Einfache Leistungsregelung für sanftes Einschalten der Lampe

Ein Artikel darüber, wie man mit dem KR1182PM1-Chip ein Gerät zum reibungslosen Einschalten von Lampen herstellt.

Leistungsregler sind weit verbreitet. Die einfachste davon kann als herkömmliche Diode betrachtet werden, die in Reihe mit der Last geschaltet ist. Diese "Regelung" wird am häufigsten in zwei Fällen angewendet: um die Lebensdauer einer Glühlampe (normalerweise auf Treppen in Treppenhäusern) zu verlängern und zu verhindern Überhitzungslötkolben. In anderen Fällen dienen die Regler dazu, die Leistung in der Last über einen weiten Bereich zu ändern.

Spezialisierter Chip KR1182PM1

Es gibt viele Designs von Reglern, von den einfachsten bis zu den komplexesten. Eine Möglichkeit, einfache, zuverlässige und multifunktionale Steuerungen zu erstellen, war die Entwicklung eines speziellen Chips KR1182PM1.

Die Mikroschaltung ist ein Phasenregler, der strukturell im Gehäusedesign POWEP-DIP hergestellt ist. Das Gehäuse ist sechzehnpolig, die Stiftteilung ist metrisch und die Stifte 4, 5 und 12, 13 werden nicht verwendet, obwohl sie innerhalb der Mikroschaltung mechanisch mit dem Kristall verbunden sind. Ihr Zweck ist es, dem Kristall Wärme zu entziehen. Außerdem werden die Stifte 1, 2 und 7, 8 nicht zum Anschließen verwendet. Die Zeichnung des Mikroschaltungsgehäuses ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. POWEP-DIP-Chipgehäuse

Der Anwendungsbereich des KR1182PM1-Chips ist sehr groß. Erstens ist es die Steuerung des Betriebs von Glühlampen, die sowohl die tatsächliche Regelung der Leistung als auch das reibungslose Ein- und Ausschalten ermöglicht.

Zweitens wird KR1182PM1 erfolgreich zur Steuerung der Drehzahl von Elektromotoren eingesetzt.

Und drittens, um mächtige Thyristoren zu kontrollieren und Triacs, was es möglich macht, die Lastleistung zu erhöhen. Ohne den Anschluss externer Thyristoren kann der Mikrokreis nicht mehr als 150 W schalten, was bei solchen Größen nicht so klein ist.

Die Gerätemikroschaltung KR1182PM1

Die interne Struktur des Chips ist ziemlich kompliziert. Es enthält siebzehn Transistoren, sechs Dioden und ein Dutzend Widerstände. Daher werden wir in diesem Artikel die Mikroschaltung nicht im Detail betrachten, sondern nur ihre einzelnen Knoten betrachten. Die interne Struktur des Chips ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2. Die interne Struktur des KR1182PM1-Chips.

Zur Steuerung der Last innerhalb der Mikroschaltung gibt es zwei Trinistoren (Thyristoren), die jeweils in Form eines Transistoranalogons zusammengebaut sind. In dem Diagramm sind dies die Transistoren VT1, VT2 und VT3, VT4. Um den Betrieb mit Wechselspannung sicherzustellen, werden die Trinistoren parallel eingeschaltet, genauso wie gewöhnliche Thyristoren eingeschaltet werden.

An den Transistoren VT15 ... VT17 ist eine Steuereinheit montiert, die über die Trenndioden VD6 und VD7 mit den Steuerelektroden der Trinistoren verbunden ist.

Zusätzlich zu diesen Elementen verfügt die Steuerung über eine eingebaute Wärmeschutzeinheit, die den Ausgangsstrom begrenzt und so die Mikroschaltung vor Überlast und Ausfall schützt.

Es sind nur sehr wenige externe Teile mit dem Chip verbunden. Erstens sind dies die Kondensatoren C1 und C2. Ihr Zweck ist es, eine gewisse Verzögerung beim Einschalten der Thyristoren in Bezug auf den Moment bereitzustellen, in dem die Netzspannung durch Null geht. Außerdem können Thyristoren nicht geöffnet werden, wenn das gesamte Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist.

Zweitens ist es eine Steuerschaltung, die mit den Stiften 3 und 6 verbunden ist. Die Bedeutung seiner Arbeit ist wie folgt. Wenn die Netzspannung eingeschaltet wird, wird der Kondensator C3 nicht geladen, sodass die Klemmen 3 und 6 fast kurzgeschlossen werden und die Last getrennt wird. Der Kondensator beginnt sich gleichmäßig von einem Stromgenerator zu laden, der an den Transistoren VT11 und VT12 hergestellt ist. Während des Ladevorgangs steigt auch die Helligkeit der EL1-Lampe gleichmäßig von Null auf Maximum an.

Wenn Sie den Schalter SB1 schließen, entlädt sich der Kondensator C3 allmählich und die Helligkeit der Lampe nimmt entsprechend ab, bis sie erlischt. Der Kondensator C3 kann im Bereich von 200 ... 500 uF liegen. Im ersten Fall ist die Einschaltverzögerung visuell nicht wahrnehmbar, im zweiten Fall erreicht sie mehrere Sekunden. Der Widerstand R1 kann auch einen Wert im Bereich von 100 Ohm bis zu zehn KOhm haben, was sich auf die Zeit des reibungslosen Abschaltens auswirkt.

Es ist bekannt, dass eine Glühlampe mit einer Leistung von 150 W zum Zeitpunkt des Einschaltens einen Strom von bis zu 10 A verbraucht. Wenn jedoch die Einschaltverzögerung minimal ist und nicht einmal optisch erkennbar ist, überschreitet der Einschaltstrom beim Einschalten 2 A nicht.

Abbildung 3 zeigt einen einfachen handbetätigten Leistungsregler. In diesem Fall ist es am besten, einen variablen Widerstand mit einem Schalter als Steuerwiderstand zu verwenden. Der Widerstand sollte eingeschaltet sein, damit sein Widerstand bei ausgeschaltetem SA1 minimal ist. Wenn Sie also den Widerstand R1 einschalten und drehen, ändert sich die Leistung von Null auf Maximum. Ein solcher Regler eignet sich zur Steuerung der Helligkeit der Lampe, der Erwärmung des Lötkolbens und der Drehzahl des Haushaltslüfters.

Abbildung 3. Leistungsregler auf dem KR1182PM1-Chip.

Wie oben erwähnt, beträgt die von einem einzelnen Chip geschaltete Leistung nicht mehr als 150 Watt. Wenn die Leistung des Geräts erhöht werden muss, können Sie die Parallelschaltung von zwei Chips verwenden, wie in Abbildung 4 dargestellt. Eine solche Verbindung ermöglicht die Steuerung einer Last von mindestens 300 Watt.

Abbildung 4. Parallelschaltung von KR1182PM1-Mikroschaltungen.

Der einfachste Weg, eine solche Verbindung herzustellen, besteht darin, die Mikroschaltung in "zwei Stockwerke" zu löten - die zusätzliche Mikroschaltung wird einfach auf die bereits auf der Leiterplatte installierte gelötet. In diesem Fall ist keine Änderung der Platine selbst erforderlich.

Wenn die Lastleistung so ist, dass selbst eine Parallelschaltung von Mikroschaltungen nicht damit fertig wird, kann die Leistung des Reglers durch Anschließen der Last erheblich erhöht werden Triac. In diesem Fall steuert die Mikroschaltung nur den Triac und letzterer die tatsächliche Last. Ein Diagramm einer solchen Verbindung ist in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung 5. Anschließen einer starken Last über einen Triac.

Wie im vorherigen Fall wird ein variabler Widerstand R1 in Kombination mit einem Schalter SA1 als Regelelement verwendet. Nur die Verbindung ist etwas anders. Lastabwurf tritt auf, wenn die Kontaktgruppe SA1 die Kontakte 3 und 6 der Mikroschaltung schließt. Dementsprechend muss in dieser Position der Widerstand R1 einen minimalen Widerstand haben. Es ist angebracht, hier daran zu erinnern - denken Sie daran, dass die Last getrennt wird, wenn die Kontakte der Mikroschaltungen 3 und 6 geschlossen sind!

Damit endet der Umfang des KR1182PM1-Chips nicht weit! Anstelle eines einfachen Kontaktschlusses können 3 und 6 Schlussfolgerungen verbunden werden FototransistorEs stellt sich heraus Dämmerungsschalter mit reibungsloser Aufnahme. Wenn ein Transistoroptokoppler an diese Schlussfolgerungen angeschlossen ist, wird es möglich, die Wechselspannung oder die Steuerung von der Vorrichtung auf dem Mikrocontroller zu stabilisieren. Alle Möglichkeiten können einfach nicht gezählt werden.

Im nächsten Teil des Artikels wird eine Dreiphasen-Motor-Sanftanlaufschaltung auf der Basis der Mikroschaltungen KR1182PM1 betrachtet.

Boris Aladyshkin