Senzill control de potència per una llum llisa encesa

Un article sobre com fer que un dispositiu s’encengui amb llum amb el xip KR1182PM1.

Els controladors d’energia s’utilitzen àmpliament. El més senzill d’ells es pot considerar un díode convencional, connectat en sèrie amb la càrrega. Aquesta "regulació" s'utilitza més sovint en dos casos: com a mitjà per allargar la vida d'una làmpada incandescent (normalment a escales en escales) i per prevenir sobreescalfament de soldadura. En altres casos, els reguladors serveixen per canviar la potència de la càrrega en un ampli ventall.

Xip especial KR1182PM1

Hi ha molts dissenys de reguladors, des dels més senzills fins als més complexos. Una de les maneres de crear controladors simples, fiables i multifuncionals va ser la creació d’un xip especialitzat KR1182PM1.

El microcircuit és un regulador de fase, estructurat en el disseny de l’allotjament POWEP-DIP. El estoig és de setze pins, el pas del pins és mètric i els pins 4, 5 i 12, 13 no s'utilitzen, tot i que a l'interior del microcircuit es connecten mecànicament. El seu propòsit és eliminar la calor del cristall. A més, els pins 1, 2 i 7, 8. no s'utilitzen per a la connexió. El dibuix de l'allotjament dels microcircuits es mostra a la figura 1.

Figura 1. Estoig de xip POWEP-DIP

L’abast del xip KR1182PM1 és molt ampli. En primer lloc, es tracta del control del funcionament de les làmpades incandescents, que preveu tant la regulació real de la potència com el subministrament d'encesa i apagat.

En segon lloc, KR1182PM1 s'utilitza amb èxit per controlar la freqüència de rotació de motors elèctrics.

I en tercer lloc, controlar tiristors i poderosos triacs, que permet augmentar la potència de càrrega. Sense connectar tiristors externs, el microcircuit pot canviar una potència no superior a 150 W, cosa que, segons veieu, no és tan petita a aquestes mides.

El dispositiu microcircuit KR1182PM1

L’estructura interna del xip és força complicada. Conté disset transistors, sis díodes i una dotzena de resistències. Per tant, en aquest article no veurem el microcircuit amb gran detall, sinó que només considerarem els seus nodes. L'estructura interna del xip es mostra a la figura 2.

Figura 2. L’estructura interna del xip KR1182PM1.

Per controlar la càrrega a l'interior del microcircuit, hi ha dos trinistors (tiristors), cadascun dels quals està muntat en forma d'un analògic de transistor. Al diagrama, es tracta de transistors VT1, VT2 i VT3, VT4. Per assegurar el funcionament en tensió alterna, els trinistors es canvien en contra-paral·lel, així com els tiristors ordinaris.

En transistors VT15 ... VT17, es munta una unitat de control que es connecta mitjançant els díodes divisius VD6 i VD7 als elèctrodes de control dels trinistors.

A més d’aquests elements, el controlador té una unitat de protecció tèrmica incorporada, que limita el corrent de sortida, protegint així el microcircuit de sobrecàrregues i fallades.

Hi ha molt poques parts externes connectades al xip. En primer lloc, es tracta de condensadors C1 i C2. El seu objectiu és proporcionar un cert retard en la inclusió de tiristors respecte al moment en què la tensió de xarxa passa per zero. A més, no permeten que s’obrin tiristors quan tot el dispositiu està connectat a la xarxa.

En segon lloc, es tracta d’un circuit de control connectat als pins 3 i 6. El significat del seu treball és el següent. Quan s’activa la tensió de xarxa, el condensador C3 no es carrega, de manera que tanca els terminals 3 i 6 gairebé curts, de manera que la càrrega es desconnecta. El condensador comença a carregar-se sense problemes des d’un generador de corrent realitzat en transistors VT11 i VT12. segons la seva càrrega, la brillantor de la làmpada EL1 també augmenta suaument de zero a màxim.

Si tanqueu l’interruptor SB1, el condensador C3 es descarregarà gradualment i la brillantor de la làmpada, en conseqüència, disminuirà fins que s’apagui. El condensador C3 pot ser de 200 ... 500 uF. En el primer cas, el retard d’encesa serà visualment imperceptible, en el segon arriba a diversos segons. El resistor R1 també pot tenir un valor que oscil·la entre 100 ohms i desenes de KOhm, cosa que afecta el temps d’aturada suau.

Se sap que una làmpada incandescent amb una potència de 150 W en el moment d’encendre-se consumeix un corrent de fins a 10 A, però si el retard d’encesa és mínim i ni tan sols es nota visualment, el corrent d’introducció a l’encesa no supera els 2 A.

La figura 3 mostra un regulador de potència senzill que funciona a mà. En aquest cas, el millor és utilitzar una resistència variable amb un interruptor com a resistència de control. La resistència s’ha d’encendre de manera que quan SA1 estigui apagat, la seva resistència sigui mínima. Així, quan s’encén i gira la resistència R1, la potència canviarà de zero a màxim. Aquest regulador és adequat per controlar la brillantor de la làmpada, escalfar la soldadura i la velocitat del ventilador domèstic.

Figura 3. Regulador de potència del xip KR1182PM1.

Com s'ha esmentat anteriorment, la potència commutada per un sol xip no és superior a 150 watts. Si cal augmentar la potència del dispositiu, podeu utilitzar la connexió paral·lela de dos xips, tal com es mostra a la figura 4. Aquesta connexió permet controlar una càrrega d'almenys 300 watts.

Figura 4. Connexió paral·lela de microcircuits KR1182PM1.

La manera més fàcil de realitzar una connexió és la soldadura del microcircuit en "dos pisos"; simplement, el microcircuit addicional es solda al que ja està instal·lat a la placa de circuit imprès. En aquest cas, no es requereix cap alteració de la junta.

Si la potència de càrrega és tal que la connexió paral·lela de microcircuits no pot afrontar-la, la potència del regulador es pot augmentar significativament connectant la càrrega a través triac. En aquest cas, el microcircuit només controla el triac, i aquest últim controla la càrrega real. A la figura 5 es mostra un esquema d'aquesta connexió.

Figura 5. Connexió d’una càrrega potent a través d’un triac.

Com en el cas anterior, s’utilitza una resistència variable R1, combinada amb un commutador SA1 com a element regulador. Només la seva connexió és una mica diferent. El vessament de càrrega es produeix quan el grup de contactes SA1 tanca els contactes 3 i 6 del microcircuit. D’acord amb això, en aquesta posició, la resistència R1 ha de tenir una resistència mínima. És oportú fer un recordatori aquí. Recordeu que si es tanquen els contactes dels microcircuits 3 i 6, es desconnectarà la càrrega.

En aquest sentit, l'abast del xip KR1182PM1 no acaba gaire. En lloc d’un simple contacte es poden connectar les conclusions 3 i 6 fototransistor, - resulta interruptor crepuscular amb suau inclusió. Si es connecta un optocupdor de transistor a aquestes conclusions, és possible estabilitzar el voltatge alternatiu o el control del dispositiu del microcontrolador. Totes les possibilitats simplement no es poden comptabilitzar.

A la part següent de l’article es considerarà un circuit d’arrencada suau del motor trifàsic basat en els microcircuits KR1182PM1.

Boris Aladyshkin