Комбинированный регулятор мощности на микросхеме К145АП2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

Предлагаю интересный регулятор мощности, предназначенный для управления лампами накаливания. В отличие от множества других подобных устройств, это устройство имеет тройное управление нагрузкой (сенсорное и кнопочное плавное регулирование мощности, включение на ранее установленную мощность). Регулятор также содержит звуковое реле, которое, реагируя на громкий резкий звук, позволяет дистанционно погасить работающие лампы.

А теперь стоит обо всем рассказать подробней. Основу регулятора составляет микросхема К145АП2. Она представляет собой формирователь импульсов управления симистором и выполнена по р-МОП-технологии. ИМС питается напряжением отрицательной полярности -13,5...-16,5 В и потребляет ток 0,5...2 мА.

При включении устройства (рис. 1) в сеть, лампа EL1 остается в выключенном состоянии. Если кратковременно коснуться сенсора Е1 (на время порядка 0.3...1 с), лампа вспыхнет полным накалом. Если прикосновение к сенсору будет более продолжительным, лампа начнет плавно погасать. Полностью погасить лампу можно повторным кратковременным касанием сенсора. При последующем кратковременном воздействии на сенсор лампа включится на ту мощность, которая была до ее выключения.

Рис. 1. Принципиальная схема регулятора мощности (нажмите для увеличения)

Кроме сенсора, для управления можно воспользоваться кнопкой SB1. При ее нажатии все процессы протекают аналогично. Преимущество кнопочного управления перед сенсорным заключается в том, что не требуется соблюдать фазировку при подключении регулятора к сети. Если же применить кнопку с фиксацией положения, то при ее замыкании лампа будет непрерывно изменять свою яркость, что может оказаться полезным, например, для управления елочной гирляндой.

Кроме того, регулятор мощности оснащен звуковым реле, которое позволяет дистанционно выключить подключенные к нему лампы накаливания. С помощью звукового реле можно и включить лампы, но только если время после их отключения не превысит 5...10 с. Такая блокировка на включение предусмотрена для того, чтобы не произошло случайного включения ламп в отсутствие хозяев. Звуковое реле реагирует только на резкие громкие звуки, например, хлопок ладонями, и не чувствительно к шагам, раскатам грома при грозе, громко работающему телевизору.

Микросхема К145АП2 имеет два входа - IN1, IN2 (выводы 3, 4), которые по отношению друг к другу являются инверсными. Вход IN1 управляется высоким логическим уровнем, вход IN2 - низким. Стабилитрон VD3 защищает вход IN1 от высокого напряжения при касании сенсора. На вывод 2 DD2 поступают импульсы переменного напряжения для синхронизации работы микросхемы с частотой сети. Конденсатор С11 предназначен для работы системы ФАПЧ. Транзистор VT4 усиливает выходной ток микросхемы. Дроссель L1 и конденсатор С14 уменьшают проникающие в сеть импульсные помехи, возникающие при открывании симистора.

На работе звукового реле остановлюсь более детально. С его помощью можно только выключить или включить EL1. Регулирование мощности звуковым реле не предусмотрено. Сигнал с электретного микрофона ВМ1 усиливается каскадом на транзисторах VT2, VT3 и детектируется выпрямителем на диодах VD1, VD2. Выпрямленное напряжение подается на инвертор DD1.1. Когда уровень звукового сигнала небольшой, на входах 8, 9 DD1.1 - логический "0", на выводе 10 - логическая "1". Когда напряжение на входах DD1.1 достигнет уровня "1", на выходе DD1.1 будет "0", но в работе регулятора ничего, вроде бы, не изменится. Однако как только на входах DD1.1 снова будет логический "0", на вывод 12 DD1.2 через С9 поступит короткий импульс, который запустит ждущий мультивибратор на DD1.2, DD1.3. Мультивибратор сформирует единичный импульс, длительность которого задана элементами R9, С7 и достаточна для управления микросхемой DD2 при подаче управляющего напряжения на вход IN2.

Чтобы предотвратить ошибочное включение EL1 звуковым реле, питание на микрофон подается через ключ на транзисторе VT1. Ключ управляется напряжением, снимаемым с коллектора VT4. При отключенной нагрузке, транзистор VT4 постоянно закрыт, короткие импульсы напряжения для заряда конденсатора C3 не поступают, поэтому VT1 также закрыт, и микрофон ВМ1 обесточен. Время, в течение которого еще можно включить нагрузку звуковым реле после ее отключения, в основном, зависит от емкости конденсатора C3. Рекомендуемое ее значение - 1...10 мкФ.

Логическая часть устройства питается напряжением -15 В от параметрического стабилизатора на VD4, VD5, VD7, HL1, С15 и R23. Светодиод HL1 предназначен для подсветки сенсора Е1 в темноте. Емкости конденсатора С12 достаточно, чтобы регулятор продолжил свою работу без изменения, если произойдет кратковременное отключение энергии (2...5 с). Если напряжение -220 В пропадет на более длительное время, то при последующем его появлении лампа EL1 автоматически не включится.

В регуляторе мощности можно применить любые постоянные резисторы соответствующей мощности. При этом на месте R23 желательно использовать невоспламеняемый резистор типа Р1-7. Подстроечный резистор R7 - любой малогабаритный.

Оксидные конденсаторы желательно использовать импортные, фирмы "Rubicon", как имеющие низкие токи утечки и стабильные параметры. Не исключено и использование конденсаторов типа К50-35. C3 - желательно неполярный, типа К73-17. Конденсаторы С14, С15 - К73-17 на напряжение не ниже 400 В; С7 - К73-9, К73-17. Остальные конденсаторы - К10-17 или любые малогабаритные керамические.

Диоды VD5, VD7 можно заменить на любые из КД209, КД105 (Б...Г), КД528 (Б...Д). Остальные диоды - любые маломощные кремниевые, например, серий КД503, КД509, КД521, Д223. Светодиод HL1 - любой из АЛ 102, АЛ307, АЛ336, КИПД-21. Стабилитроны могут быть любыми маломощными с напряжением стабилизации 13...15,5 В.

Транзисторы VT1, VT2 можно заменить любыми из серии КТ3107 с коэффициентом передачи тока базы не менее 200; VT3 - любой из серий КТ361, КТ326, КТ3107. Транзистор VT4 должен быть с коэффициентом передачи тока базы не менее 100. Он может быть серий КТ503, КТ608, КТ630, КТ646, КТ817.

Микросхему DD1 можно заменить 564ЛА7, К1561ЛА7. Использование серии К176 недопустимо, даже если снизить напряжение питания DD1.

Симистор VS1 можно заменить на ТС112-10, ТС112-16, ТЮ226М или любым аналогичным на рабочее напряжение не менее 400 В. Симистор в пластмассовом корпусе ТО-220 устанавливается на теплоотвод при мощности нагрузки более 40 Вт, для КУ208Г теплоотвод нужен при мощности ламп более 100 Вт.

Микрофон ВМ1 - любой малогабаритный электретный, от телефонных аппаратов или носимой магнитофонной техники, например, 34LOF.

Помехоподавляющий дроссель L1 при работе с нагрузкой мощностью до 600 Вт может иметь следующую конструкцию. На отрезке ферритового стержня 400НН диаметром 8 мм и длиной 40 мм в четыре слоя наматываются 100 витков провода ПЭВ-2 00,53 мм. Между слоями прокладывается тонкая фторопластовая пленка. Ею же перед намоткой L1 оборачивается и сердечник дросселя. Фторопластовая пленка хорошо сцепляется клеем БФ-2, поэтому этим же клеем необходимо пропитать каждый из четырех слоев дросселя. Аккуратно изготовленный по описанной выше методике дроссель получается совершенно бесшумным. Использование вместо дросселя перемычки, даже временно, недопустимо.

Налаживание устройства несложное. Резистором R2 устанавливается напряжение на выводах микрофона (2...4 В), R4 - напряжение на коллекторе VT2 (6...7 В), R7 - чувствительность микрофонного усилителя, R21 - яркость свечения светодиода при неработающей нагрузке.

Если провода, идущие к сенсору и кнопке SB1, будут длиннее 50 см, желательно использовать экранированный провод.

Если кнопочное управление не требуется, SB1 и R17 можно исключить. Сенсор Е1 можно изготовить из корпуса транзистора МП39, КТ801 или аналогичного. Внутри такого сенсора можно расположить и малогабаритный светодиод.

При монтаже и настройке следует помнить, что общий провод имеет положительную полярность. Знак "корпус" нарисован для упрощения графики схемы. Соединять его с "землей" и корпусом устройства ни в коем случае нельзя. Прикосновение к элементам включенного в сеть устройства недопустимо.

Если вы хотите, чтобы звуковым сигналом можно было не только выключать лампы, но и включать их в любое время, то резистор R15 следует отсоединить от диода VD6 и подсоединить к выводу "-" конденсатора С12. Вместо звукового реле или в дополнение к нему при соответствующей доработке схемы можно управлять регулятором мощности с помощью пульта ДУ на ИК-лучах, лазерной указкой и другими способами.

Для установки комбинированного регулятора мощности вместо стандартного механического выключателя для внутренней электропроводки, устройство может быть смонтировано на двух платах диаметром 65 мм. Возможно использование как печатного, так и навесного монтажа. При монтаже следует учитывать возможность наводок, создаваемых дросселем L1 на другие элементы.

Автор: А.Бутов, с.Курба, Ярославской обл.; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Генетика узоров на крыльях бабочек 07.09.2024

Бабочки давно привлекают внимание людей своими яркими и сложными узорами на крыльях. Эти удивительные образы служат не только для красоты, но и выполняют важные функции в жизни насекомых, такие как маскировка и привлечение партнеров. Недавнее открытие международной группы ученых проливает новый свет на генетические механизмы, ответственные за формирование этих узоров. До недавнего времени считалось, что ключевую роль в создании цветовых узоров на крыльях бабочек играют белки, производимые в клетках. Они обеспечивают расположение и распределение пигментов, которые и создают разнообразие цветов и оттенков. Однако новое исследование показало, что этот процесс гораздо сложнее и включает неожиданные механизмы на уровне генетики. Ученые обнаружили, что определяющим фактором в создании узоров на крыльях бабочек является не производство белков, как предполагалось ранее, а специфические молекулы РНК. Эти молекулы, производимые особым геном, играют решающую роль в контроле за формированием ...>>

Технология испарения пластика 07.09.2024

В наше время проблема пластиковых отходов стоит как никогда остро. Пластик, который окружает нас повсюду, загрязняет окружающую среду и требует решений для его эффективной переработки. Одним из таких решений стало новое открытие ученых из Калифорнийского университета в Беркли, которое обещает изменить подход к переработке пластика и приближает нас к созданию круговой экономики, где отходы становятся ценным ресурсом. Исследователи разработали инновационный химический процесс, который позволяет разлагать полиэтилен и полипропилен - главные компоненты одноразового пластика - до их исходных мономеров. Эти мономеры, в свою очередь, можно использовать для создания новых пластиков. Такой подход не только сокращает потребность в ископаемом сырье, но и открывает возможности для многократного использования материалов. Ключевым достижением стало замещение дорогих и нестабильных катализаторов, применяемых ранее, на более доступные и устойчивые. Новые катализаторы на основе натрия и вольфрама ...>>

Дружба детей из разных социальных слоев помогает снизить уровень бедности 06.09.2024

Социальные связи играют важную роль в жизни человека, влияя на его перспективы, карьеру и уровень дохода. Недавние исследования американских ученых показали, что дружба между детьми из семей с разным материальным положением может оказать значительное влияние на снижение уровня бедности. Такой неожиданный вывод подчеркивает важность социального взаимодействия между разными слоями общества и открывает новые возможности для преодоления экономического неравенства. Группа исследователей из США провела масштабное исследование, посвященное изучению дружбы между детьми из богатых и бедных семей. Результаты показали, что такие межклассовые дружеские связи, сформированные в раннем возрасте, способствуют увеличению доходов детей из малообеспеченных семей в будущем. Это происходит за счет того, что такие дружеские отношения открывают доступ к новым социальным сетям и возможностям, которые в ином случае могли бы быть недоступны. В разных странах существуют различные механизмы, которые позволя ...>>

Случайная новость из Архива Гоночный электромобиль 09.12.2006 Новая калифорнийская фирма "Тесла Моторс" продемонстрировала публике двухместный спортивный электромобиль "Тесла Родстер". До ста километров в час он разгоняется с места за четыре секунды (это быстрее "Феррари"). Благодаря литиево-ионным аккумуляторам и легкому корпусу на углеродных волокнах машина проезжает на одной зарядке до 400 километров. Заряжать можно от обычной домашней электророзетки; для наполнения аккумуляторов "под завязку" достаточно одной ночи. В дальнейшем фирма намерена выпустить четырехместную модель, а также солнечную батарею для установки на крыше гаража. Такая собственная гелиоэлектростанция позволит в солнечный день запасти энергии на 80 километров, то есть как минимум на два дня поездок средней длительности. Один недостаток спортивного электромобиля уже выявился: он слишком бесшумен, что непривычно для водителей. Конструкторы намерены придать автомобилю электронный генератор шума, запрограммированный на изменения громкости "рева мотора" в зависимости от скорости.

Другие интересные новости:

▪ Проект сверхзвукового поезда

▪ STM32CubeIDE - новый универсальный инструмент разработки от ST

▪ Технология глубинного обучения для анализа временных рядов данных

▪ Сенсорные экраны станут дешевле

▪ Усилитель сигнала 4G Wilson Electronics weBoost Drive Sleek

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструкции по эксплуатации. Подборка статей

▪ статья И грянул бой, Полтавский бой. Крылатое выражение

▪ статья Как помог советским спецслужбам подарок школьников американскому послу в 1945 году? Подробный ответ

▪ статья Сейдана. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Конструкции на основе микросхемы КР1182ПМ1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Прохождение ВЛ по населенной местности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024