Всем доброго времени суток. Читаю форум давно, но отписываюсь именно в этой теме, ибо сам вот прямо сейчас занимаюсь изготовлением описываемого регулятора мощности со стабилизацией. Поскольку перед тем, как начать его делать, мне пришлось разбираться в теоретических основах данного устройства, могу описать принцип его работы и соответствующие ограничения.
Есть два метода регулирования мощности: фазовый (который применяется везде, так как прост в реализации) и ШИМ (широтно-импульсная модуляция). САБЖ основан на втором методе, поэтому рассмотрим его подробнее.
Если взять 100 периодов сетевого напряжения и подать их все на нагрузку, на ней выделится вся мощность, то есть 100%. Если из 100 периодов подать в нагрузку лишь 50, то выделится 50% мощности. Если подать только 10 периодов из 100, то выделится 10% мощности. Выдачей и невыдачей периодов сетевого напряжения в нагрузку занимается тот самый симистор. А вот сколько и каких периодов следует выдавать, определяет микропроцессор.
Грубо говоря, микропроцессор делит синусоиду сетевого напряжения на куски по 100 периодов и открывает симистор на некоторое количество периодов от 0 до 100 (которое задано пользователем). Кроме того, микропроцессор распределяет активные периоды (когда в нагрузку выдаётся напряжение) равномерно по всему куску синусоиды. Это называется алгоритм Брезенхэма и служит для более равномерного распределения мощности по времени.
Такой регулятор может менять мощность, отдаваемую в нагрузку, в очень широких пределах и с очень маленьким шагом. Замечу, что кусок сетевого напряжения, обрабатываемый микропроцессором, может содержать и большее, чем 100, количество периодов.
Если бы не просадки и скачки напряжения в сети, регулятор, описанный выше, был бы идеальным. Но жизнь всё расставляет по местам. Имеем то, что имеем. Как бы действовал в данной ситуации человек? Если есть какой-либо измеритель напряжения/мощности, человек (оператор) может, наблюдая за показаниями прибора, крутить ручку (жать кнопки) и поддерживать напряжение/мощность примерно на одном уровне.
Такую же задачу может выполнять и микропроцессор. Для этого нужно измерить напряжение на выходе регулятора (на нагрузке) и сравнить его с уставкой (начальным значением). Если напряжение на нагрузке выросло, нужно уменьшить количество периодов сетевого напряжения, выдаваемых в нагрузку. Если напряжение упало, то наоборот. Это и есть стабилизация.
Разумеется, законы физики никто не отменял, и лишняя энергия ниоткуда не возьмётся. То есть, чем большую мощность мы устанавливаем, тем меньше возможность её поддерживать при просадке напряжения сети. Ведь выдать в нагрузку количество периодов напряжения, большее максимального, невозможно. И наоборот, при малой заданной мощности запас регулировки велик.
Поскольку мощность, близкая к максимальной, используется (точнее, должна использоваться) редко, то остаётся некоторый запас регулирования, достаточный для нормальной работы стабилизатора. Просадки напряжения, не превышающие некоторого порогового значения, прибором компенсируются. Тем более компенсируются подскоки напряжения. При весьма значительной инерционности нагрузки (ТЭНы) мощность, выделяемая на ней, может быть очень стабильной.
Ну, вот как-то так, спасибо за внимание.