Obwód ściemniacza przyciskowego

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W poście wyjaśniono szczegóły konstrukcyjne obwodu ściemniacza przyciskowego opartego na triaku, który może być używany do sterowania jasnością żarówek i świetlówek poprzez naciśnięcie przycisku.

Inną cechą tego ściemniacza jest jego pamięć, która zachowuje poziom jasności nawet podczas przerw w dostawie prądu i zapewnia taką samą intensywność lampy po przywróceniu zasilania.



Robert Rozejm

Wprowadzenie



Obwody ściemniania światła są łatwe w obsłudze, po prostu zmontowane i wykorzystują potencjometr obrotowy do sterowania jasnością lampy.

Chociaż takie obwody są dość proste, może zaistnieć potrzeba bardziej złożonych sytuacji ściemniania.

Wygląd zwykły obwód ściemniacza światła nie jest najlepszy, bo ma matowo wyglądające pokrętło, za pomocą którego reguluje się natężenie światła.

Co więcej, poziom oświetlenia można określić tylko na podstawie stałej pozycji, w której jest zainstalowany ściemniacz.

W tym projekcie mówimy o ściemniaczu przyciskowym o lepszej estetyce i bardziej elastycznym pod względem miejsc montażu. Czy to po obu stronach drzwi, czy na stolikach nocnych, ściemniacz omówiony w tym artykule jest ekskluzywny.

Ta część wyposaża przełącznik dwustabilny wł. / Wył. W parę przycisków - jeden do stopniowego zwiększania intensywności światła przez 3 sekundy, a drugi do wykonywania dokładnie odwrotnego działania.

Regulując pokrętłem, poziom światła można ustawić na żądanym poziomie i utrzymywać przez 24 godziny bez żadnych zmian.

Ten ściemniacz nadaje się do lamp żarowych lub fluorescencyjnych o mocy do 500 VA z określonym radiatorem. Po zainstalowaniu większego radiatora można nawet osiągnąć 1000 VA.

Budowa

Korzystając z tabel 1 i 2, przygotuj dławik i transformator. Podejmij dodatkowe środki ostrożności, aby zapewnić wystarczającą izolację między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym transformatorów impulsowych.

Konstrukcja będzie niezwykle prosta, jeśli zastosowana zostanie następująca zalecana płytka PCB.

Po pierwsze, umieść wszystkie komponenty elektroniczne na PCB, odnosząc się do układu części. Przed przylutowaniem należy zwrócić uwagę na polaryzację diod i orientację tranzystorów.

Aby uzyskać radiator, chwyć mały kawałek aluminium (30 mm x 15 mm) i zgnij go pod kątem 90 stopni na środku dłuższego boku. Umieść go pod triakiem, a radiator jest gotowy.

Transformator impulsowy i dławik są umieszczane za pomocą gumowych dławików i dokręcane za pomocą ocynowanego drutu miedzianego wokół tych przelotek. Następnie są wlutowywane w istniejące otwory.

Sprawdź, czy wszystkie elementy są przylutowane, a przewody zewnętrzne są połączone. Po weryfikacji odwróć płytkę drukowaną, aby odsłonić spód i spłucz ją spirytusem metylowanym. Ten proces usuwa wszelkie nagromadzone pozostałości topnika, które mogłyby spowodować wyciek.

Płytkę PCB należy zamocować na podkładkach w metalowej puszce z uziemieniem. Następnie należy umieścić pod płytą materiał izolacyjny o grubości 1 mm, aby uniknąć kontaktu długich przewodów komponentów z obudową.

Zaleca się wybranie 6-stykowej kostki zaciskowej do podłączenia całego okablowania zewnętrznego.

Konfigurowanie

Upewnij się, że wszystkie ustawienia i konfiguracje są wykonane przy użyciu plastikowych lub dokładnie izolowanych narzędzi.

Ten przyciskowy obwód ściemniacza światła będzie zawierał napięcie sieciowe po włączeniu, dlatego niezwykle ważne jest podjęcie środków ostrożności.

Ustaw potencjometr RV2, aby uzyskać żądane minimalne oświetlenie, przytrzymując przycisk w dół.

Następnie dostosuj potencjometr RV1, aby uzyskać maksymalne natężenie światła, przytrzymując przycisk w górę. Rób to tylko do momentu osiągnięcia maksymalnego poziomu, a nie więcej.

Dodatkowe środki ostrożności są konieczne, jeśli podczas regulacji obciążenia lamp są typu fluorescencyjnego. Ponadto należy powtórzyć regulację, jeśli zmieni się ładunek fluorescencyjny.

Zmieniając maksymalne natężenie światła przy obciążeniu fluorescencyjnym, delikatnie zwiększaj poziom światła, aż lampy zaczną migotać.

W tym momencie obróć RV1 z powrotem, aż zobaczysz spadek intensywności światła. Ta podwyższona trudność ustawiania wynika z indukcyjnych właściwości obciążeń fluorescencyjnych.

Jeśli w zakresie RV2 nie można osiągnąć wymaganego minimalnego poziomu światła, należy wymienić rezystor R6 na większą wartość. Zapewni to niższy zakres poziomu światła. Jeśli użyjesz mniejszej wartości R6, zakres poziomu światła będzie wyższy.

Tabela 1: Dane dotyczące uzwojenia dławika
Rdzeń Długi kawałek 30 mm ferrytowego pręta antenowego o średnicy 3/8 ”
Meandrowy 40 zwojów o średnicy 0,63 mm (26 swg) nawiniętych w podwójne warstwy, z których każda ma 20 zwojów. Dokładnie nawinięty, wykorzystując środek 15 mm tylko rdzenia.
Izolacja Użyj dwóch warstw plastikowej taśmy izolacyjnej na całym uzwojeniu.
Montowanie Użyj gumowego pierścienia uszczelniającego o średnicy 3/8 ”na każdym końcu i przymocuj go do PCB za pomocą ocynowanego drutu miedzianego w odpowiednich otworach.
Tabela 2: Dane dotyczące uzwojenia transformatora impulsowego
Rdzeń T1 Długi kawałek 30 mm ferrytowego pręta antenowego o średnicy 3/8 ”
Podstawowa 30 zwojów o średnicy 0,4 mm (30 swg) ściśle nawiniętych na środku 15 mm rdzenia.
Izolacja Nałóż dwie warstwy plastikowej taśmy izolacyjnej na uzwojenie pierwotne.
Wtórny 30 zwojów o średnicy 0,4 mm (30 swg) ściśle nawiniętych na środku 15 mm rdzenia. Wyciągnij drut po przeciwnej stronie rdzenia do pierwotnego.
Izolacja Zastosuj podwójne warstwy plastikowej taśmy izolacyjnej na całym uzwojeniu.
Montowanie Użyj gumowej przelotki o średnicy 3/8 ”na każdym końcu i przymocuj ją do PCB za pomocą ocynowanego drutu miedzianego w przewidzianych do tego otworach.

Jak działa obwód

schematy ściemniacza przyciskowego

Użyliśmy triaka z kontrolowaną fazą do sterowania mocą, podobnie jak w ostatnich ściemniaczach.

Triak jest włączany impulsem w z góry ustalonym punkcie w każdej połowie cyklu i wyłącza się samoczynnie na koniec każdego cyklu.

Tradycyjnie ściemniacz używa standardowego układu RC i diac do wytwarzania impulsu wyzwalającego.

Jednak ten ściemniacz działa z urządzeniem sterowanym napięciem. 240 V AC z sieci jest prostowany przez D1-D4.

Pełnookresowy przebieg wyprostowany jest regulowany przy napięciu 12 V przez rezystor R7 i diodę Zenera ZD1.

Ponieważ nie ma filtrowania, to 12 V spadnie do zera podczas ostatnich pół milisekund każdego półcyklu.

Aby zapewnić właściwe taktowanie i energię potrzebną do napędzania triaka, zastosowano programowalny tranzystor jednozłączowy (PUT) Q3 z kondensatorem C3.

Ponadto PUT działa jak przełącznik w następujący sposób. Jeżeli napięcie anody (a) jest większe niż napięcie bramki anodowej (ag), na ścieżce anody do katody (k) powstaje zwarcie.

Napięcie na bramce anodowej jest określone przez RV2 i zwykle wynosi około 5 do 10 V.

Kondensator C3 jest ładowany przez rezystor R6 i gdy napięcie na nim wzrasta niż zacisk „ag”, PUT zaczyna rozładowywać C3 za pomocą pierwotnej strony transformatora impulsowego T1.

W zamian tworzy to impuls w części wtórnej T1, który łączy się z triakiem.

Gdy napięcie zasilające rezystor R6 nie jest wygładzone, wzrost napięcia na kondensatorze C3 wystąpi w scenariuszu zwanym rampą o zmodyfikowanej cosinusie. Zapewnia to bardziej proporcjonalną zmianę poziomu światła w stosunku do napięcia sterującego.

W momencie rozładowania kondensatora C3 PUT może pozostać włączony lub wyłączyć się w zależności od indywidualnej części.

Istnieje możliwość, że może się ponownie uruchomić, jeśli wyłączy się, ponieważ kondensator C3 szybko się ładuje. W obu przypadkach działanie ściemniacza pozostaje niezmienione.

Co więcej, jeśli C3 nie naładuje się do napięcia „ag” PUT przed końcem półcyklu, potencjał „ag” spadnie i PUT zostanie wyzwolony.

Ta kluczowa część operacji wiąże się z synchronizacją taktowania z napięciem sieciowym. Z tego ważnego powodu zasilanie 12 V nie jest filtrowane.

Do regulacji szybkości ładowania C3 (i ostatecznie czasu potrzebnego do włączenia triaka w ciągu każdego pół cyklu) używana jest wtórna sieć taktowania RS i D6.

Ponieważ wartość R5 jest niższa niż R6, kondensator C3 będzie ładował się szybciej, korzystając z tej ścieżki.

Powiedzmy, że ustawiamy wejście na RS na około 5 V, wtedy C3 szybko ładuje się do 4,5 V i zwalnia z powodu wartości R6. Ten rodzaj ładowania jest znany jako „rampa i cokół”.

Z powodu początkowego doładowania podawanego przez RS, PUT uruchomi się na początku, a triak włączy się wcześniej, przekazując więcej mocy do obciążenia.

Zatem regulując napięcie na wejściu R5, możemy próbować kontrolować moc wyjściową.

Kondensator C2 działa jako urządzenie pamięci. Może być rozładowany przez R1 za pomocą PB1 (przycisk w górę) lub ładowany za pomocą R2 za pomocą PB2 (przycisk w dół).

Ponieważ kondensator C2 jest podłączony do dodatniego zacisku zasilania 12 V, w momencie rozładowania kondensatora napięcie wzrośnie w stosunku do linii zerowego napięcia.

Dioda D5 ma na celu uniknięcie wzrostu napięcia powyżej wartości ustawionej przez RV1. Kondensator C2 jest podłączony do wejścia Q2 za pomocą rezystora R3.

Istnieje również tranzystor polowy (FET) Q2, który utrzymuje wysoką impedancję wejściową. Dlatego prąd wejściowy jest praktycznie zerowy, a źródło podąża za napięciem bramki na kilku poziomach. Określona zmienność napięcia zależy od konkretnego tranzystora FET.

W efekcie, jeśli nastąpi zmiana napięcia bramki, będą również zmiany napięć na C2 i RS.

Po naciśnięciu PB1 lub PB2 napięcie kondensatora, które wyzwala punkt wyzwalania triaka, i moc dostarczana do obciążenia mogą być zróżnicowane.

Po zwolnieniu przycisków kondensator będzie „utrzymywał” to napięcie przez dłuższy okres czasu nawet po wyłączeniu zasilania!

Elementy wpływające na pamięć dimmera

Jednak czas pamięci zależy od kilku czynników, jak pokazano poniżej.

  1. Powinieneś użyć kondensatora o rezystancji upływu większej niż 100 000 megaomów. Ponadto wybierz porządny kondensator o napięciu znamionowym co najmniej 200 V. Możesz wybrać różne marki.
  2. Przełącznik przyciskowy musi być przystosowany do działania 240 VAC. Tego rodzaju przełączniki mają lepszą separację, a to oznacza większą izolację między stykami. Możesz zidentyfikować, czy przycisk jest przyczyną krótkich czasów pamięci, demontując go fizycznie.
  3. Kiedy występuje wyciek na płytce PCB, jest to problem. Możesz zauważyć, że wydaje się, że ścieżka biegnie od źródła Q2 i wygląda na to, że prowadzi donikąd. Jest to linia ochronna, która zapobiega wyciekom z komponentów wysokiego napięcia. Jeśli przyjmujesz inne podejście konstrukcyjne, upewnij się, że połączenia R3 i Q2 oraz R3 i C2 przez połączenia powietrzne lub wysokiej jakości ceramiczne elementy dystansowe.
  4. Sam FET zapewnia ograniczoną rezystancję wejściową. Niezliczone FET zostały wypróbowane i wszystkie z nich zadziałały. Mimo to upewnij się, że sprawdzasz i nie przeocz możliwości.

Możesz sterować ściemniaczem z wielu stacji, po prostu wykonując równoległe połączenia z zestawami przycisków.

Nie ma żadnych uszkodzeń, jeśli oba przyciski w górę i w dół są wciśnięte jednocześnie.

Należy jednak pamiętać, że zwiększenie liczby stacji kontrolnych może zwiększyć ryzyko wycieku i późniejszej utraty czasu pamięci.

Zawsze upewnij się, że ściemniacz i przycisk są zamocowane w suchym, zakurzonym miejscu.

Za wszelką cenę unikaj używania tego ściemniacza lub przycisków w łazience lub kuchni, ponieważ wilgoć uszkodzi pamięć obwodu.

LISTA CZĘŚCI
REZYSTORY (wszystkie 1 / 2W 5% CFR)
R5 = 4k7
R6 = 10k
R4 = 15k
R7 = 47k 1W
R9 = 47k
R3 = 100k
R2 = 1 M.
R1 = 2M2
R6 = 6M8
RV1, RV2 = potencjometr trymowania 50 tys
KONDENSATORY
C1 = poliester 0,033 uF 630 V.
C2 = 1 μF poliester 200 V.
C3 = 0,047 uF poliestru
PÓŁPRZEWODNIKI
D1-D4 = 1N4004
D5, D6, D7 = 1N914
ZD1 = dioda Zenera 12V
Q1 = SC141D, SC146DTriac
Q2 = 2N5458, 2N5459 FET
Q3 = 2N6027PUT
RÓŻNE
L1 = dławik - patrz tabela 1
T1 = Transformator impulsowy - patrz tabela 2
6-torowa listwa zaciskowa (240 V), obudowa metalowa, 2 przyciski
Przełączniki, płyta przednia, przełącznik zasilania




Poprzedni: Zapobiegaj wyładowaniom łukowym przekaźnika za pomocą obwodów tłumika RC Dalej: Regulowany obwód regulatora prędkości maszyny wiertniczej