Передісторія створення девайса така. Задумав я як то пофарбувати крило свого автомобіля. Приїхав в гараж, підготувався. Так як погода була холодна, то для швидкого сушіння крила його потрібно було нагріти. З підручних засобів, для безконтактної сушки, я не знайшов ні чого краще ніж прожектор ПКН потужністю 1 кВт. Однак його лампа витримувала 10-15 включень. А таку лампу в моєму місті знайти не така вже й легке завдання. З цієї причини я озброївся давно знайомої мені мікросхемке К1182ПМ1, двома завалялася тиристорами і зробив пристрій для плавного включення ПКН. Спочатку було зібрано пристрій без зовнішніх органів управління. Але пізніше я подумав, що таку потужну штуковину можна використовувати не тільки як плавний пуск, але і як регулятор потужності для пристроїв, які споживають чисто активне навантаження. Наприклад, електронагрівач. І тоді було прийнято рішення «прикрутити» до пристрою ще й змінний резистор для ручного регулювання потужності. Виходило наступне.
Схема пристрою проста.
220 В послідовно підключається запобіжник на 8 А, навантаження у вигляді лампи, і 2 тиристора Т142-80-4-2 включені зустрічно паралельно. Для того щоб через ланцюга управління кожного з тиристорів, в неробочий напівперіод, що не протікав струм управління, використовується розв'язка з діодів КД411ВМ. Це гарантує правильну роботу тиристорів під час робочого напівперіоду мережевої напруги.
Резистор 600 Ом використовується для обмеження струму управління. А за допомогою регулювального резистора 68 кОм змінюється потужність, що віддається в навантаження (в моєму випадку в якості навантаження виступає прожектор).
Принцип роботи пристрою можна зрозуміти з малюнка. Для регулювання потужності змінюється кут відкриття тиристорів. Чим більше кут α, тим менша частина синусоїди пропускається в навантаження. Коли α = 180 0 обидва тиристора повністю закриті і потужність в навантаження не передається. Коли α = 0 0 в навантаження надходить вся синусоїда повністю і відповідно передається повна потужність. У перший момент після включення навантаження кут α завжди дорівнює 180 0. Далі він починає плавно зменшуватися до значення відповідного сучасному стану регулювального резистора. За рахунок цього і досягається плавний пуск.
Зауважу, що даний пристрій можна використовувати тільки з активним навантаженням, так як в разі реактивного навантаження використовуються дещо інші способи регулювання потужності.
Максимально допустимий середній струм у відкритому стані для даних тиристорів становить 80 А. Не важко підрахувати, що максимальна потужність, яку можна через них пропустити, дорівнює Р = 220 * 80 = 17600 Вт. Однак це теоретичне значення, яке я не перевіряв на практиці і тому не візьмуся стверджувати що система витримає потужність в 17 кВт. На практиці мною підключалася навантаження в 1 кВт. При цьому радіатори абсолютно не грілися. Такі великі радіатори я застосував лише з тієї причини, що тиристори вже були прикручені до них. Тому для даної конструкції підійдуть і радіатори, набагато меншого розміру.
На цій фотографії до пристрою ще не підключена розетка і кабель живлення.
P.S. Спочатку печатка розлучалася під інші діоди. Але потім життя внесло свої корективи. Тому, навіть якщо ви будете ставити діоди КД411ВМ, то печатку краще переробити під їх реальні розміри. Хоча у мене і так влізло
Розроблено та виготовлено Дмитром Чупановим ([email protected])
список радіоелементів
Звертаємо увагу споживачів, що в наведених схемах застосування відсутні мережеві фільтри, необхідні для придушення перешкод в подібних схемах - використовують фазові методи регулювання. Розрахунок і розробку необхідних фільтрів ми передаємо на відкуп споживачам нашої ІС, враховуючи наші недостатньо високі пізнання в цьому питанні.
Підсумовуючи, хочу сказати, що за більший функціонал і велику потужність і дешевизну доводиться платити великою кількістю елементів. Можна звичайно поставити симистор ТС142-80. Так піди його знайди задарма. А в магазині ціна "кусюча".
"Однак його лампа витримувала 10-15 включень" - я не знаю, що з цього приводу говорить офіційна наука, але лампи в моїх прожекторах витримують набагато більше включень без всякого плавного пуску.
Ваша схема по своєму може і хороша, але габарити для даної потужності величезні. Ви напевно неуважно прочитали опис. Там говориться, що можлива і регулювання і потужність підняти до 2.2 кВт. Я цю схему застосувала для циркулярки, і зауважу, дуже навіть добре. Немає кидків струму. А перешкоди все ж створюють тиристори при початковому регулювання до 25%. І без мережевого фільтра ну ніяк.
Якщо Ви уважно прочитаєте статтю, то побачите, що ця схема розрахована на навантаження 17 кВт номінальної потужності (звичайно ж, якщо замінити запобіжник). Однак у мене немає такого навантаження, щоб провести випробування (електрочайника будинку теж немає). А я не беруся стверджувати що-небудь, не перевіривши це. Я приєднував тільки 1 кВт навантаження. З цієї причини і стверджую, що схема точно витримає таке навантаження і буде при цьому коректно і як завгодно довго працювати. При цьому схема абсолютно не гріється. Причина ж таких великих габаритів (як видно з фотографії) криється в тому, що тиристори відразу потрапили до мене з радіаторами, розрахованими на 17 кВт. Але якщо Ви не збираєтеся приєднувати навантаження номіналом 17 кВт, то можна поставити радіатори набагато менших розмірів або не ставити їх взагалі. Тоді питання з розмірами буде вирішене. Навіть з тому випадку, якщо замість 2-х тиристорів Ви поставите симистор ТС142-80, який також витримує 17 кВт, то при роботі на повну потужність доведеться використовувати радіатор з площею поверхні як у 2-х радіаторів використаних мною.
Висновок такий - якщо важливі габарити, то підбирайте радіатори, відповідні навантаженні для конкретного випадку. Буду дуже вдячний, якщо Ви залишите посилання на схему використаного Вами мережевого фільтра.
Мережевий фільтр, вірніше його розміри залежать від потужності навантаження. У нас в майстерні стоїть саморобний. Сусіди скаржилися, що світло моргає при роботі зварювання. Чоловік взяв транс ТС 270 видалив обмотки. Намотав дві котушки по 20 витків проводом 2,2 мм. Зібрав сердечники з зазором 5 мм. Після запобіжника на вході кондер 0,5, на виході 20мкФ. Потужність велику витримує. Вам можна зібрати маленький, на кільці 32 + 20 + 7 по 10 витків 05 і два варістора.
На малюнку, що пояснює принцип регулювання потужності, помилка. "Пауза" в напрузі (задається кутом управління альфа) існує на початку кожного напівперіоду. А на малюнку у 1-го напівперіоду намальовано правильно, а у другого (нижнього) полупериода неправильно - пауза намальована в кінці.