Spannungsgesteuerter Lastleistungsregler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Der Autor des vorgeschlagenen Artikels hat den Phasenleistungsregler-Chip KR1182PM1A wiederholt in verschiedenen Designs verwendet [1] und dafür gesorgt, dass er sich hervorragend verhält, wenn die Anpassung durch Änderung des aktiven Widerstands im Steuerkreis erfolgt. Wenn es jedoch erforderlich war, die den entsprechenden Eingängen der Mikroschaltung zugeführte Konstantspannung als Steueraktion zu verwenden, traten Probleme auf. Es war notwendig, die Mikroschaltung KR1182PM1A aufzugeben und stattdessen einen relativ einfachen Phasenregler zu entwickeln, der spannungsgesteuert ist und alle Anforderungen dafür erfüllt.

Reis. 1 Abb.2

Die experimentell ermittelte Abhängigkeit des Effektivwerts der Spannung U von der aktiven Last der Mikroschaltung KR1182PM1A vom Widerstandswert des Widerstands Rynp, der zwischen seinen Klemmen 6 und 3 bei einer Versorgungsspannung von 220 V angeschlossen ist, ist in Abb. 1. Es zeigt an, dass das Änderungsintervall dieses Widerstands von der vollständigen Abschaltung bis zum vollständigen Einschalten der Last ziemlich groß ist. Indem Sie einen variablen Widerstand mit einem Nennwert von 22 kOhm als Regelwiderstand einstellen, können Sie die Leistung manuell stufenlos ändern.

In automatischen oder ferngesteuerten Systemen ist es jedoch bequemer, die Leistung nicht über den Widerstand, sondern über die Spannung zwischen den Anschlüssen der Mikroschaltung KR1182PM1A zu regeln. Obwohl seine Referenzdaten [2] angeben, dass sein Maximalwert 6 V beträgt, bestätigen die durchgeführten Experimente dies nicht. In Abb. gezeigt. 2 zeigt die experimentelle Abhängigkeit der Spannung an der Last UH von der zwischen den Klemmen 6 (Plus) und 3 (Minus) der Steuerspannung Uynp angelegten Spannung der Mikroschaltung, dass das Intervall ihrer Änderung von der vollständigen Abschaltung bis zur Volllast nur geringfügig ist mehr als 1 V.

Reis. 3 (zum Vergrößern anklicken)

Die Versuche wurden mit einer Last mit einer Nennleistung von 75 W durchgeführt.

Die Steuerspannung wurde von einer isolierten Quelle geliefert. Zwischen den Pins 6 und 3 wurde eine schützende 5,1-V-Zenerdiode angeschlossen. Nach einer bestimmten Anzahl von Ein- und Ausschaltvorgängen funktionierte die Mikroschaltung jedoch schließlich nicht mehr. Nachdem zwei KR1182PM1-Mikroschaltungen in den Korb gelangt waren, wurden die Experimente abgebrochen.

Fig. 4

Natürlich geben zwei verbrannte Mikroschaltkreise noch keinen Anlass, endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen. Aber unter Amateurbedingungen ist jeder von ihnen wertvoll, zumal die KR1182PM1-Mikroschaltungen nicht als billig eingestuft werden können. Es wurde beschlossen, sie aufzugeben, um ein zuverlässigeres Gerät mit diskreten Elementen zu entwickeln. Es stellte sich auch heraus, dass sich die Gesamtkosten seiner Teile kaum vom Preis eines KR1182PM1-Chips unterscheiden.

Das Schema des entwickelten spannungsgesteuerten Phasenreglers ist in Abb. 3 dargestellt. XNUMX. Es dient zur Steuerung der Aquarienbeleuchtung. Die Steuerspannung Uynp steigt und fällt langsam und simuliert „Morgendämmerung“, „Tag“, „Sonnenuntergang“ und „Nacht“ für Fische.

Zeitdiagramme in Abb. 4 erklären die Funktionsweise des Reglers. Die mit der doppelten Netzfrequenz pulsierende Spannung der Diodenbrücke (Kurve 1) wird über die Widerstände R1-R3 an die Strahlungsdiode des Optokopplers U1 angelegt. Die Zenerdiode VD2 ist notwendig, um die Amplitude der durch diese Diode fließenden Stromimpulse zu begrenzen. Während dieser Impulse ist der Fototransistor des Optokopplers geöffnet und in den Pausen dazwischen (in Momenten nahe Nulldurchgängen der Netzspannung) geschlossen. Die Form der Impulse am Kollektor dieses Transistors zeigt Kurve 2. In den Intervallen dazwischen arbeitet ein stabiler Stromgenerator am Transistor VT1. Der Kondensator C1 lädt sich auf, die Spannung an ihm steigt linear an (Kurve 3). Während des Impulses öffnet der Transistor VT2 und entlädt den Kondensator.

Fig. 5

Die Spannung vom Kondensator wird der Basis des Transistors VT3 zugeführt, an dessen Emitter die Steuerspannung Iupr angelegt wird. Sein Niveau ist in Kurve 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Während die Spannung am Kondensator kleiner als die Steuerspannung ist, ist der Transistor VT3 geschlossen, wenn er größer ist, ist er geöffnet. Zusammen damit öffnet und schließt der Transistor VT4, in dessen Kollektorkreis die Sendediode des Optokopplers U2 enthalten ist. Die Impulse des durch ihn fließenden Stroms sind Kurve 4. Sie sind umso kürzer, je näher die Steuerspannung am Amplitudenwert der Spannung am Kondensator C1 liegt und je später in jeder Halbwelle der Netzspannung der Photodistor des Optokoppler U2 und Triac VS2 offen. Der Effektivwert der Spannung an der Last ist bei der Steuerspannung Null maximal und nimmt mit zunehmender Steuerspannung ab.

Die Leiterplatte des Reglers ist auch nicht in Abb. 5 dargestellt. 12. Es wird von einer beliebigen 3-V-DC-Quelle gespeist.Die maximale Steuerspannung ist 4 ... 3102 V kleiner als die Versorgungsspannung. KT3107A-Transistoren können durch andere der gleichen Serie ersetzt werden, und KT3107K - durch KT3107L-Transistoren, im Extremfall KT3107D-KT106I. Die zulässige Lastleistung ist abhängig vom verwendeten Triac. Mit dem verwendeten TC10-2 können Sie eine Last mit einer Leistung von bis zu 100 kW steuern. Mit seiner Leistung von bis zu XNUMX W ist es nicht erforderlich, dem Triac Wärme zu entziehen.

Literatur:

1. Nemich A. Microcircuit KR1182PM1 - Phasenleistungsregler. - Radio, 1999, Nr. 7, p. 44-46.
2. Integrierte Schaltkreise: Vielversprechende Produkte. Ausgabe. 1. - M.: DODEKA 1996.

Autor: G. Martynov, Donezk, Ukraine; Veröffentlichung: radioradar.net

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