Фазовый регулятор мощности PR-1500 в радиолюбительских устройствах

December 2, 2010 by admin Комментировать »

А.Евсеев, г.Тула

В последнее время в магазинах радиотоваров появилась в продаже микрос­хема фазового регулятора мощности PR-1500, который предназначен для при­менения в бытовых электроприборах и осуществляет плавное регулирование напряжения в цепи нагрузки с номинальной мощностью до 1500 Вт. Особен­ностью регулятора является плавное регулирование напряжения при малых уг­лах проводимости вплоть до нулевого значения напряжения. С помощью дан­ной микросхемы можно регулировать яркость осветительных ламп накалива­ния, мощность электронагревательных приборов (паяльников, обогревателей помещений, инкубаторов и теплиц), частоту вращения коллекторных двигате­лей переменного тока, применяемых в электроинструменте, пылесосах и пр.

Технические характеристики регулятора таковы:

• номинальное напряжение сети

220 В;

• частота сети

50 Гц;

• максимальная мощность нагрузки

1500 Вт;

• минимальная мощность нагрузки

100 Вт;

• максимальное действующее значение тока анода

8 А;

• диапазон регулирования мощности

0.. .97 %;

• падение напряжения в открытом состоянии

 

(амплитудное значение) при 8 А

1,75 В;

• пределы регулировки угла проводимости за полупериод

0…1500;

• диапазон рабочих температур корпуса

-40… 100°С;

• масса не более

15 г.

На рис. 3.8 показаны габаритные и установочные размеры регулятора, а также типовая схема включения.

Электроды регулятора обозначены буквами К, А, УЭ (катод, анод, управ­ляющий электрод). Хотя регулятор и предназначен для работы на перемен­ном токе, выводы анода и катода не аналогичны, что определяет схему под­ключения переменного резистора R1 (между анодом и управляющим элек­тродом). Ток, протекающий через переменный резистор, не превышает 0,3 мА во всем диапазоне регулирования мощности, а напряжение на этом ре­зисторе изменяется от 0 (при подаче максимальной мощности в нагрузку) до полного напряжения сети (при нулевой мощности в нагрузке). Мощность, выделяющаяся на переменном резисторе, не превышает 0,2 Вт.

При подаче в нагрузку максимальной мощности форма импульсов име­ет вид, показанный на рис.3.9.

При этом значение угла открывания ф0 составляет около 20.. .30°, а напряжения открывания Uo (мгновенное значение) – соответственно 100… 150 В (при напряже­нии питающей сети 220 В). Подключенный между ано­дом и катодом регулятора вольтметр при этом показы­вает напряжение 8… 10 В действующего значения.

Следует отметить, что регулятор способен работать при снижении нап­ряжения питания до 100 В. Для снижения уровня помех, образующихся при работе регулятора, следует использовать соответствующий LC-фильтр, включаемый на входе регулятора мощности.

Если мощность в нагрузке превышает 1500 Вт, для регулирования следу­ет использовать тиристоры (рис. 3.10, а) или симисторы (рис. 3.10, б), рас­считанные на соответствующие токи.

Предельное значение тока через нагрузку составляет 100 А (для схемы на рис. 3.10, а) и 50 А (для схемы на рис. 3.10, б). Мощность нагрузки при указанном сетевом напряжении может составлять соответственно 22 кВт и 11 кВт. В обоих случаях через нагрузку протекает переменный ток.

В некоторых случаях может возникнуть необходимость включения или отключения наг­рузки с помощью слаботочного сигнала управления, гальвани­чески развязанного от питаю­щей сети. При этом сигнал уп­равления может формироваться за несколько десятков или даже сотен метров от цепей питания нагрузки. Соответствующая схе­ма приведена на рис. 3.11

При подаче управляющего напряжения фотосимистор опто- пары U1 открыт, и регулятор VS1

находится в проводящем состоянии, степень которого определяется положени­ем движка переменного резистора R2. При отсутствии управляющего напря­жения ток через светодиод оптопары не протекает, и фотосимистор закрыт при любом положении движка переменного резистора R2.

В описанных выше регуляторах мощности переменные резисторы могут быть типов СП-1, СП-04, СПЗ-4М, СПЗ-ЗО. Мощные тиристоры VS1, VS3 (рис. 3, а) могут быть также типов Т122-25, Т132-25, Т142-40, Т142-63, Т142-80; мощный симистор VS1 (рис. 3, б) может быть типов ТС112-16, ТС 122-20, ТС 132-40, ТС132-50, ТС142-63, ТС142-80. В качестве оптопары U1 (рис. 3.11) может быть использована также зарубежная МОС3021 или отечественная АОУ160 (А, Б, В).

Сильноточные цепи должны быть выполнены монтажным проводом се­чением не менее 1 мм2 для тока нагрузки 7 А и не менее 15 мм2 — для тока


нагрузки 100 А. С целью исключения поражения электрическим током руч­ка переменного резистора должна быть выполнена из электроизоляционно­го материала. При работе на нагрузку мощностью 1500 Вт регулятор мощ­ности должен быть установлен на радиатор площадью около 150 см2.

Литература

1.       http://www.cqham.ru

2.       Евсеев А. Н. Радиолюбительские устройства для дома. — М.: СОЛОН-Р, 2002.

3.  Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник / В. Я. Замятин, Б. В. Кондратьев, В. М. Петухов. — М.: Радио и связь, 1988.

4.Юшин А. Новыеоптоэлектронные приборы //Радио, 1997, • 10, с.62

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