Сенсорный регулятор мощности

Сенсорный регулятор мощности выполнен на специализированной микросхеме К145АП2, предназначенной для формирования импульсов управления симистором (рис. 11.11).

Немного о микросхеме К145АП2. Она выполнена по современной рМОП-технологии. Напряжение питания -13,5…-16,5 В, потребляемый ток 0,5…2 мА. Назначение выводов микросхемы:

2          — вход синхроимпульсов от сети;

3          — основной сенсорный вход;

4          — вспомогательный вход;

5          — вход питания (минус);

6  — выход управляющих импульсов;

12 — вход разделения общего провода;

14        — выход узла фазовой автоподстройки частоты;

15        — общий (плюс).

Микросхема нашла применение в промышленных светильниках с регулируемой мощностью «АРС-0,24», «РОС-ОД2» и др.

Рассмотрим схему сенсорного регулятора на этой микросхеме, рис. 11.11. При включении в сеть микросхема устанавливается в выключенное состояние и нагрузка (лампа накаливания HL1) не светится. При кратковременном, примерно на 0,5 с, касании сенсора Е1 лампа HL1 загорается почти полным накалом. Если лампа накаливания не загорается или самопроизвольно включилась, необходимо повернуть вилку питающей сети на 180°. Особенность регулятора состоит в том, что для нормальной работы фаза питающей сети должна подводиться к предохранителю FU1.

Но вернемся собственно к схеме регулятора. Микросхема DA1 (К145АП2) питается от простейшего параметрического источника питания на стабилитроне VD1 с гасящим конденсатором С6, ограничительным резистором R8 и однополупериод- ным выпрямителем VD2, С4.

Синхроимпульсы с частотой питающей сети снимаются с анода симистора VS1 и через интегрирующую цепь R4, СЗ поступают на зывод 2 микросхемы. Дроссель L1 и элементы С6, R7, С7 уменьшают уровень высокочастотных помех, создаваемых схемой. Управляющие импульсы с выхода микросхемы (вывод 6) поступают на базу транзистора VT1, выполняющего функции усилителя мощности. С коллектора транзистора VT1 через резистор R6 происходит управление симистором.

Соединение сенсора Е1 с входом 3 микросхемы выполнено через два последовательно включенные резистора R2 и R3, суммарное сопротивление которых может находиться в пределах 5… 10 мОм. Такое включение сделано исключительно из соображений техники безопасности.

Необходимый уровень яркости лампы HL1 можно установить, если касаться сенсора Е1 более 0,5 с. При этом яркость свечения лампы HL1 сначала будет плавно уменьшаться. Достигнув минимума, после небольшой паузы яркость свечения лампы HL1 начнет увеличиваться практически до полного накала.

При отключении устройства запоминается установленный уровень яркости лампы накаливания и последующее включение происходит на данном уровне.

В этой схеме вспомогательный вход управления (вывод 4 микросхемы DA1) не используется, он соединен с питающим выводом микросхемы (вывод 5). Если между выводами 4 и 5 установить кнопку, можно осуществить управление подобно сенсорному входу. Однако в этом случае совершенно не требуется точно соблюдать фазировку при подключении к сети.

Печатная плата сенсорного регулятора мощности и размещение деталей на ней даны на рис. 11.12, а, б. В устройстве применены резисторы MJIT, OMJIT, С2-ЗЗН. Мощность резисторов указана на принципиальной схеме. Транзистор VT1 — любой из серии КТ315. При увеличении мощности нагрузки более 100 Вт желательно использовать транзистор средней мощности, например КТ503, КТ646. Стабилитрон КС215Ж имеет корпус черного цвета, со стороны анода имеется кольцевая белая полоса. Его можно заменить на КС515А. Симистор заменим на ТС112-10, ТС112-16. При максимальной мощности нагрузки более 50 Вт симистор необходимо установить на теплоотвод, изготовленный в виде П-образной пластины из дюралюминия.

Конденсаторы CI, С 2 типа К73-17 на рабочее напряжение 250 В; С5—С7 — К78-2 на напряжение 1000 В (можно использовать конденсаторы К73, К75 на рабочее напряжение не ниже 600 В; такое рабочее напряжение выбрано, опять же, с точки зрения безопасности эксплуатации устройства). Конденсатор СЗ — любой керамический, а емкость оксидного конденсатора С4 (типа К50-35) может быть увеличена до 100 мкФ.

Дроссель L1 выполнен на ферритовом кольце диаметром 20 мм из феррита 2000НН и содержит один слой провода ПЭВ-2 0,6 мм. Через изоляционную пластину он закреплен на плате винтом МЗ с гайкой.

Рис. 11.12. Сенсорный регулятор мощности: a — печатная плата

При налаживании регулятора следует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности и все перепайки делать только при отключенном из сети устройстве. Часто в подобных конструкциях пренебрегают элементами фильтра (LI, С6, R7, С7) и предохранителем (FU1). Не делайте этого!

Вначале убедитесь в наличии питающего напряжения на микросхеме DA1. Между выводами 15 и 5 микросхемы должно быть напряжение около 15 В. Если регулятор плохо управляется, а лампа накаливания мерцает, придется подобрать режим работы симистора — резистор R5. В некоторых случаях будьте готовы даже заменить симистор.

Устройство размещается в подходящем пластмассовом корпусе с отверстиями для вентиляции. Сенсор Е1 — проводник МГТФ длиной 20…25 см с припаянным небольшим наконечником, который для красоты можно отполировать. При мощности нагрузки 100 Вт и более после продолжительной работы устройства проконтролируйте тепловой режим. Это касается в первую очередь корпуса симистора VS1 и дросселя L1. Если температура более 70 °С, размер радиатора придется увеличить, а дроссель перемотать проводом 0,8… 1,0 мм на ферритовом кольце диаметром до 30 мм.

Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником / В. В. Мосягин