Цепь кнопочного регулятора освещенности

В сообщении объясняются детали конструкции схемы кнопочного диммера на основе симистора, которая может использоваться для управления яркостью лампы накаливания и люминесцентной лампы путем нажатия кнопки.

Еще одной особенностью этого диммера является его память, которая сохраняет уровень яркости даже при отключении электроэнергии и обеспечивает такую ​​же яркость лампы после восстановления питания.

Роберт Трюс

Вступление

Цепи диммирования легки в эксплуатации, просто собираются и используют потенциометр поворотного типа для управления яркостью лампы.

Хотя такие схемы довольно просты, могут возникнуть потребности в более сложных ситуациях регулирования яркости.

Появление схема регулятора освещенности не самый лучший из-за тусклой ручки, с помощью которой регулируется интенсивность света.

Кроме того, вы можете определить уровень освещенности только из фиксированного положения, в котором установлен диммер.

В этом проекте мы говорим о диммере кнопочного типа с лучшей эстетикой и более гибким с точки зрения мест установки. Будь то по обе стороны двери или прикроватные тумбочки, диммер, обсуждаемый в этой статье, является эксклюзивным.

Эта часть оснащена тумблером включения / выключения с парой кнопок - одна для постепенного увеличения интенсивности света в течение 3 секунд, а другая - для действия с точностью до наоборот.

Регулируя ручку, уровень освещенности можно установить на желаемом уровне и поддерживать в течение 24 часов без каких-либо изменений.

Этот диммер подходит для ламп накаливания или люминесцентных ламп мощностью до 500 ВА с определенным радиатором. При установке радиатора большего размера вы можете даже увеличить мощность до 1000 ВА.

Строительство

По таблицам 1 и 2 подготовьте дроссель и трансформатор. Примите дополнительные меры, чтобы обеспечить достаточную изоляцию между первичной и вторичной обмотками импульсных трансформаторов.

Конструкция будет чрезвычайно простой, если использовать следующую рекомендованную печатную плату.

Во-первых, разместите все электронные компоненты на печатной плате, руководствуясь схемой расположения деталей. Обязательно обратите внимание на полярность диодов и ориентацию транзисторов перед их пайкой.

Для радиатора возьмите крошечный кусок алюминия (30 мм x 15 мм) и согните его на 90 градусов посередине длинной стороны. Поместите его под симистор, и радиатор готов.

Импульсный трансформатор и дроссель устанавливаются с помощью резиновых втулок и затягиваются на месте с помощью луженой медной проволоки вокруг втулок. Затем они впаиваются в имеющиеся отверстия.

Убедитесь, что все компоненты припаяны, а внешние провода подключены. После проверки переверните печатную плату, чтобы открыть нижнюю сторону, и промойте ее с помощью метилированного спирта. Этот процесс удаляет любые скопившиеся остатки флюса, которые могут вызвать утечку.

Печатную плату необходимо закрепить на шайбах в металлической коробке с заземляющими соединениями. После этого необходимо подложить под плату изоляционный материал толщиной 1 мм, чтобы длинные выводы компонентов не соприкасались с шасси.

Для подключения всей внешней проводки рекомендуется выбрать 6-контактную клеммную колодку.

Настройка

Убедитесь, что все настройки и конфигурации производятся с использованием пластмассовых или тщательно изолированных инструментов.

Эта схема кнопочного регулятора яркости при включении будет содержать напряжение сети, поэтому крайне важно принять меры предосторожности.

Отрегулируйте потенциометр RV2, чтобы получить желаемое минимальное освещение, удерживая кнопку вниз.

Затем настройте потенциометр RV1, чтобы получить максимальную интенсивность света, удерживая кнопку вверх. Делайте это только до тех пор, пока не получите максимальный уровень и не более.

Если при регулировке используются лампы дневного света, необходимы дополнительные меры предосторожности. Кроме того, вы должны повторить настройку, если изменилась флуоресцентная нагрузка.

При изменении максимальной освещенности люминесцентной нагрузки осторожно увеличивайте уровень освещенности до тех пор, пока лампы не начнут мигать.

В этот момент поверните RV1 обратно, пока не увидите падение интенсивности света. Эта повышенная сложность настройки связана с индуктивными характеристиками флуоресцентных нагрузок.

Если необходимый минимальный уровень освещенности не может быть достигнут в пределах диапазона RV2, необходимо заменить резистор R6 на большее значение. Это обеспечит более низкий диапазон уровня освещенности. Если вы используете меньшее значение R6, диапазон уровня освещенности будет выше.

Как работает схема

Мы использовали симистор с фазовым управлением для управления мощностью, как и последние диммеры.

Симистор включается импульсом в заранее заданной точке в каждом полупериоде и выключается сам по себе в конце каждого цикла.

Традиционно диммеры используют стандартную RC-систему и диакритическую систему для создания пускового импульса.

Однако этот диммер работает с устройством, управляемым напряжением. 240 В переменного тока из сети выпрямляются D1-D4.

Двухполупериодный выпрямленный сигнал ограничивается до 12 В резистором R7 и стабилитроном ZD1.

Поскольку фильтрация отсутствует, эти 12 В упадут до нуля в течение последней половины миллисекунды каждого полупериода.

Чтобы обеспечить правильную синхронизацию и энергию, необходимую для управления симистором, используется программируемый однопереходный транзистор (PUT) Q3 с конденсатором C3.

Кроме того, PUT работает как переключатель следующим образом. Если анодное напряжение (a) больше, чем напряжение анод-затвор (ag), на пути от анода к катоду (k) возникает короткое замыкание.

Напряжение на аноде-затворе определяется RV2 и обычно составляет от 5 до 10 В.

Конденсатор C3 заряжается через резистор R6, и когда напряжение на нем увеличивается, чем на клемме «ag», PUT начинает разряжать C3, используя первичную сторону импульсного трансформатора T1.

В свою очередь, это создает импульс во вторичной части T1, который закрывается на симисторе.

Когда подача напряжения на резистор R6 не сглаживается, повышение напряжения на конденсаторе C3 будет происходить по сценарию, называемому косинусно-модифицированным линейным изменением. Это обеспечивает более пропорциональное изменение уровня освещенности по сравнению с управляющим напряжением.

В тот момент, когда конденсатор C3 разряжен, PUT может либо оставаться включенным, либо выключаться в зависимости от отдельной части.

Существует вероятность того, что он может снова сработать, если выключится, потому что конденсатор C3 быстро заряжается. В любом случае работа диммера остается неизменной.

Более того, если C3 не сможет зарядиться до напряжения «ag» PUT до конца полупериода, потенциал «ag» упадет, и PUT сработает.

Эта критически важная часть работы заключается в синхронизации отсчета времени с напряжением сети. По этой важной причине питание 12 В не фильтруется.

Для регулирования скорости заряда C3 (и, в конечном итоге, времени, необходимого для включения симистора в течение каждого полупериода), используется вторичная синхронизирующая сеть RS и D6.

Поскольку значение R5 ниже, чем R6, конденсатор C3 будет заряжаться быстрее при использовании этого пути.

Допустим, мы установили вход RS примерно на 5 В, затем C3 быстро зарядится до 4,5 В и замедлится из-за значения R6. Этот тип зарядки известен как «рампа и пьедестал».

Из-за начального повышения, подаваемого RS, PUT будет срабатывать вначале, а симистор включится раньше, распределяя больше мощности на нагрузку.

Итак, регулируя напряжение на входе R5, мы можем попытаться управлять выходной мощностью.

Конденсатор C2 работает как запоминающее устройство. Его можно либо разрядить от R1 с помощью PB1 (кнопка вверх), либо зарядить с помощью R2 с помощью PB2 (кнопка вниз).

Поскольку конденсатор C2 подключается к положительному выводу источника питания 12 В, в момент разрядки конденсатора напряжение будет расти относительно нулевой линии.

Диод D5 предназначен для предотвращения повышения напряжения выше значения, установленного RV1. Конденсатор C2 подключается ко входу Q2 с помощью резистора R3.

Также имеется полевой транзистор (FET) Q2, который имеет высокое входное сопротивление. Следовательно, входной ток практически равен нулю, и источник следует за напряжением затвора на нескольких уровнях. Определенное отклонение напряжения зависит от конкретного полевого транзистора.

В результате, если есть изменение напряжения затвора, также будут изменения напряжений на C2 и RS.

Когда нажата кнопка PB1 или PB2, напряжение на конденсаторе, которое запускает точку срабатывания симистора, и мощность, подаваемая на нагрузку, могут быть разными.

Когда кнопки отпущены, конденсатор будет «удерживать» это напряжение в течение длительного периода времени. даже при выключенном питании!

Элементы, влияющие на память диммера

Однако время запоминания зависит от нескольких факторов, как показано ниже.

1. Вы должны использовать конденсатор с сопротивлением утечки более 100 000 МОм. Кроме того, выберите достойный конденсатор с номинальным напряжением не менее 200 В. Вы можете выбрать разные марки.
2. Кнопочный переключатель должен быть рассчитан на работу 240 В переменного тока. Такие переключатели имеют лучшее разделение, а это означает лучшую изоляцию между контактами. Вы можете определить, является ли кнопка причиной нехватки памяти, физически разобрав ее.
3. Когда есть утечка через плату PCB, это проблема. Вы могли заметить, что от источника Q2 идет путь, ведущий в никуда. Это защитная линия, предотвращающая утечку из компонентов высокого напряжения. Если вы выбираете другой подход к конструкции, убедитесь, что соединения R3 и Q2, а также R3 и C2 выполнены через стыки в воздухе или с помощью высококачественных керамических стоек.
4. Сам по себе полевой транзистор обеспечивает конечное входное сопротивление. Было испробовано бесчисленное количество полевых транзисторов, и все они работали. Тем не менее, обязательно проверьте и не упустите возможность.

Вы можете управлять диммером с нескольких станций, просто выполнив параллельное соединение с наборами кнопок.

При одновременном нажатии кнопок вверх и вниз не будет никакого ущерба.

Однако имейте в виду, что увеличение количества станций управления может увеличить вероятность утечки и последующей потери времени памяти.

Всегда фиксируйте диммер и кнопку в сухом месте.

Любой ценой избегайте использования этого диммера или кнопок в ванной или на кухне, потому что влага испортит память схемы.

СПИСОК ДЕТАЛЕЙ
РЕЗИСТОРЫ (все 1 / 2W 5% CFR)
R5 = 4k7
R6 = 10 тыс.
R4 = 15 тыс.
R7 = 47к 1Вт
R9 = 47 тыс.
R3 = 100 тыс.
R2 = 1M
R1 = 2M2
R6 = 6M8
RV1, RV2 = 50 000 обрезков
КОНДЕНСАТОРЫ
C1 = 0,033 мкФ, 630 В, полиэстер
C2 = 1 мкФ 200 В полиэстер
C3 = 0,047 мкФ полиэстер
ПОЛУПРОВОДНИКИ
D1-D4 = 1N4004
D5, D6, D7 = 1N914
ZD1 = стабилитрон 12 В
Q1 = SC141D, SC146DTriac
Q2 = 2N5458, 2N5459 полевой транзистор
Q3 = 2N6027PUT
РАЗНОЕ
L1 = Дроссель - см. Таблицу 1
T1 = импульсный трансформатор - см. Таблицу 2
6-контактная клеммная колодка (240 В), металлическая коробка, 2 кнопки
Переключатели, передняя панель, выключатель питания