Меню

Схема регулятора напряжения 220в 4000вт своими руками

Регулятор мощности 220 В – схема на симисторе

Как выглядит самодельный регулятор мощности 220 В на симисторе

Как сделать универсальный регулятор мощности 220 В на симисторе своими руками? Схема, список радиоэлементов, видео. Преимущества и принцип работы симисторных регуляторов.

  1. Схема
  2. Видео о сборке

Регуляторы мощности используются для предотвращения нежелательных последствий после проблем с электричеством. Не секрет, что резкие перепады, а также чрезмерно пониженное или повышенное напряжение пагубно влияют на бытовые приборы. Чтобы не допустить поломки, необходимо пользоваться регулятором напряжения, который защитит от короткого замыкания и различных негативных факторов электронные приборы.

Регулятор напряжения на белом фоне

Существуют транзисторные регуляторы напряжения, тиристорные, механические (регулировка напряжения осуществляется при помощи механического бегунка с графитовым стержнем на конце). Но самым распространенным является симисторный регулятор напряжения. Основой этого прибора являются симисторы, которые позволяют резко среагировать на скачки напряжения и сгладить их.

  • Смотрите также схему простого преобразователя напряжения

Симистор представляет собой элемент, который содержит пять p-n переходов. Этот радиоэлемент может пропускать ток как в прямом направлении, так и в обратном. Он есть в разных бытовых приборах, начиная от фенов и настольных ламп и заканчивая паяльниками, где необходима плавная регулировка.

Принцип работы симистора довольно прост. Это своего рода электронный ключ, который то закрывает двери, то открывает их с заданной частотой. При открытии P-N перехода симистора он пропускает небольшую часть полуволны, вследствие чего потребитель получает только часть номинальной мощности. То есть чем больше открывается P-N переход, тем больше мощности получает потребитель.

Схематическое изображение принципа работы симистора

К достоинствам симисторов можно отнести:

    Долговечность, так как в них отсутствуют механические контакты.

Отсутствие искрообразования из-за то, что нет механической составляющей.

  • Возможность коммутации в моменты нулевого сетевого тока, что снижает количество помех и обеспечивает высокую точность работы схемы.
  • В связи с этим симисторы и регуляторы на их основе используются довольно часто.

    Если по каким-то причинам нет возможности приобрести готовый регулятор мощности, то его вполне можно сделать своими руками. Однако, здесь важно заранее определиться, для какого электроприбора он будет изготовлен.

    Схема регулятора мощности на симисторе

    Схематическое изображение регулятора мощности

    Регулятор мощности

    Эта схема довольно проста в сборке и не требует большого количества деталей. Такой регулятор можно применить для регулировки температуры паяльника, обычных ламп накаливания и светодиодных. К этой схеме можно подключать различные дрели, болгарки, пылесосы, шлифмашинки, которые изначально шли без плавной регулировки скорости.

    Такой регулятор мощности 220 В можно собрать своими руками из следующих деталей:

      R1 — резистор 20 кОм, мощностью 0,25 Вт.

    R2 — переменный резистор 400-500 кОм.

    R3 — 3 кОм, 0,25 Вт.

    R4 —300 Ом, 0,5 Вт.

    C1 C2 — конденсаторы неполярные 0,05 Мкф.

    C3 — 0,1 мкФ, 400В.

    BT139-600 — симистор необходимо подобрать в зависимости от нагрузки, которая будет подключена. Прибор, собранный по этой схеме, может регулировать ток величиной 18А.

  • К симистору желательно применить радиатор, так как элемент довольно сильно греется.
  • Видео о сборке симисторного регулятора мощности:

    Схема проверена и работает довольно стабильно при разных видах нагрузки.

    Источник

    Регулятор мощности до трёх киловатт

    Такое очень простое, и в то же время очень полезное устройство, можно применить для управления оборотами электродвигателей с фазным ротором. Например, электродрель старого производства, у которой нет встроенного регулятора оборотов, и ещё большого количества подобных инструментов и механизмов, которым не помешает регулировка оборотов, для расширения возможностей данного устройства.
    Так же, такой регулятор отлично и бесступенчато регулирует мощность электрических нагревателей любого типа. Например, конфорки электроплиты, калориферы и тому подобное.

    Читайте также:  Стабилизатор напряжения переменного тока ресанта инструкция

    Регулятор может плавно менять освещённость ламп накаливания и диммируемых светодиодных в широких пределах от ноля до 100%.
    Для начала монтажа устройства соберём детали.

    Нам понадобится:
    R1 – 20 Килоом, R3 — 3.3 Килоом, R4 – 300 Ом,
    R2 – потенциометр — от 470 Килоом до 1 Мегаом,
    C1 и C2 -0.05 МкФ, C3 – 0.1 МкФ,
    T1 -динистор или ещё его называют диак DB3,
    T2 – симистор или по другому — триак.
    Симистор можно взять Советского производства из серии КУ208.
    Или BT138-800, BT139-600 или им подобные, эти симисторы в Китае около 10 рублей за штуку, так же как и макетные платы, на которой мы и будем собирать данное устройство.

    Макетная плата здорово облегчает и убыстряет монтаж электронных приспособлений. Не нужно заморачиваться с изготовлением и сверлением печатных плат. Просто вставляешь радиодетали в готовые отверстия, припаиваешь, соединяешь по схеме перемычками и готово.

    Все конденсаторы и динистор можно выпаять из старых энергосберегающих ламп. Конденсаторы с нужными номиналами и динисторы есть не во всех лампах, так что нужно поискать. Динисторы в разных корпусах внизу второй фотографии (чтобы вы имели представление об их внешнем виде), а на корпусах у них написано DB3 (с лупой можно прочитать).

    Потенциометр я взял от старого, ещё Советского телевизора, но подойдёт и любой другой с указанными номиналами.

    Радиатор от компьютерного блока, но его нужно подбирать, в зависимости от планируемой нагрузки, которой вы собираетесь управлять. До 300 ватт – радиатор совсем не нужен, а чем выше нагрузка, тем массивнее радиатор. Размеры радиатора зависят и от характера нагрузки, так что подбор дело индивидуальное, но чем больше радиатор, тем лучше режим работы симистора и он будет работать дольше без аварий. Так что не скупитесь и поставьте побольше.

    Резисторы везде есть, в любой аппаратуре, так что подобрать не составит большой проблемы. В Китае, тоже можно купить. 600 резисторов разных номиналов «набор», стоит около 150 рублей, вместе с доставкой, так что проще купить, чем заморачиваться с поиском и выпаиванием из блоков.

    Клеммы для подключения питания и нагрузки можно взять любые, какие найдёте, но можно и вовсе обойтись без них, вопрос в удобстве использования данного устройства в эксплуатации.

    Схема устройства выглядит так.

    Цепочка R4 – C3 является защитой от радиопомех и её можете убрать, но соседи за это могут побить, если поймают.

    Теперь приступаем к сборке.

    Детали размещаем на макетной плате, так быстрее, на мой взгляд, удобнее и выглядит хорошо. Пайку выполнять нужно как можно более качественно и желательно не спеша.

    Олово из Китая качественное не встречал, так что воспользуйтесь любым другим.

    Перемычки (на схеме обозначенные красным цветом) выполняем медным проводом повышенного сечения, в зависимости от мощности нагрузки. На 3 киловатта — 2,5 квадратных миллиметра будет, с запасом, в самый раз. Я планирую управлять оборотами дрели на 800 ватт, и провод взял 1,5 мм, конечно тоже с запасом, но как говорится запас…. . И лучше будет работать.

    Подключаем лампочку в качестве наглядной нагрузки и кусок провода с вилкой для подключения к сети.

    Когда устройство подключаете к питанию, действуйте предельно осторожно! Все элементы схемы находятся под полным напряжением сети 220 вольт! Опасно для жизни!

    Смотрите видео и убеждайтесь, что всё работает, как и планировалось.

    Читайте также:  Импульсное напряжение управление тиристором

    Источник

    

    Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками: варианты схем

    Для управления некоторыми видами бытовых приборов (например, электроинструментом или пылесосом) применяют регулятор мощности на основе симистора. Подробно о принципе работы этого полупроводникового элемента можно узнать из материалов, размещенных на нашем сайте. В данной публикации мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с симисторными схемами управления мощностью нагрузки. Как всегда, начнем с теории.

    Принцип работы регулятора на симисторе

    Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

    Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

    Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы. Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов.

    Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

    Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

    Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

    При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

    Варианты схем регулятора

    Приведем несколько примеров схем, позволяющих управлять мощностью нагрузки при помощи симистора, начнем с самой простой.

    Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В

    Рисунок 2. Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В

    Обозначения:

    • Резисторы: R1- 470 кОм , R2 – 10 кОм,
    • Конденсатор С1 – 0,1 мкФ х 400 В.
    • Диоды: D1 – 1N4007, D2 – любой индикаторный светодиод 2,10-2,40 V 20 мА.
    • Динистор DN1 – DB3.
    • Симистор DN2 – КУ208Г, можно установить более мощный аналог BTA16 600.

    При помощи динистора DN1 происходит замыкание цепи D1-C1-DN1, что переводит DN2 в «открытое» положение, в котором он остается до точки нуля (завершение полупериода). Момент открытия определяется временем накопления на конденсаторе порогового заряда, необходимого для переключения DN1 и DN2. Управляет скоростью заряда С1 цепочка R1-R2, от суммарного сопротивления которой зависит момент «открытия» симистора. Соответственно, управление мощностью нагрузки происходит посредством переменного резистора R1.

    Несмотря на простоту схемы, она довольно эффективна и может быть использована в качестве диммера для осветительных приборов с нитью накала или регулятора мощности паяльника.

    К сожалению, приведенная схема не имеет обратной связи, следовательно, она не подходит в качестве стабилизированного регулятора оборотов коллекторного электродвигателя.

    Схема регулятора с обратной связью

    Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

    1. Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
    2. Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

    Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

    Читайте также:  Что такое динамическое напряжение определение

    Регулятор мощности с обратной связью

    Регулятор мощности с обратной связью

    Обозначения:

    • Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
    • Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; С2 — 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 — 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
    • Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
    • Симистор Т1 – BTA24-800.
    • Микросхема – U2010B.

    Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

    • А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
    • В — При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
    • С – Режим индикации перегрузки.

    Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

    Для изготовления данного сопротивления лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11, в зависимости от мощности двигателя.

    Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

    Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

    Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования.

    Регулятор для индуктивной нагрузки

    Тех, кто попытается управлять индуктивной нагрузкой (например, трансформатором сварочного аппарата) при помощи выше указанных схем, ждет разочарование. Устройства не будут работать, при этом вполне возможен выход из строя симисторов. Это связано с фазовым сдвигом, из-за чего за время короткого импульса полупроводниковый ключ не успевает перейти в «открытый» режим.

    Существует два варианта решения проблемы:

    1. Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
    2. Подавать на управляющий электрод постоянный сигнал, пока не будет проход через ноль.

    Первый вариант наиболее оптимален. Приведем схему, где используется такое решение.

    Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки

    Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки

    Как видно из следующего рисунка, где продемонстрированы осциллограммы основных сигналов регулятора мощности, для открытия симистора используется пакет импульсов.

    Осциллограммы входного (А), управляющего (В) и выходного сигнала (С) регулятора мощности

    Осциллограммы входного (А), управляющего (В) и выходного сигнала (С) регулятора мощности

    Данное устройство делает возможным использование регуляторов на полупроводниковых ключах для управления индукционной нагрузкой.

    Простой регулятор мощности на симисторе своими руками

    В завершении статьи приведем пример простейшего регулятора мощности. В принципе, можно собрать любую из приведенных выше схем (наиболее упрощенный вариант был приведен на рисунке 2). Для этого прибора даже не обязательно делать печатную плату, устройство может быть собрано навесным монтажом. Пример такой реализации показан на рисунке ниже.

    Самодельный регулятор мощности

    Самодельный регулятор мощности

    Использовать данный регулятор можно в качестве диммера, а также управлять с его помощью мощными электронагревательными устройствами. Рекомендуем подобрать схему, в которой для управления используется полупроводниковый ключ с соответствующими току нагрузки характеристиками.

    Источник

    Adblock
    detector