Предлагаемое устройство (рис.1) представляет собой фазовый регулятор мощности, способный работать с нагрузкой от нескольких ватт до единиц киловатт. Эта конструкция представляет собой переработку ранее разработанного устройства [1]. Применение другой элементной базы позволило упростить силовой узел конструкции, повысить надежность и улучшить эксплуатационные характеристики регулятора. Как и в прототипе, в этом регуляторе имеется плавная и ступенчатая регулировка поступающей на нагрузку мощности. Кроме того, в любой момент (не трогая ручки регулятора) устройство можно перевести в режим работы, когда на нагрузку поступает почти 100% мощности. При этом практически отсутствуют радиопомехи. Силовой ключ построен на мощном симисторе VS2. Минимальная мощность подключаемой нагрузки может быть от 3 до 10 Вт. максимальная (1.5 кВт) ограничена типом используемого симистора, условиями его охлаждения и конструкцией помехоподавляющих дросселей. На маломощных транзисторах VT3. VT4 собран аналог однопереходного транзистора, который армирует короткие импульсы, открывающие маломощный высоковольтный тиристор VS1. Мощность, поступающая на нагрузку, зависит от сопротивления переменного резистора R6. Открывшийся маломощный тиристор, в свою очередь, открывает мощный симистор VS2. Через открывшийся симистор на нагрузку поступает напряжение питания.

Симисторный  регулятор  мощности

Чтобы иметь возможность, например, на время уменьшить яркость свечения лампы или температуру паяльника. а затем вернуться к прежнему установленному значению, на микросхеме DD1 построен узел ступенчатого управления мощностью. При первом нажатии на кнопку SB1 триггер DD1.2 переключается, на выходе 1 DD1.2 появляется высокий логический уровень напряжения ("Г), транзистор VT2 открывается и шунтирует цепь ограничения амплитуды сетевого напряжения VD2-HL2. Мощность, подаваемая на нагрузку, ступенчато снижается, зажигается желтый светодиод HL1. Величина, на которую понижается мощность, зависит от сопротивления R4.
Если еще раз нажать на SB1, то триггер DD1.2 вернется в прежнее состояние, загорится красный светодиод HL2, и нагрузка вновь станет работать на ранее установленной мощности. Следует отметить, что если движок R6 находится в верхнем по схеме положении, и на нагрузку подается около 100% мощности, светодиод HL2 не светится. Тумблером SA1 можно в любой момент заставить регулятор отдавать в нагрузку максимальную мощность.
Транзистор VT1 включен как маломощный стабилитрон и ограничивает напряжение питания микросхемы на уровне 6. 8 В. Для ступенчатого управления мощностью можно задействовать и второй, оставшийся свободным, триггер микросхемы DD1, включив его аналогично триггеру DD1.2. Таким образом, можно получить разные весовые коэффициенты ступенчатого понижения мощности, если взять резисторы R4 (R4') разных сопротивлений.
Устройство собрано на печатной плате (рис.2). В устройстве можно использовать постоянные резисторы типа С2-23. МЛТ. ОМЛТ соответствующей мощности. Переменный резистор R6 — СПЗ-12 (совмещенный с выключателем питания SA2). nОбе группы контактов выключателя соединены параллельно. Можно установить и переменный резистор сопротивлением 100 кОм. Конденсатор С1 — К53-30. К53-19 или импортный аналог К50-35 с малым током утечки; С4 — К73-9. К73-17; С5 — пленочный, К73-16, К73-17. К78-2 на напряжение не менее 630 В. На месте Сб. С7 установлены малогабаритные импортные керамические конденсаторы, рассчитанные на работу при напряжении 250 В. Остальные конденсаторы — керамические, К10-176, КМ-5, КМ-6 или аналоги.
Вместо диода КД243Ж можно использовать любой из серий КД102, КД105, КД209. КД221,1N400X. Вместо диодного моста КЦ422Г подойдут КЦ407А. DB104. W04M и другие на рабочее напряжение не менее 400 В и ток 0,3 А. Светодиоды можно взять любые. подходящие по габаритам, яркости и цвету свечения, например, серий КИПД21, КИПД35. КИПД40. L-1503. Транзисторы КТ315А заменимы на любые из серий КТ312, КТ315, КТ3102, SS8050, SS9014; КТ361 — на КТ3107, SS8550, SS9012 с любым буквенным индексом. Полевой п-канальный транзистор обогащенного типа можно заменить на любой из серий КП501, КП502. КП504, BSS88. ZVN2120. При заменах транзисторов учитывайте различия в их цоколевках. Вместо VT1 можно установить стабилитрон, рассчитанный на работу при токе стабилизации до 1 мА. например, КС175Ц, 2С175Ц1, КС182Ц1. КМОП микросхему DD1 можно заменить на 564ТМ2, КР1561ТМ2, CD401 ЗА.
Импортный тиристор MCR100-8 можно заменить на MCR100-6 с любыми буквенными индексами. Симистор ВТ139Х-800 рассчитан на ток нагрузки до 16 А и рабочее напряжение до 800 В. Его можно заменить, например, на ВТ139Х-600, 2N6405. MAC16N. Симистор устанавливается на ребристый или штыревой теплоотвод, на площади которого желательно не экономить. С удачно подобранным теплоотводом температура корпуса симистора не должна превышать 60°С при работе регулятора с максимально допустимой мощностью.

Симисторный регулятор мощности

Дроссели LC-фильтров для нагрузки мощностью до 1,5 кВт можно намотать на кольцах К32х16x8 из низкочастотного феррита М2000НН. Дроссель L1 содержит 45 витков провода ПЭВ-2 00,75 мм. Двухобмоточный дроссель L2 содержит 24 витка сложенного вдвое многожильного монтажного провода МГТФ. Перед укладкой обмоток острые кромки колец затупляют напильником, а кольца обматывают лавсановой или хлопчатобумажной изоляционной лентой. Готовые дроссели пропитывают трансформаторным лаком КО-916 или аналогичным.
Налаживание правильно собранного устройства сводится к подбору сопротивления R7 и (в небольших пределах) емкости конденсатора С4 так, чтобы добиться возможно более раннего открывания симистора при максимальной мощности. Чем больше будет сопротивление R6, тем меньшей емкости потребуется С4. При достаточно точном подборе этих элементов симистор VS2 будет открываться при амплитуде сетевого напряжения 10...12 В. Желающие усовершенствовать устройство могут дополнить его несложным акустическим реле, например, из [3,4]. которое будет дублировать функции кнопки SA1.

Литература
1. А.Бутов. Возрождение тиристорного регулятора. — Радиомир, 2003.Nv1.C21.
2. А.Бутов. Возрождение тиристорного регулятора мощности. — Радиомир, 2002, №10, С. 15.
3. А.Бутов. Комбинированный регулятор мощности. — Радиомир,
2003, №4, С.19.
4. А.Бутов. Акустическое реле. — Схемотехника, 2002. №3. С.2.
5. А.Бутов. Регулятор мощности для настольной лампы. — Радиомир,
2004. №6, С. 15.

А.БУТОВ, с. Курба Ярославской области. E-mail: andrey-rad@yandex.ru