Обычно регуляторы мощности адаптируются к конкретному типу контролируемой нагрузки. Иногда использование регуляторов приводит к различным нежелательным явлениям: появлению раздражающего «жужжания», мерцания, помех. Представленный регулятор позволяет выбирать метод регулирования, поэтому его можно использовать во многих задачах, а благодаря удобному интерфейсу он позволяет точно устанавливать рабочие параметры — оптимальные для данной нагрузки. Контроллер будет полезен для питания нагревательных или охлаждающих устройств а также для освещения.

Основные параметры:

• Регулирование мощности устройств, работающих от сети переменного тока 230 В до 2000Вт
• Три метода управления: фазовый, групповой и 10-ти ступенчатый групповой(10-групповой);
• Рабочие параметры отображаются на 4-х разрядном 7-ми сегментном LED дисплее
• Функция быстрого включения/выключения;
• Сохранение настроек;
• Электропитание 230 В переменного тока;

Типичная электросеть переменного тока напряжением 220 В выдает переменное напряжение синусоидальной формы. Проще говоря, фазовая регулировка заключается в подаче на нагрузку не всего синусоидального сигнала, а его части. Форма сигнала на нагрузке при фазовой регулировке показана на рисунке ниже.

Красный цвет - импульсы при пересечении сетевого синуса через ноль. Преимуществом фазового метода является непрерывный режим работы — в каждом периоде формы сигнала питающего напряжения часть энергии передается в нагрузку, поэтому, например, при питании лампочки эффект мерцания отсутствует (он может быть виден только при питании лампочек наименьшей мощности). Недостатком данного метода является генерация сильных электромагнитных помех, что обуславливает необходимость использования дополнительных помехоподавляющих элементов – крупных дросселей. Однако если фильтр установлен неправильно, работающие устройства могут издавать жужжащие или гудящие звуки. Кроме того, соединительные кабели должны быть как можно короче.

Этот метод подходит, среди прочего, для регулирования мощности: коллекторные двигатели и лампочки. Также возможно регулирование мощности трансформатора, а значит и тока, протекающего во вторичной обмотке, однако это применимо только к маломощным трансформаторам с максимальной мощностью 100 Вт.

При групповом методе энергия подается на нагрузку прерывисто. Время включения и выключения изменяется в зависимости от желаемой выходной мощности. Чем дольше время включения и короче время выключения, тем большая мощность подается на приемник. Данный метод регулирования использован в конструкции обычного термостата на основе биметалла. Формы сигнала в нагрузке показаны на рисунке ниже

Точки включения и выключения имеют точно определенное положение во времени и синхронизированы с формой сигнала питания, что позволяет пропускать только полные периоды сигнала. Благодаря этому групповой метод управления не вызывает помех, что является большим преимуществом по сравнению с фазовым управлением.

Недостатком является прерывистый метод работы. Групповой метод подходит для включения различных нагревательных или охлаждающих элементов. Он особенно эффективен при использовании с вентиляторами и резистивными нагревателями — инерция крыльчатки вентилятора или нагревателя делает перебои в подаче электроэнергии незаметными.

10-групповой метод отличается от «обычного» группового метода тем, что один полный цикл, т. е. время включения и выключения, содержится в 10 периодах формы сигнала электропитания. При групповом методе это обычно 100 периодов, что позволяет осуществлять более точное регулирование (с шагом 1%), но приводит к длительным перерывам в выходном напряжении. 10-групповой метод позволяет осуществлять регулирование с шагом 10%, но перерывы невелики, что позволяет, в частности, запитывать вентиляторы. Ниже приведена форма сигнала в нагрузке при 10-групповом методе.

Схема  регулятора приведена ниже

Силовая часть с симистором, оптронами и схемой определения пересечения сетевого напряжения через ноль  выполнена на китайском модуле ACDM1. Схема управления выполнена на Ардуино Нано. Управление мощностью во всех режимах с помощью переменного резистора RV1. Индикация на 4-х разрядном 7-ми сегментном LED дисплее CС56-12SRWA с общим катодом. Реле RL1 для быстрого полного подключения нагрузки. Питание  от AC DC конвертора MPM-05 с выходным напряжением 5В 1А. 

При отключенной нагрузке выбрать метод управления мощностью:

OFFH - групповой метод.

OFFH с включенными 2-мя последними точками  -  10-ти групповой метод. Включается нажатием SW3.

OFFF - фазовый метод. Включается нажатием SW2 .

Нагрузка включается  кратковременным нажатием SW1. При удержании этой кнопки реле RL1 своими контактами полностью подкдючает нагрузку к сети, минуя симистор модуля. Подробнее на видео.

Скетч для Ардуино Нано выполен в прграмме FLPROG 8.2