Регулятор напряжения для лампы накаливания на PIC12F629

Нити накала галогеновых ламп, да впрочем, и обычных тоже, в холодном состоянии имеют низкое омическое сопротивление. Подача полного сетевого напряжения на еще не разогретую нить накала приводит к резкому увеличению тока, в следствии чего спираль и отгорает.   Выходом из данной ситуации является подключение лампы через специальное устройство, позволяющее плавно увеличивать напряжение (ток) через нить накаливания в течении 3...10 с. Автор для этих целей использовал в своей конструкции достаточно дешевый микроконтроллер PIC12F629.

Можно было бы использовать для данной конструкции и обычную схему на дискретных элементах, но тогда пришлось бы применить для задания яркости переменный резистор, что не всегда удобно, или значительно усложнить схему. В данной конструкции используются две кнопки "плюс" и "минус", при небольшой доработке программы можно оставить одну и регулировать яркость по кругу.

Работает схема следующим образом. При подаче питания на разъем Х1 сетевое напряжение ограничивается и выпрямляется элементами R1, С1, VD1, VD2, VD3 на уровне 5,1 В и фильтруется конденсаторами С2, СЗ. От этого напряжения запитывается микроконтроллер и выходной ключ VT1. После инициализации регистров контроллера микропрограмма опрашивает состояние кнопок SB1, SB2. На резисторе R3 и входных цепях приемного буфера GP4 микросхемы D1 организована система прерывания при переходе сетевого напряжения через "ноль", вследствие чего загружается предварительно записанными данными из флеш памяти и запускается таймер TMRO микроконтроллера. После окончания счета таймера TMRO наступает прерывание, позволяющее выдать в порт GP5 импульс длительностью 15 мкс. Импульс откроет ключ на транзисторе VT1, а тот, в свою очередь, - симистор VS1. После включения устройства угол открытия симистора будет плавно изменяться от состояния полностью закрытого до состояния, которое будет считано из флеш памяти в течение 3...10 с. Таким образом, мы увидим плавное нарастание напряжения. Изменить максимальное напряжение, до которого будет открываться симистор, можно при помощи кнопок SB1, SB2 в ту или другую сторону, это будет видно наглядно по яркости свечения лампы HL1. При этом данные будут записаны в память контроллера, и при следующем включении яркость будет нарастать именно до этого значения. Варистор R2 служит для подавления всплесков напряжения выше нормы, и таким образом защищает симистор.

В качестве VS1 в схеме применен маломощный симистор с максимальным током 4 А и током открывания по управляющему входу 10...40 мА. Некоторые экземпляры данного семейства могут работать без ключевого транзистора, напрямую с выхода GP5 через токоограничительный резистор сопротивлением 180...220 Ом. Вместо указанного на схеме подойдет любой с напряжением пробоя 400...600 В и любой буквой (напряжение пробоя указывается после тире в маркировке симистора). Вместо VT1 подойдет любой транзистор соответствующей структуры, с током через коллектор 50... 100 мА и напряжением эмиттер-коллектор 10...15 В. Вместо диодов VD1, VD2 - любые на напряжение 50...300 В и ток 50...100 мА. Конденсатор С1 типа К73-17 на напряжение выше 250 В; С2 - типа К50-6 или ему подобный; СЗ - керамический, для поверхностного монтажа.

Печатная плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и рассчитана на применение микроконтроллера в корпусе SOIC.

Автор: Сергей Абрамов