Простой фазовый регулятор мощности на 2000 Вт 220В для нагревателей (тэна, паяльника), тесты диммера
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о весьма полезном регуляторе мощности/диммере, рассчитанном на 2000W и позволяющем регулировать выходную мощность всевозможных устройств. Переходник очень полезен в быту, имеет массу применений, поэтому кто заинтересовался, милости прошу под кат…
Upd, добавил пару тестов с бОльшей нагрузкой
Общий вид:
Краткие ТТХ:
— Максимальная мощность – 2000W
— Напряжение питания – 50-220V
— Корпус — нет
— Размеры — 52мм*50мм*30мм
— Вес – 41г
Габариты:
Регулятор мощности/диммер поставляется в стандартном пакетике и имеет небольшие габариты. Вот сравнение с тысячной банкнотой и коробком спичек:
Внешний вид:
Регулятор имеет лишь один рабочий орган, позволяющий изменять выходную мощность больше или меньше:
Количество деталей небольшое, пайка хорошая, флюс отмыт:
Для подключения к сети/приборам, на плате распаян клеммник с защитными бортами:
По подключению все просто: две левые клеммы (IN) для подключения к сети 220V, две правые (OUT) для подключения нагрузки.
К сожалению, какого-либо корпуса устройство не имеет, поэтому при эксплуатации в таком виде будьте осторожны!
Тестирование:
В качестве примера попробуем регулировать мощность паяльника ЭПЦН-40, мощностью 40W:
Контролировать параметры будем самодельным ваттметром:
В номинальном режиме паяльник потребляет около 39W:
Минимально-возможная мощность с данным регулятором составила 10W:
Максимально-возможная мощность через регулятор – 38W:
Разницу в 1-2W можно скостить на потери в дополнительных проводах и различном входном напряжении, т.е. при положении регулятора в MAX, выходная мощность почти ничем не ограничивается.
Согласитесь – не очень удобно. Данный регулятор, в свою очередь, лишь немного снижает температуру и для того, чтобы при необходимости довести параметры паяльника до номинальных, понадобится гораздо меньше времени, нежели при полном нагреве. При этом износ жала небольшой, разогревается до номинальной температуры за полминуты. На фото ниже установлена мощность около 30W:По просьбам читателей добавляю небольшой тест с более мощной нагрузкой, которой выступает термофен KLT-3A. Самодельный ваттметр включил на выход регулятора.
В таком режиме может работать продолжительное время. Во втором режиме термофена (ползунок регуляторов в MAX), за минуту температура достигла 50°С. Мощность при этом составила около 1350W:
При такой мощности, данного радиатора недостаточно для продолжительной работы, необходимо прикрутить более массивный радиатор или активное охлаждение (кулер).
На мой взгляд, до 800-900W можно использовать регулятор «как есть», при бОльших мощностях и продолжительных режимах работы необходимо доработать охлаждение!Еще пару примеров, регулятор выставлен в среднее положение:
Чуть больше среднего:
Весьма распространенные применения регулятора:
— Изменение оборотов коллекторных двигателей:
Подойдет в качестве бюджетного регулятора для большинства электроинструмента (УШМ/болгарки, дрели, перфораторы, рубанки, шлифмашинки). Очень удобная вешь для моделей, не имеющих встроенного регулятора оборотов или систем плавного пуска, например, тех же бюджетных болгарок с номинальными оборотами шпинделя 11000 об/мин. Единственное, что необходимо помнить – с понижением мощности, падает и крутящий момент на валу, плюс система охлаждения рассчитана под номинальные обороты и не будет должным образом охлаждать при сниженных оборотах. Есть риск спалить инструмент от перегрева
— Регулировка мощности ламп освещения – незаменимая вещь, когда выключение какой-то группы ламп неприемлемо.
Регулятор позволяет плавно изменять яркость свечения в нужном месте— Регулировка мощности нагревательных приборов: ТЭНы, паяльники
Итого, регулятор годный, радиатор практически не греется на небольших мощностях (до 800-900W), при бОльших мощностях желательно доработать охлаждение и дорожки на плате. регулятор дешевый, рекомендуется к приобретению…
Товар для написания обзора предоставлен магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Источник питания постоянного тока | Keysight
Что такое регулируемый источник питания постоянного тока?
Это источник питания с выходным напряжением, которое пользователь может изменять. Регулируемые источники питания постоянного тока Keysight позволяют изменять напряжение и ток, подаваемые на тестируемое устройство.
Зачем нужен источник постоянного тока?
Источник питания постоянного тока обеспечивает постоянное напряжение или ток смещения для электрических устройств, компонентов или цепей и обеспечивает правильную работу тестируемого устройства.
Как вы используете источник постоянного тока?
Источник питания постоянного тока подключается к тестируемому устройству через провода, которые подключаются к панели источника питания постоянного тока. Инженеры могут устанавливать напряжения или уровни тока для питания устройства в целях тестирования.
Как работает источник постоянного тока?
Источник питания постоянного тока преобразует мощность переменного тока (AC) в мощность постоянного тока с использованием либо линейного, либо импульсного метода. Импульсный источник питания имеет более высокий КПД, меньший вес и меньшие габариты. Линейные источники питания могут обеспечить более низкий уровень шума, но современные импульсные источники питания минимизировали или устранили это преимущество.
Что такое настольный источник питания постоянного тока?
Настольный источник питания постоянного тока предназначен для размещения на рабочем столе инженера. Как правило, он имеет большой разборчивый дисплей и пользовательский интерфейс, поэтому инженеры могут легко управлять всеми аспектами источника питания с передней панели.
Пользователи также могут управлять современными настольными источниками питания с помощью программного обеспечения. Кроме того, выходные клеммы легко доступны спереди.
Настольные источники питания являются удобными инструментами для тестирования цепей, поскольку они позволяют регулировать напряжение на лету. Если у вас есть проект, требующий определенного напряжения, или вы еще не спроектировали силовую часть, настольный блок питания может стать спасением.
Что такое блок питания системы ATE?
Источники питания системы автоматизированного испытательного оборудования (ATE) — это программируемые источники питания, предназначенные для использования в системах ATE. Размер является решающим фактором; Блоки питания ATE с большей удельной мощностью занимают меньше места в стойке и сокращают производственную площадь, необходимую для испытательного оборудования.
Можно ли использовать источник переменного тока для получения постоянного тока?
Да — многие источники питания переменного тока могут вырабатывать мощность постоянного тока либо отдельно, либо как смещение постоянного тока к форме волны переменного тока.
Как собрать источник постоянного тока?
Вы можете создать источник питания постоянного тока, используя преобразователь переменного тока в постоянный или выпрямитель для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока, а затем регулятор напряжения для поддержания стабильного выходного напряжения. Основные шаги по созданию источника питания постоянного тока:
1. Приобретите трансформатор: вы можете использовать его для понижения напряжения от источника переменного тока до более приемлемого уровня.
2. Соберите схему выпрямителя: Вы можете выполнить это, используя диодный мост (двухполупериодный выпрямитель), который состоит из четырех диодов, соединенных в определенной конфигурации. Схема выпрямителя преобразует переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение.
3. Соберите схему фильтра: вы используете ее, чтобы сгладить пульсации напряжения постоянного тока и получить постоянное напряжение постоянного тока. Наиболее распространенной схемой фильтра является конденсаторный фильтр, в котором для сглаживания пульсаций используется один или несколько конденсаторов.
4. Создайте схему регулятора напряжения: вы можете создать ее с помощью линейного или импульсного регулятора. Регулятор напряжения поддерживает стабильное выходное напряжение независимо от изменений входного сигнала или нагрузки.
5. Чтобы собрать полный блок питания, соберите все компоненты в соответствующей упаковке или корпусе.
Важно отметить, что сборка блока питания требует хорошего понимания электроники и электробезопасности. Лучше всего проконсультироваться с профессионалом или использовать готовый комплект, чтобы избежать любых потенциальных опасностей.
Как последовательно соединить два источника питания постоянного тока?
При последовательном соединении двух источников питания постоянного тока положительный вывод первого источника питания подключается к отрицательному выводу второго источника питания. Это создает «гирляндное» соединение, в котором напряжение двух источников питания суммируется.
Ниже приведены шаги для последовательного соединения двух блоков питания постоянного тока:
1.
В целях безопасности выключите оба блока питания и отсоедините их от розетки.
2. Найдите положительные и отрицательные клеммы каждого источника питания. Метка для положительной клеммы обычно представляет собой знак плюс или слово VCC, а отрицательная клемма обычно представляет собой знак минус или слово GND.
3. Соедините плюсовую клемму первого блока питания с минусовой клеммой второго блока питания с помощью провода.
4. Подключите нагрузку (устройство, которое необходимо запитать) к плюсовой клемме второго блока питания и минусовой клемме первого блока питания.
5. Снова подключите оба блока питания и включите их.
Важно отметить, что напряжение нагрузки должно быть равно или выше суммы напряжений обоих источников питания, чтобы предотвратить повреждение нагрузки или источников питания. Кроме того, номинальный ток нагрузки должен быть равен или ниже наименьшего номинального тока обоих источников питания.
Используйте только блоки питания одной серии и с таким же номинальным выходным током.
Максимальный ток нагрузки не должен превышать наименьший номинальный выходной ток при выборе источников питания с разными номиналами тока.
Кроме того, перед подключением необходимо проверить полярность источников питания, так как их подключение с противоположной полярностью может привести к повреждению источников питания или подключенных устройств.
Как проверить блок питания постоянного тока?
Существует несколько способов проверки источника питания постоянного тока, но вот несколько наиболее распространенных.
Проверка непрерывности: Вы можете выполнить эту проверку с помощью мультиметра, настроенного на настройку непрерывности. Прикоснитесь к положительной и отрицательной клеммам источника питания проводами мультиметра. Мультиметр должен издать звуковой сигнал, если есть непрерывность. Этот тест может помочь определить, обеспечивает ли источник питания питание и есть ли какие-либо нарушенные соединения в проводке.
Проверка напряжения. Эту проверку можно выполнить с помощью мультиметра, настроенного на настройку напряжения постоянного тока.
Прикоснитесь к положительной и отрицательной клеммам источника питания проводами мультиметра. Мультиметр должен отображать напряжение, которое обеспечивает блок питания. Сравните это с номинальным напряжением источника питания, чтобы убедиться, что оно находится в правильном диапазоне.
Тест под нагрузкой: Вы можете выполнить этот тест, подключив нагрузку (например, лампочку или двигатель) к источнику питания и измерив напряжение и ток с помощью мультиметра. Напряжение должно оставаться стабильным и находиться в ожидаемом диапазоне, а ток должен быть в пределах номинального тока источника питания.
Проверка пульсаций: это можно сделать, измерив переменную составляющую выходного напряжения источника питания. Вы можете подключить осциллограф к выходным клеммам источника питания и измерить пульсации напряжения. Напряжение пульсаций должно быть как можно меньше и находиться в пределах допустимого диапазона.
Важно осторожно проверять блок питания, следуя инструкции по эксплуатации и правилам техники безопасности.
Кроме того, если вы не знакомы с электронным тестированием, лучше проконсультироваться с профессионалом или использовать готовое тестовое оборудование.
Краткий обзор: Стандартный регулятор напряжения «SCR» мощностью 4000 Вт, диммер, регулятор скорости двигателя
Делая покупки в Интернете, я наткнулся на относительно дешевый модуль регулятора скорости за 7 австралийских долларов, мощность которого заявлена как 4000 Вт. Этот модуль также заявлен как регулятор напряжения SCR, диммер и регулятор скорости двигателя. Глядя на список, устройство выглядело как приличный модуль с прочным металлическим корпусом. Учитывая, что у меня была некоторая потенциальная потребность в устройстве регулятора скорости двигателя переменного тока, и помня, как дорогой Набор кремниевых чипов для этого раньше был, решил заказать для небольшого анализа. Не так уж и сложно сделать модуль регулятора скорости, верно?
Блок Блок прибыл в двух частях — основной корпус и ручка контроллера.
После установки ручки на блок я уже обнаружил, что шкала на боковой панели блока не соответствует пределам угла поворота потенциометра. Белая индикаторная метка на ручке была не полностью закрашена, а также было немного пролитой краски.
В отличие от представленного на фото устройства, алюминиевое шасси было покрыто защитной пленкой по всей поверхности. Поскольку плата была «встроена», снять пленку полностью было бы сложно. Надеюсь, они не полагаются на него как на изоляцию!
То, что изначально выглядело хорошо, начинает разваливаться, если смотреть на него сверху — металл, используемый для покрытия верхней части, настолько непрочный, что его раздавило во время транспортировки. Кроме того, даже более жесткое базовое шасси не было выровнено должным образом.
Вид сбоку дает понять, что плата была просто вставлена в корпус без учета ее выравнивания по внутренним «пазам», в результате чего плата немного прогибается.
Раздавливание было достаточно сильным, чтобы клетка легко коснулась внутреннего радиатора.
Это может представлять опасность, если корпус деформируется настолько, что контактирует с чем-либо, находящимся под напряжением, — это приведет к тому, что устройство будет находиться под напряжением сети.
Вход и выход помечены с помощью закрытой клеммной колодки, но кожух блокирует возможность открытия крышки клеммной колодки, что делает практически невозможным монтаж проводов без ее разборки. Взглянув снизу, вы увидите большое пятно припоя на выходной нейтральной клемме, почти соприкасающееся с корпусом устройства. Это потенциально может привести к тому, что устройство окажется под нейтральным потенциалом — если проводка будет перепутана, то она может непреднамеренно оказаться под напряжением. Но, пожалуй, больше всего меня беспокоит незнание того, что вообще необходимо обеспечить защитное заземление, несмотря на металлический корпус.
Разборка Внутри плата представляет собой довольно простую двустороннюю печатную плату, содержащую всего несколько компонентов.
Несмотря на это, уже есть некоторые опасения – например, довольно большое количество бродячих «усов» припоя на выводе TRIAC T2, тянущихся к затвору, и немного обрывков припоя выше. Другой проблемой является близость паянных соединений потенциометра к краю платы — эти соединения в основном находятся под потенциалом сети (непосредственно подключены к выходу под напряжением) и находятся на расстоянии менее 1 мм от металлического корпуса. Это обеспечивает потенциальный путь для того, чтобы корпус оказался под напряжением, особенно в случае перенапряжения — настоятельно рекомендуется заземлить корпус.
Похоже, что в правом нижнем углу изображения также есть монтажное отверстие, которое не было полностью просверлено и не используется, несмотря на то, что в металлическом корпусе имеется монтажная шпилька в этом месте. Крепежное отверстие примерно на полпути с правой стороны, которое было просверлено, также не используется — возможно, эта плата была разработана в первую очередь для другого корпуса.
Я предполагаю, что эта проблема была слегка узнаваемой дизайнерами, поэтому на переднюю часть потенциометра нанесена красная смола для обеспечения некоторой изоляции. Но это мало внушает доверия.
Используются различные конденсаторы: один из них представляет собой сетевой конденсатор X2, рассчитанный на переменный ток, а другой представляет собой полиэстеровый конденсатор с номинальным напряжением 630 В постоянного тока. Я полагаю, учитывая цену, они использовали бы самые дешевые компоненты.
Вот почему у меня есть некоторые сомнения – речь идет о симисторе STMicroelectronics BTA41-600B, а оригинальная ли это деталь? Я не уверен, так как рыночная цена, кажется, превышает половину стоимости всего устройства (5,07 австралийских долларов в количестве 2500+). Возможно, это может быть спасенная часть или замечаемая часть? Утверждается, что эта часть способна выдерживать ток до 40 А, но это было бы в идеальных условиях. К счастью, у него есть изолированный вывод, рассчитанный на 2500 В изоляции, что означает, что радиатор не должен быть под напряжением.
Но с проблемой потенциометра, замеченной ранее, я не уверен, что это имеет значение. Но точно , а не SCR .
Сам радиатор изготовлен из тонкого алюминия, но плохо закреплен. В то время как с одной стороны шпилька припаяна к плате, в углу возле симистора шпилька отсутствует, что приводит к заметному наклону радиатора и дополнительной нагрузке на ножки симистора. Похоже, что для улучшения теплопередачи к радиатору также не применяется термопаста, что немного разочаровывает.
По крайней мере, у него есть предохранитель, верно? Это стеклянный предохранитель M205 номиналом F20A/250V, но зажимы кажутся довольно «слабыми». Я не уверен, насколько хорошо он справится с 20А, и, честно говоря, я бы ему не доверял. Наверное, это крайняя мера безопасности.
Я решил разобрать шасси и попытаться собрать устройство. Именно тогда я понял, что потенциометр стоит слишком высоко, чтобы пройти через просверленное отверстие в корпусе, удерживая плату в направляющих пазах.
В результате я рассверлил отверстие достаточно, чтобы плата могла влезть, но потом оказалось, что выравнивание монтажного отверстия теперь немного сбилось. В конце концов, мне удалось собрать устройство, но я не смог предотвратить соприкосновение корпуса с радиатором внутри. По крайней мере, он не был таким согнутым, как при доставке, но я не ожидаю, что буду использовать это устройство серьезно, учитывая его конструкцию.
Я решил, что было бы неплохо попробовать разработать схему этого устройства, в конце концов, она казалась достаточно простой, чтобы ее можно было проследить за несколько минут.
Глядя на нижнюю сторону платы и прослеживая компоненты, я обнаружил приятный сюрприз — эта двухсторонняя плата имеет все необходимые дорожки только на одной стороне платы. Большинство дорожек продублированы на другой стороне платы, чтобы обеспечить повышенную пропускную способность по току, так как это устройство рассчитано на «20А».
Схема очень похожа на большинство «обычных» схем диммера/регулирования скорости на основе TRIAC, однако в нее добавлены снаббер и мостовой повторитель/делитель напряжения. Последняя часть схемы, я не уверен в ее функции — возможно, она обеспечивает небольшую нагрузку для стабилизации TRIAC, или, возможно, она связана с улучшением реакции регулирования скорости на нагрузку двигателя.
Тем не менее, вместо того, чтобы рисовать схему вручную, я решил использовать Enschema как часть KiCad, поскольку теперь я знаю, как ее использовать. Одна из вещей, которую вы заметите, — это отсутствие какой-либо формы подавления помех — нигде не видно катушек индуктивности фильтра, поэтому возможны ВЧ-помехи.
Основываясь на этом анализе, вполне вероятно, что устройство может работать, но, учитывая проблемы с конструкцией, выявленные ранее, я бы не считал его полностью безопасным, особенно если кто-либо коснется металлического корпуса, и он останется незаземленным.
Заключение Как и в случае с дешевыми вещами из Китая, вы никогда не знаете, что получите.
Фотографии могут выглядеть прилично, но продукт, который вы получаете, может иметь только мимолетное сходство.
В то время как электронная конструкция кажется работоспособной, материалы не соответствуют стандартам, а качество сборки ужасное, граничащее с потенциально опасной территорией с бродячими усами припоя, каплями припоя, изогнутым незаземленным корпусом, который может контактировать с током или нейтральный потенциал сети.
Я не очень уверен в качестве компонентов (это настоящий TRIAC? достаточно ли мощный радиатор?), и хотя он может работать, я бы не рекомендовал использовать его на постоянной основе (или до заявленного уровня). 20 А), не закрывая его и не заземляя должным образом на случай, если что-то пойдет не так. Последнее, чего вы действительно хотите, — это случайно соприкоснуться с электросетью — это может быть очень неприятным опытом (как минимум).
Эта запись была размещена в Электроника с метками banggood, дешево, опасность, сделано в Китае, электросеть, мощность, демонтаж.