Prosty ściemniacz światła i przełącznik regulatora wentylatora sufitowego

W tym poście dowiadujemy się na dwóch przykładach, jak zbudować prosty obwód wyłącznika ściemniacza do sterowania natężeniem światła za pomocą potencjometru, wykorzystując zasadę przerywania fazy triaka.

Co to są ściemniacze triakowe

W wielu moich wcześniejszych artykułach widzieliśmy już, jak triaki są używane w obwodach elektronicznych do przełączania obciążeń AC.

Triaki są w zasadzie urządzeniami, które są w stanie włączyć określone podłączone obciążenie w odpowiedzi na zewnętrzny wyzwalacz DC.

Chociaż można je zastosować do pełnego włączania i wyłączania obciążenia, urządzenie jest również powszechnie stosowane do regulacji prądu przemiennego, tak że wyjście do obciążenia można zredukować do dowolnej pożądanej wartości.

Na przykład triaki są bardzo powszechnie używanymi aplikacjami przełączników ściemniacza, w których obwód jest zaprojektowany tak, aby urządzenie przełączało się w taki sposób, że przewodzi tylko dla określonej sekcji fali sinusoidalnej AC i pozostaje odcięte podczas pozostałych części fali sinusoidalnej.

Ten wynik to odpowiedni prąd przemienny na wyjściu, którego średnia wartość skuteczna jest znacznie niższa niż rzeczywista wartość prądu przemiennego na wejściu.

Podłączone obciążenie również reaguje na tę niższą wartość prądu przemiennego i jest w ten sposób sterowane do tego konkretnego zużycia lub wynikowej mocy wyjściowej.

To właśnie dzieje się w elektrycznych ściemniaczach, które są zwykle używane do sterowania wentylatorem sufitowym i żarówkami.

Schemat obwodu prostego ściemniacza światła

Działający klip wideo:

Prosty obwód przełącznika ściemniacza światła

Schemat obwodu pokazany powyżej jest klasycznym przykładem przełącznika ściemniacza światła, w którym triak został użyty do sterowania intensywnością światła.

Gdy sieć prądu przemiennego jest zasilana powyższym obwodem, zgodnie z ustawieniem kotła, C2 ładuje się w pełni po określonym opóźnieniu, zapewniając niezbędne napięcie zapłonu diakowi.

Diak przewodzi i wyzwala triak w stan przewodzenia, jednak powoduje to również rozładowanie kondensatora, którego ładunek spada poniżej napięcia wyzwalania diaka.

Z tego powodu diak przestaje przewodzić, podobnie jak triak.

Dzieje się tak dla każdego cyklu sygnału sinusoidalnego prądu przemiennego, który tnie go na dyskretne sekcje, co skutkuje dobrze dopasowanym niższym napięciem wyjściowym.

Ustawienie naczynia ustawia ładowanie i czas rozładowania C2, który z kolei decyduje o tym, jak długo triak pozostaje w trybie przewodzenia dla sygnałów sinusoidalnych AC.

Możesz być zainteresowany, aby dowiedzieć się, dlaczego C1 jest umieszczony w obwodzie, ponieważ obwód działałby nawet bez niego.

To prawda, C1 w rzeczywistości nie jest wymagany, jeśli podłączone obciążenie jest obciążeniem rezystancyjnym, takim jak żarówka itp.

Jeśli jednak obciążenie jest typu indukcyjnego, włączenie C1 staje się bardzo istotne.

Obciążenia indukcyjne mają zły nawyk zwracania części energii zgromadzonej w uzwojeniu z powrotem do szyn zasilających.

Ta sytuacja może zablokować C2, które następnie nie będzie w stanie prawidłowo naładować się do zainicjowania następnego kolejnego wyzwolenia.

C1 w tej sytuacji pomaga C2 w utrzymaniu cyklu, zapewniając impulsy małych napięć nawet po całkowitym rozładowaniu C2, a tym samym utrzymuje prawidłową częstotliwość przełączania triaka.

Obwody ściemniaczy triaków mają właściwość generowania wielu zakłóceń RF w powietrzu podczas pracy, dlatego sieć RC staje się niezbędna z tymi przełącznikami ściemniacza w celu zmniejszenia generacji RF.

Powyższy obwód jest pokazany bez tej funkcji i dlatego będzie generował dużo RF, który może zakłócać wyrafinowane elektroniczne systemy audio.

Układ i połączenie PCB

Szczegóły układu toru

Ulepszony projekt

Zilustrowany poniżej obwód przełącznika ściemniacza światła zawiera niezbędne środki ostrożności w celu rozwiązania powyższego problemu.

Ten ulepszony obwód ściemniacza światła sprawia również, że jest on bardziej korzystny w przypadku wysokich obciążeń indukcyjnych, takich jak silniki, szlifierki itp. Staje się to możliwe dzięki włączeniu C2, C3, R3, co pozwala na wypalanie diaka ze stałym, krótkim wzrostem napięcia zamiast nagłe przełączanie impulsów, co z kolei pozwala na odpalenie triaka z płynniejszymi przejściami, powodując minimalne przebiegi przejściowe i skoki.

Schemat obwodu ulepszonego ściemniacza światła

Lista części

• C1 = 0,1u / 400V (opcjonalnie)
• C2, C3 = 0,022 / 250V,
• R1 = 15 tys.,
• R2 = 330 K,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 omów,
• VR1 = 220K lub 470K liniowe
• Diac = DB3,
• Triak = BT136
• L1 = 40uH (opcjonalnie)

Modyfikacja w 5-stopniowy regulator wentylatora, obwód ściemniacza światła

Powyższy prosty, ale bardzo wydajny obwód wentylatora lub ściemniacza światła można również zmodyfikować w celu uzyskania stopniowej regulacji prędkości wentylatora lub ściemniania światła poprzez zastąpienie potencjometru przełącznikiem obrotowym z 4 stałymi rezystorami, jak pokazano poniżej:

Rezystory mogą być w kolejności rosnącej, takiej jak: 220K. 150K, 120K, 68K lub inną korzystną kombinację można wypróbować między 22K a 220K.