В настоящата статия са разгледани няколко схемни решения на фазово управление на консуматори реализирани с популярният таймер NE555. Схемата беше конструирана за регулиране яркостта на 12 волтова 20W лампа , която ползвам за осветяване на работното поле на микроскоп за работа с SMD елементи. В началото реших за целта да ползвам някоя готова схема , която с малко модификации да пригодя за конкретната задача – оказа се , че не мога да изровя от мрежата нищо ,което да удовлетвори изискванията ми. Нямаше как отново трябваше да викам неволята на помощ. Захванах се да разучавам различни реализации, повечето съществуващи схеми са ориентирани към фазово управление на консуматори , които се захранват с 220V или 110V. Реших в моето схемно решение да ползвам таймер NE555 свързан като моновибратор , който се синхронизира със захранващата мрежа и се запуска при всяко преминаване на синусоидата през нулевото и състояние (в това обяснение има малка неточност , която по-нататък ще изясня ). Моновибраторът изработва импулси с честота равна на захранващата мрежа , но с продължителност , която може да се регулира с помощтта на потенциометъра RP2. Продължителността на формираният от моновибратора импулс зависи от големината на резистора свързан между изводи 6 и 7 на таймера и положителният полюс на захранването и стойността на кондензатора свързан между изводи 6 и 7 и маса на захранването. Стойностите на двата елемента са подбрани така , че формираните импулси да са с продължителност до 10 mS , което съответства на продължителността на един полупериод на захранващото напрежение ( t=1,1R.C ) . Схемата е конструирана така, че при продължителност на формираният импулс 10 mS симисторът е запушен (защото му се подава отпушващ импулс в края на полупериода) и обратно при подаване на къс управляващ импулс симисторът се отпушва по – рано и към товара се пропуска по-голяма част от синусоидата.
Неточността при синхронизирането за , която беше споменато в началото се дължи на факта , че моновибратора се стартира не точно при преминаването на синусоидата през нулевото си положение , а при достигане на синхронизиращото напрежение до 1/3 от захранващото напрежение на NE555. Затова съм избрал захранването на моновибратора да е сравнително ниско 5 волта. Тогава прага на синхронизация ще е 1,6V.
На фиг.1 е показана схемата на регулатора. Като регулиращ елемент е използван чешки симистор КТ207/200 , но със същият успех може да се ползва и друг вид .
фиг.1
Ако управляваме по-голям товар добре е симистора да се постави на радиатор. За отпушване на симистора използвам малък импулсен трансформатор навит върху тороидална сърцевина със следните данни u=3000 външен диаметър 5мм , вътрешен диаметър 3мм , дебелина на тороида 2мм. Трансформаторът се изпълнява като се вземат два проводника с дължина около 10см (всеки) и се правят 9 намотки върху тороида. Така полученият трансформатор е с преводно отношение 1:1 , а индуктивността на всяка една от намотките е 56uH. Дебелината на проводника не е от значение , защото управляващият ток е малък. Аз съм ползвал проводник ПЕЛ 0,35. При свързването на трансформатора не са от значение положенията на началото и края на всяка от намотките.
Графичният оригинал на платката и разположението на елементите са показани на фиг.3 и фиг.4
фиг.3 фиг.4
Вместо с импулсен трансформатор управлението на симистора може да се реализира с фотосимисторен оптрон без система за превключване в нулата. Такъв вариант на схемата е показан на фиг.5
фиг.5
На фиг.6 можете да видите формата на синхронизиращите импулси подавани на вход 2 на NE555 и формата на импулсите в изхода на моновибратора (извод 3). На фиг.7 е показана формата на импулсите върху товара.
фиг.6 фиг.7
26.06.2017г.