芯片 KR1182PM1 - 相位功率调节器。参考数据

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KR1182PM1微电路是解决高压大功率负载功率调节问题的另一种解决方案。微电路可用于平稳地打开和关闭白炽灯并改变发光的亮度，控制更强大的半导体开关器件，调节电动机的转速。这些器件采用具有介电绝缘的外延技术制造。

在调节器的功能中，应该注意的是，当达到设备外壳的最大允许温度时，其限制负载功率的能力。

KR1182PM1 稳压器采用全欧洲设计 POWEP-DIP (12+4) 的塑料外壳。这是一个具有公制引脚间距的 1 引脚外壳（图 4），其中引脚 5、12 和 13、1 空闲。这些引脚在机械和电气方面相结合，旨在消除晶体中的热量。除此之外，端子2、7、8、1,5也没有使用，设备的质量不超过XNUMXg。

芯片KR1182PM1-相位功率调节器

在微电路生产开发的早期阶段，它采用开放式封装版本和欧洲广泛使用的 DIP16 封装进行生产。

在图中。图2显示了调节器的原理图及其典型连接图。该微电路由按三极管晶体管模拟电路(VT1、VT2和VT3、VT4)组装并反并联的两个三极管和一个控制单元(VT5-VT17)组成。控制单元的输出通过隔离二极管VD6、VD7连接至三极管的控制输出。

芯片KR1182PM1-相位功率调节器

控制单元由二极管桥供电，该二极管桥通过交流电压连接至微电路的网络引脚14、15和10、11。该桥的配置与传统的桥配置有些不同（图3）。电阻R3和R6起到镇流器的作用。

芯片KR1182PM1-相位功率调节器

外部电容器 C1、C2 在电源电压的每个半波（相对于电源电压通过“零”的转变时刻）提供必要的三极管导通延迟。这些电容器还可以防止 SCR 在施加电源电压时打开。

控制单元又由晶体管 VT7-VT9 上的稳定电源、晶体管 VT11、VT12 上的电流发生器（为外部时间设置电容器 C3 充电）、晶体管 VT13-VT15 上的电压-电流转换器组成。和“电流镜”VT16-VT17。 VT10晶体管和电阻器R5、R7上装有微电路热保护装置。

在图中。图2作为示例示出了外部控制电路图——元件C3、R1、SB1——用于使用装置中的调节器平滑地打开和关闭照明灯EL1。功率调节器的工作原理如下。当施加市电电压时，晶闸管VT1、VT2和VT3、VT4闭合。电源向控制单元提供6,3V的电源电压，并产生一些输出电流Iout（晶体管VT17的集电极电流）。

我们假设当前时刻组合输出 14、15 具有正网络电压，而 10、11 具有负网络电压。微电路控制单元的输出电流通过二极管VD7对延时电容C2充电。一段时间后，该电容器上的电压将增加到三极管 VT1、VT2 将打开的水平。

从此时起直到半周期结束，电流将流过负载（EL1 灯），并且为控制单元供电的整流桥将被开路三极管分流。电容器 C1 保持放电状态。

改变市电电压的极性后，电容器C1开始充电，三极管VT3、VT4将以相同的延迟打开。电容C2在这个半周期内将通过电阻R1和晶体管VT5快速放电。

在图中。图 4 显示了电容器 C1 和 C2 上的电压时序图。实线表示上述过程，对应于控制单元的输出电流的某个中间值。可以看出，当电容器 C1、C2 上的电压等于 0,7 V 时，三极管就会断开。负载上电压的形状如图 4 所示。 XNUMX、g。

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相对于半周期开始，三极管的导通延迟（以秒为单位）为tset=0,7C2/Iout，其中0,7V是三极管打开的阈值电压； C2=C1——延迟电容的电容（单位微法）； Iout - 控制单元的输出电流（以微安为单位）。

如果改变控制单元的输出电流，则市电电压每个半周期内三极管的导通延迟将发生变化，从而负载中释放的功率也会发生变化。在图中。在图4中这由粗虚线示出。在输出电流 Iout min 的最小值处，延迟必须超过周期的一半。

在电源电压施加到调节器后的前几个半周期内（图2），放电的时间设定电容器C3像跳线一样闭合微电路的引脚3和6，因此输出电流Iout = Iout min 。然而，由于晶体管VT11、VT12、电阻R8和二极管VD8上的电流发生器提供了流经引脚6的稳定电流，因此电容器C3平稳地充电。

这导致 VT14 晶体管基极电压升高，导致 VT15 晶体管开始打开。结果，控制单元的输出电流增大，随后的每个半周期中晶体管的导通延迟减小——EL1灯发光的亮度从零平滑地增加到最大值。

如果现在闭合开关SB1的触点，电容器C3将通过电阻R1放电，灯的亮度将降低直至完全熄灭。电容器的放电电流必须大于从微电路的引脚6一侧充电的电流。

Tacr.av=25°С 的主要技术特性

在 400 V 的开关电压和零 6 V 的控制输入（引脚 6）的电压下的电流消耗，mA，不超过	2 5
负载电流 0,5 A 时开路三极管饱和电压 V，最大值	2
控制输入的输入漏电流，μA，在其上的零电压和 100 V 的开关电压	40 150 ...
SCR 控制单元输出电流，mA，开关电压 100 V 和零控制输入电压，不超过 3 V 6 V	0,2 0,15...0,9 0,4...1,2
在 6 V 电压和零开关电压下，控制输入的漏电流，µA，不超过	30
电源电压频率，Hz	40 70 ...
热阻，°C/W，最大值	14 80
工作环境温度范围，°C	-40 ... + 70
储存温度，°С	-55 ... + 150

操作限制

电源电压（有效值），V	80 276 ...
最大负载电流，A	1,2
最大负载功率，W	150
散热引线温度 90°C，环境 70°C 时的耗散功率，W，不超过	4 1
最高静电电压，V	500

由于微电路的三极管没有主动闭合，因此可以用它来控制感性负载的功率，因为在电源电压相位通过“零”后，相应的三极管将保持打开状态，直到电流通过负载。完全停止了。

为了保证功率调节器的正常工作，需要确定微电路控制单元的最小和最大输出电流。因此，对于电容 C10=C1=2 μF、阈值开通电压为 1 V 的三极管开通延迟 0,7 ms，上式给出的最小输出电流值约为 70 μA。

芯片KR1182PM1-相位功率调节器

在图中。图 5-9 显示了 KR1182PM1 系列微电路工作特性的主要图形依赖性。微电路 SCR 的饱和电压与负载电流的关系如图 5 所示。 6；在这张图和其他图中，技术分散的区域用阴影表示。在图中。图 7 和图 6 显示了晶闸管的消耗电流和控制电流与微电路控制输入端（引脚 XNUMX）电压的关系。
米。图8显示了微电路消耗的电流如何取决于开关电压的值。图9示出了晶体管的饱和电压及其控制电流的温度特性。

KR1182PM1调节器的主开关电路如图2所示。 1、当SB1开关触点打开时，施加电源电压，ELXNUMX灯平稳点亮，打开后平稳熄灭。

通过将时间设定电容C3的容量从20微法改为100微法，可以将点亮时间从十分之一秒改变（视觉上不明显平滑，但会保护灯丝免受过大的电流冲击） ) 至 1 ... 2 秒。关断时间通过选择 1 欧姆到几千欧姆范围内的电阻器 R47 来设置。

在图中。图10所示为白炽灯、电烙铁或家用风扇转速的手动功率调节器的示意图。这里，建议将电源开关SA1与功率电平调节器电阻R1结合起来，将电阻R1滑块设置到最小电阻位置后，SA1的触点应打开，这对应于关闭负载。在此位置，调节器应连接到网络。

芯片 KR1182PM1 允许两个或多个设备并联。这允许您增加稳压器的输出功率。因此，该装置的原理图如图所示。 11、可工作负载Rn高达300W。微电路并联时的附件数量保持不变。

很容易看出，稳压器DA1和DA2的三极管都是由DA2芯片产生的电压打开的。所有附加调节器的控制引脚 6 和 3 均闭合。

在负载功率较大的情况下，可能会发现开关SA1与调节电阻R1相结合的设计并不是针对如此大的电流而设计的。在这种情况下，您必须稍微修改电路，将调节器开关移至控制电路，如图11所示。 XNUMX 条虚线。

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请注意，在新电路版本中，当 SA1 触点闭合（而不是像原始触点一样打开）时，调节器将关闭。有必要在具有闭合触点SA1的网络中以及在调节电阻器R1的最小电阻的位置上包括这样的调节器。在关闭负载之前，最好将电阻器 R1 的滑块设置到如图所示的上部位置，将负载上的功率降至最低。

通过在控制器中引入强大的分立式双向可控硅 VS1，可以实现负载功率的决定性增加（高达 1 kW）（图 12）。

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当使用KR1182PM1调节器控制白炽灯的亮度时，必须记住冷灯螺旋的电阻几乎比热螺旋的电阻小10倍。正因为如此，150W功率灯开启的瞬间电流幅值可达10A。微电路的设计允许这样的电流只持续几微秒，而螺旋的加热却持续了数微秒。电源电压的半周期。

根据用于平滑打开和关闭白炽灯的外部白炽灯控制电路的推荐额定值（见图 2），在整个打开过程中通过 150 W 灯的电流不超过 2 ... 2,5 A 。

作者：A. Nemich，布良斯克

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