В статье рассмотрена несложная схема сетевого регулятора с дискретным изменением мощности на нагрузке. В отличие от схемы, приведенной в [1], в этой конструкции не используются оптопары и отдельный источник питания. Это упростило конструкцию и снизило её стоимость. В предлагаемой конструкции также используется принцип подачи нескольких периодов сетевого напряжения на нагрузку за фиксированный промежуток времени. Количество периодов сетевого напряжения, поступающих на нагревательный прибор, можно регулировать с помощью галетного переключателя. Количество позиций переключателя равно десяти. Таким образом, мощность на нагрузке изменяется ступенями с шагом 10%, что для бытовых целей вполне достаточно.
L'appareil est représenté dans le Schéma рис.1. Момент перехода сетевого напряжения через ноль определяет схема, выполненная на транзисторах VT1, VT2. Эта схема неоднократно применялась автором и другими радиолюбителями и зарекомендовала себя с наилучшей стороны. На резисторе R5 в момент перехода сетевого напряжения через ноль образуется короткий импульс отрицательной полярности. Следовательно, период следования импульсов кратен 10 мс. Для увеличения периода следования импульсов применяется деление частоты следования импульсов на четыре с помощью двух последовательно соединенных счетных триггеров, выполненных на D-триггерах микросхеме DD2. Предварительно импульсы, образующиеся на резисторе R5, инвертируются элементом DD1.1. С выхода 1 микросхемы DD2 импульсы с периодом следования 40 мс поступают на микросхему DD3. Эта КМОП-микросхема представляет собой десятичный счётчик импульсов с дешифратором. Дешифратор этой микросхемы имеет десять выходов. При низком логическом уровне на входах CP и R счётчик выполняет свои операции синхронно с положительным перепадом на тактовом входе CN. Таким образом, последовательно на каждом из выходов появляется положительный импульс длительностью 40 мс, синхронно с поступающими на вход. По окончании подсчета 10 импульсов и поступлении на вход следующего на выводе Q0 вновь появится импульс. Следовательно, промежуток времени, в течение которого производится управление мощностью на нагрузке, равен 400 мс. Для изменения мощности от минимального до максимального значения в течение этого периода необходимо изменять количество импульсов, поступающих на нагрузку. Это осуществляется переключателем SA1, который коммутирует импульс с необходимого выхода счетчика с дешифратором на RS-триггер. Этот триггер выполнен на элементах DD1.2, DD1.3 по известной схеме.
Figure. 1
С выхода Q0 микросхемы DD3 триггер по входу 9 элемента DD1.2 положительным импульсом устанавливается в нулевое состояние, которое является разрешающим для работы элемента DD1.4. Короткие импульсы с резистора R5 проходят на выход элемента DD1.4 е инверсией. При этом открывается транзистор VT3, и по управляющему входу симистора VS1 производит его включение. Надо отметить, что включение триака производится отрицательными импульсами относительно электрода М1. При этом полярность напряжения между электродами М1 и М2 может быть любой. Для большинства современных симисторов этот режим является нормальным. Причём включение триака происходит в самом начале полупериода.
На нагрузку поступают периоды сетевого напряжения до тех пор, пока с движка переключателя SA1 на вход 5 элемента DD1.3 не поступит положительный импульс. В этом случае триггер установится в единичное состояние, и элемент DD1.4 прекращает пропускать импульсы на выход 11. Транзистор VT3 закрывается и перестает пропускать открывающие импульсы на управляющий электрод триака. Вследствие этого симистор закрыт, и нагрузка обесточена. Как следует из описания, с помощью переключателя SA1 можно изменять количество поданных периодов напряжения на нагрузку за нормированный интервал времени 400 мс. В первом положении переключателя SA1 триггер переключается только на короткое время, на нагрузку подаётся только 10% мощности. В десятом положении, наоборот, на нагрузку подаётся 100% мощности.
Dans le schéma Figure 1 переключатель SA1 показан в положении, при котором на нагрузке выделяется 90% мощности.
Питание устройства осуществляется через гасящий конденсатор С1, резистор R1 и однополупериодный выпрямитель на VD1, VD2 со стабилитроном VD3 на выходе, который стабилизирует напряжение питания микросхем. Конденсаторы С2 и СЗ являются сглаживающими пульсации выпрямленного напряжения. Индикатором наличия напряжения на нагрузке служит светодиод HL1.
Le design et les détails
Конденсатор С1 типа К73-17 или аналогичный импортный, на рабочее напряжение не менее 400 В. Конденсатор С2 керамический, а СЗ электролитический любой фирмы. Постоянные резисторы отечественные типа МЛТ или импортные. Диоды вполне допустимо заменить отечественными типа КД209Б. Стабилитрон можно использовать на напряжение от 5 до 9 В типа Д808, Д809, Д814А, Д814Б или импортный. Транзисторы заменяются аналогичными отечественными или импортными. Микросхема К561ЛЕ5 имеет импортный аналог CD4001, К561ТМ2 – CD4013, а К561ИЕ8 – CD4017. Светодиод может быть любого типа. Галетный переключатель на одиннадцать положений и одно направление.
Конструкция размещена в корпусе из изоляционного материала. Автор использовал корпус от промышленного регулятора температуры РТ-3. От этого регулятора использован и радиатор для симистора. Все радиоэлементы размещены на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 60×70 мм и толщиной 1,5 мм. Симистор установлен на ребристый радиатор через слюдяную прокладку. Монтаж внутри корпуса выполнен проводом МГТФ-0,7.
Placement de composants électroniques et de câblage figurant dans Figure 2. Собранный из заведомо исправных деталей регулятор мощности налаживания не требует. Все характеристики регулятора аналогичны приведенным в [1].
Figure. 2
Littérature
- Белоусов О. Дискретный сетевой регулятор мощности на нагрузке // Радиоаматор. – 2015. – №2 – С.38-41.
Auteur : Олег Белоусов, г. Черкассы