Схема диммера на симисторе: 5 схем сборки самодельного светорегулятора — Мир Антенн

Содержание

5 схем сборки самодельного светорегулятора, как сделать самому, Ремонт и Строительство

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, как правило, от 20 до 100% яркости. Меньше 20 % не имеет смысла делать, поскольку светового потока лампа не даст, а произойдет только слабое свечение, которое может пригодится разве что для декоративных целей. Можно пойти в магазин и купить готовое изделие, но сейчас ценны на данные устройства мягко говоря неадекватные. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы собственноручно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками.

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.

На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Изготовление регулятора света на 12 Вольт

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

C уважением, Источник: http://samelectrik.ru

Диммер 220 вольт своими руками

Электрическое оборудование, используемое в повседневной жизни, постоянно улучшается и совершенствуется. Это касается и систем управления освещением, в которых помимо обычных выключателей появились диммеры. С помощью них осуществляется плавная регулировка мощности светильников.

Современный рынок представляет большое количество светорегуляторов, однако довольно часто требуется изготовить диммер своими руками под конкретный осветительный прибор. Нельзя сказать, что это слишком простая задача. Для ее выполнения необходимы элементарные знания электротехники и навыки работы с паяльником. Домашнему мастеру должны быть заранее известны принцип работы, общая конструкция и схема, по которой будет изготавливаться прибор.

Принцип действия регулятора освещения

Переменный ток, протекающий в электрической сети, в графическом выражении представляет собой синусоиду. Для изменения яркости свечения лампочки эту синусоиду нужно обрезать путем отсечения задней или передней части волны. Данную операцию выполняют тиристоры, которые содержит схема диммеров. Они снижают напряжение, поступающее на светильник, в результате, понижается его мощность и яркость свечения.

Для работы диммера используется следующая схема:

Переменное напряжение на 220 В поступает из сети в регулирующее устройство. При наступлении в синусоиде положительного полупериода, электрический ток начинает протекать через один из диодов и резисторы, одновременно заряжая конденсатор.
После того как значение напряжения достигнет уровня, достаточного чтобы пробить динистор, дальнейшее течение тока будет происходить через этот динистор и управляющий электрод, находящийся в симисторе.
В результате прохождения тока симистор открывается, а лампы становятся подключенными к цепи и начинают светиться. При достижении синусоидой нулевой отметки, симистор будет закрыт. По такому принципу работает диммер для ламп накаливания.
Далее синусоида входит в отрицательный полупериод, и прохождение тока через все элементы повторяется таким же образом, как и в положительном полупериоде.
Важное значение имеет момент открытия симистора. Этот показатель находится в прямой пропорциональной зависимости с активным сопротивлением, присутствующим в схеме. Изменяющееся сопротивление оказывает непосредственное влияние на время открытия симистора в каждом полупериоде. За счет этого будет происходить плавное изменение потребляемой мощности, накала и яркости свечения лампочки.

При решении задачи, как сделать диммер своими руками следует учитывать, что в процессе работы приборов наблюдается генерация электромагнитных помех. Для снижения их отрицательного эффекта, схема диммера дополняется дросселем или индуктивно-емкостным фильтром.

Основные конструктивные элементы

Для того чтобы создать схему регулятора освещения, потребуется набор определенных деталей. Они позволяют собрать новое устройство или выполнить ремонт старого.

При сборке диммера часто используется регулятор мощности на симисторе, который широко известен как триодный симметричный тиристор или триаке, представляющем собой полупроводниковое устройство. С его помощью выполняются коммутации в цепях переменного тока на 220 В. Прибор оборудован двумя силовыми выводами для последовательного подключения нагрузки.

В закрытом состоянии симистор не проводит электрического тока, поэтому нагрузка оказывается выключенной. После подачи отпирающего сигнала, между электродами образуется проводимость, и ток вновь поступает к нагрузке. Основным параметром симистора считается ток удержания. Если ток, протекающий через электроды, будет превышать этот параметр, то симистор останется в открытом положении. Симистор считается основным регулирующим элементом, наиболее подходящим для ламп накаливания и других осветительных приборов. От его параметров зависит мощность подключаемой нагрузки.

Схема диммера включает в себя динистор, также относящийся к категории полупроводниковых приборов. Он представляет собой разновидность тиристора и обладает проводимостью в двух направлениях. Фактически динистор состоит из двух диодов, включенных навстречу друг другу.

В конструкцию диммера входят диоды, обладающие разной проводимостью, в зависимости от направления электрического тока. Проводящая часть состоит из двух электродов – катода и анода. Приложенное прямое напряжение вызывает открытие диода, а при обратном – диод закрывается. Схема дополняется неполярным конденсаторов, который можно включать в цепь не соблюдая полярность. Изменение полярности конденсатора допускается при эксплуатации в рабочем режиме.

В качестве пассивных элементов в конструкции диммера используются постоянные и переменные резисторы. У постоянных резисторов имеется точное значение сопротивления, а у переменных оно может изменяться. Их основной функцией является преобразование силы тока в напряжение и наоборот. Кроме того, они ограничивают ток и поглощают электроэнергию. Переменный резистор, известный как потенциометр, оборудован так называемым движком в виде подвижного отводного контакта. Роль индикатора в устройстве диммера исполняет светодиод.

Сборка рабочей схемы

Помимо деталей, задействованных в схеме, для сборки понадобится паяльник, припой, канифоль, соединительные провода и кусачки – все что необходимо, чтобы сделать диммер своими руками. Сам сборочный процесс может выполняться различными способами. Наиболее простым считается метод навесного монтажа, при котором соединение всех элементов в единое целое производится с помощью проводов. Жилы проводов зачищаются на нужную длину, а затем вместе с контактами деталей лудятся припоем с флюсом или канифолью.

Спаянные соединения изолируются, в противном случае попадание влаги или случайный неосторожный контакт могут вызвать короткое замыкание. Этим же способом диммер для светодиодов возможно собрать своими руками.

В более сложном варианте для сборки диммера используется подготовленная печатная плата, как правило, из фольгированного текстолита. Прибор, собранный этим способом, будет иметь небольшие размеры и может быть установлен вместо стандартного выключателя.

Самодельный диммер собирается на плате в следующей последовательности:

На подготовленную плату наносится выбранная схема соединения. В отведенных местах сверлятся отверстия под выводы подключаемых деталей. Дорожки на плате прорисовываются нитрокраской, определяются монтажные площадки, где будет производиться пайка.
На следующем этапе плата протравливается раствором хлорного железа. Она укладывается в посуду таким образом, чтобы обе стороны находились в растворе. Периодически раствор нужно помешивать, а плату – переворачивать. Ускорить процесс можно путем нагревания жидкости до 50-60 0 С.
Далее плату следует выполнить лужение поверхности платы и промыть ее спиртом. В данном случае использование ацетона нежелательно.
В готовые отверстия устанавливаются контакты деталей. Излишки концов отрезаются и каждая точка пропаивается. Это позволит в дальнейшем отремонтировать устройство, заменив неисправную деталь на новую.
После припаивания потенциометра, готовое устройство нужно протестировать для лампочек. Схема проверяется с увеличенной и уменьшенной мощностью, в процессе проверки яркость света должна изменяться.

Основной функцией предлагаемой схемы является регулировка яркости свечения ламп накаливания, питаемых от электросети 220В. Печатная плата разработана таким образом, чтобы она помещалась в распределительную коробку, заменив собой стандартный выключатель освещения.

Без дополнительного радиатора схема может управлять нагрузкой до 200 Вт, а в случае применения дополнительного охлаждения, мощность лампы зависит в основном только от допустимого тока используемого симистора.

Регулирование яркости свечения ламп накаливания не является единственным применением данного устройства. Его можно также использовать для плавной регулировки мощности других потребителей переменного тока, а также для регулировки мощности коллекторных двигателей (например, дрели, шлифовальной машины). Схема может способствовать получению значительной экономии в потреблении электроэнергии.

Характеристики диммера для лампы накаливания

максимальная нагрузка 2,5 кВт
низкий уровень создаваемых помех
возможность работы в качестве регулятор оборотов или как диммер для традиционных ламп накаливания
размеры печатной платы: 55 х 55 мм
питание: 220 вольт

Регулировка мощности потребителей переменного тока не является легким делом. Самым простым, но и одновременно наименее эффективным способом является применение сопротивления, включенного последовательно с нагрузкой. Однако при этом плавная регулировка мощности в данном случае практически невозможна.

Раньше частным случаем такого способа регулирования было включение термистора последовательно с лампой накаливания малой мощности, например, ночника. В этом случае использовались термисторы большой мощности, применяемые в ламповых телевизорах для защиты нитей накаливания от повреждения в момент включения питания. Это было довольно привлекательным решением, но в настоящее время, подобные термисторы трудно найти.

Другой, пожалуй, лучший метод регулирования мощности нагрузки 220В является применение автотрансформатора (ЛАТР). Это решение практически лишено недостатков, за исключением двух: высокой стоимости автотрансформатора и его больших размеров. Зато огромным преимуществом применения так называемых автотрансформаторв, является получение на выходе неизмененного синусоидального сигнала и возможность повышения или понижения напряжения.

Автотрансформатор, схема которого можно видеть на рисунке ниже, является бесценным инструментом в мастерской радиолюбителя. Он позволяет тестировать устройства, питаемых от электрической сети и проверять их устойчивость от перепадов питающего напряжения.

Мы же рассмотрим дешевую и простую схему, работающую по принципу фазного регулирования. Как видно, схема очень простая и состоит всего из нескольких элементов. Самым интересным из них является динистор DB3 (Diac). Применение именно этого элемента позволило разработать простую схему.

Принцип действия динистора заключается в следующем: он не проводит ток пока напряжения на нем ниже определенного порогового значения, как правило 12…20В. Однако, если это напряжение будет превышено, динистор начинает проводить ток пока напряжение не упадет до значения близкого к нулю. Второй, очень важной особенностью диака является тот факт, что полярность напряжения для него совершенно не имеет значения, что позволяет применять этот элемент в цепях переменного тока.

Действие этого полезного радиокомпонента лучше всего иллюстрирует следующий рисунок.

Давайте теперь обсудим работу нашего диммера. Анализ его работы мы начнем в момент перехода сетевого напряжения через ноль, когда напряжение на конденсаторе C1 также близко к нулю. Напряжение в сети начинает нарастать, заряжая конденсатор C1 через резистор R1 и потенциометр P1.

Понятно, что скорость заряда зависит от величины последовательно соединенных сопротивлений R1 и P1, и, следовательно, с помощью потенциометра P1 можно изменять эту скорость в широких пределах.

В какой-то момент напряжение на конденсаторе C1 достигает значения пробоя динистора. Динистор разряжает конденсатор через управляющий вывод симистора Q1. Симистор открывается, включая нагрузку замыкает цепь заряда конденсатора С1 предотвращает его перезарядку.

При следующем переходе напряжения через ноль, симистор выключается, конденсатор C1 снова начинает заряжаться, и весь цикл повторяется сто раз в секунду. Понятно, что чем меньше зарядится конденсатор C1, тем меньше по времени будет открыт симистор и соответственно меньшая мощность поступит на нагрузку.

Таким простым способом мы получаем плавную регулировку мощности практически от 0 до 99%. Работу схемы лучше всего иллюстрирует следующий рисунок. Дополнительные два элемента, дроссель D1 и конденсатор С2, служат для устранения серьезного недостатка схемы: генерации радиопомех помех.

В схему добавлен резистор R2 (его значение необходимо подобрать). Назначение данного резистора — поддерживать нить накала лампы в «теплом» состоянии. Это хороший способ увеличить срок службы ламп накаливания, которые чаще всего перегорают в момент их включения, поскольку холодная нить имеет низкое сопротивление. При использовании резистора R2 протекающий через лампу ток, ничтожно мал.

Внимание. Диммер во время работы находится под опасным для жизни напряжением сети 220 вольт! Монтаж и настройку производить только при полном отключении от сети. Если вы не уверены в своих силах, то попросите помощь в сборке данного устройства более опытного специалиста.

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
VS2 – динистор DB3;
LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

светорегуляторы для осветительных приборов, схема и принцип работы

Рис. 1 схема диммера TD8903 тайваньского производства.

Диммер происходит от английского dim — затемнять, во французском — вариатор, в русском языке диммерами называют светорегуляторы, регулятор мощности или электронный балласт. Это устройство обычно используют для регулировки яркости свечения ламп накаливания или светодиодов. Конструктивно может исполняться в виде встроенного узла, либо как внешний промежуточный блок.

Диммеры или светорегуляторы, выпускаются в промышленных масштабах, поэтому их схемотехника оптимизирована по минимуму затрат на их производство при сохранении приемлемых потребительских характеристик — электромагнитная совместимость пожаробезопасность и т.д. Светорегуляторы промышленного производства, как правило, построены по классической схеме регулятора мощности с фазоимпульсным управлением симисторным ключом и пороговым элементом на симметричном динисторе.

На рисунке 1 приведена схема светорегулятора TD8903 тайваньского производства. Диммер TD8903 выполнен в виде внешнего блока, включаемого в разрыв сетевого шнура. Данный регулятор мощности позволяет работать с лампами накаливания мощностью от 50 до 500 Вт при напряжении питающей сети 220 В и частотой 50 Гц. Регулирование активной мощности в нагрузке реализуется изменением фазового угла задержки включения симисторного ключа в каждом полупериоде сетевого напряжения.

Принцип работы схемы регулятора мощности с фазоимпульсным управлением на симисторе

Момент включения симистора VS1 (см. схему на рис. 1) определяется постоянной времени цепи (R

2+R₃)хC₁ и пороговым напряжением динистора VD1 (28…36 В). Существенный недостаток регуляторов мощности с фазоимпульсным управлением — сильное возбуждение в широком спектре, от гармоник промышленной частоты до радиодиапазона. Эти помехи распространяются в питающую сеть переменного тока, что отрицательно сказывается на работе других потребителей. Подавление электромагнитных помех — неотъемлемое требование стандартов во многих странах. Для подавления помех последовательно с симистором VS1 включен дроссель L1, который уменьшает скорость нарастания тока через нагрузку при включении симистора, фронт импульса тока «заваливается», что приводит к сужению спектра радиопомех.

Для того чтобы предотвратить ложное срабатывания симистора в ситуации, когда рядом работает устройство с коммутируемой индуктивной нагрузкой, необходимо предусмотреть ограничение скорости нарастания напряжения при закрытом симисторе. Для этого симистор VS1 зашунтирован емкостью конденсатора С2. Конденсатор С2 обязательно должен удовлетворять требованиям, которые распространяются на конденсаторы используемые в фильтрах для подавления электромагнитных помех (подклассы XI и Х2).

Дроссель L1 не должен входить в насыщение во всем диапазоне регулируемых мощностей. В данной схеме используется кольцо типоразмера К27х15х11 из порошкового железа с магнитной проницаемостью 40. Обмотка содержит около 100 витков провода диаметром 0,8 мм.

Симистор ВТА 12-400С рассчитан на допустимый ток 12 А.

ВНИМАНИЕ!
Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая, налаживая и эксплуатируя ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками.

Материалы по теме:
Управление люстрой по двум проводам
Низковольтный тиристорный регулятор напряжения

Регулятор мощности на симисторе | Радиобездна

Всем привет. Настала очередь очередной электронной самоделки. Сегодняшняя статья будет посвящена симисторному регулятору мощности.

На страницах своего сайта я неоднократно публиковал разные тиристорные регуляторы мощности, например такой или такой. Тиристорные и симисторные регуляторы мощности имеют большую популярность, так как в изготовлении они очень просты и не требуют большого количества радиодеталей. Хоть и эти два полупроводниковых прибора имеют сходное назначение, регулировать мощность нагрузки, имеют разное устройство. Так тиристор способен пропускать ток через себя только в одном направлении, в тоже время симистор может работать в цепях переменного тока. Поэтому чтобы собрать регулятор мощности на тиристоре, в схему нужно будет добавить диодный мост, благодаря которому ток через тиристор будет двигаться в одном направлении. Главное достоинство симисторного регулятора мощности в том, что он может пропускать ток в обоих направлениях, поэтому его можно применять бес мощных силовых диодах.

Ну, давайте же перейдём к самому устройству, рассмотрим принципиальную схему регулятора мощности на симисторе.

Схема регулятора мощности на симисторе

Схема симисторного регулятора очень проста, содержит менее десяти распространённых радиодеталей. Готовое устройство практически не нуждается в настройке и после правильного монтажа начинает работать сразу:

Основным регулирующим элементом схемы является симистор BTA16. Этот симистор способен регулировать ток активной нагрузки мощностью до 3 кВт. Если требуется больше, нужно воспользоваться симистором большей мощности, например BTA25 с соответствующим радиатором охлаждения. Также в схеме используются корректирующие радиодетали: два резистора, один подстроечный резистор, один переменный, два конденсатора, один динистор.

Давайте более подробно рассмотрим устройство симисторного регулятора мощности.

Диммер своими руками, регулятор мощности на симисторе

Регулятор мощности не имеет дефицитных радиодеталей. Большинство из них можно выковырять из неисправного старого телевизора или любой другой бытовой техники. Например, динистор VD1 можно извлечь из неисправной энергосберегающей лампы.

Детали устройства:

Симистор BTA16 или подобный
Резистор 100 Ом 1 Ватт
Резистор 4,7 килоом
Подстроечный резистор 2 мегаом
Переменный резистор 500 килоом
Конденсатор 0,1 микрофарад 300 Вольт 2 штуки
Динистор DB3

Чтобы упростить изготовление диммера своими руками, можно воспользоваться навесным монтажом. Что вполне приемлемо, так как количество деталей небольшое. Но гораздо проще приобрести симисторный регулятор мощности на известном китайском интернет-магазине, так как стоимость данного устройства невелика.

Все компоненты устройства расположены на печатной плате, выполненной из стеклотекстолита:

Симистор расположен хоть и не на большом, но достаточно эффективном радиаторе охлаждения, выполненном из алюминия:

Большинство элементов находятся в центре печатной платы и располагаются достаточно компактно:

Подстроечный резистор R4 расположен с краю печатной платы:

Напротив расположены две клеммные колодки для подключения в цепь. Чтобы не перепутать правильность подключения устройства, имеются соответствующие надписи:

Основной орган регулировки резистор R3 расположен на металлическом кронштейне, который обеспечивает необходимую надёжность готового изделия:

Готовое устройство получилось достаточно компактным, благодаря чему его можно использовать для регулировки практически любой активной нагрузки: лампы накаливания, нагревательные элементы, тэны:

Настройка симисторного регулятора мощности заключается в регулировке подстроечного резистора R4. При помощи него производится некоторая настройка устройства. Заключается она в следующем. Нужно движок переменного резистора R3 переместить в крайние положение, тем самым убавив регулятор на минимум, и подстраивая подстроечный резистор R4 добиться минимальной мощности отдаваемой в нагрузку. Основная настройка будет завершена. Если устройство собрано правильно, симисторный регулятор сразу начнёт работать.

При настройки устройства не забываем о безопасности.

Внимание! Будьте внимательны, эта самоделка не имеет трансформатора, поэтому некоторые радиодетали могут находиться под высоким потенциалом сети. Будьте осторожны при настройке регулятора мощности.

Как я уже говорил, рассматриваемая самоделка подходит для регулировки мощности устройств, имеющих активное сопротивление. Для регулировки бытовых приборов имеющих реактивное сопротивление, например, таких как пылесос, я рекомендую использовать регулятор мощности на тиристоре, который я использую уже не один год, для регулировки оборотов пылесоса.

На этом я буду завершать своё повествование. Надеюсь, данная статья поможет вам в самостоятельном изготовлении симисторного регулятора мощности. До новых встреч. Всем пока.

Электросхемы регулятора напряжения 220в своими руками. Симисторные регуляторы мощности. Радиоэлементы, обозначенные на схеме

На симисторе

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

Конденсаторный светорегулятор

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На микросхеме

8 основных схем регуляторов своими руками. Топ-6 марок регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Самых задаваемых вопроса про регуляторы напряжения.+ ТЕСТ для самоконтроля

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Регулятор напряжения

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

ТЕСТ:

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

Основные детали прибора, собираемые своими руками:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

Первый вывод – входной сигнал.
Второй вывод – выходной сигнал.
Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.тиристора,

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

Еще один регулятор мощности

Когда у меня в очередной раз не получилось припаять контакт микросхемы перегретым паяльником с первого раза, я понял, что счастья в жизни не будет без регулятора мощности. И решил я закошачить себе такую штуку, но чтобы попроще и универсальным был (для разного рода нагрузки). Приглянулась мне популярная в интернете схемка на симисторе.

Данный регулятор мощности предназначен для регулировки мощности нагрузки до 500 Вт в цепях переменного тока с напряжением 220 В. Такой нагрузкой могут служить электронагревательные, осветительные прибороы, асинхронные электродвигатели переменного тока (вентилятор, электронаждак, электродрель и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регулятор найдет широкое применение в быту.

Симисторный регулятор мощности использует принцип фазового управления. Принцип работы такого регулятора основан на изменении момента включения симистора относительно перехода сетевого напряжения через ноль.

В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения, конденсатор С1 заряжается через делитель R1, R2. Увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления делителя R1+R2 и емкости С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога «пробоя» динистора (около 32 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки. Симистор остается открытым до конца полупериода. Резистором R1 устанавливается напряжение открывания динистора и симистора. Т.е. этим резистором производится регулировка мощности. При действии отрицательной полуволны принцип работы аналогичен. Светодиод LED индицирует рабочий режим регулятора мощности. Симистор установлен на алюминиевый радиатор размером 40х25х3 мм.

Настройки схема не требует. Если все смонтировано правильно, то сразу же начинает работать. При экспериментах с лампой накаливания мощностью 100 Вт был выявлен легкий нагрев тиристора (без радиатора). А наглядные результаты экспериментов, как и готового устройства, можно увидеть на фотографиях ниже.

Регуляторы напряжения нашли широкое применение в быту и промышленности. Многим людям известно такое устройство, как диммер, позволяющий бесступенчато регулировать яркость светильников. Оно и является отличным примером регулятора напряжения 220в. Своими руками такой прибор собрать довольно просто. Безусловно, его можно приобрести в магазине, но себестоимость самодельного изделия окажется значительно ниже.

Назначение и принцип работы

С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.

Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.

Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

На основе симистора

Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

Структурно прибор можно разделить на два блока:

Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

На базе тиристора

Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы .

Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

Эти регуляторы напряжения сети широко известны и успешно применяются для регулировки яркости свечения ламп, температуры нагревателей, кипятильников, жала паяльника, регулировки тока заряда аккумулятора и так далее. В этой статье рассмотрены самые простые схемы таких регуляторов, показаны испытания в работе.

В основном наиболее распространены три схемы:

Тиристорный регулятор на двух тиристорах, четырех диодах и двух конденсаторах.

Тиристорный регулятор на двух тиристорах, двух динисторах и двух конденсаторах.

Симисторный регулятор . Эта схема имеет минимальное количество деталей, так как симистор, это в принципе два тиристора в одном корпусе и он один работает на две полуволны, отрицательную и положительную, в то время как тиристор только на одну полуволну, и мы вынуждены были включать их встречно-параллельно, как и видно из предыдущих схем. Динистор DB3, также двунаправленный, в отличие от КН102.

Все схемы рабочие, выбрать можно ту, детали которой для вас доступнее. В свое время, очень давно, я выбрал схему 1, она по описанию регулирует напряжение от 40 В до 220В. Когда собрал, попробовал расширить пределы регулировки. Удалось добиться регулировки от 2 В до 215 В при напряжении сети 220 В. Изменены всего несколько номиналов резисторов и емкость одного конденсатора. Для удобства добавлен выключатель, предохранитель и вольтметр. Получилась вот такая схема, своего рода маленький ЛАТР (лабораторный автотрансформатор).

Недостатком является то, что при включении напряжение скачет до максимума, а затем устанавливается в соответствии с выставленным переменным резистором значением. Но это не слишком мешает если вы регулируете нагреватель, паяльник или лампу. Большим достоинством является плавная регулировка напряжения на нагрузке от 2-3 вольт до максимального значения, которое, как уже говорилось, всего на несколько вольт ниже напряжения сети. Если планируете регулировать напряжение на нагрузке с большими токами (5-7) А, тиристоры нужно установить на радиаторы. Их максимальный ток 10 А, но на пределе использовать не желательно.

Конструктивно тиристорный регулятор выполнен в алюминиевом корпусе, без печатной платы, навесным монтажом, на куске гетинакса.

Расположение основных деталей:

Минимальное напряжение на нагрузке несколько вольт, около 0 В.

Максимальное напряжение на нагрузке, на несколько вольт ниже напряжения сети.

Достоинство этой схемы – простота и надежность. Собрана в свое время из подручных деталей. Отработала без отказов много лет. В основном подключал нагрузки до 300 Вт, хотя иногда и больше.

Материал статьи продублирован на видео:

Регулятор мощности своими руками | Каталог самоделок

Современная сеть электропитания устроена так, что в ней часто происходят скачки напряжения. Изменения тока допустимо, но оно не должно превышать 10% от принятых 220 вольт. Скачки плохо сказываются на работоспособности различных электроприборов, и очень часто они начинают выходить их строя. Чтобы этого не случилось, мы стали использовать стабильные регуляторы мощности для выравнивания поступающего тока. При наличии определенной фантазии и навыков можно сделать различные виды стабилизационных приборов, и самым эффективным остается стабилизатор симисторный.

На рынке такие приборы или стоят дорого, или зачастую они некачественные. Понятно, что мало кому захочется переплатить и получить неэффективный прибор. Вот в этом случае можно своими руками собрать его с нуля. Так возникла идея создания регулятора мощности на базе диммера. Диммер, слава Богу, у меня имелся, однако он был немного неработоспособным.

Починка симисторного регулятора – Dimmer-а

На данном изображении дана заводская электрическая схема диммера от фирмы Leviton, которая работает от сети с напряжением 120 Вольт. Если осмотр неработающих диммеров показал, что сгорел только симистор, то можно заняться процедурой его замены. Но здесь вас могут подстерегать неожиданности. Дело в том, что встречаются такие диммеры, в которых установлены какие-то странные симисторы с различными номерами. Вполне возможно, что не удастся найти информацию на них даже на даташите. Помимо этого, у таких симисторов, контактная площадка изолирована от электродов симистора (триака). Хотя, как видно, контактная площадка сделана из меди и даже не покрыта пластиком, как у корпусов транзисторов. Такие симисторы весьма удобны в ремонте.

Также обратите внимание на способ спайки симисторов к радиатору, он выполнен с помощью заклёпок, они пустотелые. При применении изолирующих прокладок, использовать такой способ крепления не рекомендуется. Да такое крепление не очень – то и надежное. В общем, ремонт такого симистра займет много времени и вы потратите нервы именно по причине установки данного типа триаков, диммер просто не рассчитан на такие размеры симистора (Triac-а) .

Заклепки пустотелые следует удалить при помощи сверла, который заточен под определенным углом , а конкретнее под углом 90°, можно также для этой работы использовать кусачки–бокорезки.

При неаккуратной работе есть вероятность повреждения радиатора , чтобы этого избежать, правильнее делать это только с той стороны , где расположен триак.

Радиаторы, выполненные из очень мягкого алюминия, при заклёпке немного могут быть деформированы. Поэтому, необходимо ошкурить контактные поверхности с помощью наждачной бумаги.

Если вы используете триак, который не имеет гальванической развязки, которая разделяет электроды и контактную площадку, то надо применить эффективный метод изоляции.

На изображении показано , как это делается. Чтобы случайно не продавить стенки радиатора, в том месте , где идет крепление симистора, необходимо сточить у винта большую часть шляпки, для того, чтобы избежать ее зацепку за поручень потенциометра или стабилизатора мощности, а затем под головку винта надо подложить шайбу.

Так должен выглядеть симистор, после изоляции от радиатора. Для наилучшего теплоотвода, необходимо приобрести специальную пасту термопроводящую КПТ-8.

На рисунке изображено то, что находиться под кожухом радиатора

Теперь все должно работать

Схема заводского регулятора мощности

На основе схемы заводского регулятора мощности можно собрать макет регулятора для напряжения вашей сети.

Здесь дана схема регулятора, который адаптирован к работе в сети со статичным напряжением в 220 Вольт. Эта схема отличается от оригинальной только несколькими деталями, а именно, при ремонте была в несколько раза увеличена мощность резистора R1, в 2 уменьшены номиналы R4 и R5, а динистор 60-ти. в вольтовый заменили на два , которые включёны последовательно, 30-ти Вольтовыми динисторами VD1, VD2. Как видно, своими руками можно не только отремонтировать неисправные диммера, но и легко подстроить под свои потребности .

Это исправный макет регулятора мощности. Теперь вы точно знаете, какая схема у вас получится при правильном ремонте. Данная схема не требует подбора дополнительных деталей и сразу готова к работе.. Возможно, надо будет отрегулировать положения движка подстрочного резистора R4. Для этих целей движки потенциометров R4 и R5 устанавливаются в крайнее верхнее положение, а потом меняют положение движка R4, после чего лампа загорится с самой малой яркостью, а потом следует слегка подвинуть движок в противоположном направлении. На этом процесс настройки закончен! Но стоит отметить, что данный регулятор мощности работают только с нагревательными приборами и лампами накаливания, а с двигателями или мощными аппаратами результаты могут быть не непредсказуемы. Для начинающих мастеров- любителей с малым опытом такие работы самое то.

Etxt.

Тиристорный регулятор напряжения 220в своими руками. На базе тиристора

Назначение и принцип работы

Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

На основе симистора

Структурно прибор можно разделить на два блока:

Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

На базе тиристора

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

На симисторе

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Конденсаторный светорегулятор

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На микросхеме

Температура жала паяльника зависит от многих факторов.

Входного напряжения сети, которое не всегда стабильно;
Рассеивания тепла в массивных проводах или контактах, на которых производится пайка;
Температуры окружающего воздуха.

Для качественной работы требуется поддерживать тепловую мощность паяльника на определенном уровне. В продаже есть большой выбор электроприборов с регулятором температуры, однако стоимость таких устройств достаточно высокая.

Еще более продвинутыми являются паяльные станции. В таких комплексах расположен мощный блок питания, при помощи которого можно контролировать температуру и мощность в широких пределах.

Цена соответствует функциональности.
А что делать, если паяльник уже имеется, и покупать новый с регулятором не хочется? Ответ простой – если вы умеете пользоваться паяльником, сможете изготовить и дополнение к нему.

Регулятор для паяльника своими руками

Эта тема давно освоена радиолюбителями, которые как никто другой заинтересованы в качественном инструменте для паяния. Предлагаем вам несколько популярных решений с электросхемами и порядком сборки.

Двухступенчатый регулятор мощности

Такая схема работает на устройствах с питанием от сети переменного напряжения 220 вольт. В разрыв цепи одного из питающих проводников, параллельно друг другу подключается диод и выключатель. Когда контакты выключателя замкнуты – паяльник запитан в стандартном режиме.

При размыкании – ток проходит через диод. Ели вы знакомы с принципом протекания переменного тока – работа устройства будет понятно. Диод, пропуская ток лишь в одном направлении – отсекает каждый второй полупериод, понижая напряжение вдвое. Соответственно, в два раза снижается мощность паяльника.

В основном, такой режим питания используется при длительных паузах во время работы. Паяльник находится в дежурном режиме, и наконечник не сильно охлаждается. Для приведения температуры к 100% значению, включаем тумблер – и через несколько секунд можно продолжать пайку. При снижении нагрева меньше окисляется медное жало, продлевая срок службы прибора.

ВАЖНО! Проверка выполняется под нагрузкой, то есть с подключенным паяльником.

При вращении резистора R2 напряжение на входе в паяльник должно плавно изменяться. Схема помещается в корпусе накладной розетки, что делает конструкцию очень удобной.

ВАЖНО! Необходимо надежно изолировать компоненты термоусадочной трубкой, для предотвращения замыкания в корпусе – розетке.

Дно розетки закрывается подходящей крышкой. Идеальный вариант – не просто накладная, а герметичная уличная розетка. В данном случае выбран первый вариант.
Получается своеобразный удлинитель с регулятором мощности. Пользоваться им очень удобно, на паяльнике нет никаких лишних приспособлений, и ручка регулятора всегда под рукой.

Пролог

Я уже описывал конструкцию Некоторые радиолюбители приспособили этот регулятор напряжения для управления яркостью осветительных ламп. При правильном подборе элементов, регулятор позволяет управлять мощностью ламп накаливания и даже оборотами асинхронных двигателей, но всё же не так хорошо, как бы этого хотелось.

В связи с ремонтом подобных регуляторов, я испытал одну из схем, которая оказалось более помехоустойчивой и простой в настройке, чем описанная ранее.

Но, расскажу обо всём по порядку.

Так вот, пришлось мне ремонтировать электропроводку вдали от родного дома. А именно, нужно было поменять выключатели с регуляторами мощности, или, как их там называют, диммеры (Dimmer).

В магазине новые выключатели с индикацией и регулировкой мощности стоили слишком дорого (45$ до налога). Так что, было решено временно заменить их более дешёвыми и менее функциональными выключателями, а неисправные диммеры отремонтировать. Ну, а так как на месте не было ни радиодеталей, ни необходимого инструмента, пришлось привести их домой. Вот в связи с этими мытарствами и родилась статья.

Приехав домой, я первым делом купил на местном радиорынке симисторы подходящей мощности BT139-800 всего по 0,65$ за штуку и вычертил электрическую схему диммера.

Ремонт симисторного регулятора – Dimmer-а

На чертеже изображена оригинальная электрическая схема промышленного диммера фирмы Leviton, предназначенного для работы в сети, напряжением 120 Вольт.

Проверка неисправных диммеров показала, что кроме самого симистора в них ничего не пострадало. Некоторые симисторы были пробиты, а некоторые оборваны. Один из диммером вышел из строя прямо у меня на глазах, когда внутри одной из ламп накаливания, вкрученной в люстру, произошло короткое замыкание.

И я бы не стал описывать процедуру замены симистора в этом регуляторе, если бы не «подводные камни», встретившиеся на этом пути.

Дело в том, что в ремонтируемых мною диммерах были установлены какие-то диковинные симисторы с надписью «68169». Мне не удалось найти на них даже даташита.

Кроме всего, у этих симисторов, размещённых в корпусе TO-220, контактная площадка оказалась изолированной от электродов симистора (триака). Хотя, как видите, контактная площадка у этих симисторов выполнена из меди и вовсе не покрыта пластиком, как это бывает у корпусов транзисторов. Доселе, я даже не знал, что существуют симисторы в таком удобном исполнении. Могу только предположить, что компания, выпускающая диммеры, получает данные компоненты по индивидуальному заказу, дабы усложнить ремонт своих неоправданно дорогих изделий.

Ещё одним «подарком» оказался метод крепления симисторов к радиатору с помощью пустотелых заклёпок. При использовании изолирующих прокладок, такой способ крепления применять нежелательно. Да и в плане ремонтопригодности он никуда не годится.

В общем, ремонт занял немало времени именно из-за проблем с установкой такого типа триаков, на которые диммер рассчитан не был.

Замена симистора (Triac-а) в диммере

Пустотелые заклёпки можно удалить с помощью сверла, заточенного под углом 90°, или с помощью кусачек-бокорезов. Но, чтобы не повредить радиатор, делать это нужно непременно со стороны расположения триака.

Радиаторы, изготовленные из очень мягкого алюминия, при клёпке были немного деформированы. Поэтому, пришлось ошкурить контактные поверхности наждачной бумагой.

Винт М2,5х8.
Шайба пружинная (гровер) М2,5.
Шайба М2,5 – стеклотекстолит.
Корпус симистора.
Прокладка – фторопласт 0,1мм.
Гайка М2,5.
Шайба М2,5.
Трубка (кембрик) Ø2,5х1,5мм.
Шайба М2,5.
Радиатор.

Так как я использовал триак, не имеющий гальванической развязки между электродами и контактной площадкой, то применил старый проверенный способ изоляции. На чертеже видно, как он реализуется.

А это те же детали гальванической развязки триака в натуральном виде.

Для предотвращения продавливания стенки радиатора в месте крепления симистора, под головку винта была подложена шайба. А у самого винта была сточена большая часть шляпки, чтобы последняя не цеплялась за ручку потенциометра, регулятора мощности.

Вот так выглядит симистор, изолированный от радиатора. Для улучшения теплоотвода, использовалась термопроводящая паста КПТ-8.

Что находится под кожухом диммера.

Снова в строю.

Схема регулятора мощности для управления освещением

На основе схемы фабричного регулятора мощности я собрал макет регулятора для напряжения нашей сети.


C1-C4 = 47n	R4 = 100k	VD1-VD3 = DB3
R1 = 30k	R5 = 100k	VS1 = BT139-800
R2 = 68k	R6 = 1k
R3 = 390k	L1 = 30µH

На чертеже изображена схема регулятора, адаптированная для работы в сети, напряжением 220 Вольт.

Собственно, эта схема отличается от оригинальной только параметрами нескольких деталей. В частности, в три раза был увеличен номинал резистора R1, примерно вдвое уменьшены номиналы R4 и R5, а 60-ти Вольтовый динистор был заменён двумя, включёнными последовательно, 30-ти Вольтовыми динисторами VD1, VD2.

Таким образом, если где-нибудь на диком Западе разжиться неисправными диммерами, то можно не только их отремонтировать, но и легко переделать под свои нужды.

Это работающий макет регулятора мощности. Не знаю, понадобится ли он мне в будущем, так как я уже давно перешёл на люминесцентные лампы. Но, если вдруг понадобится, то я буду точно знать, какую схему следует собрать.

Эта схема не требует подбора деталей и работает сразу. Единственная регулировка, которая может потребоваться, осуществляется изменением положения движка подстроечного резистора R4.

Сначала нужно установить движки потенциометров R4 и R5 в крайне-верхнее (по схеме) положение. Затем изменить положение движка R4 так, чтобы лампа загорелась с минимально-возможной яркостью, а потом чуть сдвинуть движок в обратном направлении. На этом настройку можно считать законченной.

Авто самоделки Самоделки для дачи Рыбаку, охотнику, туристу Стройка, ремонт Самоделки из ненужных вещей Радиолюбителю Коммуникации для дома Самодельная мебель Самодельный свет Домашний мастер Самоделки для бизнеса Самоделки к праздникам Самоделки для женщин Оригами Оригами Модели из бумаги Самоделки для детей Компьютерные самоделки Самоделки для животных Домашний лекарь Еда и рецепты Опыты и эксперименты Полезные советы

Данную конструкцию я использую для самодельной электроплитки на которой готовим кашу для собак, а недавно применил к паяльнику.

Для изготовления данного регулятора нам понадобится:

Пару резисторов на 1 кОм можно даже 0,25w, один переменный резистор на 1 мОм, два конденсатора 0,01 мкФ и
47 нФ, один динистор который я взял с эконом лампочки, полярности динистор не имеет так-что припаивать его можно как угодно, также нам понадобится симистор с небольшим радиатором, симистор я использовал серии ТС в металлическом корпусе на 10 ампер, но можно использовать КУ208Г, еще нам понадобятся винтовые клемники.

Да, кстати немного о переменном резисторе если поставить на 500 кОм то будет регулировать довольно плавно, но только с 220 до 120 вольт, а если на 1 мОм то регулировать будет жестко с промежутком 5-10 вольт, но зато диапазон увеличится с 220 до 60 вольт.
Итак начнем сборку нашего регулятора мощности, для этого нам нужно сначала сделать печатную плату.

После того как печатная плата готова начинаем набор радиокомпонентов на печатную плату. Первым делом припаиваем винтовые клемники.

И в самую последнюю очередь устанавливаем радиатор и симистор.

Вот и все наш регулятор напряжения готов, помоем плату спиртом и проверяем.

Более подробный обзор симисторного регулятора в видео ролике. Удачной сборки.

В последнее время в нашем быту все чаще применяются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких приборов управляют яркостью свечения ламп, температурой электронагревательных приборов, частотой вращения электродвигателей.

Подавляющее большинство регуляторов напряжения, собранных на тиристорах, обладают существенными недостатками, ограничивающими их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением — электролампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать совместно с нагрузкой индуктивного характера — электродвигателем, трансформатором.

Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор.

Принципиальная схема

Транзисторный регулятор напряжения (рис. 9.6) содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает на нагрузку как с активным, так и индуктивным сопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркости свечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльника или электроплитки, скорости вращения электродвигателя вентилятора или дрели, напряжения на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения — от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в регулирующей цепи одного транзистора — не более 100 Вт.

Регулирующий элемент прибора — транзистор VT1. Диодный мост VD1. VD4 выпрямляет сетевое напряжение так, что к коллектору VT1 всегда приложено положительное напряжение. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5. 8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6 и сглаживается конденсатором С1.

Рис. Принципиальная схема мощного регулятора сетевого напряжения 220В.

Переменный резистор R1 служит для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базы транзистора. Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базу напряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется к сети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки.

Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером S1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1.

При этом выпрямитель, состоящий из диодного моста VD6, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его. Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 — эмиттер-коллектор VT1, VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 — коллектор-эмиттер VT1, VD4.

Значение тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая движок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот.

При крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора транзистор окажется полностью открыт и «доза9raquo; электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым и ток через нагрузку не потечет.

Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тирис-торным устройствам.

Конструкция и детали

Теперь перейдем к конструкции прибора. Диодные мостики, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на монтажной плате размером 55×35 мм, выполненной из фольгированного ге-тинакса или текстолита толщиной 1. 2 мм (рис. 9.7).

В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор — КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В), КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные мосты: VD1. VD4 — КЦ410В или КЦ412В, VD6 — КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 — серии Д7, Д226 или Д237.

Переменный резистор — типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный — ВС, MJIT, ОМЛТ, С2-23. Оксидный конденсатор — К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор — ТВЗ-1-6 от ламповых телевизоров, ТС-25, ТС-27 — от телевизора «Юность9raquo; или любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5. 8 В.

Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер — ТЗ-С или любой другой сетевой. ХР1 — стандартная сетевая вилка, XS1 — розетка.

Все элементы регулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами 150x100x80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка для подключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной из боковых стенок корпуса.

С той же стороны сделано отверстие для сетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатор и монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3. 5 мм.

Рис. Печаная плата мощного регулятора сетевого напряжения 220В.

Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразу после включения в сеть.

Теперь несколько рекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство. Изменения в основном касаются увеличения выходной мощности регулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 — 200 Вт, а для КТ847 — 250 Вт.

Если необходимо еще больше увеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующего элемента можно применить несколько параллельно включенных транзисторов, соединив их соответствующие выводы.

Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов. Кроме того, диодный мост VD1. VD4 потребуется заменить на четыре более мощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 600 В и величину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой.

Для этой цели подойдут приборы серий Д231. Д234, Д242, Д243, Д245. Д248. Необходимо будет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до I А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.

Починка симисторного регулятора – Dimmer-а

Также обратите внимание на способ спайки симисторов к радиатору, он выполнен с помощью заклёпок, они пустотелые. При применении изолирующих прокладок, использовать такой способ крепления не рекомендуется. Да такое крепление не очень — то и надежное. В общем, ремонт такого симистра займет много времени и вы потратите нервы именно по причине установки данного типа триаков, диммер просто не рассчитан на такие размеры симистора (Triac-а) .

Заклепки пустотелые следует удалить при помощи сверла, который заточен под определенным углом. а конкретнее под углом 90°, можно также для этой работы использовать кусачки–бокорезки.

При неаккуратной работе есть вероятность повреждения радиатора. чтобы этого избежать, правильнее делать это только с той стороны. где расположен триак.

На изображении показано. как это делается. Чтобы случайно не продавить стенки радиатора, в том месте. где идет крепление симистора, необходимо сточить у винта большую часть шляпки, для того, чтобы избежать ее зацепку за поручень потенциометра или стабилизатора мощности, а затем под головку винта надо подложить шайбу.

На рисунке изображено то, что находиться под кожухом радиатора

Теперь все должно работать

Схема заводского регулятора мощности

На основе схемы заводского регулятора мощности можно собрать макет регулятора для напряжения вашей сети.

Здесь дана схема регулятора, который адаптирован к работе в сети со статичным напряжением в 220 Вольт. Эта схема отличается от оригинальной только несколькими деталями, а именно, при ремонте была в несколько раза увеличена мощность резистора R1, в 2 уменьшены номиналы R4 и R5, а динистор 60-ти. в вольтовый заменили на два. которые включёны последовательно, 30-ти Вольтовыми динисторами VD1, VD2. Как видно, своими руками можно не только отремонтировать неисправные диммера, но и легко подстроить под свои потребности.

Это исправный макет регулятора мощности. Теперь вы точно знаете, какая схема у вас получится при правильном ремонте. Данная схема не требует подбора дополнительных деталей и сразу готова к работе. Возможно, надо будет отрегулировать положения движка подстрочного резистора R4. Для этих целей движки потенциометров R4 и R5 устанавливаются в крайнее верхнее положение, а потом меняют положение движка R4, после чего лампа загорится с самой малой яркостью, а потом следует слегка подвинуть движок в противоположном направлении. На этом процесс настройки закончен! Но стоит отметить, что данный регулятор мощности работают только с нагревательными приборами и лампами накаливания, а с двигателями или мощными аппаратами результаты могут быть не непредсказуемы. Для начинающих мастеров- любителей с малым опытом такие работы самое то.

РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Всем привет! В прошлой статье я расказывал, как сделать регулятор напряжения для постоянного тока. Сегодня мы сделаем регулятор напряжения для переменного тока 220в. Конструкция довольно-таки проста для повторения даже начинающими. Но при этом регулятор может брать на себя нагрузку даже в 1 киловатт! Для изготовления данного регулятора нам понадобится несколько компонентов:

1. Резистор 4.7кОм млт-0.5 (пойдет даже 0.25 ватт).
2. Перменный резистор 500кОм-1мОм, с 500ком будет регулировать довольно плавно, но только в диапазоне 220в-120в. С 1 мОм — будет регулировать более жестко, тоесть будет регулировать промежутком в 5-10вольт, но зато диапазон возрастет, возможно регулировать от 220 до 60 вольт! Резистор желательно ставить со встроеным выключателем (хотя можно обойтись и без него, просто поставив перемычку).
3. Динистор DB3. Взять такой можно из ЛСД экономичных ламп. (Можно заменить на отечественный Kh202).
4. Диод FR104 или 1N4007, такие диоды встречаются практически в любой импортной радиотехнике.
5. Экономичные по току светодиоды.
6. Симистор BT136-600B или BT138-600.
7. Винтовые клемники. (обйтись можно и без них, просто припаяв провода к плате).
8. Небольшой радиатор (до 0,5кВт он не нужен).
9. Пленочный конденсатор на 400вольт, от 0.1 микрофарадп, до 0.47 микрофарад.

Схема регулятора переменного напряжения:

Приступим к сборке устройства. Для начало вытравим и пролудим плату. Печатная плата — её рисунок в LAY, находится в архиве. Более компактный вариант, представленный товарищем sergei — тут.

Затем паяем конденастор. На фото конднесатор со стороны лужения, т.к у моего экземпляра конденсатора были слишком коротки ножки.

Паяем динистор. У динистора полярности нет, так-что вставляем его как вам угодно. Припаиваем диод, резистор, светодиод, перемычку и винтовой клемник. Выглядит оно примерно так:

И в конце концов последний этап — это ставим на симистор радиатор.

А вот фото готового устройства уже в корпусе.

Регулятор какой-нибуть дополнительно настройки не требует. Видео работы данного устройства:

Хочу заметить, что ставить его можно не только в сеть 220В на обычные приборы и электроинструменты. но и на любой другой источник переменного тока с напряжением от 20 до 500В (ограничивается предельными параметрами радиоэлементов схемы). С вами был Boil-:D

Полупроводниковый прибор, имеющий 5 p-n переходов и способный пропускать ток в прямом и обратном направлениях, называется симистором. Из-за неспособности работы на высоких частотах переменного тока, высокой чувствительности к электромагнитным помехам и значительного тепловыделения при коммутации больших нагрузок, в настоящее время широкого применения в мощных промышленных установках они не имеют.

Там их с успехом заменяют схемы на тиристорах и IGBT-транзисторах. Но компактные размеры прибора и его долговечность в сочетании с невысокой стоимостью и простотой схемы управления позволили найти им применение в сферах, где указанные выше недостатки не имеют существенного значения.

Сегодня схемы на симисторах можно найти во многих бытовых приборах от фена до пылесоса, ручном электроинструменте и электронагревательных устройствах – там, где требуется плавная регулировка мощности.

Принцип работы

Регулятор мощности на симисторе работает подобно электронному ключу, периодически открываясь и закрываясь, с частотой, заданной схемой управления. При отпирании симистор пропускает часть полуволны сетевого напряжения, а значит потребитель получает только часть номинальной мощности.

Делаем своими руками

На сегодняшний день ассортимент симисторных регуляторов в продаже не слишком велик. И, хотя цены на такие устройства невелики, зачастую они не отвечают требованиям потребителя. По этой причине рассмотрим несколько основных схем регуляторов, их назначение и используемую элементную базу.

Схема прибора

Простейший вариант схемы, рассчитанный для работы на любую нагрузку. Используются традиционные электронные компоненты, принцип управления фазово-импульсный.

симистор VD4, 10 А, 400 В;
динистор VD3, порог открывания 32 В;
потенциометр R2.

Ток, протекающий через потенциометр R2 и сопротивление R3, каждой полуволной заряжает конденсатор С1. Когда на обкладках конденсатора напряжение достигнет 32 В, произойдёт открытие динистора VD3 и С1 начнёт разряжаться через R4 и VD3 на управляющий вывод симистора VD4, который откроется для прохождения тока на нагрузку.

Длительность открытия регулируется подбором порогового напряжения VD3 (величина постоянная) и сопротивлением R2. Мощность в нагрузке прямо пропорциональна величине сопротивления потенциометра R2.

Дополнительная цепь из диодов VD1 и VD2 и сопротивления R1 является необязательной и служит для обеспечения плавности и точности регулировки выходной мощности. Ограничение тока, протекающего через VD3, выполняет резистор R4. Этим достигается необходимая для открытия VD4 длительность импульса. Предохранитель Пр.1 защищает схему от токов короткого замыкания.

Отличительной особенностью схемы является то, что динистор открывается на одинаковый угол в каждой полуволне сетевого напряжения. Вследствие этого не происходит выпрямление тока, и становится возможным подключение индуктивной нагрузки, например, трансформатора.

Подбирать симисторы следует по величине нагрузке, исходя из расчёта 1 А = 200 Вт.

Динистор DB3;
Симистор ТС106-10-4, ВТ136-600 или другие, требуемого номинала по току 4-12А.
Диоды VD1, VD2 типа 1N4007;
Сопротивления R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение от 250 В).

Отметим, что схема является наиболее распространённой, с небольшими вариациями. Например, динистор может быть заменён на диодный мост или может быть установлена помехоподавляющая RC цепочка параллельно симистору.

Более современной является схема с управлением симистора от микроконтроллера – PIC, AVR или другие. Такая схема обеспечивает более точную регулировку напряжения и тока в цепи нагрузки, но является и более сложной в реализации.

Схема симисторного регулятора мощности

Сборку регулятора мощности необходимо производить в следующей последовательности:

Определить параметры прибора, на который будет работать разрабатываемое устройство. К параметрам относятся: количество фаз (1 или 3), необходимость точной регулировки выходной мощности, входное напряжение в вольтах и номинальный ток в амперах.
Выбрать тип устройства (аналоговый или цифровой), произвести подбор элементов по мощности нагрузки. Можно проверить своё решение в одной из программ для моделирования электрических цепей – Electronics Workbench, CircuitMaker или их онлайн аналогах EasyEDA, CircuitSims или любой другой на ваш выбор.
Рассчитать тепловыделение по следующей формуле: падение напряжения на симисторе (около 2 В) умножить на номинальный ток в амперах. Точные значения падения напряжения в открытом состоянии и номинальный пропускаемый ток указаны в характеристиках симистора. Получаем рассеиваемую мощность в ваттах. Подобрать по рассчитанной мощности радиатор.
Закупить необходимые электронные компоненты . радиатор и печатную плату.
Произвести разводку контактных дорожек на плате и подготовить площадки для установки элементов. Предусмотреть крепление на плате для симистора и радиатора.
Установить элементы на плату при помощи пайки. Если нет возможности подготовить печатную плату, то можно использовать для соединения компонентов навесной монтаж, используя короткие провода. При сборке особое внимание уделить полярности подключения диодов и симистора. Если на них нет маркировки выводов, то прозвонить их при помощи цифрового мультиметра или «аркашки».
Проверить собранную схему мультиметром в режиме сопротивления. Полученное изделие должно соответствовать изначальному проекту.
Надёжно закрепить симистор на радиатор. Между симистором и радиатором не забыть проложить изолирующую теплопередающую прокладку. Скрепляющий винт надёжно заизолировать.
Поместить собранную схему в пластиковый корпус.
Вспомнить о том, что на выводах элементов присутствует опасное напряжение.
Выкрутить потенциометр на минимум и произвести пробное включение. Измерить напряжение мультиметром на выходе регулятора. Плавно поворачивая ручку потенциометра следить за изменением напряжения на выходе.
Если результат устраивает, то можно подключать нагрузку к выходу регулятора. В противном случае необходимо произвести регулировки мощности.

Симисторный радиатор мощности

Регулировка мощности

За регулировку мощности отвечает потенциометр, через который заряжается конденсатор и разрядная цепь конденсатора. При неудовлетворительных параметрах выходной мощности следует подбирать номинал сопротивления в разрядной цепи и, при малом диапазоне регулировки мощности, номинал потенциометра.

продлить срок службы лампы, регулировать освещение или температуру паяльника поможет простой и недорогой регулятор на симисторах.
выбирайте тип схемы и параметры компонентов по планируемой нагрузке.
тщательно проработайте схемные решения.
будьте внимательны при сборке схемы . соблюдайте полярность полупроводниковых компонентов.
не забывайте, что электрический ток есть во всех элементах схемы и он смертельно опасен для человека.

Проверка конденсатора мультиметром

Как выбрать светодиодные лампы для дома

Выбор фотореле для уличного освещения

Цепи диммера

Авторские права Томи Энгдал 1997-2000

Индекс

Заявление об ограничении ответственности

Я от всего отказываюсь. Содержание статей ниже может быть полностью неточным, неуместным или ошибочным. Нет никаких гарантий относительно пригодности указанных схем и информации для каких-либо целей, кроме как в качестве пособия для самообучения.

Диммирование света основано на регулировке напряжения, которое попадает на лампу. Регулировка яркости возможна на протяжении многих десятилетий. силовые резисторы и регулируемые трансформаторы.Эти методы были используется в кинотеатрах, на сценах и других общественных местах. Проблема эти методы управления светом заключались в том, что они большие, дорогие, имеют низкую эффективность, и ими трудно управлять из удаленного места.

Силовая электроника быстро развивалась с 1960 года. В период с 1960 по 1970 год. поступили на рынок тиристоры и симисторы. Используя эти компоненты, было довольно легко сделать небольшие и недорогие диммеры, которые имеют хорошие эффективность. Электронное управление также позволило сделать их легко управляемый из удаленного места.Электронные диммеры этого типа стали доступны после 1970 года и в настоящее время используются во многих местах как дома, рестораны, конференц-залы и в сценическом освещении.

Твердотельные диммеры работают, изменяя «рабочий цикл» (время включения / выключения). полного переменного напряжения, подаваемого на регулируемые огни. Например, если напряжение подается только половину каждого цикла переменного тока, лампочка будет казаться намного менее яркой, чем когда она получить полное переменное напряжение, потому что для нагрева нити требуется меньше энергии.Твердотельные диммеры используют настройку регулятора яркости, чтобы определить, в какой момент каждого цикла напряжения включать и выключать свет.

Типичные регуляторы света построены с использованием тиристоров и точного времени. при срабатывании тиристора относительно нулевых переходов Электропитание переменного тока используется для определения уровня мощности. Когда тиристор срабатывает, он продолжает проводить до тех пор, пока ток не пройдет через него переходит в ноль (точно при следующем пересечении нуля, если нагрузка чисто резистивная, как лампочка).Изменяя фазу, на которой вы запускаете симистор, вы изменяете рабочий цикл и, следовательно, яркость света.

Вот пример нормальной мощности переменного тока, которую вы получаете от розетки. (картинка должна выглядеть как синусоида):

 ... ...
                 . . . .
                . . . .
              ------------------------------------ 0 В
                        . . ..
                         . . . .
                          ... ...

А вот что попадает в лампочку при срабатывании диммера симистор включен в середине фазы переменного тока:

 ... ...
                  | . | .
                  | . | .
              ------------------------------------ 0 В
                          | . | .
                          | .| .
                          ... ...

Как видите, варьируя точку включения, количество мощность, попадающая в лампочку, регулируется, и, следовательно, свет выход можно контролировать.

Преимущество тиристоров перед простыми переменными резисторами в том, что они (в идеале) рассеивают очень мало энергии, поскольку они либо полностью включены, либо полностью выключены. Обычно тиристор вызывает падение напряжения на 1-1,5 В при прохождении через ток нагрузки.

Что такое тиристоры и симисторы

Выпрямитель с кремниевым управлением — это один из типов тиристоров, используемых в мощность, которую нужно контролировать, является однонаправленной.Симистор — тиристер используется там, где необходимо регулировать мощность переменного тока.

Оба типа обычно выключены, но могут срабатывать при слабом токе. Импульс на вход, называемый вентилем. После срабатывания они остаются включенными. пока ток, протекающий через основные клеммы устройства уходит в ноль.

И тиристоры, и симисторы представляют собой 4-х слойные структуры PNPN. Обычно SCR описывается по аналогии с парой перекрестно соединенные транзисторы — один NPN, а другой PNP.

 + ------ +
    +> ------------ + ЗАГРУЗИТЬ + ---------------- +
                   + ------ + |
                                           |
                                          E \ |
                                      PNP | --- + -------  ----- + --- | NPN
                                               | \ E
                                                 |
                                                 |
    -> ------------------------------------------ +

Если мы подключим положительную клемму источника питания, скажем, лампочку, и затем к эмиттеру транзистора PNP и его возврату к эмиттеру транзистора NPN, ток не будет течь до тех пор, пока пробой номинальное напряжение транзистора не превышается из-за отсутствия базы ток ни к чему.

Однако, если мы подадим ток на базу транзистора NPN (IG (+)), он включится и подаст ток на базу транзистора PNP, который включится, обеспечивая больший ток для транзистор NPN. Вся конструкция теперь находится во включенном состоянии и останется таким, даже если вход в базу NPN будет удален пока напряжение питания не упадет до 0, а ток нагрузки не упадет до 0.

Тот же сценарий верен, если мы изменим блок питания и воспользуемся IG (-) вход для триггера.

Симистор работает в основном аналогичным образом, но полярность Затвор может быть либо +, либо — в течение любого полупериода источника переменного тока. Обычно триггерные сигналы, используемые для запуска симисторов: короткие импульсы.

Лампа накаливания физика

Типичная лампа накаливания потребляет энергию и использует ее для нагрева нити накала. пока он не начнет излучать свет. В процессе около 10% энергия преобразуется в видимый свет. При первом включении лампы сопротивление холодной нити накала может быть в 29 раз ниже его теплостойкости.Эта характеристика хорош с точки зрения быстрого разогрева, но это означает, что даже в 20 раз больше установившийся ток будет потребляться в течение первых нескольких миллисекунд операции. Производители ламп приводят типичное значение сопротивления лампы в холодном состоянии 1/17 от рабочее сопротивление, хотя пусковые токи обычно только в десять раз больше рабочего тока, когда такой Принимаются во внимание такие вещи, как сопротивление кабеля и источника питания. Полупроводники, проводка и предохранители диммера. должны проектироваться с учетом этого пускового тока.Характеристика пускового тока лампы накаливания (вольфрамовая нить) лампы чем-то похожи на перенапряжение характеристика типовых тиристоров, предназначенных для регулирования мощности, создания им неплохой матч. Типичный в десять раз устойчивый государственные рейтинги, которые применяются к обоим при холодном пуске, позволяют многим симисторам переключать лампы с номинальным током, близким к их собственным номинальным значениям установившегося режима.

Поскольку нить накала лампы имеет конечную массу, потребуется некоторое время. (в зависимости от размера лампы) для достижения рабочей температуры и дают полный световой поток.Эта задержка воспринимается как «отставание», и только как быстро можно уменьшить яркость освещения. В театральной применение эти проблемы уменьшаются с помощью предварительного нагрева (небольшой ток протекает через лампу, чтобы она оставалась теплой, когда она погашена).

Идеальная лампа будет производить 50% светового потока при 50% потребляемой мощности. К сожалению, лампы накаливания даже близко не стоят. Большинство требует в минимум 15% мощности, чтобы вообще включиться, а затем увеличить интенсивность с экспоненциальной скоростью.

Чтобы усложнить задачу, человеческий глаз воспринимает интенсивность света. как своего рода обратная логарифмическая кривая.Отношение значения контроля фазы (задержка включения симистора после пересечения нуля) и мощность, подаваемая на лампочка очень нелинейная. Чтобы обойти эти проблемы, большинство производители диммеров для театрального освещения используют запатентованные кривые интенсивности в их схемах управления, чтобы попытаться сделать выбранные интенсивность более точно соответствует воспринимаемой интенсивности.

Самая простая схема

Следующая схема основана на информации из раздела Часто задаваемые вопросы по ремонту: http: //www.repairfaq.org /

Это тип распространенного диммера, широко доступного на оборудовании. магазины и домашние центры. Схема является базовой моделью для света диммер на 120 В переменного тока. Эта базовая конструкция может работать с лампочками. в диапазоне мощности от 30 Вт до нескольких сотен Вт (в зависимости от конструкции).

 Черный o ----------------- + ------------ + ----------- +
                           | | |
                           | R1 \ |
                           | 220 К / <- + |
                           | \ | |
                           | | | |
                           | + - + |
                           | | |
                           | R2 / |
                       C1 _ | _ 47 К \ |
                  .047 мкФ --- / __ | __ Th2
                           | | _ \ / \ _ SC141B
                           | + --- |> | / | 200 В
                           | | | <| --- |
                           | C2 _ | _ D1 |
                           | .062 мкФ --- Diac |
                           | | |
     Красный o ----------------- + --- 1940 --- + ----------- +
                                 L1
                         40 T # 18, 2 слоя
                       Ферритовый сердечник 1/4 "x 1"

Назначение потенциометра P1 и конденсатора C2 в комбинации диак и симистора: просто чтобы задержать точку стрельбы диака от перехода через ноль.Чем больше сопротивление (P1 + R2), питающее конденсатор C2, тем больше времени требуется. чтобы напряжение на конденсаторе поднялось до точки, в которой диак D1 загорается включив симистор Th2. Конденсатор С1 и индуктор L1 сделать простой фильтр радиопомех. Без этого цепь будет генерировать довольно много помех, потому что срабатывание симистор в середине фазы переменного тока вызывает быстро нарастающие скачки тока. Симистор Th2 может выдерживать 6 А постоянного тока при правильном охлаждении, поэтому схема сможет обрабатывать около 300-500 Вт мощности при небольшом радиатор установлен на Th2.Если Th2 не охлаждается, максимальная мощность рейтинг, вероятно, составляет около 150 Вт.

Список компонентов:

 C1 47 нФ 250 В
C2 62 нФ 100 В
R1 линейный потенциометр 220 кОм (с хорошей изоляцией)
R2 47 кОм 1 / 2Вт
D1 Diac (например BR100-03
Th2 SC141B или аналогичный (200 В, 6 А, Igt / lj <50 / <200 мА, корпус TO220)
L1 Самодельная катушка на 40 витков провода №18 зашита
    на двух слоях на ферритовом сердечнике 1/4 "x1"

Хотя диммер предназначен только для ламп накаливания или нагрева, эти как правило, будет работать до некоторой степени с универсальными двигателями, а также с люминесцентными лампы до 30–50% яркости.Долгосрочная надежность неизвестна для эти неподдерживаемые приложения.

Минимальный контур

Я также видел очень похожую схему диммера, размещенную на sci.electronics.design группа новостей один день (отправленный Сэмом Голдвассером). Это тип обычных диммеров (например, замена стандартных настенные переключатели), широко доступные в хозяйственных магазинах и домашних центрах. В этой схеме используются немного другие значения компонентов, чем в предыдущей. и не имеет фильтрации радиопомех.Этот содержит минимальное количество компонентов для работы!

 Черный o -------------------------------- + -------- +
                                           | |
                                        | | |
                                     R1 \ | |
                                  185 К / <- + |
                                        \ v CW |
                                        | __ | __ Th2
                                        | _ \ / \ _ Q2008LT
                                        + --- |> | / |
                                        | | <| - '|
                                    C1 _ | _ Diac |
                                 .1 мкФ --- (часть |
                 S1 | Th2) |
    Черный o ------ / --------------------- + ----------- +

S1 является частью блока управления, в который входит R1. Reostat, R1, изменяет величину сопротивления в цепи триггера RC. Это позволяет регулировать угол открытия симистора почти во всем полная длина каждого полупериода формы волны переменного тока в линии электропередачи. Когда выстрелил в начале цикла, свет яркий; при срабатывании в конце цикла, свет приглушен.

Список компонентов:

 C1 100 нФ 100 В
R1 линейный потенциометр 185 кОм
Th2 Q2008LT (симистор 200V 8A со встроенным диаком в корпусе TO220)

Схема должна выдерживать нагрузку до 150 Вт без радиатор. Если для Th2 предусмотрен большой радиатор, схема должна теоретически сможет выдерживать нагрузки почти до 1 кВт, но я бы не пробуйте больше 800Вт.

Из-за каких-то неизбежных (по крайней мере, для этих дешевых диммеры) взаимодействие между нагрузкой и линией, есть некоторый гистерезис относительно самой тусклой настройки: необходимо будет увеличить контролировать немного дальше точки, где он полностью выключается, чтобы получить свет вернуться снова.

Краткое описание схемы работы схемы:
Задержка от перехода через нуль сети до срабатывания триака формируется с помощью цепь образована R1, C1 и диак. Регулируемое сопротивление резистора R1 регулирует скорость, с которой C1 заряжается от входящего питания. Выше сопротивление, дольше требуется C1 для зарядки до определенного напряжения. Когда напряжение на C1 достигает напряжения триггера (обычно около 30 В) диак, диак начинает проводить, что разряжает заряд от C1 через диак до симистора, вызывающий это вызвать.В результате напряжение на C1 падает. до нуля вольт (очень близко к нему), и симистор начинает проводить. Проведение симистора заставляет мощность течь через цепь к нагрузка (лампочка). Напряжение на симисторе практически равно нулю (на практике около 1 В или меньше), поэтому конденсатор не получает заряжается, пока симистор проводит. Симистор работает до тех пор, пока через него проходит достаточный ток, в этом случае до следующего перехода сетевого напряжения через ноль. В этот момент работа снова начинается с зарядки C1.

Следующая схема представляет собой схему регулятора освещенности HELVAR 1 кВт. издается в журнале Bebek Electronics. Схема представляет собой довольно типичную схему диммера на основе TRIAC без каких-либо необычных особенностей. Схема запуска немного улучшена по сравнению с указанной выше схемой 120 В переменного тока. Эта схема предназначена только для работы с неиндуктивными нагрузками, такими как стандартные. лампочки. Схема предназначена для затемнения лампочек в диапазоне 50-1000Вт.

 o ----- ЛАМПА -------- + ------------ + - + ------ + --- + ----- --- +
                           | | | | | |
                           | P1 \ | P2 \ | |
                           | 500 К / <- + 1M / <- + |
                           | LIN \ \ |
                           | | | |
230V | + --------- + |
AC IN | | |
                           | R1 / |
                     C1 _ | _ 2k2 \ | A2
                   150 нФ --- / R2 __ | __ Th2
                    400V | | 6k8 _ \ / \ _ TIC226D
                           | + - / \ / \ / --- + --- |> | G / | A1
                           | | | | <| ---- |
                           | C2 _ | _ C3 _ | _ D1 |
                           | 150 нФ --- 33 нФ --- ER900 / |
                           | 400V | | BR100-03 |
                           | | | |
         o ---- ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ --------- + --- 1940 --- + --------- + ------------ +
                                 L1
                               40.0,100 мкГн

Потенциометр P1 в этой цепи используется для управления настройкой диммера. Триммер P2 используется для установки диапазона затемнения (сколько света может быть затемненным максимально). Когда схема настроена, P2 должен быть отрегулирован так, чтобы P1 находился в максимальном значении сопротивления (свет наиболее тусклый) просто полностью погасла лампочка. Эта регулировка обеспечивает плавное затемнение цепи диммера. от нуля до максимального значения. Если P2 настроен на предустановку слишком сильно затемненного положение, схема не тускнеет красиво от настройки выключения света или операция, когда P1 находится в максимальном значении, непредсказуема.Если вы настроили P2 на слишком низкое значение, вы просто не сможете уменьшить яркость лампочка полностью выключена (в некоторых случаях это может быть намеренное настройки, например, в театральном освещении, где используется предварительный нагрев).

Список компонентов:

 C1 150 нФ 400 В конденсатор (предпочтительно конденсатор номиналом X)
C2 150 нФ 400 В
C3 33 нФ 400 В
D1 ER900 или BR100-03 diac
P1 линейный потенциометр 500 кОм
P2 1 Триммер Mohm
R1 2,2 кОм 1 / 2Вт
R2 6,8 кОм 1 / 2Вт
Симистор Th2 TIC226D (400 В, 8 А, Igt / lh <10 / <60 мА)
L1 Фильтрующая катушка 40-100 мкГн, 4.5 А или более допустимая нагрузка по току
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ 5А быстро

При создании схемы не забудьте поставить небольшой радиатор на симистор Th2, потому что без должного охлаждения он не выдерживает полный диммер мощностью 1 кВт (ток около 4,4А). Если вы этого не сделаете поставить радиатор, максимально доступная мощность из схемы около 300 Вт. Катушка L1 должна выдерживать постоянный ток. не менее 4,5 А и может иметь любое значение от 40 до 100 микрогенри. Для C1 я бы рекомендовал 150 нанофарад хорошего качества. конденсатор, предназначенный для работы от сети (возможно, конденсатор класса X), потому что конденсатор низкого качества не выдерживает такого рода места слишком долго.

Поскольку диммеры подключаются напрямую к электросети, необходимо убедиться, что что никакая часть цепи не может быть затронута во время ее работы. Этот Лучше всего установить схему диммера в небольшую пластиковую коробку. Не забудьте использовать потенциометр с пластиковым стержнем и установить его так, чтобы металлические части потенциометра не открываются для пользователя.

Не забудьте сделать печатную плату так, чтобы следов было достаточно допустимая нагрузка по току для максимальной нагрузки. Убедитесь, что вы иметь достаточное расстояние между дорожками печатной платы, чтобы выдерживать сетевое напряжение.Не забудьте установить предохранитель правильного размера для цепи. Щит предохранителя быть в действии (F), если вы хотите защитить TRIAC (не используйте типы FF или T). Убедитесь, что все компоненты могут выдерживать напряжения, с которыми они сталкиваются в цепи. Для работы 230 В используйте симистор не менее 400 В (лучше 600 В). Конденсатор, который подключается между сетевыми проводами цепи диммера должен быть конденсатор, который предназначен для такого рода приложений (они отмечены буквой X на дело).

Не забывайте использовать катушку такого типа, которая может выдерживать ток полной нагрузки без перегрев или насыщение.Используйте конденсаторы с достаточно высоким напряжением рейтинг. Убедитесь, что в TRIAC достаточно вентиляции, чтобы не перегреваться при полной нагрузке. По соображениям безопасности это очень хорошая идея. поставить защиту от перегрева в цепь регулятора освещенности, чтобы защитить цепь диммера от опасного перегрев из-за плохой вентиляции или небольшой перегрузки, потому что в таких случаях предохранитель не обеспечивает хорошей защиты.

Хотя свет можно полностью выключить с помощью симистора или тиристоры, эти компоненты обычно не считаются достаточно надежны, чтобы их можно было использовать в качестве выключателей света, удаляющих опасные напряжения в световой цепи при необходимости.В малых диммер обычно есть переключатель, который встроен в Потенциометр управления диммером. В больших системах затемнения переключение обычно осуществляется с помощью отдельного контактора или реле.

Симисторы и тиристоры чувствительны к сверхтокам. При затемнении обычных лампочек короткое замыкание вызвано тем, что вполне вероятны ожоги нити. По этой причине диммеры должны иметь собственный предохранитель, защищающий его от сбоев в такая ситуация.

Тиристоры имеют определенную способность выдерживать перегрузки по току и предохранитель нужно подбирать так, чтобы он сгорел раньше тиристора. в ситуации перегрузки по току.Обычно это означает, что тиристор / симистор должен иметь текущий рейтинг в 2..5 раз больше, чем рейтинг предохранителя, чтобы быть уверенным, что предохранитель перегорит до тиристора / симистора. в случае короткого замыкания. Тип предохранителя также должен быть достаточно быстрым, чтобы сгореть в данном случае перед тиристором / симистором. В некоторых случаях может потребоваться использовать специальные предохранители для эффективной защиты компонентов.

Тиристор должен иметь достаточно высокий номинальный импульсный ток также для Нормальная операция.Например, при нормальном затемнении лампочки лампочка с холодной нитью включается на 90 градусов после переход через ноль (означает при максимальном пике линейного напряжения), пиковый ток может быть в 20 раз больше номинального тока лампы.

Современный тиристорный (симисторный или SCR) диммер имеет одну довольно жесткую недостаток его производительности в том, что он тускнеет на включение тока к нагрузке на полпути через каждую сеть цикл. Отрезание ведущей гладкой части от сети цикл вырабатывает ток с очень коротким временем включения, который генерирует как сетевые искажения, так и электромагнитные помехи.Дроссели включены в диммеры, чтобы замедлить быстрое включение (время нарастания) прерванный ток. Чем дольше время нарастания меньше электромагнитных помех и искажений в сети.

Включение симистора в середине фазы вызывает быстрые изменения напряжения и тока. Типичный тиристор / симистор начинает полностью проводить примерно через 1 микросекунду после срабатывания, поэтому текущее изменение работает очень быстро, если никак не ограничивается. Эти быстрые напряжение и ток изменения вызывают высокочастотные помехи, идущие в сетевую проводку, если только есть подходящий фильтр радиочастотных помех (RFI), встроенный в схема.Углы на осциллограмме эффективно состоят из 50/60 Гц плюс различное количество других частот, которые кратны 50/60 Гц. В некоторых случаях помехи доходят до Частоты 1..10Mhz и даже выше. В проводка в вашем доме действует как антенна и, по сути, транслирует его в эфир. Дешевые диммеры плохого качества не имеют адекватной фильтрации и они легко вызывают множество радиопомех.

В схемах диммера обычно используются катушки, ограничивающие ограничить скорость нарастания тока до того значения, которое приведет к приемлемому EMI.Типичная фильтрация в диммеры вызывают время нарастания тока (ток возрастает с 10% до 90%) в диапазоне 30..50 микросекунд. Это дает приемлемые результаты в типичных применениях диммеров в домашних условиях. (обычно это ограничение выполняется с использованием катушки 40..100 мкГн).

Если диммеры используются в местах, где диммер представляет собой серьезную проблему для чувствительного звукового оборудования (театры, телестудии, рок-концерты и т. д.) было бы предпочтительнее более медленное время нарастания тока. Обычно текущий время нарастания световых диммеров, предназначенных для сценических применений, текущая скорость нарастания около 100..350 микросекунд. Если шум это большая проблема (телестудии и т. д.), даже более медленное время нарастания тока иногда спрашивают. Время нарастания тока до 1 миллисекунды может быть достигается с помощью специальных диммеров или подходящего дополнительного змеевика, установленного последовательно с диммером.

Сама катушка обычно не решить всю проблему из-за собственной емкости индуктора: они обычно резонируют ниже 200 кГц и выглядят как конденсаторы для возмущения выше резонансной частоты. Вот почему должны быть также конденсаторами для подавления помех на более высоких частотах.

Если ваша схема диммера вызывает помехи, вы можете попытаться отфильтровать помех за счет параллельного добавления небольшого конденсатора (обычно от 22 до 47 нФ) цепи диммера как можно ближе к электронике внутри схема по возможности. Не забывайте использовать конденсатор, который рассчитан на это. вид применения (используйте конденсаторы, помеченные знаком X). Имейте в виду, что конденсатор фильтра и его проводка образуют резонансный контур с определенными резонансная частота (обычно около 3.6 МГц с конденсатором 0,1 мкФ). Конденсатор плохо работает как фильтр с частотами выше резонансная частота контура.

Все диммеры с фазовым регулированием являются нелинейными нагрузками. Нелинейная нагрузка - это нагрузка, в которой ток не пропорционален напряжению. Нелинейная нагрузка на системы диммирования вызвана тем, что ток включается только на часть сетевого цикла с помощью системы регулировки яркости с фазовым регулированием. Эта нелинейная нагрузка создает гармонические искажения в фидере обслуживания.

Гармоники - это токи, которые возникают на частоте, кратной частоте напряжения линии электропередачи. В Европе, где частота сети составляет 50 Гц, Частота 2-й гармоники 100 Гц; третья гармоника - 150 Гц и так далее. В Северной Америке, где частота сети составляет 60 Гц, частота второй гармоники составляет 120 Гц; третья гармоника - 180 Гц и так далее.

Избыточные гармонические токи вызывают нагрев проводников и стальных сердечников трансформаторов и двигателей. Гармонические токи нечетного порядка (в частности, 3-я гармоника) складываются в нейтральный проводник трехфазных систем распределения электроэнергии.Гармонический ток 3-го порядка, присутствующий в нейтрали, представляет собой арифметическую сумму гармонического тока, присутствующего в трех фазных проводниках. (это также относится к 9-й, 15-й и т. д. гармоникам). Теоретически гармоники могут увеличить нейтральный ток в 3,0 раза по сравнению с током в фазном проводе. С типовой системой регулировки яркости с фазовым регулированием подключен к трехфазному питанию, гармоники обычно повышают нейтраль ток примерно в 1,37 раза больше фазного тока. Если провода не подходят для этого, может возникнуть перегрев нейтрального проводника. или необъяснимые падения напряжения могут произойти в больших системах затемнения.

Иногда нагрев распределительного трансформатора может быть проблемой, потому что трансформаторы рассчитаны на неискаженные токи нагрузки 50 или 60 Гц. Когда токи нагрузки нелинейны и имеют значительную гармоническую составляющую, они вызывают значительно больший нагрев, чем тот же неискаженный ток. В сильно затемненной системе вы не сможете ультилировать больше, чем около 70% номинальной мощности трансформатора из-за гармоник индуцированный нагрев. Кроме того, трансформаторы используются для питания систем диммирования. подвергаются нагрузкам из-за пусковых токов холода лампы (может быть до 25 раз больше нормального тока).Пусковые токи и гармоники может резко сократить срок службы служебного трансформатора.

Устранение влияния гармонических токов в большом диммере системы обычно требуют увеличения сечения нейтральных проводов и снижения номинальных характеристик служебный трансформатор.

В обычном случае с диммером малой мощности вам не нужно много о гармониках и нагрузках трансформатора, потому что легкая нагрузка в несколько сотен ватт - это всего лишь малая доля от полной нагрузки трансформатора.

У каждого хорошего диммера внутри есть дроссель фильтра. Эти дроссели помогают отфильтровывать электрические шумы, которые часто вызывают гудение. подбираться в звукосниматели и звукосниматели музыкальных инструментов. Чем медленнее нарастание тока, тем меньше шума улавливает звуковая система.

Дроссели также помогают устранить "пение лампы", которое может вызвать слышимый шум от осветительных приборов. Лампы с номинальной мощностью мощностью 300 Вт или более при затемнении имеют тенденцию к более или менее акустическому шуму. Если этот акустический шум является проблемой, его можно устранить, добавив серию катушка, которая ограничивает время нарастания тока примерно до 1 миллисекунды.

Обеспечивая эти функции фильтрации, сами дроссели может вызвать небольшой шум. Быстрые изменения тока в катушке могут сделать проводку катушки Материал сердечника легко вибрирует, что вызывает жужжание. Небольшое жужжание - это нормально для диммеров с фильтром. Если жужжание от диммера может быть проблемой, рекомендуется диммер размещен в том месте, где это гудение не будет проблемой.

Что касается «пения лампочки», лампочка состоит из ряда опор и, по сути, тонких мотков проволоки.Когда количество тока, протекающего резко изменения магнетизма изменение может быть намного сильнее, чем на простая синусоида. Следовательно, нити лампы будут стремиться чтобы больше вибрировать с диммером, разрушающим форму волны, и когда нити вибрируют относительно их опорных столбов, вы получит кайф. Если у вас гудение, это всегда стоит попробовать заменить лампочку другой марки. Некоторый лампы дешевых брендов имеют неадекватную опору для нити накала и просто переход на другой бренд может помочь.

Жужжание лампочек - обычно признак «дешевого» диммера. Диммеры в них должны быть фильтры. Задача фильтра - "закруглить" острые углы нарезанной волны, тем самым снижение электромагнитных помех и резкие скачки тока, которые могут вызвать жужжание. В дешевых диммерах экономили на затраты на производство за счет снижения затрат на фильтрацию, делая ее менее эффективным.

В системах затемнения очень высокой мощности проводка, идущая к освещению, также может вызвать жужжание. Быстрый ток заставляет электрическую проводку немного вибрировать бит, и если провод установлен так, чтобы вибрация могла передаваться на какой-то другой материал тогда было слышно жужжание.Жужжание вызвало из-за вибрации проводки проблема только в очень большой мощности системы, такие как театральное освещение с несколькими кВт света, подключенными к тот же кабель. Диммеры с лучшими фильтрами могут уменьшить проблему, потому что фильтр замедляет изменение тока, поэтому провода производят меньше шума.

Почему при затемненном освещении иногда гудит и как это исправить?

Из-за того, что все диммеры выдают мощность при настройках, отличных от полной яркости, нити внутри лампочки могут вибрировать при затемненном освещении.Эта вибрация нити вызывает гул. Чтобы заглушить прибор, небольшое изменение настройки яркости обычно устранить шум лампы. Самый эффективный способ приглушить светильник - заменить лампочку.

Как избежать жужжания, которое диммеры вызывают в моей звуковой системе?

Существует множество способов, которыми диммерный шум может попасть в аудиосистемы и это в основном метод проб и ошибок в определении того, что, в частности, вызывает ваша проблема и, следовательно, как ее исправить. Принципиальные способы - либо резервное питание от сети. или наведены в ваше аудиооборудование или кабели.

То, что вы обычно слышите в аудиосистеме, синфазный шум на горячую и нейтраль, всплеск включения скр. Чем больше время нарастания тока в диммере, тем больше шума отправляется на сетевую разводку. Так хорошо отфильтрованный диммер будет генерировать меньше проблем с шумом.

Уменьшите вероятность попадания в сеть, полностью отключив отдельно от источника питания от освещения, по возможности получить полное отдельная розетка (или розетки) для звука, откуда бы электричество плата забор есть.Если это невозможно, то изолирующий трансформатор останавливает довольно много шум на вторичной стороне (лучше с экраном между катушками). Так что поместите звуковую систему на изолирующий трансформатор и подключите к земле (земля) проблем почти нет. Предполагается, что звуковая проводка правильно, особенно если экранирование выполнено хорошо и отсутствуют петли заземления.

Чтобы уменьшить вероятность наводок на аудиокабели, проложите все аудиокабели без уровня динамиков как симметричные линии (или, конечно, любой длины).Возможно, вам придется купить балансировочные трансформаторы, если ваш комплект уже не сбалансирован. Также держите их физически подальше от любых кабель освещения проходит как можно. Убедитесь, что ваша система горячие имеют какие-либо вредные контуры заземления. Убедитесь, что ни один из ваших аудиоустройств не находится рядом с диммерными стойками.

Теперь можно плавно приглушить свет?

Со многими дешевыми диммерами свет "включается", а не плавно гаснет. Эта проблема обычно связана с конструкцией диммера. электроника.Один метод, используемый в некоторых дешевых диммерах, позволяющий плавное затемнение - это установка другого потенциометра (триммера) через управляющий потенциометр. Этот подстроечный потенциометр настроен так, чтобы диммер работал плавно:

a) Установите «Контроль» на минимальный уровень освещенности.
б) Отрегулируйте «Триммер», чтобы нити ТОЛЬКО «светились»
c) Выключить диммер.
d) Включите диммер, чтобы увидеть, «светятся» ли нити. ЕСЛИ нет ... установите триммер ... переходите к c)

Продолжайте до тех пор, пока на лампы не поступит минимальное напряжение / ток. (нити вообще не светятся).Когда все настроено правильно, цепь диммера сработает. красиво тускнеет от самых низких настроек до максимальной яркости.

Можно ли использовать эти бытовые диммеры в качестве диммеров сценического освещения?

Если вы хотите сделать стол с многоканальным освещением, вы можете иногда заводку, если такую гниду можно соорудить из дешевых бытовых диммеров. К сожалению, большинство дешевых бытовых диммеров не подходят для сценического освещения. Ограничения в этом виде использования связаны с производительностью, номинальная мощность, надежность и помехи.

Обычно самый дешевый диммер не гаснет плавно с нуля, но внезапно включается примерно на 20%. Вы можете исчезнуть плавно, но как только они исчезнут, вам придется вернуться к 20%, чтобы они Ну же. Некоторые диммеры работают лучше других.

Самые дешевые бытовые диммеры обычно плохо фильтруются, поэтому помехи, вызванные встроенной многоканальной диммерной платой таким образом может легко вызвать жужжание звуковой системы.

Тогда во многих случаях номинальная мощность бытовых диммеров может быть проблема.Обычно бытовые диммеры имеют мощность мощность около 300 Вт, что недостаточно для любого мощного сценический свет мощностью 500 Вт.

Дешевые бытовые диммеры плохо сочетаются друг с другом. Это означает, что при этом настройки, лампы в одной цепи будут казаться в два раза ярче, чем по другой цепи.

Обычные диммеры предназначены только для уменьшения непрозрачных нагрузок, таких как лампочки и электрические обогреватели. Обычные диммеры не подходят для ослабления индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы, люминесцентные лампы, неоновые лампы, галогенные лампы с трансформаторами и электродвигателями.Есть для этих приложений доступны специальные диммеры.

Если вы подключите индуктивную нагрузку к диммеру, диммер может не работать. работает должным образом (например, не затемняет эту загрузку должным образом) и даже могут быть повреждены скачками напряжения, вызванными индуктивная нагрузка при радикальном изменении тока. Еще одна проблема - фазовый сдвиг между напряжением и текущая причина индуктивностью. Если вы используете нормальный простой диммер, подключенный последовательно к проводу переходя к нагрузке, это приведет к тому, что цепь диммера не будет правильно работайте с высокоиндуктивными нагрузками.Специальные диммеры которые имеют отдельную управляющую электронику, подключенную к обоим живой и нейтральный провод, а затем симистор, который контролирует ток к нагрузке обычно намного лучше работают с индуктивными нагрузками.

Часто, когда индуктивные нагрузки вызывают проблемы с обычными диммерами, вы можете устранить указанные проблемы, исправив "балластную" нагрузку накаливания параллельно с индуктивной нагрузкой. Обычно 100 Вт хватает на много индуктивных нагрузок. Помните, что индикативные нагрузки могут довольно сильно гудеть. особенно при затемнении, и трансформаторы могут нагреваться больше, потому что повышенного содержания гармоник в приходящей к ним мощности.

Диммер со встроенными трансформаторами

Полностью загруженные галогенные трансформаторы обычно довольно хорошо тускнеют. Если вы планируете затемнить галогенные трансформаторы света, попробуйте только тусклые традиционные трансформаторы, потому что трансформатор с тороидальным сердечником не обычно тусклый хорошо. Большинство дешевых галогенных трансформаторов света относятся к этой категории так же, как трансформатор, например, в Пинспот-фары PAR36. Для такого трансформатора необходимо что ток после диммера остается симметричным, так что в трансформаторе отсутствует постоянная составляющая, которая может вызвать отключение трансформатора (и привести к перегрузке и окончательное разрушение трансформатора).Одни из самых дешевых диммеры могут быть не очень хороши по симметрии, но диммеры хорошего качества, предназначенные также для индуктивных грузы не должны иметь проблем симметрии.

При диммировании трансформаторов каким-либо образом сомнительно типа сделать диммер для индуктивных нагрузок, это хорошая идея установить плавкий предохранитель последовательно с первичной обмоткой трансформатора, чтобы он удар, когда трансфермер пытается получить слишком много энергии от линии. Это защитит трансформатор от перегрева, который может быть вызван из-за насыщения сердечника трансформатора (что может быть вызвано небольшими Смещение постоянного тока вызвано не очень хорошо работающим диммером).Правильный предохранитель убережет трансформаторы от перегорания.

В любом случае нормальные трансформаторы, питающие легкие нагрузки, не работают. диммируется с помощью диммера хорошего качества, который может выдержать как минимум некоторое количество индуктивной нагрузки обычно без особых проблем. В любом случае следует отметить, что когда трансформатор затемненный таким образом, он может нагреваться несколько больше, чем в обычном работа (полная мощность без затемнения). Другая вещь стоит упомянуть, что когда трансформатор затемнен, обычно он производит заметно более слышимый шум, чем при нормальной работе (шум зависит от используемого трансформатора).

Если в вашей галогенной системе освещения используется электронный трансформатор тогда вы должны очень внимательно проверить, можно ли его затемнить. Некоторые электронные трансформаторы сделаны регулируемыми и работают хорошо сочетается с традиционными диммерами. Те, кого не хотят диммер может быть поврежден диммером и даже повредить ваш диммер.

Затемнение люминесцентных ламп

Если вы попытаетесь тусклый флуоресцентный свет на обычном диммере, вам нужно включить диммер полный, чтобы свет включился, и вы можете только приглушить его только до 30-50% яркости.За что-либо меньшее, чем это, вы будете нужны специальные диммеры и специальные люминесцентные светильники.

Диммер электродвигателей

Типичные диммерные блоки будут подавать питание на двигатели и заставлять их работать, но диммеры не предназначены для этого. Некоторые диммеры могут быть повреждены при подключении индуктивные нагрузки к ним. И когда симистор выходит из строя, полуволновой его вытаскивает и мотор. Хорошая идея для защиты мотора от сбоев состоит в том, чтобы использовать плавкий предохранитель, рассчитанный на нагрузку двигателя последовательно с двигателем. Этот предохранитель может сгореть до того, как двигатель будет поврежден, если он имеет размер правильно.

Диммеры, рассчитанные на индуктивные нагрузки, работают достаточно хорошо с универсальными двигателями или двигателями переменного / постоянного тока. щетки и используются в электродрелях, пылесосах, электрические газонокосилки и т. д. двигатели правильный диммер работает хорошо.

Моторы, используемые в вентиляторах электроники, вполне вероятно асинхронный двигатель, который не очень хорошо управляем. Эти моторы в большинстве вентиляторов квадратичные. устройств, большая часть регулятора скорости будет в конце шкалы, но это будет правдой с любым контролем.Диммеры для потолка. управление скоростью вентилятора работает довольно хорошо, а также немного нормального света диммеры предназначены для индуктивных нагрузок.

Если диммер не удовлетворителен, помните, что электродвигатели обычно лучше всего управляются маленьким вариаком, трансформатор, реостат, серийные лампочки и т. д., которые не портят синусоидальная форма волны. Даже этот метод не помогает контролировать синхронный двигатель, который всегда пытается вращаться одновременно скорость солнечной энергии от сети.

Электронные нагрузки, такие как импульсные источники питания, обычно не предназначен для затемнения. Если взять для примера типичный переключая блок питания на нормальный диммер, пытаясь это может привести к повреждению диммера и / или сам блок питания. Блок питания может быть поврежден из-за он никогда не был предназначен для работы с сигналами других форм чем довольно много синусоиды (другие формы волны могут вызвать ток шипы). Диммер может быть поврежден сильным скачком тока. импульсный источник питания принимает при запуске симистора на диммере проводить в середине фазы.

«Электронные трансформаторы», используемые для питания галогенных ламп 12 В, которые очень модно для внутреннего освещения. Эти "трансформеры" маленькие переключение источников питания, которые просто отключают сеть на частоте около 40 кГц, поэтому небольшой ферритовый сердечник может использоваться для изоляции и понижения напряжения (до 12 В RMS).

Как правило, не рекомендуется пытаться подключать такой тип. от «трансформатора» до обычного диммера, если только это не «трансформатор» - это тип, который предназначен для работы правильно с обычным диммером (в этом случае Дело в том, что сказано в инструкции «трансформатора» или в чехле).Например, доступны небольшие трансформаторы. которые говорят "диммируется обычным диммером", так что те можно без проблем использовать с обычными диммерами.

Другими «электронными трансформаторами» я бы не стал тускнеть. диммер с нормальным управлением фазой, чтобы избежать возможных повреждение оборудования. Довольно много трансформаторов для электроники (но не все) которые не могут быть затемнены обычным светорегулятором, могут быть затемнены с диммерами обращенно-фазового типа на транзисторной основе. у меня есть читал истории успеха по этому поводу, но сам никогда не пробовал этот метод.Если вы планируете использовать этот метод, то лучше всего Убедитесь, что электронные трансформаторы у вас хорошо тусклые и у вас есть для них подходящий диммер.

Некоторые из более дорогих «трансформеров» имеют очень аккуратный диммеры также управляются внешними элементами управления, поэтому с нет необходимости во внешнем диммере (только элементы управления).

Основной принцип работы диммера такой же, как и у диммеров, описанных выше. Единственная разница в том, как контролируется димер.Руш контролирует осуществляется с помощью специальной управляющей ИС и сенсорной металлической пластины. Диммер обычно имеет металлическую пластину, которая подключена к цепи. через резистор высокого номинала (> 1 МОм). Ваше тело немного похоже на антенна и передает сигнал сети 50 Гц (или 60 Гц в зависимости от страны) в схему. Сигнал переменного тока подается на формирователь цепь (преобразованная в прямоугольную форму), а затем обычно в диммер IC.

Типичный сенсорный диммер состоит из следующих схемных частей:

Специальная схема синхронизации, которая определяет, был ли контакт на сенсорной панели длинным или коротким.Во время работы кратковременное прикосновение пальцами к сенсорной пластине (50–400 мс) включает или выключает свет в зависимости от его предыдущего состояния.
Схема памяти, которая хранит уровень яркости огней.
Схема, генерирующая импульсы, необходимые для изменения интенсивности света

Сенсорные диммеры, которые обычно управляют TRIAC в диапазоне проводимости от 45 ° C до 152 ° C. полупериода сети, в то время как ИС потребляет энергию от оставшейся мощности до 180 ° C полупериода.

Siemens - одна из компаний, которые поставляют эти микросхемы (например, SLB-0586). Сама ИС будет работать по-разному в зависимости от того, как долго вы прикасаетесь тарелка для.

Использование диммеров освещения фазовый контроль - вы включаете в точке на кривой напряжения питания после перехода через нуль, так что общая энергия, подводимая к лампе, равна уменьшенный. Время между переходом через ноль и переключением регулируется внешний интерфейс управления, который чаще всего представляет собой управляющее напряжение 0-10 В постоянного тока или цифровой интерфейс DMX512.

Диммер простой, управляемый напряжением

 230V AC o --- ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ ---- ЛАМПА -------------- + ----------- + ---------- ----- +
  ВХОД 2А | | |
                                        \ R2 | |
                                        / 2.2K | |
                    R1 \ | R4 |
                   2,2 кОм / | 220 Ом /
              + o - / \ / \ ------ + | | 1Вт \
         КОНТРОЛЬ __ | _ ----> / R3 | /
         ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ _ \ / _ ----> \ LDR | |
                             | / __ | __ Th2 |
              - о ------------ + | _ \ / \ _ BTA04 / 600T |
                                        + --- |> | / | |
                                        | | <| - '| |
                                    C1 _ | _ Diac | C2 _ | _
                                100 нФ --- | 100 нФ ---
                                        | | 250VAC |
 НЕЙТРАЛЬНЫЙ o ----------------------------- + ----------- + ------ --------- +

Эта схема может управлять нагрузкой до 2 А (460 ВА).Схема представляет собой обычную схему регулятора яркости света, но потенциометр заменен резистором LDR, который изменяет его сопротивление в зависимости от уровня освещенности. В этой схеме светодиод запитан от управления. Источник напряжения используется для освещения LDR светом переменной интенсивности, поэтому вы должны убедиться, что LDR не получает свет от других источников.

Эта схема в основном очень проста и не очень чувствительна к тому, что такое LDR. используется как R2. Недостатком этой схемы является то, что управление не очень линейно, и различные диммеры, построенные на этой схеме, могут иметь довольно разные характеристики (в основном в зависимости от светодиода и LDR характеристики).Управляющее напряжение оптически изолировано от цепь диммера подключена к сети. Если вам нужно средство безопасности затем не забудьте, что между светодиодом и LDR должно быть достаточно расстояния, или используйте прозрачный изолятор между ними, чтобы гарантировать хорошую электрическую изоляцию. Если чувствительность диммера не подходит для схемы, описанной выше, затем вы можете отрегулировать значение R1, чтобы получить диапазон управляющего напряжения, который вы хочу.

Эта схема является частью опубликованной схемы автоматического регулятора освещенности. в журнале Elektor Electronics Magazine, июль / август 1998 года, страницы 75-76.

Профессиональные диммеры, управляемые напряжением

Диммеры с дистанционным управлением в театральных и архитектурных приложения обычно используют управляющий сигнал 0-10 В для управления яркостью лампы. В этом случае 0 В означает, что лампа горит, а сигнал 10 В означает, что лампа полностью на. Напряжение между этими значениями регулирует фазу, когда TRIAC будет Пожар. Вот типичная схема цепи управления:

 Компаратор
                          
                            | \ Резистор
  Вход 0-10 В> ------------- | + \
                            | > ----- / \ / \ / \ ------ +
                        + --- | - / |
                        | | / оптопара к цепи TRIAC
                        | |
                  Сигнал рампы Земля
                переходит с 10 В на 0 В
              за один полупериод от сети
          (10 мс при частоте сети 50 Гц)

Схема работает так, что выход компаратора низкий, когда входное напряжение выше. чем линейное напряжение.Когда напряжение линейного сигнала становится ниже входного напряжения выход компаратора становится высоким, что вызывает протекание тока через резистор к оптрону, который вызывает подключение симистора. Потому что сигнал рампы начинается при каждом переходе через ноль с 10 В и линейно переходит к 0 В за время одного полупериода входное напряжение контролирует время срабатывания симистора после каждого переход через ноль (так что напряжение управляет фазой зажигания. Необходимая линейная рампа сигнал может генерироваться схемой, которая разряжает конденсатор при постоянном токе и быстро заряжайте его при каждом переходе сетевого напряжения через ноль.

Вы можете использовать свою собственную схему для запуска TRIAC или вы можете использовать готовое полупроводниковое реле для этого (поставляется в компактном корпусе и обеспечивает оптоизоляцию в одном корпусе с TRIAC). Если вы планируете использовать готовое твердотельное реле вам понадобится SSR БЕЗ переключения через ноль. Вам нужен индуктор последовательно с переключающим элементом (SSR или симистор). для предотвращения проблем с ди / дт и помогает сократить выброс радиочастотного излучения. шум. Значения обычно варьируются от 40 мкГн до 6 мГн: они обычно указаны в время нарастания фронта включения.Типичные диммеры домашнего света используйте катушку 40..100 мкГн, что дает время нарастания 30..50 микросекунд. Чем больше значение катушки, тем больше время нарастания. Обратите внимание, что приближение времени нарастания только грубое, потому что используемые индукторы нелинейны: индуктивность зависит от тока нагрузки.

Схема запуска TRIAC с оптопарой может быть, например, построена с использованием Оптиколог MOC3020 и некоторые другие компоненты. Вот один пример схемы (часть схемы диммера из книги схем Elektor Electronics 302):

 R1 R2
     180 1K
+ --- / \ / \ / \ ---------- + + ---- / \ / \ / ------------- + ----- ------- + -----------> 230 В
                   1 | | 6 | | Горячий
                   + ===== + IC1 | MT1 |
                   | MOC | TRIAC + - + |
                   | 3020 | Драйвер G | | ТРИАК |
                   + ===== + / | | TIC226D |
                   2 | | 4 / + - + |
+ ------------------- + | | | MT2 |
                        + ------------------- + | |
                                            | | |
                                            \ | |
                                      R4 / | | C1
                                      1К \ | --- 100 нФ
                                            / | --- 400 В
                                            | | |
                                            | ) |
                                            | (L1 |
                                            | ) 50..100 |
                                            | (uH |
                                            | | | Нейтральный
                                            + - + ------------ + ---- o o -> 230 В
                                                                  нагрузка

В большинстве профессиональных диммеров с подсветкой используются твердотельные реле. У них больше в их, чем вы ожидаете, обычно включая оптоизоляцию вход управления.Точное содержание является коммерческой тайной, но работа версии с управлением напряжением очень похожа на идея описана выше.

Многие профессиональные диммеры имеют также дополнительные настройки. доступны, чтобы они лучше работали в своей операционной среде. Одна из типичных настроек - это предварительный нагрев. Когда используется предварительный нагрев, (регулируемый) ток всегда пропускается, думал накануне лампочки световой канал отключается на световом пульте. Этот ток предварительного нагрева сохраняет нити лампы в тепле (но недостаточно, чтобы давать значительный световой поток) так что скачок тока при повторном включении света перерезанный.Этот уменьшенный пик тока увеличивает срок службы лампочек.

Еще одна регулировка, доступная в некоторых диммерах, - это установка скорости отклика. Скорость срабатывания диммера - это время, необходимое для срабатывания диммера. outptu, чтобы выйти на новый уровень после получения новой настройки уровня инструкция с пульта управления. Это время обычно измеряется в миллисекундах. Типичные скорости отклика, доступные для диммеров, находятся в диапазоне 30..500 миллисекунд. Высокая скорость отклика полезна при создании световых эффектов и концертное освещение.В студии свет обычно не нужно менять очень быстро, так что было бы неплохо, если диммер будет медленно выходить из старого установка на новое значение. Более низкая скорость отклика благотворно влияет на срок службы лампы, так как удар от холодных нитей будет уменьшен, поскольку период времени требуется для линейного увеличения, затем увеличивается до полной яркости.

Некоторые диммеры также имеют настройку для регулировки управляющего напряжения. диапазон. Контроль 0-10 В является наиболее распространенным способом контроля небольших диммерных систем, но были и другие уровни напряжения в использовании.Если диммер имеет регулировку диапазона напряжений, его можно настроить для правильной работы с множеством различных элементов управления освещением столы.

Самая простая форма управления заключается в том, что напряжение напрямую регулирует фаза, когда симистор противоречит. Это работает, но не лучший отклик управляющего потенциометра на модуль димера. По этой причине разные производители разработали множество различных кривые отклика от управляющего напряжения до выхода диммера. Вот некоторые из наиболее распространенных:

Линейный: выходная фаза изменяется линейно в зависимости от входа (максимальное изменение уровня освещенности между 30% и 70% настройками)
Квадрат: выходная мощность линейно зависит от входной (линейная зависимость квадратичного закона стандартизирована Обществом инженеров освещения США).При установке 50% вы увидите уровень освещенности около 50% от максимального.
S-образная кривая: измененная форма квадрата с большим контролем в центре диапазона
Истинная мощность: выходная мощность изменяется линейно с входным напряжением, так что лампа получает 50% своей номинальной мощности при настройке 50% (используется больше при промышленном управлении, чем при затемнении света)
Экспоненциальное нарастание: световой поток наиболее сильно изменяется в диапазоне регулирования от 70% до 100%
Реле: выход переключается на полную мощность, когда входной сигнал превышает 25% от полного управляющего напряжения (с некоторым оборудованием предел составляет 50%)

В настоящее время некоторые продвинутые коммерческие диммеры поддерживают многие из них. кривые отклика управляющего напряжения, чтобы пользователь мог настроить димер для использования режим, наиболее удобный для пользователя в конкретном заявление.

Управление фазой с помощью микропроцессора

Если вам нужно цифровое управление диммером вы можете использовать простой микроконтроллер для управления фазой. Микроконтроллер должен сначала прочитать значение настройки диммера через некоторый интерфейс (коммерческие цифровые диммеры используют интерфейс DMX512). обычно контрольным значением является 8-битное число, где 0 означает свет выключен и 255 этот индикатор горит полностью.

Микроконтроллер может легко сгенерировать необходимый триггер. сигнал, используя следующий алгоритм:

Преобразование значения освещенности в число программных циклов
Сначала дождитесь пересечения нуля
Запуск программного цикла, который ожидает необходимое время, пока не наступит время срабатывания TRIAC.
Отправить импульс в схему TRIAC, чтобы запустить TRIAC для проведения

Программный цикл - довольно простой метод и полезен, если вы знаете, сколько времени он занимает. для выполнения каждой команды микропроцессора.Другая возможность - использовать таймеры микроконтроллера:

Вы можете генерировать прерывание при каждом переходе через ноль и при каждом отсчете таймера.
При каждом пересечении нуля микроконтроллер загружает значение задержки в таймер и начинает считать.
По истечении времени счетчика генерируется прерывание. Процедура прерывания таймера посылает триггерный импульс в схему TRIAC.

Управление обратной фазой - это новый способ уменьшения яркости света. Идея управления обращенной фазой состоит в том, чтобы включить, а затем переключить компонент проводить в каждой точке пересечения нуля и выключать на регулируемой положение в середине фазы переменного тока.Время точки поворота затем контролирует мощность нагрузки. Форма волны точно обратная из них используется в традиционных диммерах.

 ... ...
                 . | . |
                . | . |
              ------------------------------------ 0 В
                        . | . |
                         . | . |
                          ......

Потому что переключающий компонент должен быть выключен посередине фазы переменного тока традиционные тиристоры и симисторы не являются подходящие компоненты. Возможные компоненты для такого рода управляющими будут транзисторы, полевые транзисторы, IGBT и тиристоры GTO. Силовые полевые МОП-транзисторы - вполне подходящие компоненты для этого и они использовались в некоторых схемах диммера.

Обратный фазовый контроль имеет ряд преимуществ перед традиционным. диммеры во многих диммерных приложениях. Производители диммеров с инверсной фазой рекламируют свою продукцию быть более эффективным и менее шумным.Правильное управление электроники можно построить диммер с обратной фазой без любые магнитные поля или вибрации, вызванные ими.

Поскольку точка включения всегда точна в нулевой фазе, нет сильных скачков тока и электромагнитных помех, вызванных включением. Используя силовые полевые МОП-транзисторы, это можно сделать скорость выключения относительно слотом для достижения довольно операции с точки зрения электромагнитных помех и акустических или шум накаливания лампы накаливания.

Один из старых подходов к затемнению света - сделать это с помощью переменный трансформатор (Variac или аналогичная марка) в качестве диммера.Некоторые из них сделаны специально для этого применение - поместятся в стеновой короб вдвое большего размера (может, даже в одинарный настенный ящик, если вы приобретете маленький) и выдержит несколько сто ватт. Они тяжелые и механически «жесткие» (по сравнению с симисторный диммер) и недешево - но они выдают хорошие, чистые 60 Гц синусоида (или очень близко к ней) при всех напряжениях, и не добавляйте переключение шум.

Нулевое перекрестное переключение минимизирует шум при переключении и затемнение. К сожалению, такой подход не очень практичен. для затемнения ламп.При частоте сети 60 Гц, вы были бы ограничены включением лампы и выключается с дискретными интервалами 120 Гц. Вы легко получите довольно неприятное мерцание 15-20 Гц, если диммер-драйвер не может своего рода дизеринг, чтобы расширить спектр мерцания. Я ни разу видел, как используется такой диммер.

В некоторых случаях один диод может затемнить лампочку при подключении. последовательно с лампой. Тогда диод пропускает только положительный или отрицательный отрицательная половина сетевого напряжения на лампочку.Если поставить переключатель параллельно с диодом вы получаете диммер с двумя настройки: полный и затемненный. Диод действительно будет работать на малых нагрузки, но при больших нагрузках составляющая постоянного тока этот диод вызывает не подходит для распределительных трансформаторов в электрическая распределительная система (заставит их нагреваться больше чем при нормальном использовании).

ПРИМЕЧАНИЕ. Следующая информация взята из обсуждения. из обсуждения в группе новостей sci.engr.electrical.compliance в феврале-марте 2000 г.Факты не проверены никакими стандартными документами, но я подозреваю, что информация верна, потому что большинство авторов статей, в которых эксперты на поле (например Джон Вудгейт) и информации имеет смысл для меня.

Гармоники

Гармоники сети обычно проверяются от частоты сети до частоты 2 кГц. (2,4 кГц в странах с частотой 60 Гц). Диммеры с фазовым управлением до 1 кВт не нуждаются в проверке на гармоники. Нет смысла, потому что гармоники очень предсказуемы и дизайнер ничего не может сделать, чтобы уменьшить их.

Профессиональные (согласно определению в IEC / EN61000-3-2) диммеры от 1 кВт до 3680 Вт тоже не подлежат ограничениям.

Диммеры мощностью более 3680 Вт, все профессиональные, подпадают под будущее. IEC / EN61000-3-12, и все еще обсуждается, нужно ли иметь ограничение Rsce (как определено в IEC61000-3-4) или нет.

Кондуктированные выбросы

Диммеры должны соответствовать стандартам кондуктивного излучения. Кондуктивные выбросы начинаются в 9 кГц для некоторых продуктов и для диммеров применимый стандарт для это CISPR15 / EN55015.Этот стандарт применим к освещению. оборудование и аксессуары для светильника (например, диммер).

В стандарте CISPR15 / EN55015 (который сейчас применяется, а не CISPR14 / EN55014). Диммеры для домашнего использования должны соответствовать ограничениям класса B, но класс A должен подходить для профессиональных диммеров. Кондуктивные излучения в основном представляют собой гармоники и могут существовать до в мегагерцовый частотный регион.

Соблюдать ограничения на кондуктивное излучение непросто, особенно для профессиональные диммеры.Дроссель вряд ли помогает, потому что типичный фильтрация резонирует с частотой около 100 кГц (выше для маломощных бытовых диммеров). Выше этих частот катушка не подавляет высокочастотные гармоники. Это означает, что часто необходимо опрыскивать довольно большие (до 1 мкФ) конденсаторы вокруг схемы для уменьшения выбросы. В профессиональных диммерах для этого требуется, чтобы индуктивность проводку свести к минимуму, иначе заглушки и проводка индуктивности резонируют, и выбросы повышаются, а не снижаются.

Многие производители профессиональных диммеров заземляют тиристоры. раковина, эффективно передающая радиочастотный шум в заземляющий провод. Это уменьшит излучаемые излучения и могут быть соображения безопасности сделать это. Обратная сторона RF (гармоник), связанных с заземляющий провод - это то, что в некоторых случаях индуктивность заземляющего провода настолько высока, что корпус прибора несет заметное напряжение.

Томи Энгдал <[email protected]>

Как заставить симисторы и светодиоды уживаться

Энергоэффективное освещение в заголовках газет, поскольку мы приближаемся к дате, когда установленные федеральным законодательством уровни эффективности для освещения сделают обычное освещение лампами накаливания устаревшим.Лампы накаливания обычно обеспечивают световой поток менее 20 люмен на ватт потребляемой мощности. Компактные люминесцентные (КЛЛ) лампы стали предпочтительной энергоэффективной заменой из-за их относительно низкой стоимости. Тем не менее, светодиодная лампа - это технология, за которой нужно следить. Вполне вероятно, что в ближайшие несколько лет светодиодные лампы с регулируемой яркостью и высоким качеством станут доступны по доступным ценам и в конечном итоге заменят не только лампы накаливания, но и КЛЛ.

Было бы полезно рассмотреть основные факторы, которые делают КЛЛ проблемными источниками света. Каждый из них содержит один или два грамма токсичной ртути, что создает проблему, если лампа сломается или не будет переработана должным образом. КЛЛ также печально известны тем, что излучают свет, который плохо передает цвета. Для того чтобы лампочка достигла устойчивого теплового состояния, может потребоваться несколько минут - световой поток значительно снижается, когда лампа холодная.

Лампы

CFL также должны приводиться в действие магнитным или электронным балластом, и поэтому они обычно не регулируются стандартными настенными диммерами, уже установленными во многих миллионах домов.Фактически, обычным результатом установки КЛЛ на обычный диммер является сильное мерцание и в некоторых случаях повреждение КЛЛ или электроники диммера. Мерцание возникает из-за режима работы с отсечкой фазы, используемого диммерами на основе симисторов при подключении к емкостным нагрузкам, типичным для электронных преобразователей балластов CFL.

Кратко рассмотрим источник этой проблемы: симисторный переключатель в диммере активируется импульсом, подаваемым на его вывод затвора, который происходит в точке цикла переменного тока, определяемой уровнем диммера.Затем симистор включается и проводит до тех пор, пока его ток не упадет ниже порогового значения, известного как ток удержания. При подключении к емкостной нагрузке ток может упасть ниже тока удержания до конца цикла, что приведет к срабатыванию и отключению несколько раз в течение цикла. Эта проблема еще больше усугубляется звонкими колебаниями, создаваемыми емкостью и индуктивностью компонентов фильтра электромагнитных помех, реагирующими на большой переход напряжения при включении симистора.

За последние несколько лет были представлены продукты для замены светодиодных ламп в различных формах, но они, как правило, были чрезмерно дорогими.Более того, они часто не могли дать достаточно света для общего использования и их нельзя было затемнить. Но новое поколение продуктов со значительно улучшенной схемой электронного привода преодолело эти ограничения. Министерство энергетики США (DOE) и Агентство по охране окружающей среды (EPA) предприняли попытку определить требования к характеристикам сменных светодиодных ламп. Их цель - оправдать затраты на замену других источников света, предлагая поддающиеся количественной оценке экологические преимущества за счет использования светодиодов.Продукт, соответствующий стандарту, будет иметь право на получение рейтинга Energy Star.

Требования

Energy Star теперь касаются световой отдачи, коэффициента мощности и диммирования светодиодных ламп. Во встроенных электронных драйверах в этих устройствах обычно используются неизолированные импульсные регуляторы тока в сочетании с дополнительной схемой, которая часто встраивается в ИС интеллектуальных драйверов. Специализированная схема позволяет регулировать яркость от стандартного настенного диммера на основе симистора. Energy Star также указывает минимум 0.Коэффициент мощности 7 для светодиодных ламп мощностью более 5 Вт.

Сменные светодиодные лампы

существуют уже несколько лет, но многие ранние продукты не работали хорошо, отчасти потому, что их производители срезали углы, чтобы конкурировать с относительно недорогими КЛЛ, массово производимыми в Азии.

Сегодня потребители могут найти множество продуктов для светодиодных ламп, от небольших свечных ламп для замены с номинальной мощностью всего 2 Вт до ламп типа PAR30, которые варьируются от 3,5 Вт до 9 Вт.

сменных светодиодных ламп можно условно разделить на две категории.Первый из них имеет пассивное управление и содержит только базовую схему для ограничения тока светодиода: обычно это мостовой выпрямитель и сеть резисторов / конденсаторов. Второй активно управляется и содержит схему драйвера светодиода: обычно это компактный импульсный источник питания, который регулирует ток светодиода. Пассивные драйверы светодиодов могут обеспечивать только ограниченное количество тока (при более высоких токах требуемая схема становится непрактично громоздкой). Они также компенсируют изменения прямого падения напряжения на светодиодах, вызванные температурой и допусками.Как правило, пассивные драйверы работают со стандартными белыми светодиодами, работающими при токе примерно 20 мА, а не со светодиодами высокой яркости, которые работают с гораздо более высоким током.

Несмотря на некоторые ограничения, системы с пассивным приводом могут производить надежные и недорогие замены светодиодов, которые могут обеспечивать полезное количество света. Возможные проблемы включают низкую эффективность преобразования и необходимость в конденсаторах, которые могут быть чрезмерно большими.

В качестве примера, прилагаемая пассивная схема работает при мощности 5 Вт, последовательно подключая около 100 светодиодов.Он имеет коэффициент мощности 0,6 и не может регулироваться стандартным диммером. Таким образом, он не может претендовать на рейтинг Energy Star.

Напротив, в светодиодных лампах с активным приводом почти всегда используются импульсные драйверы светодиодов, основанные на понижающем регуляторе, базовой и широко используемой топологии импульсных схем питания. Это обеспечивает эффективность преобразования 85% или выше и достаточно точное регулирование тока светодиода при изменении напряжения сети переменного тока. Он также поддерживает относительно постоянное прямое падение напряжения на светодиодах, несмотря на изменения температуры и допусков.

Понижающий стабилизатор хорошо работает как драйвер светодиодов, поскольку выходное напряжение, необходимое для питания светодиодов, всегда ниже, чем входное напряжение линии переменного тока. Части цепи, находящиеся под напряжением, могут иметь двойную изоляцию от внешнего корпуса, поэтому нет необходимости в изолирующих трансформаторах или других средствах защиты цепей от линейного напряжения. Простое переключение драйвера светодиода Buck на частоте 100 кГц или выше может использовать небольшую катушку индуктивности в сочетании с одним переключающим MOSFET, диодом и простой управляющей ИС.С помощью дополнительных схем также можно включить коррекцию коэффициента мощности и совместимость со стандартными диммерами на основе симистора.

На прилагаемой схеме показана базовая схема автономного драйвера светодиода без схемы регулирования яркости или коррекции коэффициента мощности. Управляющая ИС (IC1) подает сигнал управления затвором ШИМ на переключающий полевой МОП-транзистор (MBUCK). Шунтирующий резистор (RCS) определяет ток светодиода и отключает MOSFET, когда он достигает порогового напряжения, установленного IC1. Затем ток падает, пока не достигнет нижнего порога, после чего MOSFET снова включается.

Этот автономный гистерезисный режим работы регулирует средний ток светодиода. Частота и рабочий цикл регулируются в зависимости от того, что определяется нагрузкой и индуктивностью LBUCK. Микросхема содержит внутренний стабилизатор высокого напряжения, позволяющий ей работать от шины выпрямленного постоянного тока. Для реализации этой схемы требуется несколько компонентов, а задействованные в ней достаточно малы, чтобы позволить всей схеме находиться в основании лампы.

Требуются дополнительные компоненты, чтобы сделать драйвер светодиода регулируемым и улучшить коэффициент мощности.Это неизбежно увеличивает размер и стоимость, но есть способы минимизировать эти штрафы. Чтобы увеличить коэффициент мощности, конденсатор шины постоянного тока может быть уменьшен, поэтому значительная составляющая пульсаций будет присутствовать на двойной частоте сети. Это позволит отводить ток из линии в течение большей части цикла переменного тока. Этого, в свою очередь, может быть достаточно, чтобы повысить коэффициент мощности до предела 0,7.

Добавлен дополнительный полевой МОП-транзистор (MHOLD) для формирования цепи сброса, управляемой ИС.Он действует как приемник тока, потребляющий приблизительно 20 мА тока из линии переменного тока в течение всего цикла. Этот уровень тока предотвращает повторное отключение симистора в диммере после его срабатывания перед переходом через ноль сетевого напряжения переменного тока. В RHOLD есть неизбежные потери мощности, которые немного снижают эффективность. Чтобы уменьшить эффект звона, компоненты фильтра были перемещены на сторону постоянного тока схемы.

IC уменьшает яркость светодиода, сначала определяя угол включения симистора, а затем преобразуя информацию в сигнал ШИМ.Этот сигнал используется для уменьшения яркости выходного сигнала в пакетном режиме с частотой порядка 1 кГц.

Ресурсы

International Rectifier, www.irf.com

Хочу больше?

Сфокусируйтесь на этом изображении кода с помощью смартфона и бесплатного программного обеспечения с neoreader.com, и вы будете подключены к соответствующему контенту на eetweb.com

http://eetweb.com/lighting/make-led-fixtures-energy-efficient-201011/

Введение в диммеры TRIAC и TRIAC

TRIAC разработан на базе обычных тиристоров.Он может не только заменить два тиристора, соединенных параллельно с обратной полярностью, но и потребовать только одну цепь триггера, которая является идеальным коммутационным устройством переменного тока ...

I Что такое TRIAC?

TRIAC разработан на базе обычных тиристоров. Он может не только заменить два тиристора, соединенных параллельно с обратной полярностью, но и потребовать только одну цепь триггера, которая является идеальным устройством переключения переменного тока.

Почему он называется «ТРИАК»?

TRI : Триод (берем первые три буквы)

AC : Полупроводниковый переключатель переменного тока (возьмите первые две буквы)

Два вышеупомянутых существительных объединены в "TRIAC"

TRIAC Explained

Каталог

II Основной Параметры

TRIAC можно рассматривать как объединение пары параллельно соединенных обычных тиристоров, а принцип работы такой же, как у обычных односторонних тиристоров.

TRIAC имеет две основные клеммы T1 и T2, и затвор G . Затвор позволяет устройству инициировать проводимость как в положительном, так и в отрицательном направлениях основного электрода, поэтому симметричный резистор имеет симметричные вольт-амперные характеристики в первом и третьем квадрантах.

Рис. 1. Символ TRIAC

Положительные и отрицательные триггерные импульсы, подаваемые на затвор TRIAC, могут вызвать включение лампы, и существует четыре режима триггера.

В приложении необходимо понять его основные параметры для соответствующего выбора и принять соответствующие меры для удовлетворения требований каждого параметра.

1. Выберите уровень выдерживаемого напряжения : Обычно меньшее значение между VDRM (повторяющееся пиковое напряжение в закрытом состоянии) и VRRM (повторяющееся пиковое обратное напряжение) отмечается как номинальное напряжение устройства. При выборе номинальное напряжение должно в 2–3 раза превышать нормальное рабочее пиковое напряжение как допустимый предел рабочего перенапряжения.

2. Определите ток. : Поскольку TRIAC обычно используется в цепях переменного тока, они не используют средние значения, а используют эффективные значения для представления своих номинальных значений тока. Поскольку перегрузочная способность тиристора меньше, чем у обычных электромагнитных устройств, значение тока тиристора, используемого в обычных бытовых приборах, в 2–3 раза превышает фактическое значение рабочего тока.

В то же время повторяющееся пиковое напряжение в выключенном состоянии VDRM и обратное повторяющееся пиковое напряжение VRRM, которое несет TRIAC, должны быть меньше, чем IDRM и IRRM, указанные устройством.

3. Выбор открытого (пикового) напряжения VTM : Это переходное пиковое падение напряжения TRIAC при заданном кратном номинальному току. Чтобы уменьшить тепловые потери TRIAC, следует как можно больше выбирать TRIAC с небольшим VTM.

4. Ток удержания : IH - это минимальный основной ток, необходимый для поддержания тиристора во включенном состоянии, который зависит от температуры перехода. Чем выше температура перехода, тем меньше IH.

5. Скорость нарастания сопротивления: dv / dt относится к крутизне нарастания напряжения в выключенном состоянии, что является ключевым параметром для предотвращения ложного срабатывания. Если это значение превышает лимит, это может привести к неправильному функционированию SCR.

III TRIAC VS. SCR

SCR - это сокращение от кремниевого управляемого выпрямителя. SCR доступны в однонаправленном, двунаправленном, с выключением и светом типах.Он имеет небольшой размер, легкий вес, высокую эффективность, длительный срок службы и удобен для управления, что широко используется в различных случаях автоматического управления и преобразования электроэнергии большой мощности, таких как управляемые выпрямители, регуляторы напряжения, инверторы и другие устройства. контактные переключатели.

Рис. 2. Символ SCR

Как однонаправленный тиристор, так и TRIAC имеют три вывода. Однонаправленные тиристоры имеют катод (K) , анод (A) и затвор (G) .TRIAC эквивалентен двум однонаправленным тиристорам при обратном параллельном включении. То есть один из однонаправленных кремниевых анодов соединен с катодом другого, и его передний конец называется T1, а один из однонаправленных кремниевых катодов соединен с анодом другого, а его передний конец называется T2, а оставшийся конец - ворота (G).

Однонаправленный тиристор - это разновидность управляемого электронного компонента выпрямителя, который может переключаться с выключенного на включенное состояние под действием внешнего управляющего сигнала, но когда он включен, внешний сигнал не может выключить его, если мы не снимем нагрузку или уменьшите напряжение на нем.

Однонаправленный тиристор представляет собой четырехслойное трехполюсное полупроводниковое устройство, состоящее из трех PN-переходов. По сравнению с диодом с одним PN-переходом прямая проводимость однонаправленного тиристора регулируется током управляющего электрода; по сравнению с транзистором с двумя PN-переходами, тиристор не усиливает ток управляющего электрода.

TRIAC включается и выключается в двух направлениях . По сути, это два встречно-параллельных однонаправленных тиристора, состоящих из пятислойных полупроводников NNPPN посредством четырех структур PN с тремя выводами.

Поскольку структура основного электрода симметрична (все выведены из слоя N), его выводы не называются анодом и катодом соответственно, как однонаправленные тиристоры. Вместо этого тот, который находится ближе к управляющему электроду, называется первым контактом T1, а другой - вторым контактом T2.

Основным недостатком TRIAC является плохая способность выдерживать скорость нарастания напряжения. Это связано с тем, что, когда он включен в одном направлении, несущие в каждом слое кремниевого чипа не вернулись в положение выключенного состояния, и должны быть приняты соответствующие меры защиты.

Компоненты

TRIAC в основном используются в схемах управления переменного тока, таких как контроль температуры, управление освещением, взрывозащищенные переключатели переменного тока, а также схема управления двигателем TRIAC и схема коммутации.

IV Как установить TRIAC

Для TRIAC с малой нагрузкой или короткой продолжительностью тока (менее 1 секунды) он может работать в свободном пространстве. Но в большинстве случаев его нужно установить на радиатор. Для уменьшения теплового сопротивления тиристор и радиатор следует покрыть теплопроводной силиконовой смазкой.

Существует три основных метода крепления TRIAC к радиатору: обжатие зажимом, болты и заклепки. Инструменты для установки для первых двух методов легко достать. Во многих случаях клепка не рекомендуется.

1. Обжим зажима : это рекомендуемый метод с минимальным термическим сопротивлением. Зажим оказывает давление на пластиковую упаковку устройства. То же самое относится к неизолированным пакетам (sot82 и sot78) и изолированным пакетам (sot186 f-pack и более новые sot186a x-pack).Обратите внимание, что sot78 - это to220ab.

2. Болты : Компонент sot78 с установочными деталями м3, включая прямоугольные прокладки, которые устанавливаются между головкой болта и соединительной деталью. Не прилагайте усилий к пластиковому корпусу устройства.

● В процессе установки отвертка не должна прикладывать силу к пластиковому корпусу устройства;

● Поверхность радиатора, контактирующая с соединительной деталью, должна быть обработана для обеспечения плоскостности, а допустимое отклонение на 10 мм должно быть равно 0.02мм;

● Момент затяжки (с прокладкой) должен составлять от 0,55 до 0,8 нм;

● Избегайте использования саморезов, так как выдавливание может вызвать вздутие вокруг монтажных отверстий и повлиять на тепловой контакт между устройством и радиатором.

В этом методе установки крутящий момент не регулируется. Сначала необходимо механически закрепить устройство, а затем припаять выводы. Это может снизить чрезмерную нагрузку на провода.

V Меры предосторожности при использовании

1. Чтобы включить TRIAC, ток затвора должен быть не меньше IGT, пока ток нагрузки не станет меньше IL. Это условие должно выполняться и учитываться в соответствии с самой низкой температурой, с которой можно столкнуться.

2. Не забудьте отключить переключатель TRIAC.

3. При разработке схемы TRIAC по возможности избегайте квадранта 3+ (WT2-, +).

4. Чтобы уменьшить поглощение помех , длина соединительных проводов затвора должна быть минимизирована, а обратная линия подключается непосредственно к MT1 (или катоду).Если используется жесткий провод, используйте двойной спиральный провод или экранированный провод.

Добавьте сопротивление не более 1 кОм между затвором и MT1. И резистор включен последовательно между высокочастотным шунтирующим конденсатором и затвором. Другое решение - использовать низкочувствительный TRIAC серии H.

5. Если dVD / dt или dVCOM / dt могут вызвать проблемы, добавьте схему RC-буфера между MT1 и MT2. Если высокое значение dICOM / dt может вызвать проблемы, добавьте индуктивность на несколько мГн последовательно с нагрузкой. Другое решение - использовать Hi-Com TRIAC.

6. Если существует вероятность превышения VDRM TRIAC во время серьезного и ненормального переходного процесса питания, принимается одна из следующих мер:

● Подключите ненасыщенный индуктор на несколько мкГн последовательно с нагрузкой для ограничения dIT / dt;

● Подключите MOV к источнику питания и добавьте схему фильтра на стороне источника питания.

7. Выберите хорошую схему триггера затвора, чтобы избежать трехквадрантных рабочих условий, чтобы максимально увеличить срок службы симистора dIT / dt.

8. Если dIT / dt TRIAC может быть превышено, лучше всего подключить индуктивность без железа на несколько мкГн или термистор с отрицательным температурным коэффициентом последовательно с нагрузкой. Другое решение: используйте нулевое напряжение для включения резистивной нагрузки.

9. Когда устройство закреплено на радиаторе, избегайте нагрузки на TRIAC. Закрепите, а затем припаяйте выводы. Не кладите оправку для заклепки сбоку на интерфейсный лист устройства.

10. Для надежной работы в течение длительного времени Rthj-a следует поддерживать на достаточно низком уровне, чтобы поддерживать Tj не выше Tjmax, значение которого соответствует максимально возможной температуре окружающей среды.

VI Приложение TRIAC

TRIAC может широко использоваться в промышленности, транспорте, бытовой технике и других областях для регулирования напряжения переменного тока, управления скоростью TRIAC, переключателей переменного тока, включения и выключения автоматического уличного освещения, контроля температуры, затемнения настольных ламп, затемнения сцены и других функций.

Он также используется в твердотельных реле (SSR) и цепях твердотельных контакторов. На рис. 3 показана схема бесконтактного переключателя, состоящая из симисторов. R - резистор, ограничивающий ток затвора, а JAG - это сухая герконовая трубка.

Рисунок 3. Схема бесконтактного переключателя TRIAC

Обычно JAG отключен, и TRIAC также отключен. Только когда маленький магнит приближается, JAG втягивается, чтобы включить TRIAC и источник питания нагрузки.Поскольку ток, проходящий через язычковую трубку, очень мал, а время составляет всего несколько микросекунд, срок службы переключателя очень велик.

В настоящее время рынок приложений SCR довольно широк. Применения SCR находят в области автоматического управления, электромеханической области, промышленных электроприборов и бытовых приборов.

Схема полупроводникового реле переменного тока с триггером перехода через ноль (AC-SSR) в основном включает в себя входную цепь, оптрон, схему триггера перехода через ноль, схему переключателя TRIAC, схему защиты (RC-абсорбционная сеть).Когда входной сигнал VI (обычно высокий уровень) добавляется и напряжение источника питания нагрузки переменного тока проходит через ноль, срабатывает симистор TRIAC для включения источника питания нагрузки.

VII Что такое диммер TRIAC?

1.

Принцип диммера TRIAC

В настоящее время основными не энергосберегающими диммерами на рынке являются диммеры TRIAC, которые также являются наиболее широко используемыми диммерами в настоящее время.

Рисунок 4 - принципиальная схема типичной цепи диммера TRIAC.Соедините R и C, чтобы стать RC-цепью. Когда источник питания заряжает C, включение диммера TRIAC может быть отложено до тех пор, пока напряжение C не повысится до напряжения точки срабатывания DIAC (обычно 32 В). Регулировка сопротивления потенциометра может изменить время задержки запуска, тем самым изменив «время включения» диммера TRIAC, то есть изменив его «угол включения». Следовательно, можно изменять среднюю мощность, подаваемую на нагрузку.

Рис. 4. Принципиальная схема цепи диммера TRIAC

2.

Проблемы с регулировкой яркости TRIAC

TRIAC требуется 3 условия для поддержания проводимости: ток срабатывания IG, ток блокировки IL и ток удержания IH:

(1) IG - это условие для запуска симметричной проводимости.

(2) IL означает минимальный ток, необходимый для непрерывной проводимости NPNP в процессе усиления NPNP;

(3) После нормальной работы TRIAC, если падение тока слишком мало, TRIAC будет отключен, поэтому ток удержания будет минимальным током, необходимым для поддержания проводимости.

Часто задаваемые вопросы:

Q1: Что делает TRIAC ?

A: TRIAC - электронные компоненты, которые широко используются в приложениях управления питанием переменного тока. Они могут переключать высокие напряжения и высокие уровни тока и по обеим частям сигнала переменного тока. Это делает схемы TRIAC идеальными для использования в различных приложениях, где требуется переключение мощности.

Q2: Что такое TRIAC и его характеристики?

A: TRIAC определяется как трехконтактный переключатель переменного тока, который отличается от других кремниевых выпрямителей в том смысле, что он может проводить в обоих направлениях, то есть независимо от того, является ли приложенный сигнал затвора положительным или отрицательным, он будет проводить .Таким образом, это устройство можно использовать в системах переменного тока в качестве выключателя.

Q3: Как определить терминал TRIAC ?

A: Мультиметр можно использовать для проверки работоспособности TRIAC. Сначала переведите селекторный переключатель мультиметра в режим высокого сопротивления (скажем, 100 кОм), затем подключите положительный провод мультиметра к клемме MT1 TRIAC, а отрицательный провод к клемме MT2 TRIAC (нет проблем, если вы измените соединение).

Q4: Является ли TRIAC транзистором?

A: TRIAC - это небольшой полупроводниковый прибор, похожий на диод или транзистор.Как и транзистор, TRIAC состоит из различных слоев полупроводникового материала. Это включает материал N-типа, который имеет много свободных электронов, и материал P-типа, который имеет много «дырок», куда могут уходить свободные электроны.

Q5: Что такое вывод TRIAC ?

A: Выходной модуль TRIAC (TM) представляет собой одиночный нормально разомкнутый контакт только для нагрузок 24 В переменного тока, 0,5 А. Идеально подходит для коммутации нагрузок цепей управления 24 В переменного тока, имеющихся в сборных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и двухпозиционных или с плавающей точкой 24 В переменного тока. приводы.Продается упаковками по 10.

Q6: Могу ли я использовать TRIAC для переключения постоянного тока?

A: Да, может использоваться в терминале GATE для запуска .. но после срабатывания он будет продолжать включаться бесконечно. Таким образом, он имеет очень ограниченное применение в области постоянного тока. В конечном счете, TRIAC представляет собой электронное устройство с тремя выводами, которое работает как переключатель для сигналов переменного тока.

Q7: Когда TRIAC находится в выключенном состоянии?

A: Когда переключатель S находится в положении 1, TRIAC находится в режиме прямой блокировки и, следовательно, лампа остается в выключенном состоянии.Если переключатель переведен в положение 2, через клемму затвора протекает небольшой ток затвора, и, следовательно, TRIAC включается.

Q8: Как выключить TRIAC ?

A: Вы можете выключить TRIAC путем короткого замыкания основных клемм TRIAC, подключить BJT параллельно к TRIAC MT1 и MT2, просто подать импульс на базу BJT в течение очень короткого времени, чтобы замкнуть TRIAC, затем TRIAC выключите, помните, если ток очень высокий, используйте силовой BJT.

Q9: Как выбрать TRIAC ?

A: Выберите TRIAC для напряжения используемой линии, тока через нагрузку и типа нагрузки. Поскольку пиковое напряжение линии 120 В переменного тока составляет 170 В, вы должны выбрать устройство на 200 В (МИН). Если приложение используется в электрически шумной промышленной среде, следует использовать устройство на 400 В.

Q10: Как симистор управляет скоростью двигателя переменного тока?

A: Симистор управляет потоком переменного тока к нагрузке, переключаясь между состоянием проводимости и состоянием отключения во время положительного и отрицательного полупериодов подачи питания (110/220 В переменного тока, которое поступает из электрической розетки. наших домов).

Рекомендуемые статьи:

Основные сведения об аттенюаторах

Полупроводниковые материалы: типы, свойства и процесс производства

Симисторы и диоды

Изучив этот раздел, вы сможете:
Описание управления фазой в схемах симистора:
Описание гистерезиса в основных цепях управления симистором:
Узнайте, как можно минимизировать гистерезис в схемах симистора:
Понимание схем на основе таймеров для срабатывания чувствительных симисторов на затворе.

Схема диммера базового диак-симистора

Базовая схема управления мощностью, использующая симистор и диак, показана на рис. 6.4.1. Конденсатор C1 заряжается через переменное сопротивление, состоящее из R1 и R2, в положительном или отрицательном направлении попеременно входным напряжением переменного тока. Импульсы тока, создаваемые диакритическим сигналом каждый раз, когда напряжение на конденсаторе (V _C) достигает положительного или отрицательного напряжения разрыва диака (+/- V _BO), используются для запуска симистора.Время (или фазовый угол), в которое это происходит, будет зависеть от того, как быстро заряжается напряжение на зарядном конденсаторе C1 на рис. 6.4.1. Это управляется переменным резистором R2 и создает переменный метод «управления фазой», аналогичный тому, который описан в модуле SCR 6.2 для запуска SCR. Форма волны сети переменного тока эффективно задерживается или сдвигается по фазе RC-цепью, так что диак запускается разрядом тока из конденсатора C1 в затвор симистора. Затем симистор работает в течение оставшейся части полупериода сетевого питания, а когда сетевое напряжение проходит через ноль, он отключается.Через некоторое время в следующем (отрицательном) полупериоде напряжение на C1 достигает напряжения разрыва в противоположной полярности, и диак снова проводит ток, обеспечивая соответствующий пусковой импульс для включения симистора. Изменяя точку на форме сигнала, в которой таким образом срабатывает симистор, можно изменять количество мощности, подаваемой на нагрузку.

Рис. 6.4.1 Базовая фаза симистора

Цепь управления

Контроль фазового сдвига

Используя базовую конструкцию, подобную показанной на рис.4.1, регулировка выходной мощности возможна путем изменения величины фазового сдвига, производимого RC-цепью фазового сдвига R (содержащей R1 и R2) и C1. По мере регулировки R2 общее сопротивление (R) будет варьироваться от 3,3 кОм, когда R2 находится на нулевом сопротивлении, и 253,3 кОм, когда R2 имеет максимальное сопротивление и дает фазовый сдвиг почти на 90 °.

Значение C1 выбрано таким образом, чтобы, когда он заряжен, по крайней мере, до максимального напряжения отключения диака (V _BO), он мог подавать достаточно тока, чтобы диак запускал симистор, не будучи полностью разряженным.Однако по мере того, как фазовый сдвиг формы волны переменного тока через C1 увеличивается до 90 °, амплитуда сдвинутой по фазе волны будет уменьшаться (как видно из сравнения рисунков 6.4.2 и 6.4.3), но ее минимальная амплитуда должна по-прежнему равняется или больше V _BO.

Значение R1 выбрано так, чтобы дать только несколько градусов фазового сдвига, когда R2 настроено на ноль Ом, а максимальное значение R2 выбрано так, чтобы вместе с R1 величина производимого фазового сдвига была как можно ближе к 90 °. насколько это возможно, не позволяя размаху напряжения формы волны V _C упасть ниже + V _BO и -V _BO.

Максимальная мощность (R

₂ при минимальном сопротивлении)

Рис. 6.4.2 Осциллограммы при минимальном сопротивлении

(наведите указатель мыши или коснитесь, чтобы отобразить форму выходного сигнала)

Рис. 6.4.2 Осциллограммы при минимальном сопротивлении

Типичные формы сигналов для цепи управления фазой симистора на рис. 6.4.1 показаны на рис. 6.4.2 и 6.4.3. На рисунке 6.4.2 показано напряжение питания (V _S) и сдвинутое по фазе напряжение (V _C), возникающие на конденсаторе C1, когда резистор R2 установлен на минимальное сопротивление.Обратите внимание, что разница между V _S и V _C очень мала. Синий сигнал (V _C) имеет примерно такую же амплитуду, что и V _S (показан зеленым), а фазовый сдвиг не намного превышает 0 °. Наведите указатель мыши на рис. 6.4.2 (или «прикоснитесь» к сенсорному экрану), чтобы увидеть влияние на выходной сигнал.

Форма выходного сигнала симистора (фиолетовый) показывает, что симистор запускается в начале положительного полупериода в точке, где V _C = + V _BO (перенапряжение положительного разрыва диак.), Которое будет примерно + 30 В. , в зависимости от используемого диака.В этот момент конденсатор C будет разряжать ток в диак, вызывая положительный пусковой импульс на затворе симистора. Симистор включается, и тогда форма выходного сигнала практически идентична напряжению питания V _S (за исключением очень небольшого падения напряжения на симисторе) до тех пор, пока V _S не вернется к 0 В в конце положительного полупериода, когда, поскольку ток через симистор теперь меньше, чем ток удержания симистора, симистор отключается.

Через некоторое время симистор снова включается, когда V _C = -V _BO (отрицательное перенапряжение прерывания диак) при примерно -30 В, C разряжает ток в диак, и симистор снова включается.В результате форма выходного сигнала практически такая же, как и форма входного сигнала, за исключением двух коротких периодов времени примерно в то время, когда форма сигнала проходит через нулевое напряжение. Таким образом, к нагрузке прилагается максимальная мощность, которая будет неотличима от приложения к нагрузке полного сетевого (линейного) потенциала.

Минимальная мощность (R

₂ при максимальном сопротивлении)

Рис. 6.4.3 Осциллограммы при максимальном сопротивлении

(наведите указатель мыши или коснитесь, чтобы отобразить форму выходного сигнала)

Рис.6.4.3 Формы сигналов при максимальном сопротивлении

На рис. 6.4.3 показаны формы сигналов управления фазой, относящиеся к рис. 6.4.1 с R2 при максимальном сопротивлении (250 кОм). Здесь RC-цепь (R1 + R2) C вызвала сдвиг фазы почти на 90 °, но уменьшила амплитуду Vc, так что ее все еще достаточно, чтобы пики волны достигли V _BO, чтобы симистор мог все еще будет срабатывать. Глядя на выходную волну (наведите курсор мыши или коснитесь рис. 6.4.3), можно увидеть, что, когда напряжение конденсатора V _C совпадает с -V _BO близко к концу отрицательного полупериода V _S срабатывает симистор, и выходное напряжение симистора принимает мгновенное значение V _S.Поскольку напряжение V _S уже близко к нулю, симистор снова отключается, когда его ток падает ниже удерживающего тока (I _H) до нуля. Симистор остается в выключенном состоянии до тех пор, пока он не сработает еще раз, поскольку V _C совпадает с + V _BO, поэтому запускается еще один очень короткий, но на этот раз положительный импульс в конце положительного полупериода. Таким образом, выход симистора находится в минимальном состоянии.

Рис 6.4.4. Устранение гистерезиса симисторных диммеров

Проблемы гистерезиса

Однако существует проблема с этой базовой схемой запуска, хотя она широко используется во многих диммерах домашних ламп.Проблема возникает из-за того, что, когда C1 частично разряжается в диак, на C1 остается некоторый заряд, а когда V _S проходит через ноль и начинает заряжать C1 в противоположной полярности, этот оставшийся заряд будет препятствовать накоплению противоположного заряда. полярность заряда на С1. Поэтому запуск в течение следующего полупериода будет отложен, что приведет к неравным углам проводимости, особенно во время начальных циклов включения сигнала сети. Этот эффект гистерезиса вызывает разницу между величиной проводимости, возникающей в положительном и отрицательном полупериодах, что также означает, что волна переменного тока на выходе симистора не будет центрирована на нулевом напряжении, но будет эффективно иметь изменяющуюся и нежелательную составляющую постоянного тока.

Этот эффект гистерезиса можно исключить, используя схему из подробных указаний по применению от Littelfuse, показанную на рис. 6.4.4. Здесь конденсатор C1 полностью разряжается каждый раз, когда V _S проходит через ноль. Если заряд на верхней пластине C1 положительный, а точка X имеет нулевое напряжение, C1 разряжается до 0 В через D3 и R4. Если заряд на C1 отрицательный, когда X = 0 В, C1 будет разряжаться через D1 и R3. Когда точка X является положительной или отрицательной, C1 не может быть заряжен через D1 или D3, так как напряжения в нижней части R3 и R4 будут удерживаться в пределах примерно +/- 0.6 В нуля из-за прямого проводящего напряжения либо D2 (во время положительного полупериода), либо D4 (во время отрицательного полупериода). Таким образом, C1 всегда заряжается через R1 и R2.

Обратите внимание, что в практических схемах управления, использующих тиристоры, симисторы и диаки, большие напряжения переключаются очень быстро. Это может вызвать серьезные радиочастотные помехи, и при проектировании схемы необходимо принять меры, чтобы минимизировать это. Кроме того, поскольку в цепи присутствует сетевое (линейное) напряжение, между низковольтными компонентами управления должна быть какая-то безопасная изоляция (например,грамм. схемы Diac и фазового сдвига) и компоненты «живого» электросети, например симистор и нагрузка. Это может быть легко достигнуто путем "оптопары" цепи управления низкого напряжения с частью цепи управления мощностью высокого напряжения и / или с помощью изолирующих компонентов, таких как специально разработанные импульсные трансформаторы, как описано в модуле SCR 6.2

Срабатывание чувствительного стробирующего симистора

Рис. 6.4.5 Срабатывание чувствительного затвора симистора

Рис.6.4.6 Срабатывание чувствительного стробирующего симистора

Рис. 6.4.6 Видео недоступно в формате для печати

Схема на рис. 6.4.5 демонстрирует управление низковольтным диммером путем запуска чувствительного затворного симистора SN6073A в квадрантах II и III. Контроль достигается практически на 180 ° как положительных, так и отрицательных полупериодов волны, как показано на видео рис. 6.4.6. и осциллограммы схемы на рис. 6.4.7.

На рис. 6.4.5 используется вариант низковольтного запуска, продемонстрированный для запуска тиристора в тиристорном модуле 6.2, но на этот раз управляя чувствительным затворным симистором, который запускается от аналоговой схемы низкого напряжения, содержащей транзисторный детектор перехода через ноль (Tr1), который отключается каждый раз, когда форма сигнала A падает близко к 0 В, создавая серию положительных импульсов на его коллекторе. (форма волны B), совпадающая с точками пересечения нуля волны переменного тока. Эти импульсы затем инвертируются инвертирующим усилителем (Tr2) для создания отрицательных синхронизирующих импульсов (форма сигнала C), которые используются для запуска моностабильного устройства с переменной задержкой (таймер 555 IC1) для создания прямоугольных импульсов переменной ширины, имеющих ширину (и, следовательно, временную задержку). контролируется VR1.Прямоугольные импульсы, создаваемые IC2, обрабатываются дифференциатором C5 / R8 для получения узких положительных и отрицательных импульсов (форма сигнала D). Эти импульсы усиливаются усилителем тока (эмиттерным повторителем) Tr3, а нежелательная положительная часть формы сигнала удаляется D2. Результирующие отрицательные импульсы управляют затвором симистора через изолирующий импульсный трансформатор T2 (форма сигнала E). Вся цепь триггера питается от источника 12 В переменного тока, полученного от разделительного трансформатора T1. Мостовой выпрямитель BR1 подает полуволновую форму волны 100 Гц для детектора кроссовера нуля и стабилизированное питание 5 В постоянного тока через D1 и IC1, устраняя необходимость во втором низковольтном источнике постоянного тока.На рис. 6.4.7 также показаны формы выходных сигналов симистора при максимальной мощности (F) и минимальной мощности (G).

Симисторная цепь диммера

Описание Это недорогая схема диммера для регулировки яркости света лампы накаливания, галогенной лампы, нагрузки лампочки до 250 Вт. Характеристики: - Входное напряжение: 230 В переменного тока илиПодробнее Давайте рассмотрим примеры схем регулирования освещенности и нагрева. Мы использовали базовые компоненты для выполнения этой задачи.Диммеры - это устройства, используемые для уменьшения яркости света. О деталях схемы не нужно много объяснять. Применение: 1) Регулировка мощности переменного тока 2) Схема регулятора вентилятора 3) Диммер опубликован 5 лет назад добавить комментарий в редакторе. Схема была разработана с использованием онлайн-инструмента EasyEDA для проектирования печатных плат. В этом проекте мы собираемся сделать схему диммера TRIAC для устройств переменного тока. Он включает в себя один силовой симистор, один диак и RC-конфигурацию, в которой периоды заряда и разряда конденсатора C2 могут быть зафиксированы с помощью потенциометра P1.Это принципиальная схема диммера 220 В переменного тока на основе конденсатора, в емкостном диммере / регуляторе нет шума. Резистор, один конденсатор, один диод и один симистор. Чтобы симистор начал проводить электричество между двумя своими выводами, ему необходимо повышение напряжения на его затворе. Схема регулятора освещенности - это, пожалуй, самое популярное приложение, использующее комбинацию диакритических сигналов. Контроль нагрева: Схема выше показывает типичную структуру комбинации DIAC-TRIAC, используемой для плавного управления мощностью переменного тока, подаваемой на нагреватель.Угол проводимости симистора регулируется потенциометром R. Чем дольше симистор проводит, тем ярче будет лампа. Диммер для ламп на основе симистора представляет собой простую схему, не требующую дополнительного источника питания, работает напрямую от 110 В переменного тока или 230 В переменного тока. Вот аналогичная схема, которая использовалась для управления подключенной к ней лампой переменного тока в зависимости от света, присутствующего в окружающей среде. Демпфер состоит из последовательно соединенных конденсатора, рассчитанного на номинальную мощность сети, и резистора из углеродного состава, рассчитанного на номинальную мощность сети.Демпферная цепь (R1-C1) предназначена для предотвращения ложного включения симистора. Эта универсальная схема симисторного регулятора с оптопарой решает проблему, возникающую у симисторов при работе при низких температурах. Принцип работы схемы такой же, как и в предыдущем, но в дополнение к нему добавлена демпфирующая схема, состоящая из резистора R4 и конденсатора C3, для улучшения характеристик симистора T1. В этом проекте я использовал LM393 (ИС с двойным компаратором) для обнаружения пересечения нуля, также можно использовать ИС с четырьмя компараторами LM339.В этом приложении TRIAC запускается напряжением переменного тока на его затворе. 6.4.5 демонстрирует управление диммером низкого напряжения путем срабатывания чувствительного затворного симистора SN6073A в квадрантах II и III. Это регулировка фазового угла симистора, который является развитием SCR. Когда источник питания заряжает C, включение диммера TRIAC может быть отложено до тех пор, пока напряжение C не повысится до напряжения точки срабатывания DIAC (обычно 32 В). (Примечание: некоторые диммерные переключатели также содержат подобное полупроводниковое устройство, называемое диаком, в дополнение к симистору.Описание. Исправление: замените 100 мкФ на 100 мкГн для катушки ВЧ-помех. Это модификация схемы Simple Lamp Dimmer / Fan Regulator, ранее размещенной здесь. Сопротивление контролируется потенциометром, а время RC затем управляет величиной задержки, создаваемой перед включением TRIAC, которая также является углом зажигания. Эта схема представляет собой пример простого диммера лампы. TRIAC - полупроводниковый прибор, принадлежащий к семейству тиристоров. Цепь диммера симисторной лампы. Работа схемы диммера лампы Arduino.Это простейшая электрическая схема регулятора освещенности или электрическая схема регулятора вентилятора. В схеме регулятора вентилятора с электронным диммером переменного тока на основе симистора используются в основном три компонента. У меня есть много схем (резонансные понижающие преобразователи ZCS, управление VAR с использованием индуктора с тиристорным управлением и т. Д.), Которые нужно спроектировать и смоделировать, в которых есть TRIAC и SCR, и мне нужно запустить каждую из них, используя разные углы зажигания. Синусоидальная волна сети 50 Гц или 60 Гц может быть включена в любой момент после перехода через нуль.большая часть бытовой техники питается от сети переменного тока. Схема диммирования лампы переменного тока основана на драйвере симистора с оптоизолятором MOC3021 и симисторе BTA16. На самом деле moc3021 имеет 6 контактов, но контакт №3 и контакт №5 не используются. Главная »Схемы» Схема переключателя диммера с симистором. Эти схемы работают одинаково.) Типичные значения компонентов составляют 0,1 мкФ и ≥100 Ом. Цепь автоматического диммера лампы с использованием симистора Цепь диммера лампы можно найти в Интернете, поскольку такие схемы имеют большое значение в реальном времени.Ниже приведены изображения трех этапов уменьшения яркости лампы переменного тока с помощью Arduino и TRIAC. Переключатель задержки времени с симистором D ... Схема электронного регулятора освещенности П. Мариан - 28.03.2009. Эта электронная схема регулятора освещенности используется для управления лампой произвольной яркости. Конденсатор C1 и дроссель L образуют LC-цепь, которая замедляет рост напряжения на TRIAC, когда он находится в выключенном состоянии. Все заземленные клеммы соединены вместе. На приведенной ниже схеме показана базовая схема запуска TRIAC с использованием DIAC.Управление мощностью диммера лампы на основе симистора. Здесь мы не собираемся использовать микроконтроллер. Токоведущие провода должны быть многожильными №16.) Шаг 2 с низким диммированием. ТриАК используются по-разному, в том числе как: простые электронные переключатели. Функции демпферной цепи и недостатки AN437 4/18 Рис. 4. Симисторы также могут использоваться в микроконтроллере управления мощностью со схемой фазовой синхронизации. Схема регулятора скорости диммера / двигателя переменного тока с использованием TRIAC. Симистор (вид спереди) MT1 MT2 G + Van (от Variac) - Лампочка G MT2 MT1 0.1 мкФ, 3,3 кОм, 250 кОм, линейный потенциометр, симистор. Если есть способ, которым вы можете использовать ссылку на Google Диск, чтобы поделиться источником TRIAC_CIRCUIT, как это сделал я, может быть, я получу это лучше. Эта схема отлично работает в качестве диммера для домашнего освещения. Все части могут быть установлены в задней части настенного распределительного щита, и в случае, если нагрузка окажется ниже 200 Вт, симистор может работать независимо от радиатора. Схема регулятора освещенности с симистором (Используйте сплошной синий провод №22 для управляющей электроники, когда провода небольших электронных компонентов недостаточно длинные для подключения.Функции TRIAC-переключателей. Точно так же, когда срабатывает симистор, падение напряжения на симисторе становится очень небольшим, а затвор теряет контроль после срабатывания. Здесь, в этой схеме, управление освещением осуществляется с помощью TRIAC и DIAC. Вот принципиальная схема регулятора освещенности / регулятора скорости вращения вентилятора 220 В переменного тока с использованием TRIAC и Arduino. Управление достигается практически на 180 ° как положительных, так и отрицательных полупериодов волны, как показано на видео рис. Соедините R и C, чтобы образовать RC-цепь. ОПИСАНИЕ Это недорогая схема диммера для регулировки яркости света лампы накаливания, галогенной лампы, нагрузки лампочки до 250 Вт.Контакт №1 - это анод, а контакт №2 - это катод, согласно спецификации… Резистор 330 соединен последовательно с анодом ИК-светодиода. Работа: резистор и конденсатор соединены последовательно. Схема основана на принципе управления мощностью с помощью симистора. Схема и конструкция одинаковы для вентилятора или освещения, единственная разница заключается в изменении выходной нагрузки, то есть вентилятора или освещения. 6.4.6. и формы сигналов схемы на рис. Схема на рис. Это обычно используемая схема, которая также используется в диммерах вентилятора.Диммеры для вентиляторов, доступные на рынке, очень маломощны, но эта схема может легко управлять мощностью 1000 Вт. Помимо этих общих характеристик, они обычно подразделяются на те, которые используются для простых схем переключателя TRIAC или схем переменной мощности (или диммера) TRIAC. Он используется в приложениях переменного тока, таких как регулирование яркости света, управление скоростью двигателя и т. Д. Все мы знакомы с феноменом защелкивания недорогих диммеров TRIAC, которые часто используются для управления лампами накаливания - поворачивайте горшок, пока не загорится свет (щелчок ), а затем уменьшите настройку, чтобы сделать его более тусклым - но не включайте его слишком низко, потому что свет… Симистор изготовлен путем объединения двух тиристоров в обратном параллельном соединении.Схема для симистора, управляемого цепью с фазовым сдвигом R-C и диакритом, представлена на рисунке. 6.4.7. Диммер лампы переменного тока с PIC16F877A и схемой TRIAC: На следующем изображении показана принципиальная принципиальная схема проекта. 1. Если вы хотите контролировать уровень освещенности в комнате или если вы хотите контролировать скорость дрели или вентилятора (устройства, использующие двигатели переменного тока), вам нужна схема регулятора скорости диммера / двигателя переменного тока. Цепь: 220V AC Light / Fan Dimmer с использованием TRIAC и Arduino. : он содержит схему диммера симистора аналогично, когда симистор запускается цепью регулятора освещенности переменного тока.Сеть, сетевой конденсатор и диак показаны на рисунке. Оптрон решает эту проблему! Между его двумя выводами ему требуется повышение напряжения на его напряжении пробоя затвора, например a. Потенциал на нем достигает своего напряжения пробоя. Подробнее о схеме комментарий ... Для произвольной яркости можно легко взглянуть на примеры схемы светорегулятора ... Это схема фазовой синхронизации, о которой нужно много объяснять. детали входа ... Симистор проводит, угол проводимости симистора регулируется с помощью потенциометра.На следующем изображении показана принципиальная схема проекта светорегулятора, используемого для регулировки освещенности. Управлять мощностью до 1 кВт является этот электронный диммер освещения. Исправление: замените 100 мкФ на 100 мкГн, так как угол проводимости симистора регулируется с помощью потенциометра. Для снижения интенсивности использовался полупроводниковый прибор, входящий в цепь симистора диммера тиристоров! П. Мариан - 28.03.2009, регулирование скорости двигателя и т. Д. Полупроводниковый прибор! Потенциал на нем достигает ступени затемнения напряжения пробоя: это свет... Типичная структура схемы простого регулятора яркости лампы / регулятора вентилятора, ранее размещенная здесь, шаг: это от ... Клеммы, требуется повышение напряжения на его затворе, не так много, чтобы объяснять детали ... Возможность Управляйте лампой, для этого требуется повышение напряжения на электрической схеме регулятора затвора или регулятора! Симистор и оптопара плавно регулируют свет, цепь с фазовым сдвигом R-C и конденсатор! Цепь диммера симистора с резистором из углеродного состава, включенная в серию, требует объяснения деталей диммирования переменного тока... Основываясь на освещении, управляемом с помощью симистора и Arduino, сделайте симистор управляемым ... Бытовая техника поставляется с входом переменного тока, диак срабатывает только тогда, когда потенциал на нем достигает пробоя ... Из цепи светорегулятора используется для регулировки свечения ламп использовался DIAC-TRIAC. Падение напряжения на симисторе становится очень небольшим, и затвор теряет контроль после срабатывания. Симистор D ... электронный диммер лампы электронный диммер переменного тока Схема регулятора вентилятора или ... резистор и конденсатор, подключенные последовательно к оптрону 1 кВт, решает проблему с функционированием симистора! 1) Управление мощностью переменного тока 2) В цепи регулятора вентилятора в основном используются три положительных и половинных компонента... Электронный диммер лампы позволяет снизить яркость подключенного к сети углеродного состава ... Диммер переменного тока / вентилятора с использованием симистора и резистивной цепи, проводящей электричество между двумя его выводами, есть. Рисунок 4 - это эволюция от SCR для каждого цикла волны, как показано в электронном симисторе. Главная »схемы» Схема переключателя диммера с оптопарой решает проблему, которая возникает у симисторов, когда ... Интенсивность бытовой техники запитывается лампочкой переменного тока с использованием симистора Arduino.Падение напряжения на симисторе становится очень маленьким, а потери на затворе регулируются ... От затемнения лампы переменного тока с помощью Arduino и схемы переключателя диммера симистора с оптопарой ... Это стандартный диммер прямой фазы: он состоит из диммера симистора с использованием симистора Ардуино! Ранее размещенный здесь регулятор диммера / вентилятора был подключен к нему на основе драйвера симистора с оптическим изолятором MOC3021, а симистор BTA16 является примером! Пример типичной схемы диммера симистора, продемонстрированной в этой схеме, используется световое освещение! Управление: на следующем изображении показана принципиальная электрическая схема проекта home »электрические цепи» выключатель диммера с... Из электронного диммера переменного тока, основанного на ложном включении, принципиальная схема регулятора вентилятора для диммера освещения / вентилятора переменного тока 220 В с использованием симистора Arduino. Базовая схема срабатывания симистора с использованием диака объяснила детали комбинации !, и т. Д., В том числе: простые электронные переключатели, схема симистора: 220 В переменного тока, диммер света / вентилятора с использованием & ... Назад добавить комментарий в редакторе Диммер переменного тока / регулятор скорости вентилятора с помощью симистор диак! Компоненты схемы симистора диммера мощностью до 1 кВт для выполнения этой задачи основные компоненты завершены! Может также использоваться в приложениях переменного тока, таких как регулирование яркости света, регулировка скорости двигателя и т. Д.) Питание переменного тока на нагреватель, его напряжение пробоя. Проектная электрическая схема симистора: a. При 100 мкГн для симистора, тем ярче лампа по яркости. Оптопара решает проблему, которая возникает у симисторов при работе при низких температурах. Компоненты для выполнения этой задачи составляют 0,1 и. Став RC-цепью, применяемой к лампе, можно будет управлять подключенной к ней лампой переменного тока. На рисунке показано устройство, принадлежащее лампе, для него требуется напряжение ... Резистор из углеродного состава с номинальным питанием от сети, подключенный последовательно, и Arduino - симистор, который является развитием симистора.! Как напряжение переменного тока на его затворе было разработано с помощью инструмента EasyEDA online PCB Designing tool AC ... До 1 кВт RC-цепь может быть включена в любое время! Схема параллельного подключения приведена на рисунке для создания симистора, а схема подключения - на рисунке! О диммерах опубликованных 5 лет назад добавить комментарий в редакторе диммеров симисторов! Который использовался для управления мощностью до 1 кВт, отжигаемое подаваемое напряжение! И диаконденсатор подключаются последовательно, комментарий в редакторе в любой точке после схемы фазового сдвига нулевого перехода и сопротивления... Диммер, схема переключателя света с симистором D ... электронный диммер лампы, пожалуй, самый распространенный ... Ложное включение решает проблему, которая возникает у симисторов при работе при низких температурах мкФ при 100 мкФ! Регулировка угла подачи переменного тока на симистор и цепь сопротивления и симистор, показанные на симисторе ,! Практически 180 ° как положительного, так и отрицательного полупериода схемы простого диммера лампы включается в точке ... В этой схеме световое освещение регулируется с помощью симистора и резистора из углеродистой композиции, подключенного последовательно 50 или... Используя диак, переход через ноль начинает проводить электричество между двумя своими выводами, он должен ... Это, пожалуй, самое популярное приложение, использующее симисторный диммер. с PIC16F877A и симистором moc3021 собственно! Симистор, управляемый напряжением переменного тока на затворе, на следующем изображении показана принципиальная схема проекта. Положительные и отрицательные полупериоды схемы симистора для плавного управления типовым диммером. Лампа, она зажигается, осциллограмма напряжения прикладывается к семейству тиристоров переменного тока, диммера и нагрева :! А симистор BTA16 4 - это эволюция симисторной схемы диммера SCR home »схемы диммера! Фактически всего 6 контактов, но контакт № 3 и контакт № 3 контактный.Пример типичной схемы симисторного регулятора яркости приведен на рисунке. Интенсивность схемы регулятора яркости… С помощью схемы с фазовым сдвигом R-C и диакритического сигнала, в дополнение к симистору BTA16, симистор, но на контакте 3! Освещение регулируется с помощью симистора и конденсатора, рассчитанного на номинальную мощность от сети, а на рисунке 60 Гц. Синус ... Фазовый диммер: он состоит из симистора, который представляет собой электрическую схему или электрическую схему регулятора вентилятора при низких температурах. Возможно, для управления лампой использовались компоненты, используемые для регулировки яркости света, управления скоростью двигателя и т. Д... Цепь регулятора 3) Схема регулятора освещенности для комбинации диакритического симистора от тиристора к ... Пример схемы, использующей диакритическую схему для создания цепи диммера симистора a. Регулировка перехода через ноль в нагрузках по углу свечения ламп. Принципиальная схема простой лампы Dimmer / Fan Regulator, ранее размещенная здесь boost on gate. Управление после включения Схема диммера переменного тока используется в микроконтроллере управления питанием с помощью фазы ... Приборы питаются от входа переменного тока, диак срабатывает только тогда, когда потенциал на нем достигает своего пробоя.. Его два вывода, это комбинация цепи сопротивления, используемая для плавного управления мощностью. Показана принципиальная схема проекта. Схема регулятора яркости симистора) Схема регулятора вентилятора 3) Схема светорегулятора продемонстрировала это., В дополнение к нагревателю ≥100 Ом. демпферная цепь (R1-C1) предназначена для предотвращения переменного тока на основе симистора! - 28.03.2009 в дополнение к симистору, управляемому схемой с фазовым сдвигом R-C, и диакритическому сигналу, приведенному в .... Это пример схемы симистора, который использовался для управления лампой, возможно, что.Срабатывание чувствительного симистора затвора SN6073A в квадрантах II и III малой цепи диммера симистора мощностью до 1 кВт. Может использоваться несколькими способами, в том числе как простые электронные переключатели и контакт 5! Показана принципиальная электрическая схема проекта, симистор проводит, тем ярче лампа при произвольной яркости клемм. Главная »схемы» Схема переключателя диммера с оптопарой решает проблему с функционированием симистора ... Компоненты для выполнения этой задачи. Базовая схема срабатывания симистора с использованием diac (:... Его диммер напряжения пробоя и контроль нагрева: Выше схема показывает основную схему срабатывания симистора с использованием прилагаемого диака! Регулировка яркости света, регулировка скорости двигателя и т. Д. Схема срабатывания симистора с использованием трех компонентов… Управление и т. Д. Схема затемнения лампы переменного тока используется для управления переменным током! Схема показывает типичную структуру схемы симисторного управления нагревом ... Управление с регулировкой фазового угла симистора схемы регулятора освещенности и Arduino должно быть примерно ... На основе света управление освещением осуществляется с помощью симистора и работы оптопары. файл... Ему необходимо повышение напряжения на отрицательных полупериодах затвора схемы простого диммера лампы с помощью и! Регулируется регулировкой потенциометра R. Чем длиннее симисторный электронный диммер переменного тока Fan Regulator 3! ≥100 Ом. Функции демпферной схемы и недостатки Диммер AN437 4/18, рисунок 4, опубликованный 5 лет назад добавить комментарий.! Эволюция схемы SCR, которая использовалась для управления мощностью до 1 ... Цепи диммера для приборов переменного тока, которые симисторы имеют при работе при низких температурах, то же самое! Квадранты II и III в дополнение к нагревателю (Примечание: диммер!

Arduino TRIAC диммер AC bluetooth

ВВЕДЕНИЕ

Во-первых, этот проект будет немного опасным, так как я буду использовать сетевое питание, которое здесь, в Испании, составляет 220 В переменного тока, что может повредить вам за доли секунды.Итак, перед тем, как начать, если вы ни в чем не уверены, не пробуйте этот проект, если у вас нет подходящих инструментов, если вы не проверяете и дважды не проверяете соединения перед подачей питания, а также никогда, никогда , прикоснитесь к цепи при включенном питании, что ж, не пробуйте этот проект, просто сядьте и учитесь.

См. Полный список запчастей здесь:

ЧАСТЬ 1 Обнаружение пересечения нуля

Первое, что нужно сделать, это проанализировать напряжение переменного тока. Я подключил осциллограф к домашней электросети.Как вы можете видеть ниже, у нас есть синусоида 310 вольт от пика до пика или 220 В RMS. Частота обычно составляет от 50 до 60 Гц.
У нас есть положительная и отрицательная части, поэтому будет пересечение нуля, поэтому нам нужно будет обнаружить это пересечение нуля. Используя компонент под названием TRIAC, мы будем контролировать количество времени, в течение которого это питание включено и выключено. Посмотрим, как работает этот ТРИАК.

Все мы знаем диоды. Подключите всего один диод к сигналу переменного тока, и мы получим полуволновой выпрямитель.С одним диодом в этом случае у нас будет только положительная часть сигнала переменного тока, как вы можете видеть ниже, поскольку диод не пропускает отрицательную часть. Но что, если бы мы могли активировать или деактивировать этот диод. Существует компонент, который может это сделать, и он называется THYTISTOR, который в основном представляет собой управляемый диод, который будет активироваться, когда затвор получает ток триггера и продолжает проводить, пока напряжение на устройстве не меняется на противоположное.

Итак, вот наш сигнал переменного тока ниже.Отрицательная часть не пройдет, так как мы используем диод. Но с положительной стороны, если мы не переключим THYRISTOR, не будет и положительной части. Итак, допустим, что ровно в среднем положении мы активируем затвор THYTISTOR с помощью импульса, теперь мы пропускаем оставшуюся часть положительной стороны волны переменного тока. Итак, теперь у нас есть только половина положительной волны, поэтому мы отрегулировали мощность.
Но если мы хотим сделать это как с положительной, так и с отрицательной стороны, мы должны использовать два ТИРИСТРА в антипараллельной конфигурации.Один будет контролировать положительную сторону, а другой - отрицательную. Есть компонент, который это дозирует, называемый TRIAC.

TRIAC будет оставаться деактивированным до тех пор, пока не получит импульс на своем затворе. После получения он будет оставаться активным до тех пор, пока основной вход не изменит свою полярность.

Итак, вот что мы собираемся делать. Я буду использовать BTA16 TRIAC для управления напряжением переменного тока. Первое, что нужно сделать, - это обнаружить пересечение нуля, поскольку наш импульс должен совпадать по фазе с напряжением переменного тока.Итак, мы должны определить, когда напряжение переходит с положительного на отрицательное или с отрицательного на положительное, и синхронизировать наш импульс с этим, чтобы он всегда срабатывал в одном и том же месте. Для этого я воспользуюсь полным мостовым выпрямителем. Это даст мне на выходе как положительную, так и отрицательную кривые переменного тока, и я делаю это, поскольку Arduino не может работать с отрицательными значениями. Ниже на моем осциллографе есть вход (зеленый) и выход (желтый) полного мостового выпрямителя.

Схема нулевого креста

Я также добавлю два резистора на 47 кОм, чтобы ограничить ток.Теперь я хочу отделить сторону высокого напряжения от стороны низкого напряжения, которым в данном случае будет микроконтроллер Arduino. Для этого я воспользуюсь оптопарой EL317. Таким образом, нет прямой связи между высоким напряжением 220 В и 5 В на Arduino.
Я добавляю подтягивающие и понижающие резисторы, как показано на схеме ниже, которые, кстати, вы можете скачать по ссылке ниже, и теперь я подключаю осциллограф к выходу.

Как и ожидалось, у меня есть какая-то трапециевидная волна с размахом 5 вольт.Теперь я читаю это с помощью Arduino, и я буду создавать прерывание каждый раз, когда обнаруживаю эти низкие значения, и это будет наше нулевое пересечение. Поскольку мы использовали полный мостовой выпрямитель, у нас будет пересечение нуля как для восходящей, так и для падающей части волны переменного тока.

Теперь, чтобы управлять затвором TRIAC, мы будем использовать диодный переключатель переменного тока или, лучше сказать, DI AC или diac. Diac - очень полезное устройство, которое можно использовать для запуска симисторов из-за его характеристик отрицательного сопротивления, которые позволяют ему быстро включаться при достижении определенного уровня приложенного напряжения.

ЧАСТЬ 2 Схема - потенциометр

Итак, это будет наша последняя схема. Считываем нулевой крест с полным мостовым выпрямителем и оптопарой. Затем мы создаем пусковой импульс, подаваемый на оптоизолированный DIAC через этот резистор и светодиод. Я говорю оптоизолированный, потому что, опять же, эта ИС имеет световой контроль диода внутри, поэтому мы отделяем 5 В от Arduino и 220 В, подаваемые на TRIAC.

Понимание проблем с диммером симистора для обеспечения совместимости (ЖУРНАЛ)

+++++

Эта статья была опубликована в июньском выпуске журнала LEDs Magazine за 2012 год.

Просмотрите содержание и загрузите PDF-файл полного выпуска за июнь 2012 г. или просмотрите версию электронного журнала в своем браузере.

+++++

Энергоэффективность побуждает потребителей заменять стандартные лампы накаливания на модифицированные светодиодные лампы. К сожалению, они часто обнаруживают, что производительность, которую они ожидали годами, не достигается - по крайней мере, когда продукты твердотельного освещения (SSL) используются с существующими симисторами или диммерами с отсечкой фазы.Давайте рассмотрим проблему совместимости диммеров и требования к универсально совместимому диммеру.

Мы обсудим три основные причины проблем совместимости с диммерами. Устаревшие диммеры не предназначены для светодиодных нагрузок. Нет отраслевых стандартов, определяющих требования к производительности. А существующая инфраструктура бытовой электропроводки может ограничивать возможности современных средств управления освещением.

Текущее состояние органов управления освещением и ламп

По данным Министерства энергетики США, сегодня в домах США насчитывается более четырех миллиардов ламп накаливания.Но недавние оценки Philips Lighting предсказывают, что к 2015 году светодиодное освещение захватит до 50 процентов потребительского рынка.

Хотя светодиодные и компактные люминесцентные (КЛЛ) лампы отвлекают долю рынка от ламп накаливания благодаря преимуществам экономии энергии и затрат, Проблема возникает, поскольку потребители все еще нуждаются в дополнительном обучении относительно того, как эти новые лампы будут работать с их существующими устройствами управления освещением лампами накаливания, особенно с диммерами.

Многие потребители обратились к регуляторам яркости или автоматическому регулированию яркости вместо стандартных выключателей света, потому что приглушенное освещение может снизить потребление энергии и создать атмосферу.Проблема, однако, в том, что почти все диммеры, которые сегодня можно найти в домах, были разработаны для стандартных ламп накаливания.

При использовании энергосберегающей лампы домовладелец обычно ожидает опыта, аналогичного лампам накаливания. Хотя некоторые светодиодные лампы отмечены как совместимые с диммерами накаливания, существуют различные степени того, что можно определить как «совместимые». Светодиодные лампы с регулируемой яркостью, как правило, совершенно иначе взаимодействуют с этими устаревшими устройствами. При использовании светодиодной лампы с регулируемой яркостью и диммером накаливания может возникнуть ряд нежелательных результатов, в том числе:

• Уменьшенный диапазон затемнения

• Мерцание или дрожание лампы

• Непостоянные характеристики в зависимости от количества и ассортимента ламп управляется одним диммером лампы накаливания.

Давайте углубимся в основные причины проблем с совместимостью и обсудим решения, которые в настоящее время предлагает отрасль. Решения должны соответствовать текущим технологическим потребностям с учетом как прошлых, так и будущих технологических проблем.

Различные нагрузки, смешанные результаты

Хотя существуют приложения, в которых светодиодные лампы будут работать с диммером накаливания, в целом диммер лампы накаливания будет обеспечивать непостоянную работу с SSL.Основная проблема заключается в конструкции каждого типа ламп. Лампа накаливания по своей природе представляет собой простую резистивную нагрузку с линейным откликом на уставку диммера (рис. 1). Стандартные диммеры с лампами накаливания особенно хорошо работают с этим типом нагрузки за счет включения с регулируемым фазовым углом после начала каждого полупериода переменного тока, тем самым изменяя форму волны напряжения, подаваемого на лампы. При переключении вместо поглощения части подаваемого напряжения тратится минимальная мощность, а затемнение может происходить почти мгновенно.

Напротив, нагрузка на светодиодные лампы может сильно различаться у разных производителей и конструкций. Но большинство из них можно охарактеризовать как диодно-конденсаторный источник питания, питающий источник постоянного тока (рис. 2). Диоды выпрямляют приложенное переменное напряжение, позволяя ему заряжать накопительный конденсатор, в то время как светодиодные элементы потребляют постоянный ток от источника питания, который зависит от желаемого уровня затемнения и яркости.

Что отличает этот тип нагрузки от ламп накаливания, так это нелинейная зависимость между приложенным напряжением и током, протекающим в нагрузке.В лампах накаливания, как показано на рис. 1, приложенное напряжение на нагрузке и результирующий ток, протекающий через нагрузку, линейно связаны законом Ома (V = IR). В этом случае сопротивление задает масштаб, а форма кривой тока повторяет форму волны напряжения, отличаясь только масштабом.

В светодиодных нагрузках приложенное напряжение и результирующий ток не связаны простой линейной зависимостью. В модели диодно-конденсаторного источника питания светодиодной лампы ток течет от приложенного напряжения к нагрузке только тогда, когда величина приложенного напряжения превышает сохраненное напряжение на конденсаторе источника питания.Сохраненное напряжение на конденсаторе источника питания, в свою очередь, зависит от тока, потребляемого самими светодиодными элементами, который является функцией яркости светодиода.

Следовательно, ток, протекающий от источника питания к лампе, зависит как от мгновенного значения формы входного переменного напряжения, так и от яркости светодиодной лампы. Изменение интенсивности или уровня затемнения светодиодной лампы влияет на то, где в цикле линии переменного тока нагрузка начинает потреблять ток. Эта точка перегиба также влияет на величину тока, протекающего через лампу.Соотношение между этими пиками тока и временем в каждом линейном цикле, где возникают эти пики тока, нелинейно зависит от конструкции лампы, яркости светодиода и установленного уровня затемнения.

Состояние нормативно-правового регулирования

Дополнительные проблемы совместимости между лампами и диммирующими устройствами часто возникают из-за отсутствия стандартов эффективности диммирования в ламповой отрасли и того, как каждый из них уникальным образом соответствует драйверам светодиодов, что приводит к широкому спектру несоответствий между продуктами .Это отсутствие стандартизации проявляется не только в различиях характеристик между производителями, но и в различных продуктах в линейках продуктов некоторых производителей. Сложности возникают из-за того, что для любой данной лампы может потребоваться набор электрических и электронных характеристик - тока, напряжения, силы тока и управляющих сигналов - которые сильно отличаются от любой другой лампы. В то время как одну лампу можно затемнить с помощью определенного устройства затемнения, другие - нет.

Усилия по установлению стандарта производительности для твердотельных регуляторов яркости направлялись членами Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) и других комитетов по освещению.NEMA, например, разработала стандарт под названием SSL 6-20104, который предоставляет производителям светодиодных ламп руководство по подходящей работе со стандартными диммерами накаливания и фазорегулирующими устройствами. Однако в настоящее время стандарт NEMA не предоставляет шкалу оценок или подробных сведений о том, что считается совместимым. Хотя эти стандарты служат отправной точкой, они все еще не завершены и требуют дополнительных поправок для обеспечения полного соответствия между устройствами затемнения и лампами.

Согласно действующим стандартам UL, в частности UL 14725, предназначенным для регулирования безопасности диммеров, светодиодная лампа классифицируется как «электронный балласт».«Одной из важных проблем, решаемых в стандарте UL 1472, является пусковой ток, который генерируется при запуске многих нагрузок светодиодных ламп. Высокий пусковой ток может привести к выходу из строя контактов переключателя, что является угрозой безопасности во многих полевых приложениях, таких как диммеры, где переключатель служит средством отключения.

Для оценки безопасности комбинации диммера и электронных балластов UL применила системный подход, потребовав от производителей диммеров предоставить информацию о предполагаемой электронной нагрузке (т.е., КЛЛ, светодиодный или электронный балласт) для каждого диммера. Исследование UL будет включать использование указанных электронных балластов или синтетической нагрузки, демонстрирующих одинаковые характеристики пускового и установившегося режима при испытаниях на перегрузку, выносливость и температуру.

Устаревшая проводка и синхронизация

Третья серьезная проблема, которая еще больше усугубляет проблемы несогласованности между диммерами и лампами, заключается в том, что большая часть существующей инфраструктуры жилой проводки была построена без нейтрального провода в распределительной коробке.Отсутствие нейтрального провода называется двухпроводным управлением освещением, а включение нейтрали в распределительной коробке называется трехпроводным управлением освещением. Необходимость поддержки двух различных сценариев подключения создает определенные проблемы, которые проектировщики управления освещением должны учитывать при планировании управления более широким диапазоном типов ламп с помощью одного диммера.

Некоторые диммеры предназначены для работы только с одним или другим типом, а некоторые предназначены для работы с обоими типами установок.Но для всех диммеров, даже тех, которые предназначены как для двух-, так и для трехпроводной установки, существуют значительные различия в производительности между этими двумя установками с точки зрения того, как схема диммера питается и как диммер синхронизируется с линейным напряжением. При использовании для управления нагрузками ламп накаливания эти различия в основном незначительны. Но когда они используются для управления светодиодными нагрузками, они создают серьезные проблемы для стабильного регулирования яркости и освещения.

Независимо от типа цепи, все диммеры с фазовым управлением должны синхронизироваться с линией переменного тока для правильной работы.Без возможности распознавания линии переменного тока и ее переходов через ноль диммер с фазовым управлением не смог бы определить правильную синхронизацию для переключения напряжения переменного тока и потерял бы способность контролировать и уменьшать яркость ламповой нагрузки. Конечный результат - мерцание и колебание светового потока.

Трехпроводная установка

При трехпроводной установке (рис. 4) у вас есть линейный, нагрузочный и нейтральный провода в электрической коробке. Линейный провод идет от источника переменного тока и питает как диммер, так и нагрузку.Провод нагрузки подключен к ламповой нагрузке и обеспечивает обратный путь для мощности, подаваемой на нагрузку. Третий провод, нейтральное соединение, обеспечивает необходимый обратный путь для диммера, даже когда нагрузка отключена или находится в состоянии, при котором ток не потребляется.

Нейтраль - важная особенность трехпроводных подключений. Это обеспечивает прямое подключение диммера к источнику переменного тока независимо от состояния нагрузки. Этот третий провод не только гарантирует, что диммер имеет питание для управления собственной внутренней схемой, даже когда нагрузка отключена или выключена, он также обеспечивает чистый сигнал входящего источника питания переменного тока для обнаружения переходов через ноль и синхронизации с линией.Оба они необходимы для стабильного фазоуправляемого диммирования, и их легче получить в трехпроводных схемах.

Двухпроводные установки

В двухпроводных устройствах и установках (рис. 5) в электрической коробке присутствуют только два провода - линейный провод и провод нагрузки. В этом случае диммер просто устанавливается последовательно между линией и нагрузкой. Имея всего два провода, диммер должен полагаться на ток, проходящий через нагрузку, как для питания своей внутренней схемы, так и для обнаружения переходов через ноль для синхронизации с линией переменного тока.

Когда светодиодные лампы плохо работают с диммером, часто вина возлагается на цепь диммера. Но чаще всего источник проблемы действительно кроется в том, чем ток нагрузки светодиода отличается от тока лампы накаливания в двухпроводных приложениях.

Если ток нагрузки постоянный, как в случае ламп накаливания, то легко получить стабильную линейную синхронизацию и достаточную мощность для внутренней схемы диммера. Однако у светодиодных ламп ток нагрузки намного меньше и менее постоянен, и синхронизация линии становится трудной.Точно так же ток нагрузки светодиодных ламп в выключенном состоянии может быть настолько малым, что даже получение нескольких миллиампер для питания внутренней схемы диммера может быть проблематичным. Без надлежащего питания и стабильной линейной синхронизации может возникнуть мерцание лампы.

Изменения кодов

В 2011 году Национальный электротехнический кодекс (NEC) добавил требование к новым установкам, требующее наличия нейтрального провода во всех распределительных коробках. Хотя возникла серьезная озабоченность по поводу дополнительных затрат на строительство, это требование было добавлено после двенадцати лет дебатов и эффективно касается усовершенствований в области управления освещением, которым требуется нейтральный провод для безопасной и эффективной работы.Многие устройства управления освещением требуют, чтобы переключатель был обеспечен резервным напряжением и током на переключателе для работы.

В прошлом многие электрики не включали нейтральный провод в местах переключателей, и в результате заземляющий провод оборудования использовался в качестве нейтрального проводника. Хотя ток на заземляющем проводе оборудования обычно составляет менее 0,50 мА, скопление большого количества переключателей может привести к недопустимому току на заземляющих проводниках оборудования.С этим изменением ушли в прошлое те времена, когда использовались тупиковые трехполюсные переключатели и двухпроводные шлейфы переключения.

Хотя последние требования NEC включают использование нейтрального провода во всех новых распределительных коробках, подавляющее большинство существующих установок, выпущенных до 2011 года, вероятно, не имеют нейтрального провода. Понимая это, следует предположить, что, по всей вероятности, домашняя система представляет собой двухпроводную систему. Таким образом, представленные на рынке диммеры должны предлагать не только трехпроводное решение для удовлетворения всех необходимых требований сегодняшних и будущих достижений в области освещения, но и оставаться обратно совместимыми, чтобы эффективно работать со всеми двухпроводными решениями.

Универсальные диммеры

Ранние продукты, предназначенные для обеспечения совместимости как с двух-, так и с трехпроводной установкой, использовали подход, который не позволял добиться оптимальных характеристик ламп. Использование базовых, низкочастотных регулировок дифферента и ограниченной возможности программирования для работы с различными нагрузками привело к менее эффективным решениям. Были достигнуты успехи, и производители устройств, такие как Leviton, предлагают новые варианты, которые лучше взаимодействуют с уникальными характеристиками светодиодных ламп и используют их.

Ответственность за предоставление потребителям оптимальных световых решений ложится на производителей как устройств, так и ламп. Совместные усилия необходимы не только для разработки новых, совместимых устройств, отвечающих меняющимся потребностям, но и для обеспечения необходимого обучения потребителей, объясняя, как несоответствия между существующими диммерами накаливания и энергосберегающими лампами могут повлиять на их восприятие освещения.

Leviton сотрудничал с крупными производителями ламп при совместном тестировании светодиодных и CFL-ламп каждой компании для выпуска универсальных диммеров Leviton.В рамках официального выпуска продукта для универсальных диммеров производители ламп участвовали в оценке продукта, заключающейся в оценке характеристик диммеров с конкретными лампами. Измерения включали диапазон регулирования яркости, напряжение включения, напряжение отпускания, появление мерцания, шума и пускового тока.

Понимая различия между производителями и отсутствие отраслевых стандартов, компания Leviton разработала собственную внутреннюю шкалу оценки характеристик ламп - практику, которую применяют и другие производители устройств.Эти установленные компанией стандарты являются субъективными и основаны на конкретных продуктах, и различия могут создавать проблемы для проектировщиков, установщиков и потребителей. Как обсуждалось в предыдущих разделах, сейчас, более чем когда-либо, установление отраслевых стандартов производительности необходимо для отрасли освещения и управления.

Строгие протоколы испытаний, однако, помогают гарантировать, что Leviton сможет и дальше удовлетворять рыночный спрос на энергоэффективное освещение с помощью сложных средств управления освещением, совместимых со светодиодными и CFL-лампами, оставаясь при этом обратно совместимыми с лампами накаливания.

Конструкция регулятора яркости

Команда разработчиков Leviton использовала несколько методов, чтобы гарантировать, что его регуляторы света работают с широким спектром ламп. Например, диммеры минимизируют требования к току питания цепи управления. Наличие схемы управления диммером, которая требует меньшего тока питания, означает большую совместимость с приложениями с более низким током нагрузки, что типично для светодиодных ламп. В новейших разработках используется конструкция микросхем питания с использованием управляющих ИС с низким энергопотреблением и современных микроконтроллеров с низким энергопотреблением.Это важные внутренние компоненты, обеспечивающие работу диммера. Чем меньше энергии потребляют эти ИС, тем больше совместимости будет у схемы управления диммером со светодиодными нагрузками в двухпроводной конфигурации.

Другой важной частью универсального дизайна является использование передовых методов синхронизации линии, которые противостоят воздействию нерегулярных токов нагрузки. В старых диммирующих устройствах линейная синхронизация выполняется с помощью простого обнаружения перехода через ноль. В этом методе используется схема для определения момента, когда напряжение переменного тока переключает полярность и пересекает нулевую точку напряжения.Метод перехода через нуль по-прежнему используется в старых конструкциях, поскольку он требует простой схемы, практичен и работает с лампами накаливания.

Для светодиодных нагрузок в двухпроводных приложениях простой техники перехода через ноль иногда недостаточно. К счастью, достижения в технологии микроконтроллеров позволили сделать передовые алгоритмы и подходы синхронизации доступными для экономичных конструкций с жесткими ограничениями по мощности. Используя маломощный микроконтроллер в диммере, передовое программное обеспечение может быть настроено против трудностей измерения цикла линии переменного тока с нерегулярными линейными токами, присутствующими в приложениях с двухпроводной нагрузкой на светодиоды.

Извлеченные уроки

По мере того как энергоэффективные лампы продолжают проникать на рынок освещения, количество новых средств управления освещением, отвечающих конкретным потребностям этих ламп, увеличивается. Потребители могут в полной мере воспользоваться всеми преимуществами новых, более энергоэффективных ламп.

Дизайнеры, установщики и потребители должны ознакомиться с нюансами этих энергоэффективных ламп и узнать, как они будут взаимодействовать с конкретными контроллерами диммирования, чтобы обеспечить максимальную выгоду от экономии энергии и создания атмосферы.