Найти тему
Электроника, ESP32, Arduino

Тиристорный регулятор мощности, который не работал из-за запятой

Из-за не там поставленной запятой может упасть космический корабль, человека могут "Казнить, нельзя помиловать", а еще не работает схема из старой Советской литературы.

Речь про вот эту "копипасту", которой завален весь Интернет:

Схема диммера для лампы накаливания из старинной Советской литературы
Схема диммера для лампы накаливания из старинной Советской литературы

Один талантливый электрик об Бога с Дальнего востока даже написал целую диссертацию на эту тему забыв правда при этом объяснить в чем именно заключалась "…. ошибка",

-2

но хомячки подписчики и так с хавали.

Прототипирование показало, что в схеме действительно есть ошибка в номинале одной детали, но сама по себе она прекрасно работает:

Демонстрация работы схемы - картинка "кликабельна"
Демонстрация работы схемы - картинка "кликабельна"

Внимание: Схема не имеет гальванической развязки с сетью 220V.
Все элементы схемы находятся под опасным сетевым напряжением. Прикосновение к любой детали во время работы, может отправить Вас к Богу, от которого электрик c Дальнего востока. При оформлении в виде готовой конструкции потребуется тщательная изоляция!!!

Измерения показали, что напряжение на лампе плавно меняется от 70V до 210V - т.е. используются оба полупериода, частота пульсаций - 100Гц, как у обычной лампы накаливания. Это значит, что схема будет пригодна не только для регулировки температуры паяльника, но и для освещения.

В любой Советской литературе кроме схем с ошибками, всегда приводилось подробное описание работы, поэтому если не бросаться сразу паять то, что там нарисовано - найти её особого труда не составит. Конкретно в эту схему закралась лишняя запятая:

Без этой запятой все прекрасно работает
Без этой запятой все прекрасно работает

Переменный резистор R1 должен быть 68кОм и мощностью не менее 1Вт и в советское время добыть его, особой проблемы не составляло.

https://www.chipdip.ru/product0/8011880307
https://www.chipdip.ru/product0/8011880307
Изображение переменного резистора СССР на сайте магазина ЧИП и ДИП
Изображение переменного резистора СССР на сайте магазина ЧИП и ДИП

У меня такого резистора дома не было - в прототипе использовался обычный Китайский, номиналом 100кОм и мощность 0.2Вт.

Прототип схемы Диммера из СССР
Прототип схемы Диммера из СССР

Внимание: Китайский резистор мощностью 0.2Вт подойдет только для демонстрации работы схемы, при длительной эксплуатации он будет греться и выйдет из строя.

Минимальная яркость лампы мощностью 75Вт была при сопротивлении
R1 ~ 27кОм. Можно смело ставить "переменник" от 40к и все будет работать как нужно. В текущих реалиях, правда сложнее будет найти переменный резистор на требуемую мощность (от 1Вт)….

Схема работает следующим образом:

Предположим, что мы её включили в тот момент - когда в розетке напряжение только перешло через ноль и началась условная положительная полуволна. Ток через лампу EL1, диод VD3, резисторы R1, R2 и диод VD2 начинает заряжать конденсатор C1.

Зарядка конденсатора, тиристор закрыт, лампа не горит
Зарядка конденсатора, тиристор закрыт, лампа не горит

При зарядке С1 до определенного уровня тиристор VS1 открывается и замыкает диагональ моста - лампа загорается. Ток течет EL1-VD3-VS1-VD2.

Тиристор открыт, лампа горит
Тиристор открыт, лампа горит

При переходе через ноль тиристор VS1 закрывается. Начинается отрицательная полуволна и все повторяется - только ток теперь течет через диоды VD4, VD1 выпрямительного моста.

Зарядка конденсатора, тиристор закрыт, лампа не горит
Зарядка конденсатора, тиристор закрыт, лампа не горит
Тиристор открыт, лампа горит
Тиристор открыт, лампа горит

Картина тока проходящего через лампу будет выглядеть следующим образом:

График изменения тока на лампе.
График изменения тока на лампе.

Что-то посчитать в этой схеме достаточно сложно, так конденсатор начинает заряжаться в начале периода постоянно нарастающим напряжением, а все реальные детали неизбежно имеют утечки + сопротивление нагрузки тоже будет оказывать влияние на время заряда конденсатора.

Могу дать предоставить только результаты измерений:

Лампа 60Вт Напряжение 110V Сопротивление 31кОм
Лампа 60Вт Напряжение 110V Сопротивление 31кОм

Если в комментариях кто-нибудь напишет как рассчитать цифру в 31кОм, чтобы получить на лампе 60Вт. напряжение в 110V - будет здорово ;-) Обещаю даже выложить ответ автора с указанием авторства в виде отдельной статьи.

В исходной схеме, меня как практика, напрягла вот эта связка:

Странная связка.
Странная связка.

Обычно, в такой связке R2 ставиться, чтобы не превысить некий предельно допустимый для радиоэлементов ток, и что тут можно на регулировать переменным сопротивлением, которое по номиналу значительно меньше ограничительного.... Ну а прототипирование полностью подтвердило мою догадку.

Странно, что "электрик от Бога" об этой не догадался, а нес в своей статье какую-то пургу не относящуюся к теме. Хотя его "почитание старых книг" видимо сводится к тому, что он их никогда не читал - потому что спаять прототип, прочитать описание работы и найти ошибку - гораздо быстрее чем напечатать тонну бесполезной информации.

Ссылку на опус автора тоже оставлю, почитайте комментарии они весьма занятные.

Схема рабочая - единственная проблема накопать переменный резистор от 40кОм и мощностью от 1Вт, ставить изделия Китайских мастеров в такую самоделку опасно.

Из описания:

"Вместо диодов Д226Б подойдут Д7Ж или готовый выпрямительный мост КЦ402—КЦ405 с буквами А—Г, Ж, И в конце обозначения. С указанными диодами мощность нагрузки должна быть не более 100 Вт, а с мостом — 500 Вт. Чтобы питать более мощную нагрузку, нужно установить диоды Д245А. Если же нагрузка менее 100 Вт, вместо тиристора КУ202Н подойдут КУ201К или КУ201Л."

Все детали, не проблема заменить на современные.

Оглавление канала тут:

Всем удачи!