Как сделать регулятор мощности: все нюансы изготовления своими руками для бытовых нужд регулятора до 3 киловатт, 98 фото
Не так давно, ввиду срочной рабочей необходимости, понадобилось найти схему устройства самодельного контроллера мощности и соответственно, сделать его потом. Так как я остался очень доволен тем, что в итоге у меня получилось, то хочу поделиться с вами, в какой последовательности все происходило.
Симисторный тип регулятора мощности
Регулятор мощности симисторного типа или диммер, ка его теперь проще называют, заполнил рынок радиодеталей. Даже в отделах, где продают дистилляторы, можно найти подобное устройство.
Оказывается, что в перегонных аппаратах, в некоторых случаях диммер может использоваться для настройки нагревания материала.
Помимо этого, подобные регуляторы нашли широкое использование в схеме электронагревателя водяного бака, в инкубаторах, при заклеивании автомобильной камеры на вулканизации, в строительных инструментах, выступая в роли регулировки количества оборотов дрели или температуры нагревания паяльника для пластиковых труб.
Также, их используют для регулировки свечения лампы накаливания и даже в самогонных аппаратах.
То есть, регулятор мощности может найти применение во многих направлениях современного человека и является неотъемлемой частью любой мастерской.
Расчет мощности регулятора
Параметр мощность лазера, сделанного как в домашних условиях, так и в заводских, зависит от трех нюансов:
- Первый — это запас мощности синистера, который должен быть подобран с запасом в 30%. Такой подход обусловлен прежде всего тем, что продавцы на рынке часто завышают реальную мощность радиодеталей. На краткосрочную нагрузку его может и хватит, но если придётся в течение нескольких часов давать нагрузку на регулятор, то очень скоро он выйдет из строя.
- Второе — это правильно подобранное сечение проводов и дорожек на микросхеме. Чем они толще и короче, тем лучше. Если устройство будет использоваться для мощности 3 кВт, то лучше пользоваться пайкой и отказаться от клемм и зажимов, которые могут быть слабым звеном цепи, на котором будет происходить падение напряжение и нагревания контактов.
- Последнее — это теплоотведение, недостаточная площадь которого в дальнейшем будет причиной чрезмерного нагрева всего устройства, что может привести к его выходу из строя. Лучшим решением в данной ситуации будет использование вентилятора с компьютера. Такая конструкция позволит контролировать мощность при нагрузке до 4 кВт, сохраняя оптимальную температуру, продлевая жизнь устройству.
Схема, применяемая для регулятора
Элементом, который играет главную роль в процессе регулировки, является триак или симистор ВТА06-600.
При необходимости, данный симистор может быть заменен на аналогичный из серии ВТА. Перерасчет номиналов используемых радиодеталей при этом производить не нужно.
При покупке симистора нужно выучить значения нанесенной на него маркировки:
- Первая группа цифр — это верхний показатель тока, который он способен пропустить в открытом состоянии.
- Вторая группа цифр — это верхний показатель обратного напряжения данной модели симистора.
Исходя из маркировки вышеупомянутого триака мы можем понять, что показатель тока равен 6 А, а максимальное напряжение его работы 600 В. Такое устройство сможет осуществлять управление устройством, которое будет давать нагрузку не более 800 Вт.
Симистор нужно брать с запасом мощности — это незначительно увеличит цену, но сможет добавить конструкции надежности.
Резистор R1 лучше использовать с номиналом в 0,25 Вт, это обеспечит его холодное состояние даже при нагрузке в 3 кВт. Резистор переменного действия может быть любой, какой вам понравится.
Требования к конденсатору С1 — обязательно пленочный, напряжение 400 В. В зависимости от будущей нагрузки подбирается предохранитель. Установка светодиода не является обязательной, можно будет ограничиться перемычкой. Для предохранителя можно использовать отдельную колодку, а можно непосредственно на проводе, оставив колпачок сзади корпуса.
Принцип работы схемы
Симистор VD4 находится в закрытом состоянии в момент включения, ток в это время идет по цепи из резисторов R1, R2 и предохранителю F1, заряжая конденсатор C1.
Напряжение в конденсаторе C1, достигнув порога в 32 В, делает динистор VD3 открытым, который начинает пропускать тока к симистору VD4.
После того, как синусоида преодолеет нулевой потенциал, симистор закроется и больше не будет пропускать через себя ток. После этого весь процесс циклично повторяется.
Техника безопасности
При самостоятельной сборке регулятора мощности необходимо строго соблюдать инструкцию и предоставленную к нему схему, не забываем о правилах безопасности.
Не забывайте, что работа диммера происходит под напряжением 220 В, поэтому касаться его каким-либо инструментом или незащищенными руками запрещено. Фланец, как и сам симистор током мне бьётся, проверено на собственном опыте.
Для проверки работоспособности прибора следует использовать лампы мощностью до 80 Вт. Устройства, содержащие пусковые устройства либо импульсные преобразователи, такие как энергосберегающие или светодиодные лампы, подключать к диммеру не рекомендуется.
Охлаждение для регулятора мощности
Собрать охлаждение не получается без использования радиатора, который необходимо будет закрепить на фланце регулирующего элемента и обильно смазать место контакта термопастой.
- Площадь поверхности радиатора подбирается опытным путём, но как показывает практика, если диммер будет контролировать мощность паяльника, лампы накаливания или похожего предмета, мощность которого не будет выше 80 ватт, радиатор ставить необязательно.
- Если же регулятору предстоит управлять нагрузкой до 1 кВт, без радиатора с общей площадью 200 квадратных сантиметров не обойтись. Который также при длительной работе способен нагреваться практически до 100°.
В случае, если диммер будет частью цепи мощностью 2 кВт, то радиатора должен быть оснащён кулером от компьютера, который можно запитать через миниатюрный выпрямитель. Такая схема будет охлаждать радиатор до комнатной температуры.
Куда применить самодельный регулятор мощности
Как видно, регулятор мощности до 3 кВт сможет найти применение во многих направлениях современной жизни. При этом его изготовление не требует никаких особенных технических умений и состоит он из несложных комплектующих.
Зато в итоге получается довольно полезное приспособление, которым можно контролировать мощность нагревательных приборов строительных электроинструментов, яркость свечения ламп накаливания и многое другое.