Предыстория создания девайса такова. Задумал я как то покрасить крыло своего автомобиля. Приехал в гараж, подготовился. Так как погода была прохладная, то для быстрой сушки крыла его нужно было нагреть. Из подручных средств, для бесконтактной сушки, я не нашёл ни чего лучше чем прожектор ПКН мощностью 1 кВт. Однако его лампа выдерживала 10-15 включений. А такую лампу в моём городе найти не такая уж легкая задачка. По этой причине я вооружился давно знакомой мне микросхемкой К1182ПМ1, двумя завалявшимися тиристорами и сделал устройство для плавного включения ПКН. Сначала было собрано устройство без внешних органов управления. Но позднее я подумал, что такую мощную штуковину можно использовать не только как плавный пуск, но и как регулятор мощности для устройств, потребляющих чисто активную нагрузку. Например, электронагреватель. И тогда было принято решение «прикрутить» к устройству ещё и переменный резистор для ручной регулировки мощности. Получалось следующее.
Схема устройства проста.
На ней к сети ~220 В последовательно подключается предохранитель на 8 А, нагрузка в виде лампы, и 2 тиристора Т142-80-4-2 включенные встречно параллельно. Для того чтобы через цепи управления каждого из тиристоров, в нерабочий полупериод, не протекал ток управления, используется развязка из диодов КД411ВМ. Это гарантирует правильную работу тиристоров во время рабочего полупериода сетевого напряжения.
Резистор 600 Ом используется для ограничения тока управления. А при помощи регулировочного резистора 68 кОм меняется мощность, отдаваемая в нагрузку (в моём случае в качестве нагрузки выступает прожектор).
Принцип работы устройства можно понять из рисунка. Для регулировки мощности изменяется угол открытия тиристоров. Чем больше угол α, тем меньшая часть синусоиды пропускается в нагрузку. Когда α = 1800 оба тиристора полностью закрыты и мощность в нагрузку не передаётся. Когда α = 00 в нагрузку поступает вся синусоида полностью и соответственно передаётся полная мощность. В первый момент после включения нагрузки угол α всегда равен 1800. Далее он начинает плавно уменьшаться до значения соответствующего текущему положению регулировочного резистора. За счёт этого и достигается плавный пуск.
Замечу, что данное устройство можно использовать только с активной нагрузкой, так как в случае реактивной нагрузки используются несколько иные способы регулирования мощности.
Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии для данных тиристоров составляет 80 А. Не трудно подсчитать, что максимальная мощность, которую можно через них пропустить, равна Р=220*80=17600 Вт. Однако это теоретическое значение, которое я не проверял на практике и поэтому не возьмусь утверждать что система выдержит мощность в 17 кВт. На практике мной подключалась нагрузка в 1 кВт. При этом радиаторы совершенно не грелись. Такие большие радиаторы я применил только по той причине, что тиристоры уже были прикручены к ним. Поэтому для данной конструкции подойдут и радиаторы, гораздо меньшего размера.
На этой фотографии к устройству ещё не подключена розетка и сетевой шнур.
P.S. Первоначально печатка разводилась под другие диоды. Но потом жизнь внесла свои коррективы. Поэтому, даже если вы будете ставить диоды КД411ВМ, то печатку лучше переделать под их реальные размеры. Хотя у меня и так влезло
Разработано и изготовлено Дмитрием Чупановым (DIMA86_1@mail.ru)
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
Микросхема | К1182ПМ1 | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Тиристор | Т142-80-4-2 | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Диод | КД411В | 4 | Поиск в магазине Отрон | |||
Электролитический конденсатор | 100 мкФ 16В | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Конденсатор | 1мкФ 5В | 2 | Поиск в магазине Отрон | |||
Переменный резистор | 68 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Резистор | 3.3 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Резистор | 600 Ом 1Вт | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Предохранитель | 8А | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- Даташиты.rar (1129 Кб)
- плавный пуск.rar (5 Кб)
Комментарии (13) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
Также известно, что асинхронные электродвигатели с фазным ротором создают сдвиг фазы тока относительно сетевого напряжения. По этой причине использование микросхемы К1182ПМ1 для плавного пуска электроинструмента не самое лучшее решение. По этой же причине в схеме из журнала Радио и не реализована функция регулирования оборотов.
В моей же схеме эта функция реализована. По этой причине в схеме предусмотрен регулировочный резистор на 68 кОм.
Что же касается диодов КД411В, они установлены для того, чтобы в полупериод, когда тиристор закрыт, через его электрод управления не протекал ток. Это может привести к накоплению пространственного заряда в p-n переходе и к открыванию тиристора не в нужный момент, а когда попало. Само собой разумеется, что в случае симистора управляющий ток и ток нагрузки протекают при обоих полупериодах. По этой причине и не требуется выполнять диодную развязку.
Что же касается помех, то мне их обнаружить не удалось. Наверно по этой причине разработчики микросхемы в своём "Даташите" написали:
[Автор]
Вывод такой – если важны габариты, то подбирайте радиаторы, соответствующие нагрузке для конкретного случая. Буду очень благодарен, если Вы оставите ссылку на схему использованного Вами сетевого фильтра.
[Автор]
Относительно диодов по входам тиристоров. Тиристоры обычно самостоятельно открываются из-за наличия тока утечки на УЭ который собственно и создает открывающий потенциал. Для предотвращения открытия участок К-УЭ закорачивается небольшим сопротивлением. Как помогут обратносмещенные диоды - непонятно, ибо странно ожидать подачи открывающего потенциала на УЭ для закрывания тиристора.