チップ KR1182PM1 - フェーズパワーコントローラー。参照データ

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チップ KR1182PM1 - フェーズパワーコントローラー。参照データ

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KR1182PM1 マイクロ回路は、高電圧大電力負荷の電力を調整する問題に対するもう XNUMX つの解決策です。マイクロ回路は、白熱灯のスムーズなオン/オフや明るさの変更、より強力な半導体スイッチングデバイスの制御、電気モーターの回転速度の調整に使用できます。このデバイスは、誘電体絶縁を備えたエピタキシャル技術を使用して製造されています。

レギュレータの機能の中で、デバイス本体の最大許容温度に達したときに負荷の電力を制限する機能に注目する必要があります。

KR1182PM1 レギュレータは、汎ヨーロッパ設計 POWEP-DIP (12+4) のプラスチックケースに収納されています。これはメトリックリードピッチの 1 ピンパッケージ (図 4) で、ピン 5、12 と 13、1 は空いています。これらのピンは機械的および電気的に結合されており、結晶から熱を伝導するように設計されています。この他、端子 2、7、8、1,5 も使用されず、装置の質量は XNUMX g を超えません。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

生産中のマイクロ回路の開発の初期段階では、オープンパッケージバージョンとヨーロッパで広く普及している DIP16 パッケージで生産されました。

図では、図 2 にレギュレータの概略図とその接続例を示します。この超小型回路は、サイリスタのトランジスタ類似回路 (VT1、VT2 および VT3、VT4) に従って組み立てられ、背中合わせに並列接続された 5 つのサイリスタと、制御ユニット (VT17 ～ VT6) で構成されます。制御ユニットの出力は、分離ダイオード VD7、VDXNUMX を使用してサイリスタの制御端子に接続されます。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

制御ユニットは、交流電圧を介してマイクロ回路のネットワークピン14、15および10、11に接続されたダイオードブリッジによって電力を供給されます。ブリッジの構成は従来のものとは若干異なります（図3）。抵抗 R3 と R6 は安定器の役割を果たします。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

外部コンデンサ C1、C2 は、主電源電圧が「ゼロ」に遷移する瞬間を基準にして、主電源電圧の各半波でサイリスタをオンにするのに必要な遅延を提供します。これらのコンデンサは、主電源電圧が印加されたときにサイリスタが開くのを防ぎます。

制御ユニットは、トランジスタ VT7 ～ VT9 の安定化電源、外部タイミングコンデンサ C11 を充電するトランジスタ VT12、VT3 の電流発生器、トランジスタ VT13 ～ VT15 の電圧電流コンバータ、および「電流」で構成されます。ミラー」VT16-VT17。マイクロ回路の熱保護デバイスは、トランジスタ VT10 と抵抗 R5、R7 に組み込まれています。

図では、図 2 は、一例として、照明ランプ EL3 をスムーズにオン/オフするための装置でレギュレータを使用するための外部制御回路 (要素 C1、R1、SB1) の図を示しています。電力調整器は次のように動作します。主電源電圧が印加されると、サイリスタ VT1、VT2 および VT3、VT4 が閉じます。制御ユニットは電源から 6,3 V の供給電圧を受け、一定の出力電流 Iout (トランジスタ VT17 のコレクタ電流) を生成します。

現時点で、結合端子 14、15 に正のネットワーク電圧があり、10、11 に負のネットワーク電圧があると仮定します。マイクロ回路制御ユニットの出力電流は、ダイオード VD7 を介して遅延コンデンサ C2 を充電します。しばらくすると、このコンデンサの電圧がサイリスタ VT1、VT2 が開くレベルまで増加します。

この瞬間から半サイクルの終わりまで、電流は負荷 (ランプ EL1) を流れ、制御ユニットに電力を供給する整流器ブリッジは開いたサイリスタによって分路されます。コンデンサ C1 は放電したままになります。

主電源電圧の極性を変更した後、コンデンサ C1 が充電を開始し、同じ遅延でサイリスタ VT3、VT4 が開きます。この半サイクル中に、コンデンサ C2 は抵抗 R1 とトランジスタ VT5 を介して急速に放電します。

図では、図 4 に、コンデンサ C1 および C2 の電圧のタイミング図を示します。実線は、制御ユニットの出力電流の特定の中間値に対応する、上記のプロセスを示しています。サイリスタの開放は、コンデンサ C1、C2 の両端の電圧が 0,7 V に等しいときに発生することがわかります。負荷の両端の電圧形状を図に示します。 4、g。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

半サイクルの開始に対するサイリスタのターンオン遅延 (秒単位) は、tset=0,7C2/Iout に等しくなります。ここで、0,7 V はサイリスタを開くためのしきい値電圧です。 C2=C1 - 遅延コンデンサの静電容量 (マイクロファラッド単位)。 Iout - コントロールユニットの出力電流（マイクロアンペア）。

コントロールユニットの出力電流を変更すると、主電源電圧の各半サイクルにおけるサイリスタのターンオン遅延が変化するため、負荷に放出される電力も変化します。図では、図４では、これが太い破線で示されている。出力電流 Iout min の最小値では、遅延は半周期を超えるはずです。

主電源電圧がレギュレータに印加された後の最初の数半サイクルでは(図2)、放電されたタイミングコンデンサC3がワイヤジャンパのようにマイクロ回路のピン3と6を閉じるため、出力電流Iout = Iout minとなります。ただし、トランジスタ VT11、VT12、抵抗 R8、ダイオード VD8 の電流発生器がピン 6 を流れる安定した電流を提供するため、コンデンサ C3 はスムーズに充電されます。

これにより、トランジスタＶＴ１４のベースの電圧が上昇し、これによりトランジスタＶＴ１５が開き始める。その結果、コントロールユニットの出力電流が増加し、後続の各半サイクルにおけるSCRのターンオン遅延が減少し、EL14ランプの輝度がゼロから最大まで徐々に増加します。

ここでスイッチ SB1 の接点を閉じると、コンデンサ C3 が抵抗 R1 を介して放電し、ランプの明るさが完全に消えるまで減少します。コンデンサの放電電流は、マイクロ回路のピン 6 からの充電電流より大きくなければなりません。

Tacr.av=25°Сでの主な技術的特徴

400Vのスイッチング電圧とゼロ6Vの制御入力（ピン6）の電圧での消費電流、mA、それ以上	2 5
負荷電流0,5Aでのオープントリニスタ飽和電圧V、max	2
制御入力の入力リーク電流 μA、ゼロ電圧およびスイッチ電圧 100 V	40 150 ...
SCR コントロールユニットの出力電流、mA、スイッチング電圧 100 V およびゼロ制御入力電圧、3 V 以下 6 V	0,2 0,15...0,9 0,4...1,2
制御入力の漏れ電流、μA、電圧 6 V、スイッチング電圧ゼロでこれ以上	30
電源電圧周波数、Hz	40 70 ...
熱抵抗、°C / W、最大	14 80
周囲温度の動作範囲、°C	-40 ... + 70
貯蔵温度、°C	-55 ... + 150

動作限界

電源電圧 (実効値)、V	80 276 ...
最大負荷電流、A	1,2
最大負荷電力、W	150
消費電力、W、これ以上、熱除去リードの温度 90°C、環境 70°C で	4 1
静電気の最高電圧 V	500

マイクロ回路のサイリスタはアクティブに閉じないため、主電源電圧位相がゼロを通過した後、負荷を流れる電流が完全に停止するまで対応するサイリスタが開いたままになるため、誘導性負荷の電力を調整するために使用できます。

電力レギュレータの正常な動作を保証するには、超小型回路制御ユニットの最小および最大出力電流を決定する必要があります。したがって、静電容量 C10 = C1 = 2 μF、閾値開放電圧 1 V の SCR の開放に 0,7 ms の遅延がある場合、前述の式は約 70 μA の最小出力電流値を与えます。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

図では、図 5 ～ 9 は、KR1182PM1 シリーズのマイクロ回路の動作特性の主なグラフ依存性を示しています。負荷電流に対するマイクロ回路SCRの飽和電圧の依存性を図に示します。 5; この図および他の図では、技術分散の領域が網掛けで示されています。図では、図 6 と 7 は、マイクロ回路の制御入力 (ピン 6) の電圧に対するサイリスタの消費電流と制御電流の依存性を示しています。
米。図8は、マイクロ回路によって消費される電流がスイッチング電圧の値にどのように依存するかを示しています。図9にサイリスタの飽和電圧と制御電流の温度特性を示します。

KR1182PM1 レギュレータをオンにするための主回路図を図に示します。 2. スイッチ SB1 の接点が開いているとき、電源電圧を印加するとランプ EL1 がスムーズに点灯し、開いた後はスムーズに消灯します。

タイミングコンデンサC3の静電容量を20μFから100μFに変更することで、点灯時間を1分の2秒から変更できます（滑らかさは視覚的には見えませんが、ランプのフィラメントは過大な電流のサージから保護されます）。 1...47秒まで。シャットダウン時間は、XNUMX オームから数キロオームの範囲で抵抗 RXNUMX を選択することによって設定されます。

図では、図 10 に、白熱灯、電気はんだごて、または家庭用扇風機の回転数用の手動電力調整器の図を示します。ここで、主電源スイッチ SA1 を電力レベル調整器 - 抵抗 R1 と組み合わせることが推奨され、抵抗 R1 スライダーを最小抵抗位置 (負荷をオフにすることに相当) に設定した後に SA1 の接点が開く必要があります。この位置では、レギュレータをネットワークに接続する必要があります。

KR1182PM1 マイクロ回路により、11 つ以上のデバイスの並列接続が可能になります。これにより、レギュレータの出力電力を増やすことができます。したがって、図が図に示されているデバイス。 300、最大 XNUMX W の電力の負荷 Rн で動作できます。超小型回路を並列接続した場合のアタッチメントの数は変わりません。

レギュレータ DA1 と DA2 の両方の SCR が、DA2 チップによって生成された電圧によってオープンされることが簡単にわかります。追加のすべてのレギュレータの制御ピン 6 と 3 は閉じられます。

負荷電力が大きい場合、調整抵抗器 R1 と組み合わせたスイッチ SA1 の設計が、そのような大電流向けに設計されていないことが判明する場合があります。この場合、図に示すように、レギュレータのスイッチを制御回路に移動して、回路を少し変更する必要があります。 11本の破線。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

新しい回路バージョンでは、SA1 接点が閉じているとき (オリジナルのように開いていないとき)、レギュレータがオフになることに注意してください。このようなレギュレータは、SA1接点が閉じ、調整抵抗R1の最小抵抗の位置でネットワークに接続する必要があります。負荷をオフにする前に、抵抗器 R1 スライダーを図の一番上の位置に設定して、負荷の電力を最小限に抑えることをお勧めします。

強力なディスクリートトライアック VS1 をレギュレータに導入することで、負荷電力の大幅な増加 (最大 1 kW) を達成できます (図 12)。

チップKR1182PM1-相パワーレギュレータ

KR1182PM1 レギュレータを使用して白熱ランプの明るさを制御する場合は、コールドランプのフィラメントの抵抗がホットランプの抵抗のほぼ 10 分の 150 であることに留意する必要があります。このため、10 W のネットワークランプがオンになった瞬間の電流の振幅値は XNUMX A に達することがあります。超小型回路の設計により、このような電流は数マイクロ秒しか許容されませんが、コイルの加熱は数時間継続します。ネットワーク電圧の半サイクル。

白熱ランプをスムーズにオン/オフするための外部白熱制御回路の推奨定格 (図 2 を参照) では、150 W ランプの点灯プロセス全体で流れる電流は 2...2,5 A を超えません。。

著者: A. ネミッチ、ブリャンスク

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