POZOR!

Integrovaný obvod T2117 (ATMEL) ze skupiny Zero-Crossing Switch je určen k řízení odporových zátěží (např. regulace vytápění, příp. žárovka apod.). Pro řízení indukčních zátěží (motorů), navzdory původnímu textu autora, místo struktury T2117 doporučujeme pro tento účel speciálně připravené prvky ATMEL ze skupiny Phase Control.

V konstrukci je použit integrovaný obvod T2117 firmy ATMEL (lze nalézt v katalogu firmy GM Electronic za přijatelnou cenu), tento obvod není příliš známy, ale díky svým výborným parametrům stojí za zveřejnění. Samotný obvod je uložen v pouzdře DIL8 a vyžaduje minimum externích součástek pro funkci obvodu. Pro napájení obvodu není nutné použít síťový transformátor, i v katalogovém zapojení je napájen přímo ze sítě přes omezovací rezistor (18kΩ) a usměrňovací diodu (1N4007), musíme proto pamatovat hlavně na regulační potenciometr, který musí být bezpodmínečně v plastovém provedení, celý obvod je totiž galvanicky spojený ze síťovým napětím. V napájecí větvi obvodu je dále zařazen filtrační elektrolytický kondenzátor (100µF). Napájecí napětí přivádíme na pin5 obvodu T2117, dále je tímto napětím napájen odporový dělič tvoření dvojicí rezistorů a potenciometrem. Na pin8 integrovaného obvodu IO1 je přivedeno přes omezovací rezistor (220kΩ) síťové napětí pro synchronizaci obvodu a spínaného triaku TY1 (TIC246M). Na pin1 je připojen rezistor R4 (100kΩ) a na pin2 elektrolytický kondenzátor C2 (2,2µF), tyto prvky tvoří RC článek pro vnitřní generátor obvodu. Na pin4 je přivedeno napětí přes potenciometr P1 (100kΩ), které je uvnitř obvodu porovnáno v komparátoru s napěťovou referenci (1,4V). V obvodu celované logiky se komparační napětí synchronizuje a je vedeno k pulznímu zesilovači, který je vyveden na pin6, odkud je napájen přes omezovací rezistor R3 (100Ω) výkonový triak TY1 (TIC246M). Na pin5 přivádíme napájecí napětí a na pin7 má funkci GND.

Obr.1 - Schéma zapojení

Samotný triak TY1 je vhodné umístit na malý křidélkový chladič CHL1 (V7143-BLK), přece jenom na něm při průtoku proudu vzniká malá tepelná ztráta i přes použitou technologii spínaní triáku. Nesmíme zapomenout, že na chladící plošce pouzdra TO220 je síťové napětí (propojeno s pinem A2 triaku). Pro ochranu triaku a odrušení při spínaní je paralelně k prvku zapojen RC článek (R7 – 82Ω, C3 – 100nF/CFAC) a výkonový varistor VAR1 (V250LA4), který pohltí případné napěťové špičky vznikající při regulaci velkých indukčních a kapacitních zátěží. Regulační napětí je vyvedeno na svorkovnici CONN2 (CKK5/2). Celé zařízení je napájeno přes odrušovací LC filtr (L1 - 100µH/V32A8, C4 – 220nF/CFAC), síťové napětí je přivedeno na svorkovnici CONN1.

Osazení zahájíme od nejmenších prvků, jako jsou rezistory a integrovaný obvod a postupně pokračujeme k objemnějším prvků, až na závěr osadíme rozměrnou cívku L1 a chladič CHL1. Po osazení důkladně zkontrolujeme DPS, zda jsme při pájení nevytvořili zkraty, desku po té zalakujeme, aby nedocházelo k oxidaci spojů a zároveň zvýšíme izolační vlastnosti.

Plošný spoj regulátoru

Obvod není nutné nijak oživovat, neobsahuje žádny nastavovací prvek, měl by pracovat ihned po zapojení. Celý obvod je vhodné umístit do plastové krabičky s důvodu lepších izolačních vlastnosti. Především kladu důraz na použití potenciometru v plastovém provedení z důvodu galvanické spojení celého obvodu ze síťovým napětím. Zařízení pracuje spolehlivě s odporovou zátěží, jako jsou topná tělesa a žárovky, jak klasické tak i halogenové. Úspěšně lze použít tento regulátor jako doplněk pro vrtačky, kde můžeme měnit otáčky od nulových hodnot až po maximální výkon. Regulovatelný výkon je omezen na maximální hodnotu 1kW. Pro svítidla, vrtačky a některé topné systémy je tento výkon dostačující, pro výkonnější topné systémy, by musel byt výkonový triak umístěn na větším chladiči s nižším teplotním odporem a především by se museli lépe dimenzovat cesty na DPS pro velké tekoucí proudy, například pocínováním, nebo paralelním vedením měděného vodiče spolu s cestou na desce plošných spojů.

Obrazec plošného spoje regulátoru


Osazení plošného spoje regulátoru

Seznam součástek

Download & Odkazy

• Domovská stránka autora - http://michal.slansky.sweb.cz/