Регулятор напряжения на симисторе схема: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

Схемы бытовых регуляторов, самодельные устройства (Страница 2)

Схема регулятора мощности лампы накаливания и тена (КР1182ПМ1, КУ208Б)

Микросхема КР1182ПМ1 предназначена для построения схемы регулятора яркости лампы освещения, она довольно широко известна радиолюбителям. Её схема включения довольно проста и показана на рисунке 1. Переменный резистор R1 служит органом регулировки яркости. Чем меньше его сопротивление, тем меньше …

1 3737 2

Регулятор мощности для нагрузки на 12В с ШИМ на 10 ступеней

Схема устройства, позволяющего регулировать мощность нагрузки, питающейся от автомобильного аккумулятора, в пределах от 10% до 100%. Регулировка осуществляется десятью ступенями с помощью переключателя. Данный регулятор можно использовать для регулировки яркости света самодельного прожектора …

0 1840 0

Управление электромотором с плавной регулировкой (К561ЛА7, IRF7309)

С помощью этой схемы можно регулировать скорость вращения вала электродвигателя, а также изменять направление его вращения.

Регулировкаосуществляется переменным резистором. В одном крайнем положении которого двигатель вращается в одну сторону, в другом – в другую. На среднем положении вал …

3 4072 0

Простой самодельный регулятор мощности для нагрузки на 220В (4001)

Схема самодельного регулятора мощности для паяльника или лампы освещения, построен на микросхеме К561ЛЕ5. Большинство регуляторов регулирует мощность на нагрузки от 90-100° и в сторону уменьшения. Отличие этого регулятора в том, что в максимальном положении лампа будет гореть ярче …

1 2754 0

Стабильный регулятор мощности паяльника на 36В

Предлагаемая конструкция регулятора мощности обеспечивает плавное регулирование в пределах от 50 до 100% мощности низковольтного электропаяльника. В отличие от фазового регулятора К1182ПМ1 данная схема имеет гораздо более стабильные параметры и не чувствительна к наводкам, а по стоимости деталей .

..

4 5017 0

Схема регулятора частоты вращения для электродрели 220В

Многие электродрели, особенно старых выпусков, не имеют регулятора частоты вращения (РЧВ), что является не только неудобством в эксплуатации электроинструмента, но и приводит к травматизму. РЧВ можно собрать по несложной схеме и снабдить им старенькую дрель. А если вышел из строя РЧВ (штатный) …

2 7652 0

Регулятор мощности на симисторе ТС132-63 (220В)

Устройство предназначено для регулирования мощности, подводимой к активной нагрузке (лампам накаливания, нагревательным приборам) от сети переменного тока 220 В.Пределы регулирования от 0 до почти 220 В. Максимальная мощность нагрузки 5,5 кВт при использовании симистора ТС142-63-6, установленного …

2 6112 0

Регулятор для плавного управления вентилятором отопления

Простая приставка для управления скоростью вращения шумного вентилятора, построена на микросхеме К561ЛЕ5. У автомобилей ВАЗ очень шумные печки. Даже при установке ручки скорости вентилятора отопителя в минимальное положение печка шумит как пылесос. Но если скорость еще немного уменьшить противный …

0 3322 2

Регулятор мощности – прерыватель питания нагрузки (К176ИЕ5, К176ИЕ8, К176ЛЕ10)

Принципиальная схема самодельного регулятора мощности, процентного соотношения времени выключенного и включенного состояния. Обычный регулятор мощности либо включает нагрузку на часть синусоидыпеременного напряжения, либо регулирует мощность путем пропуска нескольких волн сетевого напряжения …

1 5976 0

Схема фазового регулятора мощности для нагрузки 220В (КУ221Г)

Принципиальная схема фазового регулятора мощности для нагрузки с питанием от 220В, который выполнен с применением тиристоров КУ221. В цветных телевизорах УПИМЦТ отечественного производства, отрицательно знаменитых качеством узлов строчной развёртки, в модуле БР-13 применялись высоковольтные . ..

1 6476 0

 1 2 3  4 

Как сделать регулятор напряжения для паяльника

Схем регуляторов напряжения для паяльника на тиристорах очень много. Их преимущество — высокий КПД, малые размеры. Кроме того, такой регулятор греется незначительно. Недостаток — высокий уровень помех, который подобные схемы выдают в сеть. Их можно гасить, поставив на входе конденсаторы. Но в таком случае регулировка напряжения не будет плавной.

Тиристорных схем регулирования напряжения питания паяльников действительно много. Работают они по-разному, да и компоненты применяют различные. Некоторые вполне работоспособные решения не слишком хороши в эксплуатации из-за нестабильно работающих составляющих.

Регулятор напряжения для паяльника на 220 В на тиристоре

Приведённая выше схема позволяет регулировать выходное напряжение от 110 вольт до сетевого. Хороша тем, что построена на широко распространённых и стабильных в работе транзисторах серии КТ361 и 315 и тиристоре КУ202Н. Остальные компоненты — резисторы и всего один конденсатор. Стоит только грамотно подобрать регулятор R2 — чтобы было удобно с ним работать (плавный ход ручки).

А также обратите внимание на пределы регулировки и на мощность, на которую эти компоненты рассчитаны. Устройство рассчитано на ток до 10 А, тиристор VD2 должен быть установлен на теплоотвод.

Содержание статьи

• 0.1 Регулятор без помех
• 1 Простой регулятор напряжения на симисторе
• 2 Регулятор для паяльника на микросхеме
• 3 Регулятор для паяльника 36 вольт
• 4 Регулятор температуры на микроконтроллере PIC 16F628

Регулятор без помех

Этот регулятор можно использовать для любой нагрузки. Для устранения пульсаций используется постоянное напряжение. Имеет более широкий интервал изменения напряжений. Мощность ограничивается диодным мостом КЦ405А, в данном случае 100 ватт.

Регулировка паяльника с устранённым эффектом пульсации

При проверке работоспособности схемы случается, что регулировки не происходит. Это бывает связано с чувствительностью тиристора. То есть напряжения на управляющем электроде не хватает для открытия p-n перехода. Можно подобрать деталь с более высокой чувствительностью или найти аналог.

При появлении гула в паяльнике включите в цепь нагрузки индуктивность. Её величина подбирается до исчезновения эффекта.

Простой регулятор напряжения на симисторе

Пожалуй, самая простая схема управления напряжением нагрузки для повторения, с неплохими характеристиками.

Схема простого регулятора напряжения на симисторе

Схема небольшая и уместится даже в маленький в корпус зарядки от телефона. По такой схеме собраны регуляторы оборотов пылесосов, например. Разве что динистор может быть заменён оптопарой.

Аналогичную сборку имеют и диммеры на АлиЭкспресс. В продаже имеются как с радиатором, так и без. Без радиатора допускается нагрузка до 60 Вт.

Диммер для паяльника

Регулятор для паяльника на микросхеме

Вариант непрост, но имеет свои плюсы. Плавное регулирование напряжения на нагрузке от 0 до 2 кВт и отсутствие помех. При эксплуатации на большой мощности обязательна установка радиатора на VS1.

Самодельный регулятор паяльника без помех

К561ЛА7 — К176ЛА7.
КД503А — КД514А, КД522А.
КТ361В — КТ326В, КТ361А.

Простая схема для 36 вольтового паяльника

Эта схема вполне рабочая с минимумом деталей.

Простая схема регулятора паяльника низковольтного переменного напряжения

Есть аналогичные схемы регулирования сетевого напряжения. Здесь только меньше предел регулировки.

Регулятор для паяльника 36 вольт

Современная электроника требует для монтажа деталей иметь в наличии низковольтный паяльник. Реализовать его питание можно по приведённой ниже схеме. Она позволяет регулировать температуру паяльника в широких пределах. А используя в качестве ключа мощный полевой транзистор снижаются потери.

Регулятор для паяльника на микросхеме

На DA 1 собран ждущий мультивибратор, управляющий работой транзистора VT1. Он открывается с появлением на затворе положительного напряжения.

Для снижения помех работа мультивибратора синхронизирована с частотой сети. Достигается это подачей пульсирующего напряжения на вывод 2 DA1 через делитель R2- R3. Порог срабатывания микросхемы устанавливается подстройкой R3. С периодом 10 мс на выводе 3 DA1 идут импульсы с длительностью, зависящей от положения регулятора R4.

К деталям схема не критична. Микросхема КР1006ВИ1 может быть заменена аналогами LM 555 или NE 555. VD 1 — VD 4 с током не менее 3А. Полевик BUZ 11 меняется на IRF 540 или КП540.

Регулятор температуры на микроконтроллере PIC 16F628

Данный цифровой регулятор мощности позволяет отобразить уровень нагрузки, с автоматическим её отключением при долгом не простое. Минус схем с микроконтроллером, это необходимость его предварительной прошивки. Прошивка, печатная плата и схема доступна для скачивания в конце заметки.

Регулятор для паяльника на микроконтроллере PIC 16F628

Регулирование температуры осуществляется за счёт пропуска периодов сетевого напряжения. При уровне мощности «0», нагрузка подключена на один период, с паузой в 15 периодов. На уровне мощности «3», нагрузка подключается на 4 периода с паузой в 12 периодов. На уровне «15», нагрузка включена полностью.

Выставленный уровень показывается на индикаторе в виде цифр от 0 до 9 и букв ABCDEF. Прибавить или убавить температуру можно, удерживая кнопку.

Нажав одновременно и удерживая обе кнопки можно отключить нагрузку. Индикатор уровня будет мигать.

Через 2 часа нагрузка автоматически выключается. Возобновление работы производится нажатием и удержанием обеих кнопок или отключением регулятора от сети.

Перед началом монтажа детали регулятора проверьте мультиметром. Как правило, наладки при исправных деталях и правильно собранной схеме не требуется. Прошивка, печатная плата и схема регулятора на PIC 16F628.

Простая схема регулятора вентилятора для управления скоростью вентилятора переменного тока

Типовая схема регулятора вентилятора переменного тока в основном используется для изменения скорости вентилятора. В этом проекте мы создадим собственный регулятор вентилятора с минимальным количеством компонентов и для большей эффективности. Как правило, вентилятор издает гудящий шум при использовании с различными схемами регулятора вентилятора. В нашей схеме используются DIAC и TRIAC , они издают минимальный гудящий шум и работают просто великолепно! Мы также разработали несколько цепей управления скоростью вращения вентиляторов, а также внедрили методы IoT для управления ими. Если вам интересно, взгляните на эти удивительные схемы для справки.

Компоненты, необходимые для сборки регулятора вентилятора переменного тока

Компоненты, необходимые для сборки схемы регулятора вентилятора TRIAC , перечислены ниже:

1. Потенциометр 500 кОм
2. БТ 136 симистор
3. DB3 ДИАК
4. Конденсатор 0,1 мкФ/400 В
5. Резистор 10 кОм
6. 2-контактная клеммная колодка

Схема цепи регулятора вентилятора переменного тока

Схема цепи регулятора вентилятора переменного тока приведен ниже. Напряжение сети 220 В переменного тока подается на вход одной клеммы вентилятора (нагрузка), а другая клемма вентилятора подключается к одной ножке резистора 10 кОм. Резистор 10 кОм будет подключен к одной клемме потенциометра 500 кОм, тогда как выходная клемма будет закорочена и подключена к одному выводу DIAC и к конденсатору 0,1 мкФ. (DIAC не имеет полярности, поэтому его можно подключать с любого конца). Другой конечный контакт DIAC подключен к терминалу Gate TRIAC, который в основном управляет состоянием ON и OFF TRIAC. Резистор 10 кОм подключен к выводу MT2 симистора. Соединение довольно простое и может быть выполнено через перфорированную плату. Мы также можем разработать собственную печатную плату, чтобы легко разместить все компоненты.

Совет:

1. Используйте радиатор с симистором, т.к. он может нагреваться после некоторого времени работы или от приборов высокой мощности.
2. Нагрузочная способность <200 Вт. Если вы хотите использовать нагрузку большей мощности, используйте другие варианты симисторов BTA.

Я построил эту схему на нулевой печатной плате для тестирования, и моя плата после пайки всех компонентов выглядит так, как показано на рисунке ниже. Как видите, проект выглядит просто и легко, поэтому я также рекомендую вам приобрести Veroboard и начать работу с ним.

Краткое введение в TRIAC и DIAC

В схеме используются два основных компонента: TRIAC и DIAC. Давайте быстро разберемся в основах их работы. Вы также можете ознакомиться с подробной статьей о работе TRIAC и работе DIAC, если хотите узнать больше.

TRIAC: TRIAC — это компоненты, используемые для управления сигналами переменного тока. Они используются во многих приложениях, где требуется мощное переключение сигналов переменного тока. Симисторы обычно используются в схемах диммера переменного тока и очень удобны при попытке контролировать скорость вентилятора или в качестве диммера для светодиодной лампы.

DIAC: DIAC расшифровывается как диоды для переменного тока. Это двунаправленный компонент с двумя электродами. Это еще один компонент семейства тиристоров . Он работает только тогда, когда превышает напряжение пробоя (VBO) и обычно используется для срабатывания симисторов. На приведенном ниже графике показана работа DIAC.

Форма сигнала, представленная выше, представляет собой график зависимости тока от напряжения DIAC. Поскольку мы знаем, что в нашем проекте DIAC – это компонент, который управляет проводящей фазой TRIAC через его клемму Gate, нам нужно знать, как в DIAC работает напряжение пробоя (VBO). DIAC переходит в свою проводящую стадию только после того, как пересекает барьерное напряжение (VBO), которое составляет примерно около 30 В, но отличается для разных моделей компонентов. Первоначально DIAC представляет собой устройство с более высоким сопротивлением, но после постоянного увеличения уровня напряжения и в точке VBO сопротивление резко уменьшается, и оно начинает проводить, что приводит к увеличению тока. DIAC остается в проводящем состоянии до тех пор, пока потребляемый от него ток не уменьшится до уровня, называемого «ток удержания». Как только потребляемый ток падает ниже тока удержания, DIAC снова становится непроводящим.

Как показано на графике выше, напряжение (ось X) постепенно увеличивается до тех пор, пока не достигнет напряжения пробоя (VBO), которое составляет 30-40 В, после чего наблюдается резкое снижение и достигается постоянный выходной ток (10 мА), который является удерживающим током.

Разница между TRIAC и DIAC

Несмотря на то, что эти два устройства отличаются количеством контактов и конфигурацией, и DIAC, и TRIAC относятся к семейству тиристоров. TRIAC – это устройство высокой мощности, а DIAC – маломощное устройство. Напряжение пробоя (VBO) DIAC нельзя изменить, тогда как VBO симистора можно изменить с помощью его клеммы затвора. DIAC – это устройство, используемое для управления точкой срабатывания TRIAC. Типичное обозначение выводов для TRIAC и DIAC показано ниже.

Работа цепи регулятора вентилятора переменного тока

Схема работает в основном за счет управления клеммой затвора TRIAC и другой клеммой DIAC, помимо изменения времени разряда конденсатора. В течение положительной половины цикла пластины конденсатора заряжаются в соответствии с полярностью, и ток также течет к клемме T1 TRIAC, но DIAC все еще не срабатывает, поскольку мы не пересекаем напряжение прерывателя (VBO) DIAC ( обычно около 30 В для DB3. Поскольку сопротивление изменяется и конденсатор разряжается до напряжения, превышающего напряжение пробоя DIAC, DIAC начинает проводить  и выход подается на клемму затвора TRIAC, который затем срабатывает, цепь замыкается, и вентилятор вращается.

Аналогично, для отрицательной половины цикла конденсатор заряжается, но с перепутанной полярностью, и как только достигается напряжение пробоя (VBO), DIAC проводит ток и запускает TRIAC, следовательно, цепь замыкается. На приведенном выше графике показаны точки срабатывания, проводящие точки и точки срабатывания, а также ток удержания (Ih) симистора во время двухполупериодного сигнала переменного тока.

Завершив весь процесс пайки и приобретения вентилятора, я подключил модуль к сети переменного тока 220В и вентилятор, скорость которого нужно регулировать. Когда я включил питание и начал вращать потенциометр, я заметил, что вентилятор вращается в зависимости от того, насколько сильно был повернут потенциометр. Переменное сопротивление потенциометра помогало регулировать скорость вращения вентилятора с помощью наших TRIAC и DIAC.

Надеюсь, вы узнали что-то новое и получили удовольствие от сборки собственного регулятора вентилятора переменного тока. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев или воспользуйтесь нашим форумом по электронике.

Для объяснения и просмотра правильной работы этого проекта, пожалуйста, посмотрите видео, приведенное ниже.

Краткий обзор: универсальный регулятор напряжения «SCR» мощностью 4000 Вт, диммер, регулятор скорости двигателя

Делая покупки в Интернете, я наткнулся на относительно дешевый модуль регулятора скорости за 7 австралийских долларов, мощность которого заявлена ​​как 4000 Вт. Этот модуль также заявлен как регулятор напряжения SCR, диммер и регулятор скорости двигателя. Глядя на список, устройство выглядело как приличный модуль с прочным металлическим корпусом. Учитывая, что у меня была некоторая потенциальная потребность в устройстве регулятора скорости двигателя переменного тока, и помня, как дорогой Набор кремниевых чипов для этого раньше был, решил заказать для небольшого анализа. Не так уж и сложно сделать модуль регулятора скорости, верно?

Блок

Блок прибыл в двух частях – основной корпус и ручка контроллера. После установки ручки на блок я уже обнаружил, что шкала на боковой панели блока не соответствует пределам угла поворота потенциометра. Белая индикаторная метка на ручке была не полностью закрашена, а также было немного пролитой краски.

В отличие от представленного на фото блока, алюминиевое шасси было покрыто защитной пленкой по всей поверхности. Поскольку плата была «встроена», снять пленку полностью было бы сложно. Надеюсь, они не полагаются на него как на изоляцию!

То, что изначально выглядело хорошо, начинает разваливаться, если смотреть на него сверху – металл, используемый для покрытия верхней части, настолько непрочный, что его раздавило во время транспортировки. Кроме того, даже более жесткое базовое шасси не было выровнено должным образом.

Вид сбоку дает понять, что плата была просто вставлена ​​в корпус без учета ее выравнивания с внутренними «пазами», в результате чего плата немного прогибается.

Раздавливание было достаточно сильным, чтобы клетка легко коснулась внутреннего радиатора. Это может представлять опасность, если корпус деформируется настолько, что контактирует с чем-либо, находящимся под напряжением, — это приведет к тому, что устройство будет находиться под напряжением сети.

Вход и выход помечены с помощью закрытой клеммной колодки, но кожух блокирует возможность открытия крышки клеммной колодки, что делает практически невозможным монтаж проводов без ее разборки. Взглянув снизу, вы увидите большое пятно припоя на выходной нейтральной клемме, почти соприкасающееся с корпусом устройства. Это потенциально может привести к тому, что устройство окажется под нейтральным потенциалом – если проводка будет перепутана, то она может непреднамеренно оказаться под напряжением. Но, пожалуй, больше всего меня беспокоит незнание того, что вообще необходимо обеспечить защитное заземление, несмотря на металлический корпус.

Разборка

Внутри плата представляет собой довольно простую двустороннюю печатную плату, содержащую всего несколько компонентов.

Несмотря на это, уже есть некоторые опасения – например, довольно большое количество бродячих «усов» припоя на выводе TRIAC T2, тянущихся к затвору, и немного обрывков припоя выше. Другой проблемой является близость паянных соединений потенциометра к краю платы — эти соединения в основном находятся под потенциалом сети (непосредственно подключены к выходу под напряжением) и находятся на расстоянии менее 1 мм от металлического корпуса. Это обеспечивает потенциальный путь для того, чтобы корпус оказался под напряжением, особенно в случае перенапряжения — настоятельно рекомендуется заземлить корпус.

В правом нижнем углу изображения также есть монтажное отверстие, которое не было полностью просверлено и не используется, несмотря на то, что в металлическом корпусе имеется монтажная шпилька в этом месте. Крепежное отверстие примерно на полпути с правой стороны, которое было просверлено, также не используется — возможно, эта плата была разработана в первую очередь для другого корпуса.

Я предполагаю, что эта проблема была слегка узнаваемой дизайнерами, поэтому на переднюю часть потенциометра нанесена красная смола для обеспечения некоторой изоляции. Но это мало внушает доверия.

 

Используются различные конденсаторы: один из них представляет собой сетевой конденсатор X2, рассчитанный на переменный ток, а другой представляет собой полиэстеровый конденсатор с номинальным напряжением 630 В постоянного тока. Я полагаю, учитывая цену, они использовали бы самые дешевые компоненты.

Вот почему у меня есть некоторые сомнения – речь идет о симисторе STMicroelectronics BTA41-600B, а оригинальная ли это деталь? Я не уверен, так как рыночная цена, кажется, превышает половину стоимости всего устройства (5,07 австралийских долларов в количестве 2500+). Возможно, это может быть спасенная часть или замечаемая часть? Утверждается, что эта часть способна выдерживать ток до 40 А, но это было бы в идеальных условиях. К счастью, у него есть изолированный вывод, рассчитанный на 2500 В изоляции, что означает, что радиатор не должен быть под напряжением. Но с проблемой потенциометра, замеченной ранее, я не уверен, что это имеет значение. Но точно , а не SCR .

Сам радиатор изготовлен из тонкого алюминия, но плохо закреплен. В то время как с одной стороны шпилька припаяна к плате, в углу возле симистора шпилька отсутствует, что приводит к заметному наклону радиатора и дополнительной нагрузке на ножки симистора. Похоже, что для улучшения теплопередачи к радиатору также не применяется термопаста, что немного разочаровывает.

По крайней мере, у него есть предохранитель, верно? Это стеклянный предохранитель M205 номиналом F20A/250V, но зажимы кажутся довольно «слабыми». Я не уверен, насколько хорошо он справится с 20А, и, честно говоря, я бы ему не доверял. Наверное, это крайняя мера безопасности.

Я решил разобрать шасси и попытаться собрать устройство. Именно тогда я понял, что потенциометр стоит слишком высоко, чтобы пройти через просверленное отверстие в корпусе, удерживая плату в направляющих пазах. В результате я рассверлил отверстие достаточно, чтобы плата могла влезть, но потом оказалось, что выравнивание монтажного отверстия теперь немного сбилось. В конце концов, мне удалось собрать устройство, но я не смог предотвратить соприкосновение корпуса с радиатором внутри. По крайней мере, он не был таким согнутым, как при доставке, но я не ожидаю, что буду использовать это устройство серьезно, учитывая его конструкцию.

Схема

Я решил, что было бы неплохо попробовать разработать схему этого устройства, в конце концов, она казалась достаточно простой, чтобы ее можно было проследить за несколько минут.

Глядя на нижнюю сторону платы и прослеживая компоненты, я обнаружил приятный сюрприз — эта двухсторонняя плата имеет все необходимые дорожки только на одной стороне платы. Большинство дорожек продублированы на другой стороне платы, чтобы обеспечить повышенную пропускную способность по току, так как это устройство рассчитано на «20А».

Схема очень похожа на большинство «обычных» схем диммера/регулирования скорости на основе TRIAC, однако в нее добавлены снаббер и мостовой повторитель/делитель напряжения. Последняя часть схемы, я не уверен в ее функции — возможно, она обеспечивает небольшую нагрузку для стабилизации TRIAC, или, возможно, она связана с улучшением реакции регулирования скорости на нагрузку двигателя.

Тем не менее, вместо того, чтобы рисовать схему вручную, я решил использовать Enschema как часть KiCad, так как теперь я знаю, как ее использовать. Одна из вещей, которую вы заметите, — это отсутствие какой-либо формы подавления помех — нигде не видно катушек индуктивности фильтра, поэтому возможны ВЧ-помехи.

Основываясь на этом анализе, вполне вероятно, что устройство может работать, но, учитывая проблемы с конструкцией, выявленные ранее, я бы не считал его полностью безопасным, особенно если кто-либо коснется металлического корпуса, и он останется незаземленным.

Заключение

Как и в случае с дешевыми вещами из Китая, вы никогда не знаете, что получите. Фотографии могут выглядеть прилично, но продукт, который вы получаете, может иметь только мимолетное сходство.