Простой ШИМ-регулятор на 220 В 10А.

[roshansky]

Доброго времени суток. Хочу предложить такую тему - простой ШИМ-регулятор на 220 вольт.
Сразу скажу что я не считаю себя крупным специалистом - здесь на форуме хватает гораздо более продвинутых.
Эта тема - как-бы небольшая альтернатива простому диммеру на симисторе. Меня она заинтересовала - хотя бы просто как регулятор мощности активного или индуктивного устройства включённого в сеть 220 вольт. То есть для начала просто управлять мощностью например ТЭНа или яркостью лампочек, или управлять коллекторным двигателем.
У меня есть блог http://www.motor-r.info и канал в ютубе https://www.youtube.com/user/roshansky и я там выложил свои первые наработки на эту тему.
Ничего я не выдумывал - взял любимую всеми микросхему NE555 и сделал два варианта такого регулятора - с развязкой по сети 220 вольт и на IGBT транзисторе и без развязки по сети 220 на простых полевиках. Пока попробовал работу на лампочку и на коллекторный двигатель от стиралки - результаты удовлетворительные - всё как-бы работает.
Предлагаю всем поучавствовать в этой теме , покритиковать меня и предложить свои варианты.....

pwm_irf840.JPG

(88.06 КБ) 4209 скачиваний

pwm_igbt01.JPG

(121.61 КБ) 2833 скачивания

https://www.youtube.com/watch?v=apITi4_GBc8
https://www.youtube.com/watch?v=BoYE79VObsA
http://www.motor-r.info/p/220.html
http://www.motor-r.info/p/blog-page_28.html
В перспективе хочу добавить этим схемам защиту по току , а также так как у меня есть коллекторный двигатель от стиральной машины - то и обратную связь по таходатчику.

[Телекот]

А чем тиристор или симистор не угодил?
При токе 10А на полевиках будет падать около 5 вольт, плюс на диодном мосту 2 вольта. При токе 10А это почти 70вт потерь, радиатор с табуретку. На симисторе при том же токе упадёт менее 2 вольт, потери менее 20 вт.

[kentgaryk]

В некоторых случаях смысл возможно есть, тиристоры не любят работать на коллекторные двигатели, иногда с этим приходится изрядно помучится. А полевики в качестве ключей в данной схеме конечно не целесообразны имеет смысл переделать схему на биполяры, потери будут существенно меньше.

[roshansky]

Согласен. Ну я конечно загнул про 10 ампер, это я имел ввиду на будущее.
Реально у коллекторного двигателя от стиралки рабочий ток в пределах 2-3 ампер. В общем для этого двигателя я и делаю регулятор.
Так что тепловые режимы будут в норме.
А во-вторых - элементная база очень быстро совершенствуется - те-же полевики . Вот посмотрел сейчас - новые есть 18N50
У них по сравнению с IRF840 и ток побольше и сопротивление в 4 раза меньше ( 18A, 500V, RDS(ON)=0.265Ω @ VGS=10V )

18N50_mosfet.pdf

(163.79 КБ) 714 скачиваний

Так что какие-то перспективы есть.

[Телекот]

тиристоры не любят работать на коллекторные двигатели,

Нормально работают, просто RС цепочка должна быть и всё.

А полевики в качестве ключей в данной схеме конечно не целесообразны имеет смысл переделать схему на биполяры, потери будут существенно меньше.

у высоковольтных биполярников Н21 низкий им нужен будет большой ток базы, а это усложнит схему, нужен будет низковольтный источник питания ампера на 2.

[DC-AC]

Схема может реализовать в двигателе постоянный ток, но при наличии жёсткого DC звена. А так получаются регулируемые по общей амплитуде выпрямленные полуволны. Это немногим лучше, чем регулирование по углу отпирания, но сеть имеет уже достаточную индуктивность для подкачки тока на двигатель с частотой 10-15кГц. Это помехи и перенапряжения. Нужно ставить развязывающий конденсатор. Оптрончик 817 на мой взгляд медленный для драйвера.

[manowar]

зачем в истоках сопротивления?

[kentgaryk]

Нормально работают, просто RС цепочка должна быть и всё

Лет 10 назад делал для сверлильного станка с коллекторником около 200-300Вт. Там помимо регулировать надо было еще и жестко реверсировать без предварительного останова. Чего только не ставил с классическим КУ202Н работать нормально не в какую, на реверсе давала сбой и выбег оборотов. Вопрос правда решился установкой более мощного тиристора типа Т122-20 что то. Работает до сих пор.

у высоковольтных биполярников Н21 низкий

дарлингтоны поставить, падение побольше будет но все же получше полевиков для большого тока.