Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Симисторный регулятор мощности для паяльника

Симисторный регулятор мощности для паяльника

Да кстати, а есть где-нибудь схема этого устройства паяльника с регулятором температуры, очень хочется глянуть и потом может быть собрать?

Горелые энергосберигайки в наличии. Только не видел я там динисторов, или динистор это малюсенький трёхногий транзюк? Если да, то по поводу него большие сомнения, что он выдержит такую нагрузку.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/quote

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________

/dev/urandom — гигабайты информации.

OS: openSUSE 13.2 (x86_64)

Приглашаем на вебинар, посвященный экосистеме безопасности и возможностях, которые появились у разработчиков благодаря новой технологии TrustZone в микроконтроллерах STM32L5. Программа рассчитана на технических специалистов и тех, кто уже знаком с основами защиты ПО в STM32.

В описании паяльника со встроенным регулятором сказано, что он регулирует степень своего нагрева. При включении потребляет полную мощность, а когда нагреется до выставленной температуры, то снижает нагрузку и поддерживает температуру. Просто было интересно как и что китайцы вшили в паяльник.

А точно, вспомнил. Спасибо.

Ёлки, нехочется в схему пихать кучу деталей. И нижний порог 50% еще нужно встраивать.

Конденсатор стоит для того, чтобы в самом начале следующего импульса симистор уже был открыт и не запаздывал до тех пор пока напряжение подымется до отпирающего?

А динистор зачем? Сразу на симистор низя чтоли?

Последний раз редактировалось Alexandr27 Чт мар 15, 2012 12:32:50, всего редактировалось 1 раз.

650 В карбид-кремниевые (SiC) MOSFET компании Wolfspeed имеют самый низкий в отрасли показатель сопротивления открытого канала и наименьшую его зависимость от температуры, что дает им преимущество не только перед обычными кремниевыми (Si) 650 В MOSFET, но и перед нитрид-галлиевыми транзисторами.

Без динистора симистор будет открываться почти сразу же, как только напряжение на конденсаторе поднимется до довольно низкого уровня. Порядка 1-5 вольт. А если учесть, что в этом случае конденсатор оказывается «зашунтированным» симистором, то, ну, не знаю. В случае с динистором напряжению же придётся подняться до довольно высокого уровня вплоть до напряжения сети, что контролируется гораздо лучше. После включения пара симистор-динистор остаются открытыми до спада полуволны до 0. Т.е. здесь без динистора схема может быть и будет регулировать мощность, но очень криво. Скорей всего симистор будет всегда открыт. Нужно по крайней мере динистор заменить резистором в этом случае.

_________________

/dev/urandom — гигабайты информации.

OS: openSUSE 13.2 (x86_64)

Плохая схема, лучше соберите «классический» фазовый регулятор с динистором . .

ПРИСТ расширяет ассортимент

Плохая схема, лучше соберите «классический» фазовый регулятор с динистором . .

Последний раз редактировалось katalist Вс апр 08, 2012 04:43:47, всего редактировалось 1 раз.

Цифровой Регулятор для паяльника НА PIC16F628
viewtopic.php?f=25&t=11820

_________________
Лечу лечить WWW ашу покалеченную технику.

Подскажите как правильно включить светодиод для индикации.
Схема регулятора мощности паяльника.

VS1 – BT169D
VD1 – 1N4007
R1 – 220k
R3 – 1k
R4 – 30k
R5* – 470E
C1 – 0,1mkF

Если все детали соответствуют номиналу какую максимальную мощность паяльника выдержит данная схема. Имеется 40 Вт ЭСПН.

_________________
Если долго мучиться, что-нибудь. сломается.

Изучение радиотехники решил начать с книги Гололобов В.Н. — Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только) — 2012.
Первый совет в книге был собрать регулятор мощности паяльника. Нашел вот эту схемку

Не все необходимые детали были найдены:
и пришлось заменить R1=470к вместо 500к. Также симистор который продали в магазине BT136-800 вместо BT136-600 «Продавец сказал что они идентичны просто он держит больше напряжение 800В». Спаял, запустил схему, подключил мультиметр к ней и напряжение изменялось +/- 10 В то есть 210В и 200В. Подскажите что не так (..

Не так здесь то, что корректно измерить в этой схеме напряжение мультиметром нельзя.

Для проверки, в качестве нагрузки включите обычную лампочку на 220 вольт, мощностью 60 вт и если при вращении переменного резистора яркость лампочки будет плавно меняться, то значит регулятор работает нормально.

Я вот тут посмотрел параметры 136-600
Наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора Iу.от.мин.,А 0.025
И 136-800
Наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора Iу.от.мин.,А 2.5

Получается этот тиристор 136-800 заперт и чтобы открыться ему надо 2,5 А?

Подскажите как правильно включить светодиод для индикации.
Схема регулятора мощности паяльника.

VS1 – BT169D
VD1 – 1N4007
R1 – 220k
R3 – 1k
R4 – 30k
R5* – 470E
C1 – 0,1mkF

Если все детали соответствуют номиналу какую максимальную мощность паяльника выдержит данная схема. Имеется 40 Вт ЭСПН.

Схемы регуляторов мощности паяльников

При работе с электрическим паяльником температура его жала должна оставаться постоянной, что является гарантией получения высококачественного паяного соединения.

Однако в реальных условиях этот показатель постоянно меняется, приводя к остыванию или перегреву нагревательного элемента и необходимости устанавливать в цепях питания специальный регулятор мощности для паяльника.

Зачем он нужен

Колебания температуры жала паяльного устройства могут быть объяснены следующими объективными причинами:

  • нестабильность входного питающего напряжения;
  • большие тепловые потери при пайке объёмных (массивных) деталей и проводников;
  • значительные колебания температуры окружающей среды.

Для компенсации воздействия этих факторов промышленностью освоен выпуск ряда устройств, имеющих специальный диммер для паяльника, обеспечивающий поддержание температуры жала в заданных пределах.

Однако при желании сэкономить на обустройстве домашней паяльной станции регулятор мощности вполне может быть изготовлен своими руками. Для этого потребуется знание основ электроники и предельная внимательность при изучении приводимых ниже инструкций.

Принцип работы контролера паяльной станции

Известно множество схем самодельных регуляторов нагрева паяльника, входящих в состав эксплуатируемой в домашних условиях станции. Но все они работают по одному и тому же принципу, заключающемуся в управлении величиной мощности, отдаваемой в нагрузку.

Распространённые варианты самодельных электронных регуляторов могут отличаться по следующим признакам:

  • вид электронной схемы;
  • элемент, используемый для изменения отдаваемой в нагрузку мощности;
  • количество ступеней регулировки и другие параметры.

Независимо от варианта исполнения любой самодельный контроллер паяльной станции представляет собой обычный электронный коммутатор, ограничивающий или увеличивающий полезную мощность в нагревательной спирали нагрузки.

Вследствие этого основным элементом регулятора в составе станции или вне её является мощный питающий узел, обеспечивающий возможность варьирования температуры жала в строго заданных пределах.

Образец классической подставки под паяльник со встроенным в неё регулируемым модулем питания приводится на фото.

Преобразователи на управляемых диодах

Каждый из возможных вариантов исполнения устройств отличается своей схемой и регулирующим элементом. Существуют схему регуляторов мощности на тиристорах, симисторах и другие варианты.

Тиристорные устройства

По своему схемному решению большинство известных блоков регулировки изготавливаются по тиристорной схеме с управлением от специально формируемого для этих целей напряжения.

Двухрежимная схема регулятора на тиристоре низкой мощности приводится на фото.

Посредством такого прибора удаётся управлять паяльниками, мощность которых не превышает 40 Ватт. Несмотря на небольшие габариты и отсутствие вентиляционного модуля преобразователь практически не греется при любом допустимом режиме работы.

Такое устройство может работать в двух режимах, один из которых соответствует состоянию ожидания. В этой ситуации ручка варьируемого по величине резистора R4 установлена в крайне правое по схеме положение, а тиристор VS2 полностью закрыт.

Питание поступает на паяльник через цепочку с диодом VD4, на котором величина напряжения снижается примерно до 110 Вольт.

Во втором режиме работы регулятор напряжения (R4) выводится из крайне правой позиции; причём в среднем его положении тиристор VS2 немного приоткрывается и начинает пропускать переменный ток.

Переход в это состояние сопровождается зажиганием индикатора VD6, срабатывающего при выходном питающем напряжении порядка 150 Вольт.

Путём дальнейшего вращения ручки регулятора R4 можно будет плавно увеличивать мощность на выходе, поднимая его выходной уровень до максимальной величины (220 Вольт).

Симисторные преобразователи

Ещё один способ организации управления паяльником предполагает применение электронной схемы, построенной на симисторе и также рассчитанной на нагрузку небольшой мощности.

Эта схема работает по принципу снижения эффективного значения напряжения на полупроводниковом выпрямителе, к которому подключается полезная нагрузка (паяльник).

Состояние регулировочного симистора зависит от положения «движка» переменного резистора R1, меняющего потенциал на его управляющем входе. При полностью открытом полупроводниковом приборе поступающая в паяльник мощность снижается примерно в два раза.

Простейший вариант управления

Самый простой регулятор напряжения, являющийся «усечённым» вариантом двух рассмотренных выше схем, предполагает механическое управление мощностью в паяльнике.

Такой регулятор мощности востребован в условиях, когда предполагаются длительные перерывы в работе и не имеет смысла держать паяльник всё время включённым.

В разомкнутом положении выключателя на него поступает небольшое по амплитуде напряжение (примерно 110 Вольт), обеспечивающее невысокую температуру нагрева жала.

Для приведения устройства в рабочее состояние достаточно включить тумблер S1, после чего наконечник паяльника быстро нагревается до требуемой температуры, и можно будет продолжить пайку.

Такой терморегулятор для паяльника позволяет в промежутках между пайками снижать температуру жала до минимального значения. Эта возможность обеспечивает замедление окислительных процессов в материале наконечника и заметно продлевает срок его эксплуатации.

На микроконтроллере

В том случае, когда исполнитель полностью уверен в своих силах, ему можно будет взяться за изготовление термостабилизатора для паяльника, работающего на микроконтроллере.

Этот вариант регулятора мощности выполняется в виде полноценной паяльной станции, имеющей два рабочих выхода с напряжениями 12 и 220 Вольт.

Первое из них имеет фиксированную величину и предназначается для питания миниатюрных слаботочных паяльников. Эта часть устройства собирается по обычной трансформаторной схеме, которую из-за её простоты можно не рассматривать.

На втором выходе собранного своими руками регулятора для паяльника действует переменное напряжение, амплитуда которого может меняться в диапазоне от 0 до 220 Вольт.

Схема этой части регулятора, совмещённая с контроллером типа PIC16F628A и цифровым индикатором выходного напряжения, приводится так же на фото.

Для безопасной эксплуатации оборудования с двумя отличающимися по величине выходными напряжениями самодельный регулятор должен иметь различные по конструкции (несовместимые между собой) розетки.

Подобная предусмотрительность исключает возможность ошибки при подключении паяльников, рассчитанных на разные напряжения.

Читать еще:  Почему led-лампочки не гаснут полностью при выключенном свете

Силовая часть такой схемы выполнена на симисторе марки ВТ 136 600, а регулировка мощности в нагрузке осуществляется посредством коммутатора кнопочного типа с десятью положениями.

Переключением кнопочного регулятора можно изменять уровень мощности в нагрузке, обозначаемый цифрами от 0 до 9-ти (эти значения выводятся на табло встроенного в устройство индикатора).

В качестве примера такого регулятора, собранного по схеме с контроллером SMT32, может быть рассмотрена станция, рассчитанная на подключение паяльников с жалами марки Т12.

Этот промышленный образец устройства, управляющего режимом нагрева подключаемого к нему паяльника, способен регулировать температуру жала в диапазоне от 9-ти до 99-ти градусов.

С его помощью также возможен автоматический переход в режим ожидания, при котором температура наконечника паяльника снижается до установленного инструкцией значения. Причём длительность этого состояния может регулироваться в интервале от 1 до 60-ти минут.

Добавим к этому, что в этом устройстве также предусмотрен режим плавного снижения температуры жала в течение того же регулируемого промежутка времени (1-60 минут).

В завершении обзора регуляторов мощности паяльных устройств отметим, что их изготовление в домашних условиях не является чем-то совсем недоступным для рядового пользователя.

При наличии определённого опыта работы с электронными схемами и после внимательного изучения приведённого здесь материала любой желающий может справиться с этой задачей вполне самостоятельно.

RDC1-0018, Регулятор мощности на симисторе и микросхеме К1182ПМ1Р. 220В, 40А.

Спецификация набора

То, что у вас уже есть, вы можете удалить в корзине.

НаименованиеЦенаКол-во
К1182ПМ1Р, Фазовый регулятор [PowerDIP-16 (12+4)]75 руб.1
ECAP (К50-35 мини), 1 мкФ, 25 В, 4х7мм, Конденсатор электролитический алюминиевый миниатюрный7 руб.2
CF-50 (С1-4) 0.5 Вт, 510 Ом, 5%, Резистор углеродистый4 руб.1
R-17N3-B50K, L15KC, 50 кОм, Резистор переменный57 руб.1
BTA41-600BRG, Симистор 40А 600В, 50мА Standard [TOP-3]190 руб.1
KLS2-300-5.00-02P-2S (DG300-5.0-02P-12), Клеммник винтовой, 2-контактный, 5мм, прямой13 руб.3
Печатная плата RDC1-0018, Печатная плата с разводкой, FR4 57.15х31.75мм (1.5мм, 18мкм)60 руб.1

Описание

Фазовый регулятор мощности на микросхеме К1182ПМ1Р и симисторе BTA41-600 (40 А, 8,8 кВт). Данное устройство предназначено для: плавного включения, выключения электрических ламп и регулировки яркости их свечения регулировки мощности паяльника; скорости вращения электродвигателей.

Купить модуль RDC1-0018 нашего производства можно здесь.

Электрическая схема

Когда к разъему P3 подключен выключатель SW1 и времязадающая RC цепочка устройство работает в режиме плавного включения лампы или электродвигателя. Время плавного включения зависит от емкости конденсатора C3, а время плавного выключения — от сопротивления резистора R2. Подберите нужный для вас режим.

Для использования устройства в качестве фотореле с плавным регулированием мощности — вместо выключателя можно подключить фотоэлемент.

При подключении к разъему P3 переменного резистора устройство работает как регулятор мощности.

Технические характеристики:

— напряжение сети: 220 В;

— максимальный ток нагрузки: 40 А;

— размер печатной платы 50,80 х 25,40 мм.

Внимание!

На плате имеется напряжение опасное для жизни человека – соблюдайте правила техники безопасности!

При токе нагрузки более 1А симистор необходимо установить на радиатор площадью не менее 100 кв.см
При токе нагрузки более 5А проводники на печатной плате не покрытые маской пропаять оголенным проводом сечением 2,5 кв.мм

Схема подключения.

В зависимости от симистора который вы будете использовать в проекте возможны два варианта подключения.

Распиновка симистора AAG (BTA41)

Распиновка симистора GAA

Это открытый проект! Лицензия, под которой он распространяется – Creative Commons — Attribution — Share Alike license.

Отзыв: Симисторный регулятор мощности для паяльника Jetting — Неплохо.

Не секрет, что любой паяльник, включенный в сеть в перерывах между работой перегревается. При этом подгорает жало, покрываясь слоем окислов, и его приходится зачищать и подтачивать, заново залуживать, иначе припой к нему просто перестает прилипать. Если перерывы в работе большие, паяльник выключают. При небольших — приходится вновь ждать, пока он разогреется. Значительно удобнее пользоваться паяльниками, которые сами следят за температурой жала, не дают ему перегреваться, здесь можно привести грубую аналогию с терморегулятором утюга. Конечно, следит за температурой здесь сложная электронная схема с датчиком, вмонтированным непосредственно в жало паяльника или его нагревательный элемент. Таким образом, например, устроены паяльники входящие в состав паяльных станций. Но это, как правило, решение достаточно дорогое, да и не для всех мощностей можно найти в продаже такой паяльник.

Можно пойти другим путем: поставить простенький регулятор мощности, регулирующий поступающее напряжение и, как следствие, рассеиваемую мощность. Самое простое решение — поставить в разрыв одного провода полупроводниковый диод с переключателем, в одном из положений закорачивающий его. При этом в замкнутом положении, понятно, прибор будет рассеивать полную мощность, а в разомкнутом диод «срежет» половину амплитуды и мощность уменьшится, как за счет ее уменьшения, так и за счет уменьшения протекающего тока примерно в 4 раза. Понятно, что диод нужно выбирать по допуску напряжения и тока с запасом. Во время перерывов в работе просто переводим ручку переключателя. Паяльник остается горячим, но не перегревается. При пайке включаем на полную мощность, и он быстро готов к пайке.
Более удобны плавные регуляторы на симисторах. Такие регуляторы есть в продаже в магазинах Мастер- Кит в виде набора и в виде готового блока есть на сайте Aliexpress.

Можно, конечно, сделать такой и самому, схема несложная, но выгода будет сомнительна, стоит такой всего 120 рублей. Собрана схема на симисторе BT139 и динисторе DB3. Рассмотрим на упрощенной:

Верхняя пара контактов, 1 и 2 вход, нижняя, 3 и 4 выход (не критично, по сути прибор включен в сеть последовательно с нагрузкой).
Динистор выполняет роль ключевого элемента. При достижении напряжения на конденсаторе порядка 30-40 вольт он пробивается, подавая напряжение на управляющий электрод симистора, (G), включая его. Расположение других электродов, (T1 и T2) у симистора некритичны, прибор неполярный, как и динистор. Время открытия будет зависеть от постоянной времени цепи R1, R2, C3. Размеры блочка 48 Х 60 мм, что позволит его без особого труда встроить, например, в переноску.

При этом характеристики у него неплохие: продавец заявляет максимально регулируемую мощность до 2 кВт. Если даже продавец привирает, как обычно, для большинства случаев этого будет достаточно.

По даташиту симистор BT139 «держит» ток до 10 А и напряжение в закрытом состоянии до 1000 вольт, если и могут возникнуть проблемы, то с радиатором, (перегрев на больших мощностях).
Кроме регулирования температуры жала паяльника, блок можно применить во многих других случаях, например, для регулировки освещения. Следует только помнить, что не все светодиодные лампы поддаются такой регулировке, (диммированию). Встроенный импульсный драйвер может работать некоректно. Лампы накаливания регулируются хорошо.
Блочок можно применить для регулировки частоты оборотов коллекторных двигателей, в частности электроинструмента, в котором изначально на заводе не встроен такой регулятор, (болгарки, лобзики, электропилы) — примерно от половины до полных оборотов. Из-за индуктивной нагрузки при меньших оборотах двигатель может работать неустойчиво, рывками. Конечно, при уменьшении числа оборотов снижается и крутящий момент. А вот для двигателей, чье число оборотов зависит не от напряжения, а от частоты питающей сети, (синхронные и асинхронные двигатели переменного тока), такой регулятор не применим.
При монтаже следует помнить, что все детали блока гальванически связаны с электросетью и прикосновение к любой приведет к поражению электрическим током. Монтировать его следует в изолированном пластиковом корпусе и не проверять при работе температуру радиатора симистора пальцем. Шучу.
У этой схемы, (не блока), есть недостатки. Во первых — это сильное искажение синусоиды на выходе, (на осциллограмме — срезанные верхушки синусоиды). Схема из-за очень большого коэффициента гармоник неприменима для регулировки напряжения в электронной аппаратуре. Расположенный рядом радиоприемник «трещит» из-за помех. Даже обычным вольтметром, рассчитанным на синусоиду, корректно померить напряжение на выходе не получится, он будет сильно врать. А так — хороший блочок. Разумеется, в рамках своего применения.

Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками: варианты схем

Для управления некоторыми видами бытовых приборов (например, электроинструментом или пылесосом) применяют регулятор мощности на основе симистора. Подробно о принципе работы этого полупроводникового элемента можно узнать из материалов, размещенных на нашем сайте. В данной публикации мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с симисторными схемами управления мощностью нагрузки. Как всегда, начнем с теории.

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы. Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов.

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

Варианты схем регулятора

Приведем несколько примеров схем, позволяющих управлять мощностью нагрузки при помощи симистора, начнем с самой простой.

Рисунок 2. Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В

Обозначения:

  • Резисторы: R1- 470 кОм , R2 – 10 кОм,
  • Конденсатор С1 – 0,1 мкФ х 400 В.
  • Диоды: D1 – 1N4007, D2 – любой индикаторный светодиод 2,10-2,40 V 20 мА.
  • Динистор DN1 – DB3.
  • Симистор DN2 – КУ208Г, можно установить более мощный аналог BTA16 600.
Читать еще:  Можно ли самому демонтировать батареи в квартире и не платить за отопление

При помощи динистора DN1 происходит замыкание цепи D1-C1-DN1, что переводит DN2 в «открытое» положение, в котором он остается до точки нуля (завершение полупериода). Момент открытия определяется временем накопления на конденсаторе порогового заряда, необходимого для переключения DN1 и DN2. Управляет скоростью заряда С1 цепочка R1-R2, от суммарного сопротивления которой зависит момент «открытия» симистора. Соответственно, управление мощностью нагрузки происходит посредством переменного резистора R1.

Несмотря на простоту схемы, она довольно эффективна и может быть использована в качестве диммера для осветительных приборов с нитью накала или регулятора мощности паяльника.

К сожалению, приведенная схема не имеет обратной связи, следовательно, она не подходит в качестве стабилизированного регулятора оборотов коллекторного электродвигателя.

Схема регулятора с обратной связью

Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

  1. Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
  2. Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

Регулятор мощности с обратной связью

Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
  • Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; С2 — 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 — 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
  • Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
  • Симистор Т1 – BTA24-800.
  • Микросхема – U2010B.

Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

  • А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
  • В — При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
  • С – Режим индикации перегрузки.

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

Для изготовления данного сопротивления лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11, в зависимости от мощности двигателя.

Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования.

Регулятор для индуктивной нагрузки

Тех, кто попытается управлять индуктивной нагрузкой (например, трансформатором сварочного аппарата) при помощи выше указанных схем, ждет разочарование. Устройства не будут работать, при этом вполне возможен выход из строя симисторов. Это связано с фазовым сдвигом, из-за чего за время короткого импульса полупроводниковый ключ не успевает перейти в «открытый» режим.

Существует два варианта решения проблемы:

  1. Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
  2. Подавать на управляющий электрод постоянный сигнал, пока не будет проход через ноль.

Первый вариант наиболее оптимален. Приведем схему, где используется такое решение.

Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки

Как видно из следующего рисунка, где продемонстрированы осциллограммы основных сигналов регулятора мощности, для открытия симистора используется пакет импульсов.

Осциллограммы входного (А), управляющего (В) и выходного сигнала (С) регулятора мощности

Данное устройство делает возможным использование регуляторов на полупроводниковых ключах для управления индукционной нагрузкой.

Простой регулятор мощности на симисторе своими руками

В завершении статьи приведем пример простейшего регулятора мощности. В принципе, можно собрать любую из приведенных выше схем (наиболее упрощенный вариант был приведен на рисунке 2). Для этого прибора даже не обязательно делать печатную плату, устройство может быть собрано навесным монтажом. Пример такой реализации показан на рисунке ниже.

Самодельный регулятор мощности

Использовать данный регулятор можно в качестве диммера, а также управлять с его помощью мощными электронагревательными устройствами. Рекомендуем подобрать схему, в которой для управления используется полупроводниковый ключ с соответствующими току нагрузки характеристиками.

Схемы регуляторов мощности (диммеров) на симисторах.

Принцип работы симисторных регуляторов мощности (напряжения) в цепях
переменного тока.

Что такое симистор, принцип его работы, а также справочные характеристики некоторых популярных приборов мы с Вами внимательно рассмотрели на странице &nbspСсылка на страницу.
Там же мы отметили, что симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью вытеснил его из электроцепей переменного тока.

Вспомним пройденный материал.
Отличительной чертой симистора является то, что при подаче на его управляющий электрод тока (напряжения), прибор переходит в проводящее состояние, замыкая нагрузку, причём проводит ток, независимо от полярности, приложенного к нагрузке напряжения.
Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью «анодного» напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой — в момент прохождения отрицательной).

Итак. Важным плюсом симисторных схем в электроцепях переменного тока является отсутствие выпрямительных устройств, и двухполюсность напряжения в нагрузке, что даёт возможность подключать их, помимо всего прочего, как трансформаторам, так и электродвигателям переменного тока.

Познакомимся с расхожими схемами симисторных регуляторов.

Для начала давайте рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности с фазово-импульсным управлением, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 1200 Вт.

Рис.1

При замене симистора на другой, с большей величиной допустимого тока, мощность нагрузки можно увеличивать практически неограниченно.

А теперь — как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через последовательно соединённые резисторы R1 и R2. Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора — тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому уровню.
Переменным резистором R2 устанавливают момент открывания динистора и симистора, производя тем самым регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.

Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.1 справа.

Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях и обмотках трансформаторов), симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.1 показана синим цветом).
В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Существуют и различные модификации приведённой выше простейшей схемы диммера.

Рис.2

Дополнительная цепочка R3 C2 (Рис.2 слева) призвана увеличить максимально достижимый фазовый сдвиг между сетевым напряжением и напряжением, поступающим на левый вывод динистора, что в свою очередь позволяет производить более глубокую регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

На схеме, приведённой на Рис.2 справа, цепь, образованная диодами D1, D2 и резистором R1, обеспечивает плавность регулировки при минимальной выходной мощности. Без неё характеристика управления регулятором имеет гистерезис, что проявляется в скачкообразном повышении регулируемой мощности от нуля до 3. 5% от максимальной.
Диодно-резисторная цепочка разряжает конденсатор при переходе сетевого напряжения от отрицательной к положительной полуволне и, тем самым, устраняет эффект скачкообразного начального увеличения мощности в нагрузке.

Изредка можно встретить устройства, в которых регулировка мощности производится посредством отдельной схемы, которая формирует импульсы с регулируемой длительностью для управления симистором.
Такие диммеры обладают значительно лучшими характеристиками, чем представленные выше, однако обратной стороной медали является повышенная сложность устройств и необходимость наличия отдельного источника питания схемы. Исключения составляют устройства, выполненные на специализированных ИМС. Примером такой микросхемы является фазовый регулятор КР1182ПМ1.

Рис.3

Применение КР1182ПМ1 в регуляторах мощности (Рис.3) позволяет добиваться как хорошей повторяемости, так и широкого диапазона перестройки и высокой температурной стабильности.

А если уж мы решили заморачиваться созданием отдельной схемы формирования управляющих импульсов, то имеет смысл отказаться от фазово-импульсного метода управления, и обратиться в сторону регуляторов мощности, работающих по принципу пропускания через нагрузку определённого целого числа периодов сетевого напряжения в единицу времени.
При таком способе регулирования появляется возможность включения симистора вблизи точки пересечения сетевым переменным напряжением нулевого потенциала, вследствие чего радикально снижается уровень помех, вносимых в электросеть.
Освещение таким диммером не запитаешь ввиду заметного мерцания, а вот для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов — самое то.

Данная схема (Рис.4) перекочевала со страницы https://www.radiokot.ru/circuit/power/converter/50/ и представляет собой модификацию регулятора мощности, описанного в журнале Радио, 2009, № 9, с. 40–41 «В.Молчанов Симисторный регулятор мощности». Вот, что пишет автор.

«Устройство предназначено для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов, работающих от сети переменного тока 220 В.
Кроме снижения уровня коммутационных помех, в регуляторе реализован принцип пропускания в нагрузку целого числа периодов сетевого напряжения. При таком способе регулирования с высокой точностью обеспечивается отсутствие постоянной составляющей напряжения на нагрузке, вследствие чего дополнительно снижается уровень искажений, вносимых в электросеть. Это особенно важно в случае мощной нагрузки.
Максимальная мощность нагрузки, подключаемой к регулятору, составляет 1 кВт. Потребляемый регулятором ток от сети не превышает 4 мА (действующее значение), типовое потребление – 3,5 мА.

Читать еще:  Гудят водопроводные трубы: возможные причины звуков

На микросхеме DD1 и элементах R1, C1, VD1, VD2 выполнен синхронизированный с сетью генератор прямоугольных импульсов. Период импульсов, вырабатываемых генератором, составляет около 1,3 с. Резистор R1 регулирует скважность импульсов. Элементы DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 включены как два RS‑триггера, на входы которых (выводы 1 и 9 микросхемы) через делитель R7R6 поступает часть сетевого напряжения. Транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию мощного инвертора логических сигналов для управления симистором. Питание устройства осуществляется через параметрический стабилизатор, в котором задействованы балластный резистор R7, стабилитрон VD3 и сглаживающий конденсатор C3. Когда напряжение на верхнем по схеме сетевом выводе относительно нижнего отрицательное, стабилитрон VD3 пропускает ток в прямом направлении, когда положительное – ограничивает напряжение на выводах 1 и 9 микросхемы DD1 на уровне 10 В. Ток, проходящий через эти выводы и внутренние защитные диоды микросхемы, заряжает конденсатор C3 до напряжения около 9,2 В, которое служит для питания низковольтной части устройства. Использование защитных диодов микросхемы не приводит к её защёлкиванию, поскольку амплитудное значение тока через резистор R7 ограничено и составляет около 5 мА.

Во время проверки регулятора мощности удобно в качестве нагрузки подключить лампу накаливания (желательно на 100 Вт или более). Устройство обычно не нуждается в налаживании, но если оказалось, что симистор VS1 открывается ненадёжно (лампа в нагрузке не включается или мерцает), можно попробовать уменьшить сопротивление резистора R4 или подобрать экземпляр симистора с меньшим током открывания. Резистор R4 позволяет выставить мгновенное напряжение сети, при котором происходит открывание симистора. Это напряжение может быть рассчитано по формуле Uпор ≈ Uпит∙R7/(2∙R4), где Uпит ≈ 9,2 В – напряжение на конденсаторе C3, сопротивления резисторов R6 и R7 должны быть равны. Уменьшение сопротивления резистора R4 обеспечивает более надёжное открывание симистора, но увеличивает уровень создаваемых помех, поэтому делать его сопротивление менее 30 кОм нежелательно».

И конечно, было бы совсем неправильно не упомянуть о таком важном представителе симисторного семейства, как — оптосимистор.
Оптосимистор включается посредством освещения полупроводникового слоя и представляет собой комбинацию оптоизлучателя и симистора в одном корпусе. Преимущество — простая однополярная схема управления и гальваническая изоляция цепей управления от фаз сетевого напряжения.

Оптосимисторы могут коммутировать нагрузку как сами (Рис.5),


Рис.5

так и управлять более мощными симисторами (Рис.6).


Рис.6

За счёт полной гальванической развязки управляющих цепей оптосимистора, основное его предназначение — это управление мощностью нагрузки при помощи логических устройств или микроконтроллеров с собственными цепями питания.

Рис.7

В качестве примера на Рис.7 приведена схема регулятора мощности паяльника.
Вот, как работу этой схемы описывает уважаемый Falconist на странице сайта http://forum.cxem.net .

«Оптосимистор серии МОС204х/306х/308х содержит внутри себя схему пересечения питающим напряжением нуля, т.е. открывается только в точке нулевого значения синусоидального сетевого напряжения, независимо от момента поступления управляющего напряжения на его светодиод. Тем самым обеспечивается ключевой режим подключения нагрузки, с практически полным отсутствием ВЧ помех, проникающих в сеть 220 В. Поэтому его замена на оптосимисторы МОС302х/305х, не имеющих такой схемы, крайне нежелательна, т.к. порочит сам принцип беспомехового регулирования.
Конденсатор С1 является балластным реактивным сопротивлением. Ток, который он пропускает совместно с подключенным параллельно ему резистором R1,приближенно составляет 16 мА. Данный ток используется для питания таймера DA1 и инфракрасного светодиода оптрона DA2».

Работа таймера, формирующего управляющий сигнал для оптотиристора, аналогична работе DD1 на Рис.4 и сводится к формированию импульсов с изменяемой скважностью.

Регулятор мощности для паяльника

Автор: Игорь

Дата: 10.04.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Стандартные модели паяльников часто имеют один параметр мощности, который никак не меняется. Это не всегда удобно, так как для некоторых процедур может понадобиться другое значение этого параметра и иная температура, для чего потребуется менять сам инструмент. Такое дополнение, как регулятор мощности для паяльника, будет отличным решением данной проблемы. Ведь с его помощью можно попросту понизить максимальную температуру разогрева инструмента за счет уменьшения мощности устройства.

Существуют модели, в которых регулятор температуры паяльника уже встроен в сам инструмент. Такой подход удобен, но применим только для одного конкретного паяльника, тогда как покупка отдельного регулятора будет совместима и с другими инструментами. За счет максимально простой схемы инструмента, подключение таких дополнений не вызывает больших проблем в работе. Профессиональные регуляторы обладают высокой точностью установки параметров. Но даже самодельные варианты, которые также часто встречаются, могут быть удовлетворительными для домашнего использования.

Регулятор мощности для паяльника

Предназначение регуляторов мощности

Регулятор мощности для паяльника 220 В помогает добиться изменения температуры пайки. В большинстве своем, при полностью разогретом инструменте, она не меняется. Чтобы понизить температуру жала, если того требует технология пайки, нужно просто ждать, пока оно остынет. Это долго и неудобно. Если в схеме подключения будет регулятор мощности, то можно попросту уменьшить мощность устройства, так что даже при максимальном разогреве температура не будет достигать той, которая была доступна без дополнительного устройства.

Регулятор напряжения для паяльника обеспечивает получение стабильного питания. Во многих бытовых сетях напряжение часто становится меньше номинального. Это создает определенные проблемы даже при работе маломощным паяльником. Благодаря регулятору, который понижает параметры инструмента, создается оптимальные условия для работы, даже если в сети параметры электропитания не стабильны.

Основной целью, для которой устанавливается регулятор нагрева паяльника, становится возможность изменения его рабочих характеристик. Естественно, что все модели могут иметь различную мощность, поэтому регулировка здесь идет в процентном соотношении. Таким образом, если в одном положении регулятор температуры жала паяльника не будет создавать каких-либо ограничений, то в другой позиции его мощность станет нулевой. Среднее положение ручки будет равняться 50% мощности. Некоторые модели регуляторов создают максимальное снижение только на половину общей мощности, но при этом принцип регулировки остается прежним. Не стоит забывать о повышающих регуляторах, которые также используются сейчас.

Принцип работы регуляторов мощности для паяльников

Для понятия принципа работы устройства, стоит рассмотреть электрическую схему регулятора мощности для паяльника 220 В. Это не единственный возможный вариант, так как в каждой модели могут присутствовать свои особенности, но на основной принцип работы, по которому действует большинство, они мало влияют.

Схема регулятора для паяльника:

Схема регулятора мощности

Это максимально простой вид схемы, в которой присутствует силовая часть и схема управления. VS 1 относится к силовой части. Этот тиристор служит для снятия напряжения для регулировки, которое идет с его анода.

Для элементов управления выбраны VT1 и VT2. Эти транзисторы служат для управления тиристором. Для питания используется параметрический стабилизатор, который образуется при соединении стабилитрона VD 1 и резистора R5. В этой схеме стабилитрон выполняет функцию ограничения повышения параметров напряжения в сети, которое может произойти из-за скачков, а также просто стабилизирует работу инструмента за счет сохранения параметров. Для гашения лишнего напряжения и используется резистор. Второй резистор R2 служит для регулировки выходного напряжения на данном устройстве.

ТОП 5 регуляторов мощности

Основным отличием в разных моделях регуляторов является их основной элемент, на базе которого и создается регулятор. К наиболее распространенным вариантам относятся:

  • Регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202. Это кремниевый диффузно-планарный триодный элемент, который обладает p-n-p-n структурой. Он хорошо подходит в качестве переключающего устройства в тех узлах, где требуется работа с высокими напряжениями, которые должны быть понижены. Весит элемент около 14 грамм.

Регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202

  • Регулятор мощности для паяльника на симисторе ВТА16. Максимальное обратное напряжение в устройства составляет 600 В. Максимальный средний уровень тока в открытом состоянии симистора достигает 16 А. Максимальное напряжение в открытом состоянии – 1,5 В. Может работать при температуре от -40 до +125 градусов Цельсия.

Пример регулятора на симисторе ВТА16

  • Регулятор мощности для паяльника на симисторе тс106. В основе него лежит симметричный симистор, максимально допустимый ток для которого составляет 10 А. Повторяющееся импульсное напряжение в нем 600 В. Для соединения со схемой присутствуют жесткие выводы. Устройство поставляется в пластмассовом корпусе.
  • Регулятор TR. Это универсальное устройство, которое может подключаться ко многим силовым нагрузкам при напряжении в 220В. Максимальная мощность здесь составляет 400 Вт. Регулятор поставляется в виде платы, которую можно вмонтировать в различные устройства, а не только в паяльник. Обеспечивает диапазон регулировки в пределах 15-100% от номинальной мощности устройства.
  • Регулятор на тиристоре VS2. Предназначен для подключения к источнику питания 220 В. Максимально допустимая нагрузка здесь составляет 2 кВт. Диапазон регулировки лежит в пределах от 15 до 100% мощности устройства. Здесь присутствует возможности подстройки нижнего порога.

Регулятор на тиристоре VS2

На какой параметр обращать внимание при выборе

При рассмотрении различных вариантов изделий можно встретить самые различные модели, в которых порой присутствуют очень интересные дополнения. Регулятор мощности для паяльника на симисторе с индикацией будет отличным дополнением, но наличие индикации является далеко не самым главным параметром при выборе.

В первую очередь нужно обратить внимание на максимальную мощность, на которую рассчитано устройство. Зачастую они имеют большой запас, но этот фактор нужно всегда учитывать.

Диапазон регулировки также имеет большое значение. Чем он шире, тем более тонко можно подстроить параметры паяльника для работы. Для многих вполне достаточно использовать регуляторы с пределами на 50-100%. Но более удобными в работе будут те, которые могут снизить мощность до 15% или даже до 0.

Заключение

Регулятор мощности является очень полезным дополнением, которое поможет сделать работу с паяльником более удобной. В особенности это помогает владельцам мощных моделей инструментов. Конечно же, иногда для работы с тонкими проводами требуется не только слабая мощность, но и особенное жало. Подбор подходящего регулятора мощности, который сможет сочетаться со всеми инструментами, сделает удобной работу с любым паяльником.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector