Этот регулятор предназначен для регулировки температуры нагрева водонагревателей, электропечей и других аналогичных нагрузок, кроме осветительных приборов, поскольку свет будет мерцать при работе с установленной небольшой мощностью. Регулировка осуществляется изменением числа полупериодов сетевого сетевого напряжения, поступающего в нагрузку за единицу времени. Регулировка производится ступенчато, в диапазоне от 0% до 100% мощности с шагом в 10%.


Органом управления служит панель с клавиатурой из десяти кнопочных микровыключателей с фиксацией. Каждый нажатый выключатель дает 10% мощности. Таким образом, мощность, отдаваемая в нагрузку, определяется числом нажатых микровыключателей. Например, если нужно 60% мощности, то шесть микровыключателей (S1-S6) должны быть нажаты, а оставшиеся четыре (S7-S10) отжаты.

Коммутация нагрузки происходит при переходе сетевого напряжения через ноль, поэтому регулятор не создает помех.

Еще одно достоинство регулятора в его полной гальванической развязке с электросетью, которая достигается применением двух оптопар и маломощного силового трансформатора для питания цифровой части схемы.

Принципиальная схема регулятора показана на рисунке 1. Переменное напряжение электросети через ограничительный резистор R1 поступает на встреч но-параллельно включенные светодиоды транзисторного оптрона U1. Благодаря такому включению один из транзисторов оптрона открывается при положительной полуволне, а другой при отрицательной.

Эти транзисторы включены параллельно. В результате, при проходе графика сетевого напряжения через ноль (окончание одного полупериода - начало другого) оба светодиода выключены и, следовательно, оба транзистора оптопары закрыты. В эти моменты транзистор VT1 так же закрывается и на его коллекторе появляются положительные импульсы длительностью около 0,1 mS.

Длительность этих импульсов зависит от чувствительности каскада-формирователя на транзисторе VT1, то есть, от его рабочей точки, которую можно изменять подбором сопротивления резистора R2.

Созданные транзистором VT1 импульсы поступают на счетный вход (С) счетчика D1. И состояние счетчика последовательно меняется от 0 до 9 по кольцу. Соответственно переключается единица по его выходам. Весь цикл счетчика составляет десять полупериодов сетевого напряжения. И с каждым полупериодом меняется его состояние. То, какая мощность будет отдана в нагрузку, зависит от того, сколько из этих полупериодов поступят в нагрузку.

С соединенных вместе выводов микровыключателей S1-S10 логическая единица поступает на транзисторный ключ VT2, в коллекторной цепи которого включен светодиод симисторной оптопары U2 и индикаторный светодиод HL1, демонстрирующий работу прибора. Через оптопару U2 происходит управление симистором VS1, подающим питание на нагрузку.

Диоды VD1-VD10 нужны для исключения влияния выходов микросхемы D1 друг на друга в том случае, когда включены несколько выключателей S1-S10.

Слаботоковый участок схемы питается от сети через источник питания на малогабаритном маломощном силовом трансформаторе Т1. Мост VD11 выпрямляет напряжение с его вторичной обмотки. Далее следует интегральный стабилизатор А1, стабилизирующий напряжение на уровне 12V.

Трансформатор Т1, - китайский малогабаритный трансформатор с вторичной обмоткой на 12V и ток 100mA. Он крепится в корпусе прибора собственным крепежным хомутом -стяжкой. Выводы трансформатора не маркированы, поэтому, перед монтажом их нужно определить при помощи омметра (мультиметра). Можно использовать и другой маломощный трансформатор с вторичной обмоткой на 12-15V, например, типа ТПП.

Микросхему - стабилизатор КР142ЕН8Б можно заменить на 7812, 78L12 или другую, стабилизирующую напряжение на уровне 12V. Можно даже сделать стабилизатор на транзисторе и стабилитроне на 12V по известной типовой схеме параметрического стабилизатора с усилителем тока.

Счетчик К561ИЕ8 можно заменить аналогом серии К176, К1561 или импортным аналогом. В крайнем случае, вместо К561ИЕ8 можно использовать К561ИЕ9, но у ИЕ9 всего восемь выходов и считает он не до десяти, а до восьми, так что, получится регулятор, регулирующий мощность от 0 до 8/8 восемью ступенями с шагом в 1/8. Это тоже приемлемо.

Соответственно схема уменьшится на два диода, два микровыключателя и два провода в соединительном жгуте. При этом нужно учитывать, что если входные выводы микросхем ...ИЕ8 и ...ИЕ9 совпадают, то выходные нет. Если у ...ИЕ8, с нулевого по девятый выводы, соответственно, 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11, то у ...ИЕ9, с нулевого по седьмой, - 2, 1, 3, 7, 11, 4, 5,10, соответственно.

Симистор ВТ139-800 можно заменить симисторам ВТ139-600, ВТ139-400 или отечественным типа ТС-112-16, ТС-122-25 на напряжение не ниже 400V.
Симистор нужно установить на теплоотвод.

Диоды КД522 заменимы любыми кремниевыми маломощными малогабаритными диодами общего применения, например, КД521, КД103, КД102, 1N4148. Если нет миниатюрного выпрямительного моста типа W04M его можно набрать из четырех таких же диодов, либо заменить другим малогабаритным мостом, допускающим ток не менее 100mA.

Рис.2 Основная плата
Индикаторный светодиод любого типа. Его может и не быть, - просто замените перемычкой. Микропереключатели используются неизвестной марки. Могу сказать только то, что они внешне напоминают DIP-кнопки, применяемые в большинстве видеомагнитофонов и видеоплееров, в качестве квазисенсорных кнопок, но у них не четыре, а шесть выводов.

Каждый из них содержит два переключателя, а нажимной шток фиксируется в нажатом положении (как у П2К). Микровыключатели имеют черное основание, белый верх и синий шток для крепления кнопки. Внизу между выводов написано «W.S». Другой маркировки нет. Перед установкой переключателя на плату управления прозвоните как он работает, что бы знать как правильно его поставить на плату. Нужно чтобы он замыкал цепь при нажатом состоянии (если поставить наоборот, он будет замыкать в отжатом состоянии).

Можно использовать и другие микровыключатели и даже тумблеры, но устройство получится громоздким и неудобным, хотя работать будет не хуже.