Схема регулятор мощности для водонагревателя

Обновлено: 01.05.2024

С его помощью можно уменьшить температуру калорифера, утюга, нагрев жала паяльника, яркость настольной лампы. В регуляторе используется по два тринистора и динистора. Напряжение на нагрузке (её мощность с указанными тринисторами не должна превышать 200 Вт) можно плавно изменять от 15 до 215 В.

Работает регулятор так. Когда на верхнем по схеме штырьке разъема Х1 положительный полупериод напряжения, заряжаются конденсаторы С1, С2 (через резистор R5). Но только на одном из них будет такая полярность напряжения, что откроется динистор (конечно, при определенном напряжении между выводами конденсатора). Речь идет о конденсаторе С2 и динисторе V4. В цепи управляющего электрода тринистора V2 потечет импульс тока разряда конденсатора. Тринистор откроется, подаст напряжение на нагрузку и одновременно разрядит другой конденсатор.

При отрицательном полупериоде напряжения на том же штырьке сетевого разъема включится другой динистор, а вслед за ним откроется тринистор V1. Таким образом, тринисторы будут открываться поочередно. Сдвиг фазы открывающего напряжения на управляющих электродах осуществляется переменным резистором, причем наибольший сдвиг будет при полностью введенном сопротивлении резистора, то есть при нижнем по схеме положении движка.

Динисторы выполняют роль электронных ключей, срабатывающих при определенном напряжении на конденсаторах. Применение динисторов позволяет добиться четкого срабатывания тринисторов при одинаковом сдвиге фазы независимо от их параметров.

Резисторы R2 и R4 ограничивают ток через управляющий электрод, а R1 и R3 позволяют добиться стабильной работы регулятора при изменении температуры окружающей среды.

Вместо динистора КН102А можно установить КН102Б или КН102В,но при этом придется несколько уменьшить емкость конденсаторов (до 0,2 или 0,15 мкФ). Лучше всего применить конденсаторы БМТ на номинальное напряжение не ниже 300 В. Постоянные резисторы - МЛТ-0,5, переменный - СП-1. Максимальная мощность нагрузки зависит от используемых тринисторов. С тринисторами КУ202К-КУ202Н к регулятору можно подключать нагрузку до 1000 Вт, но тринисторы в этом случае нужно обязательно укрепить на теплоотводах - пластинах дюралюминия толщиной не менее 1,5 мм и площадью 150-200 см2. Особенно удобно для этих целей использовать ребристые радиаторы, применяемые для охлаждения мощных транзисторов.

Схема № 2 Регулятор мощности для электроплитки

Схема позволяет регулировать мощность в нагрузке, рассчитанной на включение в сеть напряжением 220 В, от 5—10 до 97—99 % номинальной мощности. Может применяться, когда отсутствует или вышел из строя собственный регулятор мощности электроплитки. Коэффициент полезного действия регулятора не менее 98 %.

Схема № 3. Простой универсальный регулятор мощности

Предлагаемая ниже схема позволит снизить мощность любого нагревательного электроприбора. Схема достаточно проста и доступна даже начинающему радиолюбителю. Для управления более мощной нагрузкой тиристоры необходимо поставить на радиатор (150 см 2 и более). Для устранения помех, создаваемых регулятором, желательно на входе поставить дроссель.

Схема № 4. Регулятор мощности нагревательного прибора

Схема регулятора мощности нагревательного прибора оригинальной конструкции приведена на рис. 4. Получить высокие электрические параметры удалось, только применив триак ВТ-137-600 фирмы PHILIPS Semiconductor.

Регулятор смонтирован на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, размерами 80x80 мм. Рисунок печатной платы и размещение на ней элементов показаны на рис. 5. Симистор установлен на ребристом радиаторе из алюминиевого сплава размерами 70x40x25 мм.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Российское законодательство, оно такое, запрещает россиянам смотреть некоторую информацию по запросу о китайской дрели! Видимо вое нная тайна. Или опять прохрамисты в погонах всё перепутали ?

Подскажите, в этой схеме на 2х операционниках - у мощного регулирующего транзистора нет между базой и эмиттером резистора - это осознано сделано? Килоомчик же должен быть? И защитный диод? как здесь.

Прям, слезу вышибло! Столько эмоций! Несколько, правда, запоздалых. Василичь написал, что переделав студийную аппаратуру на скрутки, он уменьшил шумы в тракте в 50-100 раз. Естественно я спросил, как? За счёт чего? Разве Вам было бы не интересно узнать? Это, ведь, даже не патент. Это, минимум, открытие! Снизить шум на 40 децибелл, одним паяльником! Василичь написал, не читайте Цыкина. Там половина неправильна. Естественно, я спросил какая и в чём? Ни много, ни мало, а это официальные учебники для ВУЗов. Которые никто иной, как сам Василичь (!) запрещает читать. Вам не интересно, почему? Что заковыристого в этих вопросах? На которые, к стати, я не получил никакого ответа от великого и бескорыстного пропагандиста ламповых усилителей. У меня есть несколько открытых тем. Если интересно, почитайте. Может, что-нибудь пригодится.

"вспомнила бабка как девкой была" и тены делали с коэф.запаса 1,2, и напряжение в розетке типа 220(в лучшем случае 210) простой вопрос: чему равно действующие напряжение после диода?

@Gorbunoff Dmitr И что же это за "порог чувствительности" такой? Перечитайте пост @I_Avals внимательнее и раза 3. Может поймёте. Что же за день-то такой?

Драйвер для светодиодной ленты на радиоуправлении

Регулятор мощности достаточно востребованное устройство, оно позволяет адаптировать работу того или иного электрического устройства под конкретные потребности потребителя. Кроме того, это позволяет не расходовать лишнюю электроэнергию, используя предмет в экономном режиме.

Подобные регуляторы мощности используются в водонагревателях, чайниках, а также во многих других приборах. В разных электроприборах этот элемент может быть совершенно разным.

В том случае, если необходимо приобрести отдельно регулятор мощности, можно попасть в замешательство, потому как разновидностей очень много, каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками.

Однако, вполне можно сделать простой регулятор мощности своими руками.
Эта тактика хорошо подойдет тогда, если прибор, для которого необходимо регулятор, максимально простой и необходимо контролировать только 1 показатель.
В том случае, если нужно контролировать и регулировать 2 и более показателей, конструкция устройства значительно усложняется.

Содержимое обзора

Простая схема регулятора мощности

Самые первые устройства, задача которых была в контроле и регулировании мощности, были основаны на законе Ома. Это простейшие схемы, которые позволяли регулировать только один источник напряжения на одно устройство.

Закон Ома гласит, что мощность электричества равняется напрямую произведению тока в квадрате. Основанный прибор получил название реостат.

Реостат может подключаться как последовательно, также наискось, т. е противоположно. Путем изменения сопротивления получается регулировки мощности напряжения, все достаточно просто.

Особенности реостата

Когда ток поступает на реостат, он начинает разделять между устройством и самой нагрузкой. Если выбрана последовательная схема включения, то по контролем находятся напряжение и сила тока. При использовании параллельной схемы подключения под контролем находится разница потенциалов.

Сам реостат может быть совершенно разным.

Угольным
Жидкостным
Металлическим
Керамическим

При использовании реостата необходимо помнить о законах физики. Так электроэнергия, которая будет забираться, не может просто испариться. Реостат будет преобразовывать ее в тепло.

Это нужно учесть на тот случай, если планирует подавать на устройство большие значения. В случае с большой нагрузкой и выделением теплоты, нужно также учитывать необходимость отвода излишней теплоты.

В качестве системы охлаждения реостата можно использовать обдув, либо емкость с маслом, в которую помещается реостат. Оба варианта имеют как преимущества, так и недостатки.

Реостат достаточно интересное устройство, можно собрать схему регулятора мощности своими руками. Однако он имеет один достаточно значимый недостаток: не получится использовать маленькое устройство для пропуска через него больших значений электричества.

Современные устройства

С развитием полупроводниковой техники удалось существенно шагнуть от реостата к более технологичному оборудованию, который лишен недостатков своего предшественника. На сегодняшний день можно использовать радиоэлементы, коэффициент полезного действия которых от 80%, что очень много, в сравнение с тем же реостатом.

Использование таких элементов позволяет достаточно легко и просто применять современные устройства на сетях с напряжением в 220 В, что очень удобно. При этом современные устройства не требуют больших и сложных систем охлаждения, как это было раньше.

С изобретением микросхем интегрального типа фактически получилось сделать устройство по регулированию мощности максимально миниатюрным, и при этом повысить значение максимального напряжения, которое он может через себя пропустить.

Разновидности

Инструкция, как сделать регулятор мощности, будет зависеть от выбранного конкретного типа этого устройства. Рассмотрим, какие бывают разновидности прибора на сегодняшний день.

Фазовый. Один из самых распространенных, применяется в лампах. Его задача состоит в том, чтобы управлять яркостью свечения ламп накаливания, либо галогенных.
Симисторный регулятор мощности подразумевает собой устройство, которое регулирует мощность путем изменения количества полупериодов напряжения, именно они воздействуют на нагрузку.
Тристорные. Не пользуются большой популярностью, однако в некоторых случаях может стать незаменимой вещью. Принцип работы завязан на определенной задержке включения тристорного ключа в систему на полупериоде тока.

Регулятор хода. Один из самых высокотехнологичных. Позволяет плавно изменить показатели напряжения, снижая или повышая электрическую мощность, которая подается на электродвигатель или еще куда-либо.

Регулировка

Стоит понимать, что регулировка устройства не зависит от формы входного сигнала. По типу размещения устройства делятся на стационарные и мобильные.

Различия очевидны, первый вид надежно прикреплен к какому-то определенному месту.
Второй вариант наоборот, имеет возможность находиться в любом месте, где это будет удобно мастеру.

Устройство по регулированию напряжения в настоящее время представляет собой электросхему, благодаря ей становится возможным регулирование напряжения в том или ином здании, если все правильно подключить.

Принцип работы регулятора на симисторе

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.

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.

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:

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

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

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

Регулятор для индуктивной нагрузки

Существует два варианта решения проблемы:

Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
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

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

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

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.

Читайте также: