Терморегулятор на микросхеме КР1182ПМ1 — Конструкции простой сложности — Схемы для начинающих

Проживая в сельской местности, мне часто приходится иметь дело с различными инкубаторами. В большинстве из них в качестве нагревателя используются лампы накаливания, которые здесь еще можно купить, в отличие от всего прочего. К сожалению, некоторые лампы стараются перегореть так, чтобы «выскочили» предохранители, попутно повреждая элементы терморегулятора. Не всегда хороши (и даже совсем не хороши) терморегуляторы инкубаторов «заводского» изготовления, приобретаемые через Посылторг, или где попало. Абсолютное большинство устройств для управления электронагревательными приборами, построенных по различным схемам, работают в ключевом режиме. Если для ТЭНов или мощных резисторов мгновенная подача полного напряжения питания безобидна, то для ламп накаливания такой режим работы крайне неблагоприятен и может спровоцировать не только преждевременное сгорание, но и повреждение элементов регулятора. Предлагаемое устройство предназначено для автоматического поддержания заданной температуры с точностью не хуке 0,2…0,5ס С в небольших домашних инкубаторах, аквариумах, погребах милых комнатах и т. д. Мощность подключаемых к нему нагревателей может достигать 1000 Вт, но с установкой более мощного симистора может быть увеличена. Как и другие аналогичные устройства, эта конструкция также работает в ключевом режиме. Отличие заключается в том, что в момент включения переменное напряжение на нагрузку подается с постепенным нарастанием. Также плавно оно убывает и при отключении питания нагрузки. Задержка полного включения/отключения составляет 0,2…0,5 с, что вполне достаточно для за щиты обычных ламп. Попутно можно заметить, что использование ламп накаливания в качестве нагревателей имеет такие про имущества, как доступность, дешевизна пожаробезопасность.

«Сердце» устройства, принципиальная схема которого приведена на рисунке — микросхема КР1182ПМ1 представляющая собой фазовый регулятор мощности. Она предназначена для работы в цепи переменного тока напряжением 220 В и способна управлять нагрузкой мощностью до 150 Вт без установки внешнего симистора. В качестве выносного термодатчика использованы два точечных германиевых диода, включенных в обратном направлении. Такое решение позволяет обойтись без дефицитных высокоомных терморезисторов и несколько упрощает и без того довольно простую схему терморегулятора. После подачи напряжения питания зажигается индикатор включения на двуполярном светодиоде HL1. Так как конденсатор С3 разряжен, напряжение питания на нагрузку в этот момент не подается. Процесс зарядки конденсаторов фильтра до рабочего напряжения питания С2, С4 длится несколько секунд, после чего устройство входит в нормальный рабочий режим. Узел управления микросхемой DA1 выполнен на полевых транзисторах VT2, VT3. Он питается выпрямленным напряжением, стабилизированным двумя параметрическими стабилизаторами, которые построены на биполярных транзисторах VT1. VT4 и VT5, работающих в микротоковом режиме обратимого пробои эмиттерного перехода. Следует отметить, что замена этих транзисторов обычными стабилитронами резко ухудшает стабильность питающих напряжений. Термодатчик на диодах VD1. VD2 получает питание от параметрического стабилизатора, выполненного на элементах R3. С2. VT1. С увеличением температуры диодов VD1, VD2 напряжение затвор-исток транзистора VT2 падает. Когда оно становится ниже порогового напряжения VT2, этот транзистор закрывается, a VT3 открывается и шунтирует конденсатор СЗ, в результате питание нагрузки отключается. Когда датчик охлаждается, VT2 открывается, VT3 закрывается, конденсатор СЗ плавно заряжается от внутреннего источника стабильного тока DA1, питание нагрузки постепенно включается. Заданная температура устанавливается регулировкой резисторов R1, R2. Чем больше их общее сопротивление, тем при меньшей температуре датчика будет включаться питание нагревателей. Полевые транзисторы включены как триггер Шмитта с небольшой петлей гистерезиса (30…40 мВ). Благодаря высокой крутизне их характеристик можно вообще обойтись без резистора положительной обратной связи R5, но тогда переходный процесс при включении и выключении нагрузки будет растягиваться на более длительные промежутки времени (до единиц десятков секунд) в которые автомат может стать источником интенсивных помех, что может потребовать установки сетевого LC-фильтра. Постоянные резисторы можно взять С1-4, С2-23, МЛТ соответствующей мощности. Переменный резистор R1 подойдет СП4 2М, СПЗ-30а или другой с надежным контактом ползунка (без «шороха»). Подстроечный резистор R2 — СПЗ-29вМ: СПЗ-29а, СПЗ-19а. После окончательной настройки устройства его желательно заменить на постоянный, предварительно измерив, сопротивление. Оксидные конденсаторы — импортные аналоги К50-35, предпочтительнее известных фирм или отечественные танталовые или ниобиевые серий К52, К53. Конденсаторы С1, С7 — пленочные К73-17. К73-16, К73-24. Диоды термодатчика VD1, VD2 — любые германиевые серий Д2, Д9, Д18. предпочтительнее низковольтные. Высоковольтный выпрямительный диод VD3 можно заменив на КД209А—Г, КД221 В, Г, КД105Б—Г, 1N4004 1N4007. Светодиод HL1 можно взять любой двукристальный со встречно-параллельным включением светодиодов, например L-57hGW, L-117EGW. серий КИПД23. КИПД41. КИПД45 Биполярные транзисторы можно взять любые серий КТ315, КТ3102, SS9014, полевые — любые из серии КП501. При этом транзистор VT2 желательно подобран с пороговым напряжением 2…3 В (рис. 2).

Транзисторов серии КП501, удовлетворяющих этому требованию, с индексом А значительно больше. Симистор VS1 можно заменить на КУ208Д1, более мощные унифицированные ТС112-10-4, ТС112 16-4, ТС122-25 6 или аналогичные импортные на напряжение не менее 400 В и ток, соответствующий нагрузке. Желательно не экономии на площади теплоотвода (не менее 500 см2 г. при работе с нагрузкой 1000 Вт), так как с ростом температуры снижается надежность симистора. При настройке терморегупятора следует иметь в виду, что от номинала резистора R1 зависит диапазон установки температуры. Если нужно его расширить, то R1 берется большего сопротивления. Термодатчик на германиевых диодах в этой конструкции хорошо работает при температурах 15…50 С. Для более низких температур число параллельно включенных диодов нужно увеличить до 4…6. Так как эти диоды, работай в микротоковом режиме, заметно реагируют на свет, их необходимо закрасить черной краской или обернуть одним-двумя слоями черной упаковочной фотобумаги. При варианте исполнения датчика, когда оба диода спаяны вплотную один к другому и завернуты в один слой светонепроницаемой бумаги, автомат реагирует на боковое приближение ладони к датчику на расстояние 10мм в течение 15….30 с (при комнатной температуре 25 С). Диоды датчика могут быть установлены внутри контролируемой среды как вместе, так и раздельно. При линии связи более 50 см желательно использовать экранированный провод. При установке датчика в аквариуме или в помещениях с повышенной влажностью диоды и часть соединительного шнура размещают в тонкой запаянной стеклянной трубке. Для аквариума можно также порекомендовать приклеить датчик к боковой стенке с внешней стороны аквариума, уменьшив влияние воздушной среды кусочком пенопласта или каплей монтажной пены. Также нужно предусмотреть защиту датчика от парового конденсата. Естественно, что при такой установке датчика точность поддержания температуры внутри аквариума немного снижается. В некоторых случаях, например для инкубации яиц, нужно иметь два температурных диапазона: 37,5…38,5סС дли инкубации и 28 .30סС для «закаливании» зародышей и молодняка. В таком варианте монтируют две цепочки резисторов R1, R2, которые при необходимости переключают. Если в качестве нагревателя будут использованы мощные галогенные лампы на 220 В 1000 Вт, емкость конденсатора СЗ нужно увеличить до 22.. 47 мкФ, так как спираль таких ламп обладает большой тепловой инерцией. При необходимости параллельно выводам разъема дли подключения нагрузки можно установить световой индикатор, аналогичный HL1, С7, R9, увеличив сопротивление токоограничительного резистора до 1 кОм. При настройке и эксплуатации этого устройства следует помнить, что все его элементы находятся под напряжением сети, и соблюдать необходимые меры осторожности. Переменный резистор недопустимо непосредственно закреплять на металлическом корпусе терморегулятора, а на его вал следует надеть ручку из изоляционного материала.

Схемотехника №10 2002г стр. 33

Домашняя

Регуляторы мощности на микросхеме КР1182ПМ1 — Регуляторы мощности — Сделай САМ — Каталог статей

Регуляторы мощности на микросхеме КР1182ПМ1

       

         В состав этой специализированной микросхемы входят два аналога тринистора и устройство управления их работой. Микросхема предназначена для работы в регуляторах мощности, некоторые варианты которых описываются в статье.
       Микросхема КР1182ПМ1 — интересный полупроводниковый прибор, который способен работать при сетевом напряжении от 80 до 276 В и управлять нагрузкой мощностью до 150 Вт при максимальном токе через нее до 1,2 А.

         На эти параметры и следует ориентироваться при конструировании регуляторов мощности.
        Для постройки одного из регуляторов мощности, обеспечивающего плавное изменение яркости лампы освещения, понадобится, кроме микросхемы, четыре дополнительные детали: два конденсатора, переменный резистор и выключатель (рис. 1). 
 

      При замкнутых контактах выключателя SА1 (т. е. при замкнутых выводах 3 и 6 микросхемы) лампа ЕL1 не горит. Когда же контакты разомкнуты, переменным резистором плавно управляют яркостью лампы — наибольшей она будет в верхнем по схеме положении движка.
     Если лампа погашена (например, выключателем SА1), микросхема остается под напряжением, что, конечно, нежелательно. Выход из положения — установить в цепи одного из сетевых проводов отдельный выключатель (тогда надобность в SА1 отпадет), контакты которого должны быть рассчитаны на коммутацию используемой нагрузки и сетевое напряжение.

      Введя в устройство еще один конденсатор (рис. 2), удастся получить регулятор мощности с плавным включением и выключением лампы. 
 

        При замкнутых контактах выключателя лампа не горит. Когда же контакты размыкают, начинается зарядка конденсатора С3 и лампа будет плавно зажигаться. При последующем замыкании контактов выключателя конденсатор разряжается через резистор R1, яркость лампы плавно уменьшается. Продолжительность зажигания и гашения лампы зависит от емкости конденсатора. Сопротивление резистора в этом устройстве не должно превышать указанного на схеме значения.
     Как вы уже, наверное, догадались, для управления мощностью на нагрузке необходимо изменять сопротивление между выводами 3 и 6 микросхемы. Это позволяет использовать другие варианты решения задачи. К примеру, подключить к указанным выводам диодную оптопару (рис.3). 

 

        Когда излучающий диод оптопары обесточен, лампа не горит. Пропуская через диод соответствующий ток, удастся устанавливать нужную яркость свечения лампы. Аналогично работает устройство с транзисторной оптопарой (рис. 4).
 

      Такое построение обеспечивает гальваническую развязку между регулятором и источником управляющего электрического сигнала.

    Если нужно управлять более мощной нагрузкой, чем допускает микросхема, придется воспользоваться вариантом (рис. 5), при котором микросхема будет управлять симистором VS1, а уже он — нагрузкой EL1 мощностью до киловатта. 

 

      Для управления большей мощностью придется подобрать соответствующий симистор.
    Регулятор допустимо использовать в автомате включения ночного освещения, установив между выводами 3 и 6 фототранзистор VT1 (рис. 6).

 

 

     Подойдут фототранзисторы КТФ102А, КТФ104А, ФТ-1к. Любой из этих приборов следует разместить так, чтобы он был защищен от света включаемых ламп, а при установке на открытом воздухе — еще и от атмосферных осадков. Пока фототранзистор освещен, лампы не горят. Но как только освещенность падает, они включаются, яркость их постепенно возрастает.
      И еще одно устройство — регулятор мощности паяльника (рис. 7). 

      От предыдущих он отличается тем, что используется лишь «половина» микросхемы — один из аналогов тринистора отключен замыканием выводов 9—11. Кроме того, установлен диод VD1, «замыкающий» выход микросхемы при одном полупериоде сетевого напряжения. Такое решение объясняется необходимостью регулировать мощность нагревателя паяльника (резистором R1) в пределах, не превышающих 50 %.
       Регулятор используют с паяльниками мощностью до 50 Вт на рабочее напряжение 36…40 В (при таком же напряжении сети) или до 150 Вт на напряжение 220 В. Диод — любой выпрямительный с допустимым током 0,5 А и обратным напряжением 350 В (для 220 В) либо 0,7 А и 100 В (для 40 В). Оксидные конденсаторы во всех устройствах — К50, К52, К53, переменные резисторы — СП4, СПО, СПЗ-4вМ (с выключателем).
      Малые габариты деталей и небольшое их количество позволяют разместить регулятор, например, в подставке настольной лампы, в корпусе сетевого выключателя, в ручке мощного паяльника.
       При налаживании и эксплуатации устройств необходимо учитывать их гальваническую связь с сетью и строго соблюдать правила техники электробезопасности.
       Возможности микросхемы КР1182ПМ1 весьма обширны, поэтому она может найти также применение в регуляторах мощности нагревателей, скорости вращения электродвигателей и других устройствах.

ЕЩЁ о регуляторах мощности на микросхеме КР1182ПМ1

Источник: Журнал Радио №3, 2000 с.53-54

Регулятор мощности на микросхеме КР1182ПМ1

Микросхема КР1182ПМ1 представляет собой фазовый регулятор мощности в сети 220 В, позволяет создавать простые и стабильно работающие регулирующие устройства. Микросхема КР1182ПМ1 позволяет управлять нагрузкой мощностью до 150 Вт и обеспечивает плавное включение и выключение питания нагрузки, в качестве которых могут быть применены лампы накаливания, электропаяльники, или электрические двигатели малой мощности. Диапазон напряжений, в которых может стабильно работать регулятор – от 80-и до 276 вольт.

Регулятор мощности КР1182ПМ1 оформлен в пластмассовом корпусе (см.рис.1):

На рис. 2 показана принципиальная схема регулятора КР1182ПМ1.

В качестве примера на рис. 2 показана схема внешней цепи управления (элементы СЗ, R1, SB1), для использования регулятора в устройстве плавного включения и выключения осветительной лампы EL1. Внешние конденсаторы С1, С2 обеспечивают необходимую задержку включения тринисторов в каждой полуволне сетевого напряжения относительно момента его перехода через «нуль». Эти конденсаторы также не позволяют тринисторам открываться в момент подачи напряжения сети.

На рис. 3 показана типовая схема включения микросхемы КР1182ПМ1 для ручного регулятора мощности лампы накаливания, электропаяльника или частоты вращения бытового вентилятора. Сетевой выключатель SA1 желательно совместить с регулятором мощности — резистором R1, причем контакты SA1 должны размыкаться после установки движка резистора R1 в положение минимального сопротивления, что соответствует выключению нагрузки. В этом положении и рекомендуется включать регулятор в сеть.

Микросхемы КР1182ПМ1 допускают параллельное включение двух и более приборов, что позволяет увеличить выходную мощность регулятора. Устройство, схема которого изображена на рис. 4, может работать с нагрузкой, мощностью до 300 Вт.

Существенно увеличить мощность нагрузки (до 1 кВт) можно введением в регулятор мощного симистора VS1 (рис. 5).

Более подробную информацию о фазовом регуляторе типа КР1182ПМ можно скачать здесь…

СХЕМА РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ

   Устройство выполнено на базе ИМС К1182ПМ1Р, позволяет путем постепенного увеличения фазового угла включения увеличивать подаваемое на лампу накаливания напряжение. При этом спираль успевает разогреться до максимальной температуры к моменту подачи полного напряжения сети 220В. В результате снижается вероятность выхода лампы из строя и увеличивается долговечность её работы.

   Технические характеристики регулятора мощности:  

— Напряжение питания, В 80-270
— Максимальный ток нагрузки, А 4
— Частота сети переменного тока, Гц 40-70

   Схема регулятора мощности на микросхеме К1182ПМ1Р:  

   Время плавного включения лампы зависит от емкости конденсатора C1, а время плавного выключения — от сопротивления резистора R1. 

   Чтоб использовать схему как регулятор мощности нагрузки, надо к контактам 1, 2 вместо выключателя подключить переменный резистор. Для использования устройства в качестве фотореле с плавным регулированием мощности — вместо выключателя можно подключить фотоэлемент.

   Регулятор мощности на микросхеме КР1182ПМ1 спраляется и с регулированием мощности высоковольтных мощных нагрузок. Для этого просто установить симистор типа ТС122 или ТС132, на ток 50А. В общем данное устройство можно применять для плавного включения и выключения ламп накаливания, изменения яркости свечения, управления мощными полупроводниковыми переключающими приборами, регулирования частоты вращения электродвигателей и т.д. Материал предоставил ansel73.

   Форум по регуляторам мощности

   Обсудить статью СХЕМА РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ

К1182ПМ1Р — ИС для сетевого напряжения — МИКРОСХЕМЫ — Электронные компоненты (каталог)

Корпус: Power-DIP(12+4)   Старое название: КР1182ПМ1	Микросхема К1182ПМ1Р является новым решением проблемы регулировки мощности в классе высоковольтных мощных электронных схем. Благодаря уникальной технологии возможно применение ИС для сети переменного тока до 230В, при этом необходимо минимальное количество внешних элементов. Непосредственное применение К1182ПМ1Р — для плавного включения и выключения электрических ламп накаливания или регулировки их яркости свечения. Так же успешно К1182ПМ1Р может применяться для регулировки скорости вращения электродвигателей мощностью до 150 Вт (например, вентиляторами) и для управления более мощными силовыми приборами (тиристорами). Микросхема имеет два силовых вывода для включения в цепь последовательно с нагрузкой, два вспомогательных вывода и два входа управления для подключения регулировочного резистора, конденсатора или других элементов управления.
Назначение выводов К1182ПМ1Р: 1 не используется 9 Управляющий электрод Ust2+ 2 не используется 10 Напряжение сети AC2 3 Подключение емкости C- 11 Напряжение сети AC2 4 не используется 12 не используется 5 не используется 13 не используется 6 Подключение емкости C+ 14 Напряжение сети AC1 7 не используется 15 Напряжение сети AC1 8 не используется 16 Управляющий электрод Ust1+	Особенности К1182ПМ1Р: Защита лампочки от перегорания при включении Регулировка яркости свечения лампы накаливания Плавное включение и выключение лампы накаливания Последовательное включение с нагрузкой Ограничение выдаваемой на нагрузку мощности при достижении предельно допустимой мощности рассеивания ИС. Низковольтные и маломощные внешние элементы управления Температурный диапазон от -40° до +70°С
Типовой регулятор яркости на К1182ПМ1Р:	Схема плавного включения лампы:
Схема управления симистором от К1182ПМ1Р:	Схема управления К1182ПМ1Р от оптрона:
Характеристики К1182ПМ1Р: Остаточное напряжение тиристора 2,8В Т ок потребления 2,8..5мА Ток входа блока управления 40..150мкА Ток входа управления тиристорами 0,15..1,2мА Ток утечки входа блока управления <5мкА	Предельные параметры К1182ПМ1Р: Напряжение сети 80..276В Частота сети 40..70Гц Максимальный ток нагрузки 1,2А Мощность нагрузки 150Вт Максимальная рассеиваемая мощность (при t=+90°C) 4Вт Максимальная рассеиваемая мощность (при t=+70°C) 1Вт
Ниже Вы можете скачать файл документации на микросхему К1182ПМ1Р, в котором даны подробные характеристики данной микросхемы, описание её работы и варианты применения.	Не смотря на то, что микросхема К1182ПМ1Р является относительно новой, она уже стала достаточно популярной. Разнообразные варианты её применения Вы без труда можете найти в сети Интернет.