Controle de energia simples para uma lâmpada suave

Um artigo sobre como criar um dispositivo para acender suavemente lâmpadas usando o chip KR1182PM1.

Controladores de energia são amplamente utilizados. O mais simples deles pode ser considerado um diodo convencional, conectado em série com a carga. Esse "regulamento" é mais frequentemente usado em dois casos: como um meio de prolongar a vida útil de uma lâmpada incandescente (geralmente em escadas em escadas) e para evitar superaquecimento de ferro de solda. Em outros casos, os reguladores servem para alterar a potência da carga em uma ampla faixa.

Chip especializado KR1182PM1

Existem muitos projetos de reguladores, do mais simples ao mais complexo. Uma das maneiras de criar controladores simples, confiáveis ​​e multifuncionais foi a criação de um chip especializado KR1182PM1.

O microcircuito é um regulador de fase, feito estruturalmente no design da caixa POWEP-DIP. O gabinete possui dezesseis pinos, o passo do pino é métrico e os pinos 4, 5 e 12, 13 não são usados, embora dentro do microcircuito estejam conectados mecanicamente ao cristal. Seu objetivo é remover o calor do cristal. Além disso, os pinos 1, 2 e 7, 8. Não são usados ​​para conexão.O desenho do alojamento do microcircuito é mostrado na Figura 1.

Figura 1. Caixa do chip POWEP-DIP

O escopo do chip KR1182PM1 é muito amplo. Em primeiro lugar, é o controle da operação de lâmpadas incandescentes, que fornece tanto a regulação efetiva da energia quanto o fornecimento suave de ligado e desligado.

Em segundo lugar, o KR1182PM1 é usado com sucesso para controlar a frequência de rotação de motores elétricos.

E terceiro, controlar poderosos tiristores e triacs, o que torna possível aumentar a potência da carga. Sem conectar tiristores externos, o microcircuito pode alternar a energia não mais que 150 W, o que, você vê, não é tão pequeno em tais tamanhos.

O microcircuito do dispositivo KR1182PM1

A estrutura interna do chip é bastante complicada. Ele contém dezessete transistores, seis diodos e uma dúzia de resistores. Portanto, neste artigo, não consideraremos o microcircuito em detalhes em detalhes, mas consideraremos apenas seus nós individuais. A estrutura interna do chip é mostrada na Figura 2.

Figura 2. A estrutura interna do chip KR1182PM1.

Para controlar a carga no interior do microcircuito, existem dois trinistores (tiristores), cada um dos quais é montado na forma de um analógico de transistor. No diagrama, esses são os transistores VT1, VT2 e VT3, VT4. Para garantir a operação com tensão alternada, os trinistores são ligados em paralelo, da mesma maneira que os tiristores comuns são ligados.

Nos transistores VT15 ... VT17, é montada uma unidade de controle que é conectada através dos diodos divisores VD6 e VD7 aos eletrodos de controle dos trinistores.

Além desses elementos, o controlador possui uma unidade de proteção térmica integrada, que limita a corrente de saída, protegendo o microcircuito contra sobrecargas e falhas.

Existem muito poucas partes externas conectadas ao chip. Em primeiro lugar, esses são os capacitores C1 e C2. Seu objetivo é fornecer um certo atraso na ativação dos tiristores em relação ao momento em que a tensão da rede passa pelo zero. Além disso, eles não permitem que os tiristores se abram quando o dispositivo inteiro está conectado à rede.

Em segundo lugar, é um circuito de controle conectado aos pinos 3 e 6. O significado de seu trabalho é o seguinte. Quando a tensão da rede elétrica é ligada, o capacitor C3 não é carregado, por isso fecha os terminais 3 e 6 quase que curtos, para que a carga seja desconectada. O capacitor começa a carregar suavemente a partir de um gerador de corrente feito nos transistores VT11 e VT12. À medida que é carregada, o brilho da lâmpada EL1 também aumenta suavemente de zero para o máximo.

Se você fechar o interruptor SB1, o capacitor C3 descarregará gradualmente e o brilho da lâmpada diminuirá até que se apague. O capacitor C3 pode estar na faixa de 200 ... 500 uF. No primeiro caso, o atraso na ativação será visualmente imperceptível, no segundo em que atinge vários segundos. O resistor R1 também pode ter um valor que varia de 100 ohms a dezenas de KOhm, o que afeta o tempo de desligamento suave.

Sabe-se que uma lâmpada incandescente com uma potência de 150 W no momento da ligação consome uma corrente de até 10 A, mas se o atraso na ativação for mínimo e nem for visualmente visível, a corrente de energização quando ligada não excede 2 A.

A Figura 3 mostra um regulador de energia simples, manual. Nesse caso, é melhor usar um resistor variável com uma chave como resistor de controle. O resistor deve estar ligado para que, quando SA1 estiver desligado, sua resistência seja mínima. Assim, ao ligar e girar o resistor R1, a potência mudará de zero para o máximo. Esse regulador é adequado para controlar o brilho da lâmpada, aquecer o ferro de soldar e a velocidade do ventilador doméstico.

Figura 3. Regulador de energia no chip KR1182PM1.

Como mencionado acima, a energia trocada por um único chip não é superior a 150 watts. Se houver necessidade de aumentar a potência do dispositivo, você poderá usar a conexão paralela de dois chips, conforme mostrado na Figura 4. Essa conexão permite controlar uma carga de pelo menos 300 watts.

Figura 4. Conexão paralela dos microcircuitos KR1182PM1.

A maneira mais fácil de fazer essa conexão é soldando o microcircuito em "dois andares" - o microcircuito adicional é simplesmente soldado ao que já está instalado na placa de circuito. Nesse caso, nenhuma alteração no próprio quadro é necessária.

Se a potência da carga for tal que mesmo a conexão paralela de microcircuitos não possa lidar com ela, a potência do regulador poderá ser significativamente aumentada conectando a carga através de triac. Nesse caso, o microcircuito controla apenas o triac, e o último controla a carga real. Um diagrama dessa conexão é mostrado na Figura 5.

Figura 5. Conectando uma carga poderosa através de um triac.

Como no caso anterior, um resistor variável R1, combinado com um interruptor SA1, é usado como um elemento regulador. Apenas sua conexão é um pouco diferente. O derramamento de carga ocorre quando o grupo de contatos SA1 fecha os contatos 3 e 6 do microcircuito. Por conseguinte, nesta posição, o resistor R1 deve ter uma resistência mínima. É apropriado fazer um lembrete aqui - lembre-se de que se os contatos do microcircuito 3 e 6 estiverem fechados, a carga será desconectada!

Nisso, o escopo do chip KR1182PM1 não termina muito! Em vez de um simples contato, é possível conectar 3 e 6 conclusões fototransistor, - acontece interruptor crepuscular com inclusão suave. Se um acoplador óptico de transistor estiver conectado a essas conclusões, torna-se possível estabilizar a tensão ou o controle alternado do dispositivo no microcontrolador. Todas as possibilidades simplesmente não podem ser contadas.

Na próxima parte do artigo, será considerado um circuito de partida suave do motor trifásico baseado nos microcircuitos KR1182PM1.

Boris Aladyshkin