Особенностью симисторного регулятора мощности является коммутация симистора в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Мощность регулируется изменением числа периодов напряжения, действующих на нагрузку, а значит не приводит к образованию в потребляемом токе постоянной составляющей. Постоянная составляющая способна вызвать подмагничивание магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей, подключенных к сети. Принципиальная схема регулятора показана на рис. 1.
Питание устройства осуществляется через цепочку R1, С1, VD1. Стабилитрон ограничивает напряжение питания регулятора на уровне 12В. Положительные импульсы с помощью диода VD2 заряжают конденсатор C2. Регулятор содержит два генератора. Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью выполнен на логических элементах DD1.1 и DD1.2. Соединение одного из входов логических элементов с источником питания переводит их в инвертор. Частота следования импульсов составляет, приблизительно 2 Гц, а длительность импульсов изменяется резистором R6. Синхрогенератор выполнен на базе логического элемента DD1.1 «исключающее ИЛИ». Особенностью этого логического элемента является появление уровня 1 на выходе в том случае, когда входные сигналы отличаются друг от друга. Уровень 0 появляется в случае совпадения входных сигналов. В результате этого уровень 1 появляется на выходе логического элемента DD1.1 только в момент перехода через нуль сетевого напряжения. Эти импульсы с частотой 100 Гц приходят на делитель на 2, выполненный на D-триггере DD2.1. Выходной сигнал с частотой 50 Гц поступает на тактовый вход D-триггера DD2.2. На информационный вход этого триггера поступают прямоугольные импульсы от генератора с регулируемой скважностью. Сигнал с информационного входа передаётся на выход триггера DD2.2 по фронту тактового импульса. Таким образом, осуществляется привязка импульса с генератора DD1.2, DD1.3 к моменту перехода сети через нуль. Длительность минимального импульса с триггера DD2.2 равна 20 мсек. (один период сетевого напряжения) и далее она увеличивается кратно по 20 мсек. Генератор импульсов заполнения выполнен на логических элементах DD3.1, DD3.2 по типовой схеме. Частота следования импульсов около 5 кГц. Этот генератор запускается только тогда, когда придет уровень логической 1 на вывод 2 логического элементаDD3.1. На логических элементах DD3.3,DD3.4 выполнена логическая функция (И). Она объединяет сигналы с двух генераторов. На базу транзистора VT1 поступают пачки импульсов синхронизации, кратные двум, т.к два импульса, укладываются в
20 мсек.), заполненные высокочастотными импульсами. Импульсы заполнения необходимы для надёжного открытия симистора VS1 при любой нагрузке (активной, реактивной) Усиленные пачки импульсов через импульсный трансформатор поступают на управляющий электрод симистора VS1. При минимальной длительности 20 мсек. симистор открывается дважды (например, в положительную и отрицательную полуволну и, наоборот). А это означает, что через симистор проходит только 1 период синусоидального напряжения.
Детали. Диоды VD2-VD6 можно применять любые, например КД522А. Стабилитрон - любой маломощный, на напряжение 14-15 В, например, Д814Д импульсный трансформатор намотан на ферритовом кольце К7х4х2,5 с магнитной проницаемостью МН 600 и более, или использовать серийный импульсный трансформатор.
Регулятор предназначен для регулирования мощности в электроустановках с большой инерцией (нагревательные приборы, электродвигатели и т.д.). Использовать его с осветительными приборами нельзя, т.к. лампы будут сильно мигать.
