Регулятор мощности

Симисторный регулятор мощности: описание, схемы, устройства от REGIN

Регулятор мощности

Регулятор мощности используется для разных целей. Например, для продления срока службы ламп. Они до сих пор повсюду используются, из-за своей цены и доступности. Устройство устанавливается между проводом питания и лампой, напряжение выставляется 70%. Срок службы увеличивается в несколько раз.

Когда в бытовом приборе выходит из строя трансформатор, у которого обмотки с разным напряжением, они не сгорают обе. И с использованием симисторного регулятора мощности поставив половину напряжения, получим живую деталь.

Купили бытовой прибор заграницей, а он рассчитан на работу от напряжения в 110 В? И здесь опять поможет регулятор мощности, выставив половину напряжения. При нагрузке до 250 Вт устройство не оснащается радиатором.

Схема симисторного регулятора мощности

Ещё одни вариант классической схемы, собран на симисторе VS1 (TIC226M), динисторе VD3 (32 В). Конденсатор C1 заряжается с каждой волной напряжения, которое проходит через резисторы R3, R2.

Когда уровень достигает 32 В, конденсатор C1 передаёт накопленный заряд динистору VD3, через резистор R4. Мощность на разъёме X1, зависит от времени работы симистра. Момент включения определяется напряжением на C1.

Чем больше величина сопротивления на резисторе R2, тем дольше он находится в закрытом состоянии. Указанные номиналы обеспечивают регулировку на полном диапазоне мощностей.

Для достижения плавности, используют резистор R2 группы Б. Диоды VD2, VD1 и резистор обеспечивают плавность работы при минимальной мощности. Без такой надстройки, регулировка будет с провалами (яркость лампы увеличится с 0 сразу до 5%). Когда напряжение на C1 не превышает 30 В, а на R2 большое сопротивление, то динистр находится в закрытом положении и мощность равна 0.

Резистор R4, устанавливает ограничение на максимальный ток, проходящий через динистор до 0,1 А. Так увеличивается длительность импульса, необходимого для запуска VS1.

REGIN PULSER

Симисторный регулятор PULSER используется для настройки электрообогревателей (однофазных и двухфазных). Крепится на вертикальную поверхность, подключается последовательно между аппаратом и сетью питания. PULSER оборудован входом для термодатчика и терморегулятора.

Управление осуществляется путём включения и выключения отопительного прибора на пропорциональной основе (30 секунд работает, 30 секунд отключён). Так, экономится электроэнергия, а температура в помещении остаётся на одном уровне.

Распределение нагрузки осуществляется симистром (полупроводниковым прибором). Это обеспечивает дополнительную надёжность, из-за отсутствия механических элементов.

Переключение производится при нулевом напряжение, это мешает образованию электромагнитных помех.

Если в помещении температура быстро меняется, то регулятор начинает работать в специальном режиме, с точкой возврата к исходным параметрам через 6 минут. В ночной период можно выставить специальную температуру. При чрезмерной мощности электрообогревателя, нагрузка разделяется на несколько приборов с управлением от одного регулятора.

Технические характеристики

  • Электросеть — однофазная или двухфазная, 200/415 В, 50-60 Гц.
  • Ток — минимальный — 1 А, максимальный — 16 А.
  • Окружающая среда — не больше 30°C.
  • Влажность — не больше 90%.
  • Защита — IP20.
  • Размеры — 94х150х43 мм.
  • Диапазон — от 0 до 30 °C.
  • Количество термодатчиков — 1.

Устройство соответствует европейским стандартам EN 50081-1.

REGIN PULSER/D

Симисторный регулятор мощности PULSER/D используется для регулировки электрообогревателя.

Модель предназначена для установки на DIN рейки. Максимальная мощность 3,6 кВт (при 230 В), 6,4 кВт (при 400 В). Автоматическое переключение между пропорционально-интегральным и пропорциональным регулированием. На PULSER/D имеется разъём для термодатчика, который размещается в помещении или воздуховоде.

Регулирование температуры осуществляется включением и выключением электрообогревателя через заданные отрезки времени. Чем обеспечивается экономия электроэнергии при поддержании температуры на комфортной отметке. Настройки осуществляется синистром, выполненным без механических элементов, для повышения надёжности. Включение и выключение происходит при нулевом напряжении.

Когда температура в комнате быстро меняется, регулятор переходит в пропорционально-интегральный режим с фиксированным временем и зоной. Переход к штатным настройкам осуществляется через 6 минут. При медленном изменении окружающей температуры используется пропорциональный режим работы. Часовой механизм даёт возможность настройки ночного режима.

Технические характеристики

  • Электросеть — 200/415 В, 50-60 Гц, двухфазная или однофазная.
  • Окружающая среда — не больше 30°C.
  • Ток — минимальный — 1 А, максимальный — 16 А.
  • Влажность — до 90%.
  • Зашита — IP20.
  • Размеры — 115х88х59 мм.
  • Хранить — не ниже -40°C, не выше +50°C.
  • Диапазон регулировки — от 0 до 30°C.

REGIN ТТС

Регулятор для трехфазного электрообогревателя с управлением от термодатчиков. Присутствует функция максимальной и минимальной температуры. Предназначен для установки в шкаф или стенку.

Выпускаются 3 разновидности для сетей 500 В, 400 В, 230 В. Когда напряжение тока больше 25 А, необходимо установить дополнение TT-SLAV.

Общая нагрузка будет распределяться на оба устройства и не превысит 50%.

При постоянном включении и нагрузки в 100% в течение 2 минут, устройство переключается в стандартный режим работы и поддерживает заданную температуру. С постепенным уменьшением мощности по необходимости. Устройство самостоятельно включает и выключает отопительную систему по мере необходимости.

Ведомое устройство TT-MSLAV, определяет нагрузку на TTC и включает или выключает дополнительный обогрев. При загрузке на 90% аппарат повышает мощность на 1 ступень. Аналогичным образом происходит снижение. Для нормальной работы мощность не должна превышать 70% на каждой ступени. Для обеспечения плавности работы, переключение между стадиями происходит с задержкой в 5 минут.

Модели:

  • TTC — симисторный регулятор для трехфазной сети 400 В, 25 А (нагрузка до 16,5 кВт).
  • TTC-NO — симисторный регулятор для трехфазной сети 230 В, 25 А (нагрузка до 9,5 кВт).
  • TTC500 — симисторный регулятор для трехфазной сети 500 В, 25 А (нагрузка до 21 кВт).
  • TTC-SLAV — ведомый блок с одним этапом.
  • TT-MSLAV — ведомый блок с тремя этапами.
  • NS/D — блок настройки температуры в ночной период.

Технические характеристики

  • Электросеть — TTC: 400 В, три фазы, 50-60 Гц. TTC-NO: 230 В, три фазы, 50-60 Гц. TTC500: 500 В, три фазы, 50-60 Гц.
  • Нагрузки — минимальная — 1 А, максимальная — 25 А.
  • Влажность — до 90%.
  • Хранить — не ниже -20°C, не выше +70°C.
  • Зашита — IP20.
  • Размеры — 160х280х120 мм.

Схема подключения

Регулятор подключается к трехфазному обогревателю с симметричной нагрузкой. Фазы питания подсоединяются к клеммам. Заземление крепится винтом. Питание подаётся через реле температуры обогревателя и датчика воздуха.

Если мощность отопительной системы превышает производительность регулятора, то можно задействовать 2 и более устройства. Каждый должен быть подключён к своей нагрузке. К главному подключается термодатчик, а блоки соединяются между собой клеммами.

Дополнительный узел TT-SLAV подсоединяется к передней панели TTC. Маркированные провода крепятся к первой и последней клемме. Для безопасности, электропитание подключается через предохранитель. Суммарная нагрузка не должна превышать 45%, иначе устройство будет неустойчиво работать.

При подключении TT-MSLAV, первая ступень не должна быть больше 70% мощности TTC, а вторая, в 2 раза больше, третья — в 4. Например, при суммарных показателях 85 кВт, на TTC приходится 14 кВт, на первую ступень — 10 кВт, на вторую — 20 кВт, на третью — 40 кВт.

Установка датчика требует чтобы второй переключатель был переведён в позицию «Вкл». Режим максимальной и минимальной температуры работает только при наличии термодатчиков REGIN.

Который устанавливается в воздуховод и передаёт показания по клеммам.

При установке модели TK-K330, положение 0°C соответствует полному повороту переключателя против часовой стрелки, конечное положение — 30°C, среднее — 15°C.

При подключении внешнего сигнала управление к модели TTC, 1-4 переключатели должны стоять в положении «ОТКЛ». Внешний сигнал подключается к 1 и 5 клемме.

Для включения пониженного режима температуры в ночной период необходимо замкнуть реле между 1 и 2 клеммами. Для работы необходим термодатчик REGIN.

Cимисторный регулятор мощности, повсюду применяется в бытовой техники.

В домашнем хозяйстве поможет продлить жизнь лампочки накаливания, реанимирует вышедший из строя трансформатор, урежет напряжение для техники, рассчитанной на 110 В.

Схема регулятора довольно проста и при наличии деталей, не составит проблем собрать самостоятельно. А если нет желания и возможности купите готовое решение, которых множество на рынке.

Источник: https://elektro.guru/dlya-proizvodstva/osobennosti-simistornogo-regulyatora-moschnosti.html

Обзор регуляторов для паяльника

Паяльник – это специальное устройство, которое предназначается для пайки металлических элементов различного размера и сложности.

Для того чтобы изменить уровень напряжения на нагревательном элементе паяльника, необходимо использовать специальный регулятор мощности.

За счет плавного изменения мощности можно добиться плавного понижения и повышения температуры на жале паяльника. Читайте советы как выбрать паяльник для микросхем и прочее оборудование.

Паяльник с регулятором мощности на фото

Как работают?

Принцип работы регулятора для паяльника сводится к тому, что при помощи отдельного небольшого устройства, которое подведено к проводу паяльника можно осуществлять регулировку таких технических показателей, как температура, напряжение и мощность.

Изменять количественные технические характеристики можно с помощью резисторов. То есть получается, что при повороте ручки на регуляторе будет изменяться либо температура, либо напряжение устройства.

На сегодняшний день существуют следующие варианты регуляторов, которые используются для паяльника:

  • На симисторе – устройство может функционировать только за счет симистра;
  • Симисторный регулятор мощности для паяльника на фото

  • Симисторный вариант технического регулятора позволяет вести контроль за количественной подачей на прибор мощности или напряжения;
  • Тиристорный – в «центре» устройства находится тиристор;
  • Повышающий применяют для того, чтобы качественно увеличить мощность, подаваемую на устройство;
  • На снимке представлен повышающий регулятор мощности для паяльника

  • С индикацией – весьма комфортный вариант. При помощи индикатора можно легко распознать в каком «положении» находится устройство.
  • Регулятор мощности низковольтного паяльника применяют для паяльников с показателем напряжения в 12 -36В.
  • Беспомеховый – главный плюс такого устройства – это длительный период эксплуатации.
  • Беспомеховый регулятор мощности для паяльника на снимке

  • С гальванической развязкой – работает на протяжении длительного промежутка времени, может использоваться для любых видов паяльников.

Еще можно самостоятельно собрать регулятор мощности паяльника с керамическим жалом. Главное, о чем нужно помнить – это о соблюдении правил сборки электрической схемы. Смотрите руководство как правильно паять паяльником здесь: http://howelektrik.ru/elektrooborudovanie/instrumenty/payalniki/rukovodstvo-kak-pravilno-payat-payalnikom.html.

Температуры

Если говорить о каком-то конкретном типе регуляторов, то стоит уделить внимание регуляторам, отвечающим за показатель температуры:

  • В принципиальной схеме тиристорного в основе лежит тиристор;
  • Тиристорный регулятор температуры для паяльника на снимке

  • паяльник 36 в регулятор на тиристоре – предназначается для регуляторов с показателем напряженности в 36 В;
  • Подключение устройства выполняется непосредственно к корпусу жала паяльника;
  • С индикатором мощности – суть его работы сводится к тому, что при изменении мощностного показателя меняется и температура устройства;
  • Цифровой регулятор температуры для паяльника – отличается тем, что устройство оборудовано специальным цифровым регулятором;
  • На фотографии изображен цифровой регулятор температуры для паяльника

  • Низковольтного паяльника – предназначается для паяльников с низким показателем напряжения.
  • На симисторе – данный тип устройства отличается отличными техническими характеристиками и имеет высокие показатели качества.
Читайте также:  Electronics workbench

На фото регулятор температуры паяльника на симисторе

Для низковольтных паяльников

Если был приобретен профессиональный паяльник, то наверняка, он будет обладать пониженными мощностными характеристиками. Впрочем, и для таких устройств нужны регуляторы:

  • регулятор для паяльника 12 вольт – используют для устройств с рабочей мощностью в 12В.
  • регулятор для паяльника на 36 вольт – предназначается для паяльника с напряжением в 36В.
  • регулятор для паяльника на микроконтроллере – что касается этого регулятора то контролирующий элемент должен обладать повышенной чувствительностью.

Регулятор для низковольтных паяльников на снимке

Для разных видов паяльников

При использовании разных видов паяльников и паяльных установок нужно делать акцент на тип используемых регуляторов, без них вести контроль за техническими показателями паяльника будет очень тяжело. Существуют такие элементы:

  • На ку202н – высококачественное устройство с повышенными техническими характеристиками;
  • Самодельный регулятор для паяльника на ку202н

  • pic16f628a – отличается повышенным уровнем чувствительности. Ознакомиться с обзором инфракрасных обогревателей с терморегулятором для дачи можно здесь.
  • ку 208 – применяется симистр. Механизм простой, но все же при монтаже требует от пользователя аккуратности;
  • На тиратроне МТХ 90 – технические устройства, сделанные на тиратроне МТХ90 отличают высоким стандартам европейского качества.
  • Регулятор мощности и паяльника на тиратроне МТХ 90

  • чтобы собрать регулятор для паяльника необходимо использовать схему регулятора для паяльника irf3205. Она проста в сборке, но требует внимательности при тестировании.
  • zd 708 – данная модель является весьма популярной среди населения России.

Паяльник с регулятором температуры zd 708 на фото

Схемы

В зависимости от типа регулятора и от устройства к которому он будет относиться будет зависеть схема его сборки. Так, на данный момент существуют такие схему регулирующих механизмов:

  • В данном случае идет акцент на регулировку показателя температуры;
  • Схема регулятора температуры для паяльника на рисунке
  • простой вариант является максимально упрощенным и отличается простотой сборки;
  • На рисунке изображена схема простого регулятора мощности паяльника

  • радиокот – схемы регулирующих элементов данного типа позволяют создать устройство, отвечающее требованиям паяльника;
  • Регулятор мощности паяльника РадиоКот на схеме

  • регулятор низковольтный направлен на контроль за напряжением, которое подается на устройство;
  • Схема низковольтного регулятора для паяльника на рисунке

  • Для паяльника на 36 вольт – в такой схеме используется транзистор, который будет служить преобразователем сетевого напряжения.

Схема регулятора для паяльника на 36 вольт

Выполнить сборку регулятора температуры и мощности можно собственными руками, для этого требуется следовать пошаговой инструкции. Читайте что такое гофра для кабеля и проводов и как выбрать на этой странице.

  • Шаг №1. Необходимо придерживаться принципиальной схемы сборки устройства.
  • Шаг №2 Следует подготовить тристор VS1, VT1 и VT2 транзисторы, стабилизатор параметрический, резисторы и сабилитрон.
  • Процесс сборки регулятора мощности для паяльника

  • Шаг №3 Все составляющие необходимо собрать воедино и «спрятать» в пластиковый корпус.
  • Шаг №4 При подключении преобразователи к сети необходимо быть максимально внимательными. Даже незначительная ошибка может вызвать проблемы с диодом и тиристором.

Регулятор мощности паяльника в разобранном виде

В том случае, если собственного опыта не достаточно для сборки регулятора для паяльника, необходимо воспользоваться видео инструкцией, которая представлена ниже:

Приобрести паяльник с регулятором можно по цене от 900 рублей. Стоимость устройства зависит от качества изделия и от его технических характеристик.

Где купить паяльник с регулировкой температуры и мощности?

В Москве:

  1. Торговая компания г. Москва, ул. Электродная, д. 10 Контактный телефон:8 (495) 672-70-20;
  2. Торговая компания ЧипРезистер г. Москва, ул. Большая Черемушкинская д.25, стр. 97 Контактный телефон: +7 (499) 755-5078;
  3. Читайте про устройство и принцип работы электродвигателя.

  4. ООО «Электронщик» Бизнес-парк «Дербеневский», строение 1, подъезд 28, офис 201 Контактный телефон: +7 (495) 741-65-71.

В Санкт-Петербурге:

  1. Автоинструмент «АИСТ» г.Санкт-Петербург ул. Рашетова, д 6 Контактный телефон: 8 812 407-22-54;
  2. Торговая копания «Соnrad» г.Санкт-Петербург Парголовская ул., д. 3 (ст. метро «Лесная») Контактный телефон: +7 (812) 309 36 18,+7 (812) 591 74 40;
  3. Торговая компания Протех, г.Санкт-Петербург Маршала Говорова д.35, корпус 5, литера Ж, 4 этаж, офис 421 Контактный телефон: +7 (812) 643-23-55.

Видео

Смотрите подробный видео-ролик о том, что такое регулятор для паяльника:

Очень важно помнить о том, что предпочтение лучше отдавать регуляторам, которые были собраны на заводе. Ведь при работе с электричеством нужно помнить в первую очередь о безопасности, а устройство кустарного происхождения имеет низкий уровень надежности.

Ноя 24, 2015Татьяна Сумо

Источник: http://howelektrik.ru/elektrooborudovanie/instrumenty/payalniki/obzor-regulyatorov-dlya-payalnika.html

Дискретный регулятор мощности

   На сегодняшний день существует достаточно много простых и не очень схем регуляторов мощности. Каждая приципиальная схема имеет свои преимущества и недостатки. Рассматриваемая сегодня выбрана мной не случайно. Итак, попал ко мне советский электрокамин (обогреватель) Мрия. Состояние его можно оценить по фото.


Рисунок 1 – общий первоначальный вид

   Справа на верхней пластмассовой крышке имелось отверстие под ручку встроенного регулятора мощности, которого там не оказалось. По счастливой случайности мне через некоторое время попался рабочий экземпляр такого же камина.

В качестве регулятора там оказалась на первый взгляд довольно сложная схема на двух тиристорах и множеством очень мощных резисторов.

Её повторение не имело смысла, хотя у меня и есть доступ к практически любым советским радиодеталям, так как это обошлось бы в разы дороже, чем тот вариант, который изготовлен сейчас.

   Для начала камин был подключён к сети напрямую, ток потребления оказался 5,6 А, что соответствует паспортной мощности камина 1,25 кВт. Но зачем тратить столько энергии, тем более что она не дешёвая, и не всегда нужно включать обогреватель на полную мощность. Поэтому было принято решение приступить к поискам мощного регулятора мощности. У себя в загашниках нашёл уже готовую схему от китайского пылесоса, на симисторе ВТА12-600. Симистор, с его номинальным током 12 А, отлично мне подходил. Этот регулятор являлся фазовым, т.е. такой тип регуляторов пропускает не всю полуволну сетевого синусоидального напряжения, а только её часть, тем самым ограничивая мощность, подводимую к нагрузке. Регулировка осуществляется открытием симистора при нужном фазовом угле?


Рисунок 2 – а) обычная форма сетевого напряжения; б) напряжение, поданное через регулятор

   Преимущества фазового регулятора:

– простота изготовления- дешевизна- лёгкая управляемость

   Недостатки:

– при простой схеме нормальная работа наблюдается только с нагрузками типа ламп накаливания- при мощной активной нагрузке появляется неприятный гул (дребезг), который может возникать как в самом симисторе, так и на нагрузке (нагревательная спираль)- создаёт множество радиопомех- загрязняет электросеть   В итоге, протестировав схему регулятора из пылесоса, выявлено дребезжание спирали электрокамина. 


Рисунок 3 – Вид внутри камина

   Спираль имеет вид намотанной проволоки (материал определить не могу) на двух планках, залитой для фиксации на ребрах планок каким-то термостойким затвердителем. Возможно, дребезг мог вызвать его разрушение.

Были предприняты попытки включить дроссель последовательно с нагрузкой, зашунтировать симистор RC-цепочкой (что является частичным спасением от помех). Но ни одна их этих мер не дала полного избавления от шума.

   Было принято решение использовать другой тип регулятора – дискретный. Такие регуляторы открывают симистор на период целой полуволны напряжения, но количество пропущенных полуволн ограничивается. Например, на рисунке 3 сплошная часть графика – прошедшие сквозь симистор полуволны, пунктиром – не прошедшие, то есть в это время симистор был закрыт.


Рисунок 4 – Принцип дискретного регулирования

   Преимущества дискретных регуляторов:

– меньший нагрев симистора- отсутствие звуковых эффектов даже при достаточно мощной нагрузке- отсутствие радиопомех- отсутствие загрязнения электросети

   Недостатки:

– возможны скачки напряжения (при 220В на 4-6 В при нагрузке 1.25 кВт), что может быть заметно на лампах накаливания. На остальной домашней технике этот эффект не заметен.   Выявленный недостаток проявляется тем заметнее, чем на меньший предел регулировки установлен регулятор. На максимуме нагрузки скачков совершенно нету. Как возможное решение данной проблемы возможно использование стабилизатора напряжения для ламп накаливания. На просторах интернета была найдена следующая схема, которая привлекала своей простотой и удобством управления.


Рисунок 5 – Принципиальная схема дискретного регулятора

   При первом включении на индикаторе светится 0. Включение и отключение происходит одновременным нажатием и удержанием двух кнопок. Регулировка больше/меньше – каждой кнопкой по отдельности. Если не нажимать ни одну из кнопок, то после последнего нажатия через 2 часа регулятор отключится сам, индикатор будет моргать на ступени последнего рабочего уровня нагрузки. При отключении от сети запоминается последний уровень, который будет установлен при следующем включении. Регулировка происходит от 0 до 9 и далее от А до F. То есть всего 16 ступеней регулировки.

   При изготовлении платы первый раз применил ЛУТ, и не правильно отзеркалил при распечатке, поэтому контроллер перевёрнут вверх-ногамиИндикатор тоже не совпал, поэтому припаял его проводками. Когда рисовал плату, по ошибке разместил стабилитрон после диода, пришлось его впаять на другой стороне платы.



Рисунок 6,7 – Готовая плата регулятора

   На рисунке указан симистор ВТ136, но мой ВТА12 прекрасно работает с указанными номанилами деталей. Радиатор возможно великоват, можно было поставить и по меньше, но другого у меня не оказалось.

При первом включении у меня на индикаторе моргал 0, на нажатие кнопок не было реакции. Проблема решилась установкой конденсатора по питанию на 1000 мкФ, вместо 220. Так же изготовил ножки для камина.

В итоге имеем следующую конструкцию.


Рисунок 8 – Конечный результат

   В течении недели использования никаких проблем в работе не выявлено. Схема, прошивка, печатная плата в архиве. Специально для сайта radioskot.ru. Anton meytosik@gmail.com

   Форум по РМ

Читайте также:  Инструмент электрика

Источник: http://radioskot.ru/publ/bp/diskretnyj_reguljator_moshhnosti/7-1-0-661

Регулятор мощности на микроконтроллере

Бытовые электроприборы в наших домах подключаются к одной из фаз трехфазного переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Часто бывает необходимо регулировать мощность и напряжение на входе.

Простейший регулятор мощности можно сделать на трансформаторе.

Способы регулирования мощности

Соотношение напряжения на входе и выходе определяется числом витков в первичной и вторичной обмотках. Сделав много отводов на вторичной обмотке, можно осуществить ступенчатое регулирование. По такой схеме работают релейные стабилизаторы напряжения.

Плюсов у такой схемы немало. В первую очередь, это ее простота. А также высокий КПД трансформатора, гальваническая развязка входа и выхода, чисто синусоидальная форма выходного тока.

Однако, на частоте сети 50 Гц мощные трансформаторы становятся тяжелыми и громоздкими, невозможно плавно регулировать мощность, определенные проблемы возникают при коммутации обмоток.

Другой способ регулирования мощности называется методом фазового регулирования. При этом способе нагрузка подключается к источнику через электронный ключ.

Ключ прерывает цепь питания на определенную долю периода синусоиды переменного тока. Меняя время закрытого состояния ключа, можно регулировать величину мощности, передаваемой в нагрузку и действующее значение напряжения на выходе.

Принцип работы тиристорного ключа

Для работы в режиме фазного регулирования надо открыть ключ с некоторой задержкой относительно начала полупериода и оставить его в открытом состоянии до конца полуволны, когда ток будет переходить через 0.

Для этой цели как нельзя лучше подходят приборы из семейства тиристоров.

Тиристор очень похож на биполярный транзистор. У него тоже три электрода: анод, катод и база. Он также управляется базовым током. Но в отличие от биполярного транзистора, тиристор сохраняет открытое состояние и после снятия управляющего сигнала до того момента, пока ток через него не снизится практически до нуля. Это и нужно для реализации схемы фазового регулирования.

Симистор как симметричный тиристор

Тиристор — прибор с тремя p-n переходами. Структура тиристора имеет вид p-n-p-n или n-p-n-p. То есть, как и транзисторы, тиристоры бывают прямой и обратной проводимости. Тиристорный ключ проводит ток в одном направлении в зависимости от своего типа.

Если соединить два тиристора с разными типами проводимости параллельно, объединив управляющие входы, мы получим симметричный тиристор — симистор. Он работает точно так же, как и тиристор, но пропускает ток в обоих направлениях.

В качестве примера можно взять отечественный симистор КУ208Г.

Характеристики симистора:

  • Максимальное напряжение — 400 В;
  • Максимальный ток в открытом состоянии (импульсный) — 10 А;
  • Напряжение на открытом ключе — 2 В;
  • Максимальный ток отпирания не более — 160 мА;
  • Предельная скорость нарастания напряжения — 10 В/мкс;
  • Максимальная рабочая частота — 400 Гц.

Динистор как симистор без управляющего входа

Симистор без управляющего входа называется динистором. Характеристика динистора приведена на рисунке ниже.

Из нее следует, что динистор работает наподобие разрядника. Когда напряжение между его катодом и анодом превышает определенную величину, он переходит в открытое состояние и начинает проводить ток. Динистор удобно использовать для управления тиристорными ключами.

Простейшая схема симисторного регулятора

Рассмотрим самую простую схему симисторного регулятора напряжения.

В этой схеме всего пять элементов, но она вполне работоспособна. Время заряда емкости регулируется переменным резистором.

Когда напряжение на конденсаторе достигнет уровня примерно 30 В, динистор начинает проводить ток и открывает симистор, который остается в открытом состоянии до конца полупериода, когда ток начнет переходить через 0. Затем цикл повторяется уже с другой полярностью.

Это универсальная схема. Она может применяться для самых разных нагрузок. Для управления индуктивными нагрузками, такими как двигатель пылесоса, необходимо защитить симистор от бросков напряжения при выключении варистором и RC-цепочкой, присоединенными параллельно симистору.

Использование микросхемы К1182 ПМ1

Для построения тиристорных и симисторных регуляторов выпускается специальная микросхема К1182 ПМ1. На кристалле микросхемы реализована почти законченная схема фазового регулятора мощности.

Два тиристора включены параллельно и навстречу друг другу. Их управляющие входы подключены чрез развязывающие диоды к выходу блока управления. Встроенный диодный мост вырабатывает напряжение питания для блока управления.

На выводы AC1 и AC2 подается напряжение 220 В. К выводам UST1+ и UST2+ подключаются конденсаторы, формирующие задержку включения тиристоров. К выводам С+ и C- подключается элемент управления — переменный резистор или RС цепочка.

Ниже приведены рекомендованные производителем схемы включения маломощных нагрузок непосредственно к микросхеме.

При необходимости подключения мощных нагрузок используются внешние тиристоры или симисторы.

Вариант с двумя тиристорами.

Вариант с симистором.

Микросхема выпускается в трех типах корпусов:

  • 16 выводной Power DIP-(12+4);
  • 8 выводной DIP-8;
  • 8 выводной планарный SO-8.

Собрать симисторный регулятор мощности своими руками может любой радиолюбитель.

В последнее время стало модным использовать для управления самыми разными устройствами микроконтроллеры. Микроконтроллеры, представляющие собой микрокомпьютер на кристалле, обвешанный к тому же и встроенными таймерами, АЦП, ЦАП и тому подобными устройствами, представляют разработчикам практически неограниченные возможности.

Вариант реализации симисторного регулятора мощности на микроконтроллере ATmega 8 приведен ниже.

Особенностью схемы является использование оптоэлектронных микросхем для гальванической развязки схемы управления и силовых цепей. Микроконтроллер имеет собственное питание, условно обозначенное на схеме батарейкой.

Диодный мост служит двуполупериодным выпрямителем, к выходу которого через оптопару подключен вход контроллера. На этом входе контроллера формируется сигнал в начале каждого полупериода сетевой частоты.

Мощный тиристор подключается к выходу контроллера через оптический элемент — оптосимистор.

Кнопками подаются сигналы на увеличение или уменьшение мощности. Оптические элементы обеспечивают необходимый уровень изоляции цепей управления от высоковольтной части схемы. Интеллект микроконтроллера позволяет строить и более сложные схемы, например, схему трехфазного регулятора мощности.

Источник: https://instrument.guru/osnastka/regulyator-moshhnosti-na-mikrokontrollere.html

Для чего необходимы и как собрать симисторные регуляторы мощности?

Что это такое? Под данным термином понимается оборудование, которое предназначено для регуляции мощности потребителей, подключенных к сети. В основе лежит симистор, являющийся прибором-полупроводником со сложной пятислойной структурой, одна из разновидностей тиристора, используемая для максимально быстрого изменения параметров и свойств электрического тока внутри сети.

Главное отличие симистора заключается в особенностях силовых выводов данного прибора, которые одновременно являются катодами и анодами, в то время как у тиристоров они строго разделены.

Различия в силовых выводах прибора принципиальны только в процессе включения, когда по отношению к главному электроду они являются условным анодом и условным катодом.

Назначение и устройство

Как уже упоминалось, регуляторы мощности, созданные на основе симисторов, в первую очередь предназначены для изменения параметров функционирования оборудования, подключенного к электросети.

Учитывая этот факт, подобные устройства могут выполнять следующие основные функции:

  1. Изменение яркости свечения ламп для регуляции степени освещения в помещениях.
  2. Контроль за работой отопительных приборов, осуществление изменения параметров нагрева их рабочей поверхности.
  3. Регулирование параметров работы вентиляционного оборудования в жилых или служебных помещениях.
  4. Регулировка мощности работы иного оборудования с возможностью изменения параметров функционирования от 0 (отключение) до 100 (максимальная мощность).
  5. Определение аварийных параметров для определенного оборудования, подключенного в сеть.
  6. Снижение количества потребляемой энергии.
  7. На основе данных приборов создаются диммеры – особая модификация выключателей света, отвечающая за его яркость.

Все подобные регуляторы мощности, изготовленные на основе симисторов, имеют специфическое устройство, которое описано ниже:

  1. В структуру входит 3 выводных электрода, один из них является главным управляющим элементом. Главный электрод имеет общепринятое обозначение G, а остальные элементы обладают маркировкой Т1 и Т2 либо А1 и А2.
  2. Количество слоев полупроводников всегда равняется 5, такая структура прибора позволяет ему пропускать электрический ток во всех направлениях. В целом, эта система напоминает устройство транзисторов p-n-p образца, но отличие заключается в увеличение количества областей, которым свойственна n-проводимость. При этом, 2 области, расположенные непосредственно около анода и катода, образуют четвертый полупроводниковый слой и отвечают за его функционирование. 5 слой образуется за счет n-проводниковой области, расположенной возле главного электрода.
  3. В корпусе самого симистора находится одновременно 2 различных полупроводника, что отличает его от предшественника – тиристора.

Принцип работы

фазовое управление симистором

В ходе работе и выполнения своих функций, все без исключения симисторные регуляторы мощности пользуются принципом фазового управления. Их функционирование осуществляется благодаря изменениям периода вхождения симистора в рабочий режим относительно прохождения напряжения внутри электросети через ноль.

Это служит причиной возникновения отрицательных или положительных полуволн, то есть фактически меняет форму питающего напряжения.

Более подробно данный процесс можно описать следующим образом:

  1. Начинает функционировать положительный полупериод, в это время симистор в структуре регулятора мощности остается закрытым.
  2. Напряжение внутри сети постепенно увеличивается, параллельно конденсатор начинает свою подзарядку через делители.
  3. Сдвиг по фазе вызывает отставание напряжение на конденсаторе от общесетевого показателя, несмотря на тот факт, что первый параметр постоянно наращивается.
  4. Величина отставания напряжения напрямую зависит только от общего сопротивления задействованных резисторов и емкости конденсатора.
  5. Конденсатор продолжает заряжаться до той степени, пока показатель его напряжения не дойдет до таких параметров, при которых возможен проход через динистор.
  6. После того, как напряжение на конденсаторе достигает примерно 32 В, необходимый параметр достигнут и динистор открывается, сразу после этого происходит и открытие синистора.
  7. После открытия динистора и синистора, благодаря оказываемой нагрузке, начинается движение электрического тока. Его величина зависит от общего сопротивления синистора, находящегося в открытом состоянии, и объемов оказываемой нагрузки.
  8. Синистор сохраняет открытое состояние до момента завершения полупериода.
  9. Резистор в это время устанавливает напряжение, при котором возможно одновременное открытие динистора и синистора. Иными словами, резистор фактически начинает осуществлять процесс регулирования параметров мощности.
  10. В периоды, когда действует проходящая отрицательная полуволна, схема функционирует по точно таким же принципам, как и в положительный полупериод.

Таким образом, описывается принцип работы, по которому осуществляется функционирование обычного симисторного регулятора мощности.

Более сложные современные устройства, являющиеся модификацией стандартных устройств, и работающие при более высоких параметрах, зачастую обладают расширенной схемой и более трудным принципом действия.

Сборка своими руками

схема

Многие люди, хотя бы немного разбирающиеся в электронике, могут самостоятельно собрать симисторный регулятор мощности. Главным условием является наличие в схеме самого симистора и реализация его принципа действия, который был описан выше.

Читайте также:  Синтезатор частоты диапазона укв

Первоначально, необходимо сделать следующие приготовления:

  • свободная плата;
  • 6 резисторов, которые в дальнейшем будут иметь обозначения R1, R2, R3, R4, R5 и R;
  • индукционная катушка;
  • 4 конденсатора, будут обозначены как C1, C2, C3 и C;
  • 1 симистор;
  • 3 динистора, будут обозначены как VD1, VD2 и VD;

После того, как все приготовления сделаны, можно приступать к самому процессу изготовления симисторного регулятора мощности:

  1. На приготовленной плате со специальными штырьками ставятся перемычки, которые помогают организовать проволочный шлейф в верхнем ряду.
  2. После осуществления этого действия, в самом нижнем ряду создается такой же второй шлейф.
  3. К обоим шлейфам необходимо припаять конденсатор C1, а к концу верхнего шлейфа еще подсоединить резистор R1 с сопротивлением 1 Вт.
  4. К нижнему шлейфу необходимо последовательно подключить динистор VD2, конденсаторы C2 и C3, симистор VS1, резистор R
  5. От VD2 идет подключение к динистору VD
  6. От динистора VD1 проводится дополнительный шлейф, к которому подсоединяется сопротивление регулирующих резисторов R1, R2, R4 и R
  7. Теперь необходимо перейти к верхнему шлейфу, к которому подключается резистор R
  8. Последовательно туда же подключается и индукционная катушка.
  9. От индукционной катушки идет подключение к симистору и конденсатору C4, а от него к резистору R
  10. Динистор VD3 подсоединяется к управляющему электроду симистора VS
  11. Необходимо закольцевать конденсатор C3, резисторы R3, R4 и R5, после чего получившуюся связку подключить к динистору VD
  12. Точно также закольцовывается конденсатор C2, резисторы R2 и R3 и подключаются к тому же динистору VD

На этом, сбор симисторного регулятора мощности завершен, описание данной схемы является полностью рабочим и, если все было сделано в соответствии с ним, то должно получиться работоспособное устройство, в котором за регуляцию мощности ламп будет отвечать резистор с сопротивлением 1 Вт – R5.

Обзор моделей

Ниже будут рассмотрены различные модели современных симисторных регуляторов мощности, которые представлены на рынке:

Регулятор мощности РМ 2

Эту модель одинаково успешно можно использовать как в домашних условиях, так и на производстве. Основное предназначение заключается в изменении показателей мощности при функционировании отопительных приборов и источников освещения.

Отличительной чертой регулятора РМ 2 является низкий уровень зависимости от сетевого напряжения, устройство способно поддерживать стабильное напряжение на выходе вплоть до 1 В. Это положительно влияет на сам процесс изменения мощности, поскольку позволяет избежать резких перепадов и температурного перегрева оборудования.

Цена на такой прибор составляет около 1500 рублей.

Регулятор мощности РМ 2 16 А

Данный прибор был разработан специально для быстрого подключения и использования на промышленных и производственных предприятиях. Основные задачи регулятора заключаются в коррекции уровня освещения на объектах, изменении степени обогрева напольных покрытий, а также управлении скоростью вращения ряда двигателей коллекторного либо синхронного типа.

РМ 2 16 А может функционировать при входном напряжении, достигающим 400 В, также, как и РМ 2 способен поддерживать заданное стабильное напряжение до 1 В вне зависимости от колебаний этого параметра в электросети.

Средняя цена на данную модель составляет 2500 рублей.

Регулятор мощности РНЭ-1

Прибор предназначен для использования в быту и позволяет плавно осуществлять изменение напряжения в сети при помощи силового симистора, это дает возможность регулировать яркость ламп, мощность обогревателей и иного оборудования, которое способно по своим параметрам переносить изменение синусоидальной формы поступающего электрического тока.

Обладает защитой, которая представляет собой плавкий термический предохранитель. Функционирует данная модель при напряжении до 220 В.

цена на РНЭ-1 варьируется в рамках 1200-1400 рублей.

Регулятор мощности NF

Представляет собой не только полноценный прибор, но и своеобразный конструктор, который необходимо самостоятельно доработать перед началом использования. В комплектацию входит плата, схема и все необходимое для сбора симисторного регулятора мощности.

Готовый прибор можно задействовать в быту, как многофункциональное устройство, что обуславливается обширным диапазоном регулировки параметров.

Цена составляет около 1000-1200 рублей.

Источник: http://slarkenergy.ru/oborudovanie/avtomat/simistornye-regulyatory.html

Цифровой высокоточный регулятор мощности РМ-2

Цифровой высокоточный регулятор мощности РМ-2 с функцией разгона предназначен для поддержания заданного высокостабильного (среднеквадратичного) значения напряжения переменного тока 220 В с частотой 50 Гц.

Прибор применяется в различных технологических процессах на производстве и в быту: для регулирования мощности осветительных и электронагревательных приборов, трубчатых электронагревателей, в системах обогрева «тёплый пол», регулировки оборотов коллекторных двигателей переменного тока и приводов различного оборудования.

Также, используется совместно с четырехканальным терморегулятором ИРТ-4К для создания своими руками ректификационной колоны или продвинутого самогонного аппарата с полностью автоматизированным процессом работы.

Назначение

Регулятор мощности РМ-2 AKIP-DON – это высокоточный цифровой прибор для поддержания на заданном уровне среднеквадратичного значения напряжения, которое подается на интересующее нас устройство или оборудование.

Вследствие того, что установленная величина питания, которая подается к нагрузке с помощью регулятора мощности РМ-2, остается неизменной, неизменными остаются и потребление электроэнергии, и выходные характеристики работы (например – температура нагрева, скорость вращения).

Применяется в различных сферах для автоматизации процессов на производстве и в бытовых целях. С помощью РМ-2 можно обеспечить постоянные параметры потребляемой мощности для управления и поддержания заданной температуры или уровня освещения, управлять и регулировать частоту вращения большинства коллекторных электродвигателей и приводов.

Краткие технические характеристики регулятора мощности РМ-2 AKIP-DON

  • Рабочий диапазон напряжений – 40 – 400 В
  • Программируемое напряжение на выходе – 35 – 255 В
  • Стабильность Uвых – ± 1 В
  • Функция разгона (обход регулировки) – есть
  • Максимальный ток управления симистором, не более – 1 А
  • Монтаж на DIN-рейку, ширина 53 мм – 3 модуля

Описание и принцип работы регулятора мощности РМ-2

Электронный регулятор мощности РМ-2 AKIP-DON – это устройство, которое управляет полупроводниковым элементом (в нашем случае симистором), в соответствии с заданным пользователем значением напряжения для обеспечения постоянно одинаковой мощности работы нагрузки. С помощью регулятора мощности РМ-2, возможно регулировать и поддерживать на одном уровне яркость освещения, нагрев ТЭН ов, обогревателей, дистилляторов, ректификационных колонн, работу асинхронных электродвигателей.

Принцип работы регулятора мощности РМ 2 состоит в том, что он подает управляющие импульсы на силовой элемент (симистор), и таким образом, то открывая, то закрывая его, удерживает на выходе высокоточное и стабильное среднеквадратичное значение заданного напряжения. Полученная форма питания подходит не для всех потребителей, но для их большинства.

Можно применять для всех активных нагрузок и для некоторых реактивных. Применение для реактивных нагрузок определяется степенью искажения синусоидальной формы напряжения (зависит от разницы Uвх сети и Uвых заданного, больше разница – больше искажения) и ее воздействием на конкретный прибор с емкостной или индуктивной составляющей.

Определяется паспортными данными или методом испытания.

Надо понимать, что данная схема не является стабилизатором напряжения и не может выдать величины, более тех, что поступают на ее вход.

Для примера: нельзя получить стабильные 210 вольт, если у нас на входе 180-200. Т.е. прибор может стабильно поддерживать установленное значение, например 220В, если колебания в сети Uвх ≥ 220 В.

Или Uвых = 180В, если Uвх ≥ 180 В. Может уменьшить, но не может увеличить.

Методика правильного расчета мощности ТЭНа и напряжения для получения нужных показателей нагрева, приведена в описании его полного аналога, но в уменьшенном варианте корпуса ( с 3-х до 2-ух модулей) для экономии места в РЩ – модель РМ-2-mini. Там же есть готовая таблица расчетных значений для основных номиналов ТЭНов.

Схема подключения регулятора мощности РМ-2

Схема подключения нагрузки с использованием регулятора мощности РМ-2 и внешнего силового коммутирующего элемента приведена ниже. Также справа приведен перечень возможных к применению силовых полупроводников.

При выборе симистора, для надежной работы, его мощность надо брать с запасом не менее 30% от планируемой мощности нагрузки и размещать на радиаторе охлаждения с соответствующей теплоотдачей. Также, его коммутируемое напряжение должно быть не менее чем в 2 раза больше, чем предполагаемое входное.

Если мощность планируемой нагрузки (например нагревателя) не превышает 3 кВт и у Вас нет желания самому собирать силовую часть устройства для точного поддержания заданного напряжения и мощности – предлагаем рассмотреть полностью готовый к использованию вариант аналогичного прибора – высокоточный цифровой регулятор мощности РМ-2-16А, который конструктивно уже оснащен встроенным силовым полупроводниковым элементом и системой активного принудительного охлаждения.

Также, на нашем сайте в линейке есть более мощная заводская модель этого же производителя, для быстрого монтажа с независимой конструкцией и без применения дополнительного оборудования, с максимальной нагрузкой до 7 кВт – регулятор мощности РМ-2-32А.

Настройка регулятора мощности РМ-2

На индикаторе прибора в цифровом виде отображается или напряжение на входе прибора или на его выходе, в зависимости от установленных настроек. Через 4 секунды после включения, подается сигнал управления на включение нагрузки. После этого, с помощью кнопок «В+» и «П-», производится настройка регулятора мощности РМ-2. Для этого используем следующую последовательность:

«В+» – нажимая входим в режим настройки, выбираем на индикаторе:

  • «УН» – установка Uвых
  • «ПВ» – показания вольтметра – Uвх или Uвых
  • «П-» – выбираем одно из двух – «УН» или «ПВ»

    При выборе «УН» – в младшем разряде появляется точка. После этого, кнопками «+» и «-», производим настройку, отпускаем и через 5 секунд происходит включение. После окончания настройки все параметры хранятся в энергонезависимой памяти. При выборе «ПВ» – нажимая «П-», изменяем показания вольтметра для отображения либо входящего, либо исходящего U-ния.

    Аварийная индикация регулятора мощности РМ-2 AKIP-DON

    Если прибор не может выдать нужное нам напряжение на выходе по причине его низкого значения на входе – цифровой индикатор будет мигать и отображать входящее U-ние. Тоже самое произойдет, если выйдет из строя внешний силовой элемент, что позволит вовремя выявить поломку и произвести его замену.

    Достоинства и недостатки

    Достоинства:

  • надежность и качество
  • цифровая индикация напряжения на входе и выходе
  • высокая точность среднеквадратичного значения Uвых
  • можно управлять как малыми так и очень мощными нагрузками
  • есть возможность калибровки вольтметра
  • простое меню
  • аварийная сигнализация
  • Недостатки:

  • подходит не для всех реактивных нагрузок
  • Гарантия: 24 мес.

    Источник: http://phantom-stab.ru/catalog/reg-moshnosti/rm-2

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector