Автор - Анисимов Владимир
Опубликовано 19.09.2010.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2010"

Собственно как всё начиналось. Много лет у меня есть регулятор мощности для паяльника (и других необходимых цивилизованному коту электроприборов) собранный на одной м/с 176 серии, тиристоре КУ202К и немного других деталей. Всё было хорошо, пока не пришло жаркое лето 2010 года и возникла острая необходимость включать через этот регулятор одновременно паяльник и вентилятор для обдува своей шерстки (жарко). Ставишь на нужное для паяльника напряжение- вентилятор слишком сильно дует, можно простыть. Уменьшаешь для комфортного обдува - паяльник слабо греется. Что делать? Правильно сделать ещё один регулятор, но розеток и так постоянно не хватает (паяльник и вентилятор, лампа, осциллограф, источник питания, само устройство наконец) вилки туда-сюда, туда-сюда - очень лапы устают. Вот и возникла мысль: а не объединить ли это всё (ну или хотя бы кое-что) в одном ящичке. 
Задача: 
Регулировка напряжения в нагрузке от 0 до максимума более чем в одном канале независимо один от другого. Удобство переключения и точность оного. 
Не скрою, изначально для выбора уровня мощности планировалось использовать реверсивные двоичные счетчики, а для индикации текущей двухразрядный светодиодный индикатор. Но тут попались мне две интересные механические штучки - десятично-двоичный преобразователь я бы его назвал как на самом деле не в курсе к сожалению. Смысл его такой: крутишь колесико с цифрами от 0 до 9, а он замыкает общий контакт с выходами (назовем их 1,2,4,8) так что в итоге получается двоичный код. Так это что нам нужно! Дает массу преимуществ: 
- не нужны счётчики 
- не нужны кнопки +/- 
- не нужен индикатор выбранной мощности 
- и наконец не сбрасываются выбранные положения переключателя при отключении от сети 
Получается почти микроконтроллер. 
В итоге родилось это устройство:

Не спешите бросать в меня камни, всё верно третий отдельный канал в правом нижнем углу был мной позаимствован из другой конкурсной работы неизвестного пока автора: http://radiokot.ru/konkurs/02/ 
Так что на авторство в этой части я нисколько не претендую. Остальное моё. 
Теперь принцип работы. Он довольно прост. После моста мы получаем выпрямленные полупериоды синусоиды с частотой 100Гц. Транзистор VT1 совместно с резисторами R10, R13 и R16 формирует импульсы в моменты перехода напряжения в сети через ноль, которые подаются на вход К155ИЕ1. Разделенные на 10, т.е. уже с частотой 10Гц они идут на тактовый вход К155ИЕ5 - это обычный двоичный счетчик. В итоге происходит перебор двоичного кода от 000 до 111 (всего различных 8 состояний). Этот код подается на адресные входы мультиплексоров К155КП7. В итоге за 0,8сек каждый из восьми входов мультиплексора оказывается соединён с выходом на 0,1сек, затем цикл повторяется. Если на выходе 0 - транзистор VT2 открыт и полевой транзистор VT4 тоже открыт, если 1 - закрыт. Таким образом меняя состояние на входах мультиплексора мы можем менять мощность в нагрузке от 0 до 100% с шагом 12,5%. Для этого и нужен переключатель, 1-й двоичный разряд подключаем к одному входу, 2-й - к двум, 3-й - уже к четырем входам согласно его весу, а вот 4-й разряд - к последнему оставшемуся и (обратите внимание) через диод VD2 непосредственно на транзистор VT2. В итоге получается такая картина:

Итого: 9 различных состояний. 
Светодиод своим весёлым морганием покажет вам что устройство не сошло с ума и отрабатывает заданный вами режим (всё-таки у нас механика есть, вдруг контакт какой не сработает). 
Второй канал работает аналогично (число каналов при необходимости и желании можно увеличить). 
Третий канал с небольшой модификацией: добавлен переключатель диапазонов регулировки резистором 120-240В или 150-Максимум (это напряжения отсечки) для удобства, подробно описан в вышеуказанной работе и повторять её думаю смысла нет. Диапазоны регулировки устанавливаются резисторами R19, R22. 
На него я индикацию не ставил, так как он предназначен для управления источниками света и вы сами увидите сколько выставили. 
Кроме того, в устройство я вмонтировал одну прямую розетку (место позволяло). 
Теперь я могу одновременно управлять нагревом, и даже включением, паяльника и клеевого термопистолета, освещением на рабочем месте (у меня две лампы дневного света по 13Вт). 
А как же вентилятор? - спросите вы. Так ведь старый регулятор (с вмонтированным в него конденсатором, вентилятор то трехфазный) никуда не делся! Втыкаю в последнюю оставшуюся прямую розетку и спокойно работаю не смыкая вилок и не решая дилемму как одновременно паять и охлаждаться. Красота: Всё это занимает всего 1 розетку, что тоже приятно. 
Правильно собранная цифровая часть настройки не требует. 
Блок питания обычный на 5В, ток - 0,5А. 
Если транзисторы поставить на радиаторы можно будет снимать до 100-150Вт с канала, но тогда не забудьте и предохранитель побольше поставить. 
Устройство почти не создает помех (ну кроме регулятора на TL431) так как переключение силовых транзисторов происходит при почти нулевом напряжении сети и довольно редко (несколько раз в секунду). 
Если что-то пропустил или плохо объяснил - спрашивайте. 
Понимаю что в век микроконтроллеров это практически мамонт, но ведь собрать то совсем несложно и совершенно бесплатно у меня получилось. Потому что делал из того что было :.

Файлы:
Печатная плата в формате SL 4.0.

Вопросы, как обычно, складываем тут.