В этой публикации рассмотрим схему и конструкцию регулятора мощности на 8 значений с управлением одной кнопкой. Схема хорошо подойдет для регулировки температуры жала паяльника, а также может быть применена и для другой активной нагрузки.
Схема электрическая
Регулирующий элемент – мощный МОП-транзистор VT1 BUZ90, который открывается на определённое количество периодов выпрямленного сетевого напряжения, тем самым изменяя среднюю мощность, выделяемую на нагрузке.
Управляет отпиранием транзистора VT1 цифровая схема на двух КМОП-микросхемах (CMOS) – CD4520АN (отечественный аналог К561ИЕ10) – два четырехразрядных счетчика в одном корпусе и CD4585BE (отечественный аналог К561ИП2) – логический компаратор для сравнения двух четырёхразрядных чисел.
Орган управления схемы – миниатюрная кнопка без фиксации с NO-контактами. Из индикации в схеме предусмотрены три светодиода VD1…VD3, по которым можно понять, в каком режиме работает регулятор мощности.
С помощью кнопки SB1 можно выбрать 8 значений выделяемой мощности на нагрузке, а светодиоды VD1…VD3 служат для отображения выбранного режима в двоичном коде.
При подаче питания схема устанавливается в режим максимальной мощности – светятся все 3 светодиода, т.е. нагрузка (например паяльник) включен на полную мощность. Для понижения мощности паяльника нужно нажать и удерживать кнопку SB1, ориентируясь на количество и комбинацию работающих светодиодов, а затем отпустить её.
Когда нужная для работы температура будет достигнута, нажатием и удержанием до появления нужной индикации кнопки SB1 устанавливается число полупериодов сети, во время которых транзистор VT1 будет открыт. Мощность ступенчато изменяется от максимума до минимума, затем процесс повторяется (при зажатой кнопке).
Если не вдаваться в логику работы DD1 и DD2, как это всё происходит в двоичном коде, затем сравнивается и результат представляется на выходе (затвор транзистора VT1), то отдельное свечение светодиодов VD1, VD2 или VD3 соответствует 56, 28 и 14% от полной мощности.
Для наглядности режимов работы схемы ниже представлена таблица приблизительного соответствия мощности для 40-ваттного паяльника количеству работающих светодиодов.
Схему можно доработать, дополнв дешифратором и семисегментным индикатором для более наглядного представления отображения режима работы, но функционал, конечно, при этом не изменится.
Выбранный режим работы сохраняется в устройстве при кратковременных отключениях от сети (примерно до 5 минут) при указанном на схеме номинале конденсатора С2 и стабилитрона VD5 на 4,7 В (отечественная замена – КС147А).
Чертёж печатной платы приведён ниже на рисунке.