Времена, когда регуляторы мощности собирали на дискретных элементах давно прошли. Сегодня существует множество специализированных микросхем, выполняющих эти функции. Достаточно добавить пару деталей и регулятор готов. В этой статье я хочу познакомить вас с двумя такими микросхемами – КР1182ПМ1 и PR1500-S.
КР1182ПМ1
Микросхема предназначена для регулировки мощности и может коммутировать напряжение до 400 В. При этом мощность нагрузки может достигать 150 Вт. Метод регулировки – фазоимпульсный. Регулятор КР1182ПМ1 оформлен в пластмассовом корпусе общеевропейской конструкции POWEP-DIP (12+4). Это шестнадцати выводный корпус, у которого выводы 4, 5 и 12, 13 оставлены свободными. и служат для отвода тепла от кристалла.
Диапазон регулировки мощности – от 0 до 98%. Устройство имеет тепловую защиту, которая ограничивает ток через нагрузку при перегреве устройства. Ниже представлена типовая схема включения КР1182ПМ1 для ручной регулировки мощности.
В этой конструкции используется переменный резистор, совмещенный с выключателем. Это позволяет избежать токового удара в лампе, поскольку она всегда включается при минимальной яркости. Пока сопротивление переменного резистора невелико, внутренние ключи микросхемы заперты, лампа не горит. При увеличении сопротивления начинает расти напряжение на выводе 6 микросхемы, ключи открываются, пока не откроются полностью - лампа загорится в полный накал. Поскольку управление нагрузкой ключевое, рассеиваемая на выходных каскадах микросхемы мощность невелика, и устанавливать ее на радиатор не нужно.
Важно! Удобство использования такой схемы состоит еще и в том, что она может быть установлена на место штатного выключателя и не требует переделки проводки.
При необходимости автоматического плавного включения лампы без регулировки ее яркости, микросхему нужно включить по следующей схеме:
В исходном положении выключатель разомкнут, конденсатор С3 разряжен и на управляющем входе микросхемы (вывод 6) напряжение отсутствует. Управляющие ключи заперты, лампа погашена. Тут же начинается зарядка конденсатора С3 от внутреннего источника опорного напряжения микросхемы. Напряжение на выводе 6 плавно увеличивается, лампа разгорается, пока не загорится в полный накал (С3 полностью зарядился). При включении выключателя SB1 начинается разрядка конденсатора. Как только он полностью разрядится, лампа погаснет.
Важно! Время плавного пуска лампы зависит от емкости конденсатора С3. При указанных на схеме номиналах оно составляет примерно 2-3 секунды. Для увеличения времени необходимо увеличить емкость конденсатора С3.
Такую конструкцию тоже можно установить на место штатного выключателя, а в качестве SB1 подойдет кнопка с фиксацией или тумблер любой мощности, поскольку ток по управляющему входу невелик, так же, как и напряжение. Как вариант можно использовать переменный резистор, совмещенный с выключателем. При этом в схеме используется только выключатель.
Недостатком предыдущих схем является отсутствие гальванической развязки органов управления с сетью. Это может быть опасным, особенно если лампой управляют с большой дистанции, а линия управления проложена открытым способом.
Кроме того, в некоторых случаях управлять лампой необходимо при помощи контроллера или подобной конструкции, которая тоже окажется под высоким напряжением. Выйти из положения поможет диодная или транзисторная оптопара, включенные, как изображено на рисунке ниже.
Ну и последний вариант включения микросхемы. Он подойдет в случае, если необходимо управлять нагрузкой мощностью более 150 Вт.
Здесь микросхема управляет не нагрузкой, а мощным симистором VS1. Если установить его на теплоотвод, то можно будет управлять нагрузкой мощностью до 1 кВт.
Полезно! Стоит заметить, что увеличить мощность таким способом можно независимо от схемы органов управления. Это могут быть как переменный резистор, так и кнопка или оптопара. В качестве же нагрузки могут использоваться лампа, паяльник или бытовой вентилятор.
PR1500-S
Эта микросхема гораздо мощнее предыдущей и может коммутировать нагрузку мощностью до 1 500 Вт (7 А при напряжении 220 В). Принцип регулирования мощности у нее тот же – фазоимпульсный. Диапазон регулирования мощности составляет 0 – 97%.
Как видно из фото микросхема предназначена для установки на радиатор. При токе 7 А эффективная площадь радиатора должна составлять не менее 300 см2. При токе нагрузки до 2 А радиатор не нужен.
С помощью PR1500S можно регулировать:
- частоту вращения коллекторных электродвигателей переменного тока
- яркость осветительных ламп накаливания
- мощность в электронагревательных приборах
Подключение емкостной нагрузки не допускается. Выводы регулировки не имеют гальванической развязки с сетью. Типовая схема включения PR1500-S приведена ниже.
Важно! Для устойчивой работы с индуктивной нагрузкой между выводами 1 и 2 следует включать последовательную RC-цепочку – емкость 100 нФ х 400 В и резистор 100 Ом х 2 Вт. Параллельно этой цепочке рекомендуется включить варистор на напряжение 380 – 420 В.
На этом обзор регуляторов мощности закончим. В следующей части статьи мы рассмотрим микросхемы, позволяющие производить регулировку мощности при помощи сенсорной кнопки.