмической и показательной функциями. От этого параметра и зависит степень линеаризации.
   Лампочка в качестве нагрузки при таком исследовании не очень корректная нагрузка. Лампочка в довольно широком диапазоне напряжений является бареттером, то есть стабилизатором тока. Это нелинейный элемент, а эксперимент чисто на линейные условия. Нихром куда ни шло, хоть сопротивление у него и меняется от температуры. но там температура меньше. Лучше константан.
   И брать разное сечение и длину для разных мощностей, чтобы эксперимент проходил при равном нагреве всех нагрузок.
   При одном и том же напряжении можно добиться нагрева до одной температуры разных спиралей разного сечения и длины. Температура спирали будет одинаковая, но в сумме по всей спирали мощность будет выделяться разная.

   Ответить

Оставить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий <текстареа autocomplete="new-password" id="e6517d68d8" name="e6517d68d8" cols="45" rows="8" maxlength="65525" required="required"> <текстареа id="comment" aria-hidden="true" name="comment" autocomplete="new-password" style="padding:0 !important;clip:rect(1px, 1px, 1px, 1px) !important;position:absolute !important;white-space:nowrap !important;height:1px !important;width:1px !important;overflow:hidden !important;" tabindex="-1">

Имя *

Email *

Не подписыватьсяВсеОтветы на мои комментарии Получать новые комментарии к этой статье по электронной почте. Вы можете подписаться без комментирования.

Выберите изображение для вашего комментария (GIF, PNG, JPG, JPEG):

Отправляя комментарий, Вы соглашаетесь с Правилами комментирования и разрешаете сбор и обработку персональных данных. Политика конфиденциальности.

ЧТО СЕЙЧАС ОБСУЖДАЮТ:

«Алексей, это дело случая. Я в статье писал что у кого-то может этого и не происходить,…»BoB4uk:. УЗИС от Эколайт: честный отзыв о работе | 31 Авг, 17:12 –

«Большое спасибо! СПАСИБИЩЕ! Здорово мне помогли!»лилия:. Плакаты по технике безопасности. Часть 1 | 31 Авг, 9:16 –

«BoB4uk, мы с вами можем только гадать, что и как там обстоит у производителей на самом…»Алексей:. УЗИС от Эколайт: честный отзыв о работе | 30 Авг, 23:36 –

«Алексей, «… и это повлияет на доход от продажи», да пример в комментарии выше «… пока…»BoB4uk:. УЗИС от Эколайт: честный отзыв о работе | 30 Авг, 17:41 –

«Андрей, лично я обозначаю как дополнительный контакт контактора, с обозначением задержки. Например, если контактор КМ2, контакт…»Александр/СамЭлектрик:. Приставка выдержки времени ПВЛ | 29 Авг, 16:56 –

«Автор,приведите пример буквенных обозначений приставок времени,если они стоят на силовых пускателях.вопрос контакты обозначаются также ка и…»Андрей:. Приставка выдержки времени ПВЛ | 29 Авг, 14:04 –

«Большое спасибо!»Александр:. Контакты | 29 Авг, 5:30 –

«Похоже, это картридж для электронных сигарет. Посмотрите в поиске juul.»Александр/СамЭлектрик:. Контакты | 28 Авг, 23:12 –

«Уважаемый Александр, не могли бы вы определить что это такое. Спасибо!»Александр:. Контакты | 28 Авг, 19:52 –

«Мария, это диффузный оптический датчик, на отражение от объекта. Купить его Вы сможете (скорее всего, только…»Александр/СамЭлектрик:. Оптические и фотодатчики. Разновидности и принципы работы | 28 Авг, 17:21 –

«Подскажите что за датчик Leuze electronic RK03U. Нигде не могу найти подобную модель и ее стоимость»Мария:. Оптические и фотодатчики. Разновидности и принципы работы | 28 Авг, 16:40 –

Свежие статьи на СамЭлектрик.ру:15.08.2021

Схема регулятора с обратной связью

Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

1. Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
2. Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

Регулятор мощности с обратной связью

Обозначения:

• Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
• Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; С2 — 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 — 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
• Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
• Симистор Т1 – BTA24-800.
• Микросхема – U2010B.

Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

• А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
• В — При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
• С – Режим индикации перегрузки.

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

Для изготовления данного сопротивления лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11, в зависимости от мощности двигателя.

Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования.

Симисторный регулятор мощности — схема самодельного устройства и пошаговая инструкция как сделать регулятор своими руками

Симисторами называют полупроводниковый прибор, на котором присутствуют 5 р-н переходов. Важнейшее его качество, это способность пропускать сигнал, как в прямом, так и обратном направлениях.

Принцип работы симисторного регулятора мощности

Их применяют только в небольших электроприборах из-за того, что они крайне чувствительны к электромагнитным волнам, выделяют много тепла и неспособны работать на высоких частотах переменного тока. Их не используют в крупных промышленных агрегатах.

Прибор прост в изготовлении, не требует больших денежных затрат и обладает долгим сроком эксплуатации. Его можно легко применять в сферах и приборах, где описанные выше недостатки не играют большой роли.

Многие не знают, для чего нужны симисторные регуляторы мощности. Но они присутствуют в большинстве домашних бытовых приборах, таких как: фен, пылесос, электроинструменты и нагревательные приборы.

• Регулятор мощности позволяет пропускать электрический сигнал, с частотой заданной пользователем.

Инструкция, как сделать симисторный регулятор своими руками

На сегодняшний день не так легко найти подходящий регулятор мощности, несмотря на невысокую цену крайне проблематично достать полностью подходящий по параметрам симистор.

Поэтому не остается другого выбора, кроме как сделать его самостоятельно. Для этого нужно рассмотреть несколько простых основных схем регуляторов, чем они отличаются друг от друга и разберем элементарную базу каждой.

Устройство и схемы простых регуляторов

Простейшая схема, которая может работать под любой нагрузкой. Комплектующие простейшие электронные компоненты, а управление осуществляется по фазово-импульсному принципу.

Основные элементы схемы:

• симистор VD4 10 А, 400 В
• динистор VD3 32 В
• потенциометр R2

По R2 и R3 протекает ток, который накапливает заряд на конденсаторе С1. После того, как на заряд достигнет значения 32 В, откроется динистор VD3 и конденсатор С1 начнет разряжаться через R4 и VD3. Энергия пойдет на симистор VD4, он откроется и даст току протекать через нагрузку.

Регулировка мощности происходит при помощи симистора VD3 и нагрузки R2. Значения воздействия симистора постоянное и изменяться не может, регулировка мощности осуществляется путем изменения сопротивления нагрузки R2.

1. Элементы VD1, VD2, R1 являются не обязательными в данной схеме, но они позволяют обеспечивать плавность и точность изменения выходной мощности.
2. Для того, чтобы правильно рассчитать симисторный регулятор мощности нужно отталкиваться от используемой нагрузки, симистор подбирается по соотношению 1А=200 Вт.

Какие элементы понадобятся

• Динистор DB3;
• Симистор ТС106-10-4, ВТ136-600, 4-12А.
• Диоды VD1, VD2 1N4007;
• Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
• Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

• Данная схема наиболее распространена и универсальна, существует множество ее вариаций.

Проще ли купить диммер

Они уменьшают его величину, а соответственно, и потребляемую мощность. По законам Джоуля-Ленца и Ома для электрической цепи. Эффективное регулирование мощности нагрузки обеспечивают специальные технические решения. А любая схема регулятора мощности содержит полупроводниковый коммутатор. Кто желает поскорее обрести возможность гибкого управления своими электроприборами, может легко купить простой регулятор мощности. Им является диммер. Разнообразные модели этого устройства продаются в торговых сетях.

Очень удобен такой регулятор на даче. Он будет замечательным дополнением к маленькому кипятильнику или одно-, двухконфорочной электроплитке. Теперь в ходе приготовления еды не будет подгорания и слишком сильного кипения.

Покупая регулятор мощности, обязательно удостоверьтесь в его соответствии решаемым задачам. Он должен быть мощнее управляемого электрооборудования. Большинство моделей диммеров рассчитано на обслуживание квартирного освещения. По этой причине они в основном регулируют мощность до 300 Вт.

Не нашел в магазине — сделай сам

Чтобы приобрести более мощную модель, придется поискать ее в торговых сетях. Альтернативное решение — просмотр схем регуляторов мощности, изготовление своими руками выбранной модели. Чтобы помочь нашим читателям выбрать оптимальную схему, более подробно опишем главные особенности этих устройств. Регулятор на полупроводниковом ключе может быть выполнен на

• биполярном транзисторе;
• полевом транзисторе;

Будет интересно➡  Как проверить магнетрон на исправность мультиметром

• тиристоре;
• симметричном тиристоре (симисторе, триаке).

Регулятор мощности, схема которого содержит любой из перечисленных полупроводниковых ключей, всегда пребывает в одном из двух состояний. Он либо максимально ограничивает ток (отключает нагрузку), либо почти не оказывает сопротивления (подключает нагрузку).

При срабатывании сопротивление переходов полупроводниковых приборов быстро изменяется по величине. Каждому его значению соответствует определенная электрическая мощность. Она выделяется как тепло и носит название динамических потерь. Чем быстрее срабатывает прибор (отключает или подключает нагрузку), тем меньше динамические потери.

Наиболее быстродействующими ключами являются транзисторы. Но они и включаются и выключаются при любой ненулевой величине напряжения. Если эти процессы происходят вблизи его амплитудного значения, динамические потери будут максимально большими. Обычный тиристорный ключ отличается тем, что выключается без управляющего сигнала при переходе тока нагрузки через ноль. Хотя его включение происходит при той же амплитуде переменного напряжения, что и у транзисторов.

Выбераем триак

По этой причине схема тиристора , а особенно симисторного регулятора мощности получается более простой, экономичной и надежной. Особенно если он быстро включается. У регулятора мощности на симисторе кроме него нет больше полупроводниковых приборов, по которым течет ток нагрузки. А у регуляторов с остальными ключами такими приборами обязательно будут выпрямительные диоды, в том числе встроенные.

Поэтому рекомендуем остановиться на симисторах — схемы с ними есть во многих справочниках, популярных журналах а, следовательно, и в интернете. Их легко найти и выбрать что-либо приемлемое. Первый регулятор мощности на симисторе КУ208Г используется уже много лет, начиная с 80-х годов прошлого века.

Монтаж и подключение провода СИП – разбираем тонкости

Доброго времени суток! Но начну сегодня с недобрых сведений. Если посмотреть статистику причин возникновения…

Далее 06.07.2021

Самостоятельное изготовление

Изготовить регулятор напряжения на симисторах своими руками сможет любой желающий, освоивший принцип его работы. Для этого сначала необходимо выбрать вариант фирменного устройства, подходящего для ручного копирования. Одно из условий правильного выбора: чтобы понравившаяся схема оказалась достаточно простой для повторения.

Варианты схем

Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В

Среди популярных моделей промышленных устройств, которые могут быть взяты за образец, особо выделяются:

• Изделия, построенные на основе приборов марки BT136 600E, схема включения регулировки напряжения которого приводится в Интернете.
• Устройства на симисторах BTA16-600, имеющие более сложную организацию коммутации.

Регулятор мощности с обратной связью

Особенностью первого схемного решения является применение всего одного симистора. Посредством такого регулятора, повторенного в виде самоделки, удается управлять режимами работы бытового паяльника мощностью до 0,09 кВт. Помимо этого, при наличии устройства можно регулировать яркость свечения настольной лампы или скорость вращения электрического вентилятора.

Среди схемных решений, используемых для самостоятельного изготовления регулятора, выделяется изделие на основе сравнительно мощных полупроводниковых приборов BTA16-600. Его характерной особенностью является наличие неоновой лампочки, включенной в выходную цепь. Яркость ее свечения указывает на величину мощности, отдаваемой в нагрузку в данный момент, что очень удобно для работы со многими потребителями.

Пользователю, не имеющему опыта работы с микросхемами, придется воспользоваться комбинированным вариантом. Блок управления берется от более простого изделия на основе BT136-600E, а на выходе используется управляющая схема с неоновой лампой. В ситуации, когда регулятор предназначается для управления осветителем с собственным внутренним пусковым элементом (стартером) – неонку допускается не ставить.

Возможен еще один вариант фирменного устройства для повторения, в котором используются элементы управления MAC 97A6. Эта схема включения подходит для ламп 220Вольт.

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.