Регулятор мощности на микросхеме К04КП024

June 14, 2010 by admin Комментировать »

Большинство фазовых регуляторов на симисторах и тринисто-рах как промышленного изготовления, так и самодельных управ­ляются с помощью переменного резистора. Иногда встречаются конструкции с сенсорным управлением или управлением с помо­щью двух кнопок по принципу «больше – меньше». Каждый из спо­собов имеет свои достоинства, но часто возникает необходимость иметь устройство с фиксированными настройками, в котором вы­бор мощности производится кратковременным нажатием соответ­ствующей кнопки. Для управления нагрузкой до 300 Вт предлагает­ся изготовить регулятор с цифровой индикацией выбранного ре­жима работы, который может быть особенно удобен для питания паяльников на 220 В.

Наиболее просто такой регулятор можно реализовать с приме­нением микросхемы К04КП024, представляющей собой восьмираз­

clip_image002

Рис. 2.20

рядный электронный коммутатор со встроенным многостабильным триггером. Микросхема ранее применялась в устройствах выбора программ отечественных телевизоров ЗУСЦТ, 4УСЦТ и радиопри­емниках с электронным переключением диапазонов. В настоящее время она почти всегда имеется в каталогах магазинов радиотова­ров и ее приобретение не вызывет серьезных трудностей. Узкая специализация этой микросхемы не означает, что ее нельзя ус­пешно использовать в конструкциях другого рода.

Устройство, выполненное с применением этой микросхемы (рис. 2.20 и 2.21), может быть альтернативой аналогичным конструкци­ям на микроконтроллерах.

clip_image004

Работает оно следующим образом. При включении питания на­пряжение на конденсаторе фильтра СЗ растет относительно мед­ленно и встроенная в микросхему DD1 система приоритетного включения первой программы не работает. Компенсирует этот не­достаток цепь С2 R1, в результате на выв. 12 микросхемы появля­ется напряжение низкого уровня. Аналоговый ключ А1 с двумя вы­ходами (рис. 2.21) переводится в активное состояние низким уров­нем на входе 1. Транзисторы VT1, VT2 ключа открываются, загора­ется цифра 1 индикатора HL1, конденсатор С4 циклически заряжа­ется через резистор R2. Чем меньше сопротивление подключенно­го резистора (R2-R9), тем большая мощность будет подаваться на нагрузку. При кратковременном нажатии любой из кнопок SB1-SB8 активизируется соответствующий выход Y1-Y8 микросхемы, что приводит к открыванию транзисторного ключа и зажиганию одной из цифр индикатора HL1, обозначающего номер выбранного канала.

На транзисторах VT1, VT2 (см. рис. 2.20) реализован аналог од-нопереходного транзистора, предназначенный для формирования коротких импульсов, необходимых для включения тринистора VS1 КУ221Б. Применение на его месте бьютродействующего тринисто­ра позволяет использовать более короткие управляющие импуль­сы, получить стабильную работу регулятора на краях диапазона, соответствующих минимальной и максимальной мощностям, и зна­чительно снизить чувствительность устройства к импульсным се­тевым помехам, так как тринисторы серии КУ221 допускают высо­кую скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии. К со­жалению, эти тринисторы допускают обратное напряжение анод-катод только до 50 В, что вынуждает вместо встречно-параллель­ного включения двух тринисторов использовать мощный диодный мост VD3, но это можно считать лишь незначительным недостат­ком, так как приобретение хороших выпрямительных мостов в на­стоящее время не представляет трудностей.

Цепь C5R17 снижает уровень помех, возникающих при работе устройства или воздействующих на регулятор со стороны сети.

Постоянные резисторы можно использовать любого типа соот­ветствующей мощности, переменный RIO-PHI-63М, СПЗ-19а, СПЗ-226 или другой. Оксидные конденсаторы – К50-35, К53-19. Конденсатор 05 – К73-16, К73-17.

Диод VD1 заменяют любым маломощным серий КД512, КД521, КД208, а также 1 N4148, 1 N4001-1 N4007. Стабилитрон VD2 – КС212Ж, КС508А, КС207В, диодный мост BR310 на 3 А и 1000 В можно заме­нить любым аналогичным, например, BR36, КВРС106, КВРС110.

Транзистор КТ503А заменяется на любой из серий КТ503, КТ645, КТ3117 SS8050, SS9013; КТ502А заменяется любым из КТ502, КТ685, SS8550, SS9012, 2SA708. На месте высоковольтных транзисторов КТ940В можно установить любые из серии КТ940, КТ969, КТ605. MPSA42, MPSA43, 2SC2330; КТ3107А заменяется любыми из КТ3107, КТ209, SS9015, 2N3905, 2N3906.

Тринистор можно взять любой из серии КУ221, предпочтительнее с индексами А, Б, В. Подойдет и исправный экземпляр такого трини­стора, который по каким-то причинам отказался работать в блоке строчной развертки телевизора УПИМЦТ-61 [59]. Можно использо­вать и дешевые тринисторы общего применения, например, MCR106-8, КУ202Н, но тогда для получения устойчивой работы мо­жет потребоваться увеличение емкости конденсатора С4, что по­влечет за собой уменьшение сопротивлений резисторов R2-R9 [58].

Вакуумный цифровой газоразрядный индикатор можно приме­нить практически любой – ИН-17, Z573M или аналогичный. При не­возможности приобрести такой индикатор его можно заменить на 8 светодиодов или шкальный светодиодный индикатор, например, две сборки АЛС362В, ИПТ06А-4Л. Кнопки SB1 – SB8 лучше взять импортные малогабаритные, например, TD-06XEX SMD, TD-06XBX SMD. Для любителей ретро можно порекомендовать блок из вось­ми кнопок П2К, ПКН.

Тринистор и диодный мост устанавливают на теплоотводы раз­мерами 60×30 мм из черненого листового алюминия толщиной 3 мм. Желательно использовать теплопроводную пасту КПТ-8, Ал-Сил-3, Evercool-350 или MPU-3.7. При разводке платы и монтаже резисторов R14, R15 необходимо исключить активный подогрев других элементов конструкции.

Правильно собранное устройство не требует налаживания. Не­обходимо лишь установить резистором R10 минимальную мощ­ность, подаваемую на нагрузку при активизации ключа А1.

Если последовательно с резистором R9 включить переменный резистор сопротивлением 100…150 кОм, можно реализовать плавное управление мощностью, при котором будет активизирован ключ А8. После такой модернизации устройство будет иметь семь значений мощности, установленных фиксировано, и одно с плав­ной регулировкой. Принудительная установка регулятора на мини­мальную мощность после включения питания позволяет продлить ресурс подключенных к нему ламп накаливания или избежать не­приятностей в случае, если во время работы устройства возникали перебои с электроснабжением.

clip_image006

Рис. 2.22

Можно ввести звуковую сигнализацию нажатия на любую из управляющих кнопок, как показано на рис. 2.22. Здесь BF1 – пьезо­электрический излучатель звука со встроенным генератором. Выв. 21 микросхемы в типовой схеме включения предназначен для от­ключения системы АПЧГ на время нажатия и удержания одной из кнопок клавиатуры. Подключенный к этому выводу звуковой сигна­лизатор работает до тех пор, пока не будут отпущены все кнопки.

Провода, идущие от клавиатуры, должны быть минимальной длины. Если потребуется линия связи длиной более 30 см, можно использовать плоский 17-проводный шлейф, в котором каждый вто­рой проводник соединен с проводом питания (с плюсовым выводом конденсатора СЗ). При монтаже микросхемы К04КП024 следует учи­тывать, что она чувствительна к повреждению статическим электри­чеством, поэтому для нее желательно использовать панельку.

При эксплуатации готового устройства нужно иметь в виду, что нагрузка питается выпрямленным сетевым напряжением, поэтому оно подходит только для управления лампами накаливания, элек­тронагревательными приборами и коллекторными электродвигате­лями. Обойти эту проблему достаточно просто, если вместо трини­стора использовать оптосимистор, включив его светодиод в разрыв цепи резистора R13 и общего провода. При применении соответст­вующего оптосимистора суммарная максимальная мощность под­ключаемых нагрузок может быть значительно увеличена.

При наладке и эксплуатации готового изделия следует учитывать, что оно имеет гальваническую связь с напряжением осветительной сети, поэтому прикосновение к его элементам может привести к поражению электрическим током или к повреждению микросхемы.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты