Схемы диммеров для ламп накаливания: Как сделать диммер для ламп накаливания своими руками?
Как сделать диммер для ламп накаливания своими руками?
Многие владельцы частных домов и квартир предпочитают всячески управлять освещением в своем помещении. Одним из многих вариантов является регулятор яркости для ламп накаливания. Для таких целей используют специальные устройства, называемые диммерами. Существует множество моделей данного девайса, но стоимость многих из них не по карману обычному покупателю. При необходимости возможно собрать диммер для ламп накаливания своими руками, имеется несколько вариантов его изготовления. Эти устройства могут быть 12- и 220-вольтовые.
Устройство
Чтобы сделать диммер своими руками, потребуется подробно изучить принцип его действия и внутреннее устройство. Простейшие из этих девайсов имеют ручку, поворачивая которую можно регулировать освещение, и выведенные клеммы для подключения проводов. Таким устройством управляют яркостью ламп двух видов — галогенных и накаливания. С развитием электроники стали появляться диммеры для регулирования мощности люминесцентных и светодиодных ламп.
В более ранние времена для изменения этого параметра у ламп накаливания применяли резисторы. Мощность таких деталей рассчитывалась не меньше нагрузочной. Минусом таких приспособлений являлась потеря мощности при снижении яркости света.
Наиболее часто их применяли в больших общественных залах, театрах и т. д. Принцип работы прибора основан на использовании симистора и динистора, являющихся современными полупроводниковыми приборами.
По конструкционным особенностям диммеры можно классифицировать по следующим типам:
- поворотные, где управление выполняется при использовании ручки – электронные;
- кнопочные управляются при помощи специальных кнопок – групповые;
- дистанционные, которые работают при помощи дистанционного пульта.
Кнопочный диммер более многофункционален, чем поворотный. Это связано с тем, что если в цепь завязать нужное количество кнопок, управление можно осуществлять с разных мест.
Длина проводов, используемых для подключения диммера, не должна превышать 10 метров. Это связано с возникновением помех. Кнопочный диммерМало кто знает, что при помощи самодельных регуляторов мощности можно изменять температуру паяльника, контролировать обороты вытяжного вентилятора. Также он отлично подойдет для пылесоса или дрели, у которых можно регулировать их скорость вращения.
Подключение диммера
Схема диммера для ламп накаливания довольна простая. Он подключается вместо обычного выключателя в разрыв цепи в монтажную коробку. Необходимо соблюдать предписания изготовителя, согласно которым нельзя путать выводы для подключения фазы и нагрузки. Для сборки диммера своими руками не понадобится много дорогих деталей, подойдут симисторы, рассчитанные на определенную мощность. Существует два варианта подключения — одинарный и групповой. Первый вариант подразумевает подключение в цепь с одним или несколькими источниками света, которые объединены в группу. При групповом способе принципиальная схема будет насчитывать несколько диммеров, согласно количеству групп освещения.
При подключении светорегулятора вместо двухклавишного выключателя работа светильника немного изменится. Теперь будет другим подсоединение проводов и лампы накаливания, их не получится включать групповым способом. Фазу необходимо подсоединить на фазный вывод диммера, а остальные два присоединяются на соседнюю клемму. Для осуществления прежнего освещения потребуется групповой светорегулятор.
Изготовление
Как указывалось ранее, существует множество схем, с помощью которых умельцы изготавливают устройства, способные регулировать значение напряжения для осветительных приборов. Можно выделить несколько наиболее популярных элементов, используемых для сборки данных устройств:
- симистор;
- тиристор;
- конденсатор;
- применение готовых микросхем.
Принцип работы диммера на симисторе
Данный светорегулятор работает от сети 220 В. В основу его действия заложено открытие силового ключа за счет смещения фазы. Главным элементом схемы является RC-цепочка, которая у каждого устройства разного номинала. Силовым ключом выступает симистор. Работа схемы заключается в пропускании симистором через себя тока. Для этого необходимо возникновение напряжения между его электродами. Чтобы регулировать смещение фазы, и тем самым угол открывания, в цепочку впаивается переменный реостат, который предназначен для регулировки быстроты заряда конденсатора. В цепь с управляющим электродом ставится динистор. Время, за которое конденсатор наберет пороговое напряжение, влияет на быстроту открытия симистора, а значение нагрузок будет прямо пропорционально зависеть от величины этого напряжения.
Принцип работы диммера на симистореПри наличии принципиальной схемы такой диммер на симисторе можно собрать менее чем за час.
Как работает диммер на тиристоре?
Данный светорегулятор могут собрать умельцы, у которых есть различные радиодетали, из которых можно выбрать тиристоры с необходимыми параметрами. Этот самодельный диммер будет немного отличаться схемой и является более трудным в сборке. В нем для каждого ключа устанавливается отдельный динистор и тиристоры для полуволн.
Для работы данной схемы применяются две параллельные цепочки резисторов. Через одну цепь резисторов проходит заряд конденсатора, где в свою очередь происходит нарастание порога открывания ключа, при открытии которого на электрод управления подается ток и проходит положительная полуволна. Отрицательная фаза пропускает волну таким же образом через другой ключ.
Важно знать, что использовать диммер на тиристоре не получится для приборов освещения, в которых устанавливаются светодиодные, люминесцентные и экономные лампы.
Конденсаторный диммер и принцип его действия
Помимо регуляторов, рассчитанных на плавность управления освещением, также распространены устройства, работающие за счет конденсатора. В этом случае на передачу тока влияет емкостная величина. Соответственно, с увеличением емкости конденсатора через его полюсы пройдет ток большего значения. Данный диммер-регулятор является достаточно компактным.
В основном схемы для таких устройств сочетают в себе три различных положения:
- Без ограничения мощности.
- Через конденсатор гашения.
- Перекрытое положение (режим «выключено»).
В схеме такого диммера обычно используют неполярные конденсаторы. Найти их можно в электротехнике старого образца. Используя схему, можно своими руками собрать светорегулятор и управлять значением напряжения на лампочке в светильнике.
Использование микросхем для пониженного напряжения
Использование микросхемы КРЕН обеспечивает управление значением напряжения от 1,5 В до 30 В, а тока до 7,5 А. Во время сборки устройства нужно обратить внимание на следующие нюансы:
- Для охлаждения микросхемы необходим радиатор, что обусловлено ее нагреванием при выделении тепла. Это является существенным недостатком, так как занимается лишнее место на плате.
- Установленные диоды должны быть рассчитаны на ток не более 12 А и напряжение от 50 В.
- Силовой трансформатор устанавливается мощностью не менее 0,25 кВт.
Принцип действия схемы прост. На электроде управления за счет переменного резистора образовывается основное напряжение. С помощью стабилизатора можно регулировать этот параметр от максимальных 12 вольт до десятых его долей.
Вариант с цифровой микросхемой
Для выполнения регулировки осветительных приборов со светодиодными лампами обычные светорегуляторы не подходят, потому что для их включения необходимо 9 В. Такой диммер можно собрать, используя микросхему NE555. При возникновении потребности в плавной регулировке освещения в данную схему можно подключить и лампы на 12 В. Мощность здесь усиливает полевой транзистор. Это связано с тем, что у микросхемы выходной ток составляет 0,2 А.
Диммер цифрового типаПри увеличении нагрузки свыше 1 А потребуется установка транзистора на радиатор, который можно выполнить из любого подходящего материала. Для защиты этой детали от статических помех потребуется перемотать выходящие ножки фольгой из алюминия или медной проволокой.
Монтаж диммера можно произвести на текстолите с оболочкой из фольги. Такой материал применяется для изготовления печатных плат. Материал корпуса выбирается на усмотрение исполнителя работы.
Большинство современных диммеров – китайского производства. Не все светорегуляторы добротного качества. Иногда лучше изготовить диммер своими руками, чем переплатить деньги за быстро вышедшее из строя устройство.
Диммер своими руками | AUDIO-CXEM.RU
Приветствую тебя мой дорогой читатель. Сегодня мы будем собирать диммер своими руками. По-другому он называется регулятор мощности переменного тока. Куда мы его можем «запихать» или где его можем применить? Везде и хоть куда!
Дело в том, что диммер может найти широкое применение, как в хозяйстве, так и в вашей мастерской. Регулировать мощность с помощью него можно на электронагревателе водяного бака или самогонного аппарата, а также в самодельном инкубаторе или вулканизаторе для заклеивания проколотых автомобильных камер.
Отдельное слово хочу сказать про применение данной конструкции в мастерской. Диммером можно плавно регулировать температуру нагрева паяльника, скорость вращения дрели или болгарки, а также просто для регулирования яркости ламп накаливания.
Теперь можно сделать вывод, что диммер является бесценным устройством в хозяйственной деятельности и мастерской.
Схема диммера (регулятора мощности)
Основным регулирующим элементом является симистор он же триак BTA06-600. Его можно заменить на практически любой аналог из серии BTA, например BTA12-60, BTA24-600 или другой. Пересчет номиналов элементов при этом производить не нужно.
Первые цифры маркировки означают максимальный ток в открытом состоянии. Максимальное обратное напряжение определяется второй группой цифр. Таким образом, BTA06-600 это триак с током 6А и напряжением 600В, которого хватит для регулировки нагрузки мощностью 800Вт. При выборе симистора рекомендую брать запас по току. Обычно я беру двукратный запас. На цене это отражается незначительно, а надежность конструкции повышается заметно, да и душа спокойна.
Резистор R1 должен быть мощностью 0.25Вт, даже при использовании диммера на 3кВт резистор будет холодным. Также нет особых требований для переменного резистора, берем любой. Конденсатор C1 пленочный, напряжением 400В. Предохранитель выбирается в зависимости от тока нагрузки.
Светодиод можно не устанавливать, тогда вместо диода VD1 необходимо установить перемычку.
Предохранитель F1 можно установить на отдельной колодке или на проводе, выведя колпачок его корпуса на заднюю панель диммера.
Работа схемы
При подключении нагрузки симистор VD4 закрыт. В это время начинает протекать ток через предохранитель F1, нагрузку и резисторы R1, R2, заряжая конденсатор C1. Как только на конденсаторе C1 напряжение поднимется выше 32В, откроется динистор VD3 и через него потечет ток, открывая VD4. Последний начинает пропускать через себя ток нагрузки и закрывается он только в тот момент, когда синусоида проходит нулевой потенциал. Далее все повторяется по циклу.
Переменным резистором R2 регулируется скорость зарядки конденсатора C1. Чем дольше он будет заряжаться до порога открытия VD3, тем дольше будет закрыт VD4, а когда он закрыт, происходит отрезание синусоиды на нагрузке.
Несколько слов об охлаждении
К фланцу регулирующего элемента необходимо прикрепить радиатор охлаждения. Не забываем между ними положить слой теплопроводной пасты. Площадь поверхности радиатора нужно подобрать опытным путем.
Из своего опыта скажу, что для регулировки паяльника или лампы накаливания мощностью 80Вт можно обойтись без радиатора. При работе на нагрузку 1кВт (BTA12-600) с площадью радиатора 200см2 температура последнего достигает 900C при длительности работы 5ч. При пятичасовой работе (BTA24-600) на нагрузку 3кВт я достиг комнатной температуры радиатора, для этого я установил небольшой кулер от процессора ПК, обеспечив его питание от миниатюрного выпрямителя.
Для исключения нагрева силовых дорог печатной платы, при работе на большую мощность (более 1кВт), следует дорожки покрыть толстым слоем олова или пропаять медным проводом.
Сетевые провода и провода нагрузки рекомендуется впаять в плату, чтобы исключить плохой контакт и нагрев клемм.
Меры техники безопасности
Диммер работает при высоком напряжении (220В), поэтому при его работе лучше не трогать инструментом или руками конструкцию. Если кому интересно, то скажу вам, что от фланца симистора током не «бьет», и соответственно от радиатора тоже (проверено).
Проверять работоспособность диммера лучше всего на лампе накаливания мощностью 60-80Вт. Не стоит пробовать подключать светодиодные, энергосберегающие и другие лампы, включающие в себя пусковые устройства и импульсные преобразователи.
Печатная плата диммера СКАЧАТЬ
Диммер для ламп накаливания, светодиодных, галогенных: схема подключения
Диммер – это довольно давнее изобретение, но существующие формы он получил сравнительно недавно. Тиристорный переключатель начали использовать еще в 20 веке. Простая схема такого типа, давала возможность собрать регулятор даже начинающему ученику из кружка юных техников.
Наименование диммер пошло от английского «dim» – делать тусклым, затемнять. Обычное применение – это регулировка яркости светодиодов или ламп. Реостат, как наипростейшая форма – используется уже очень давно. Хотя реостат имеет существенный недостаток – он дает очень малый КПД при этом выделяет большую мощность. Также разновидностью диммера считается автотрансформатор. Однако такие устройства имеют значительный вес и размеры, а это делает их некомфортными при эксплуатации, тем более в современное время. Если вначале светорегуляторы могли лишь менять яркость лампы, то на современном этапе их роль существенно расширилась. Современные регуляторы управляют:
- режимами мерцания или затемнения;
- яркостью;
- плавным пуском/остановкой;
- автоматическим отключением;
- дистанционно.
Диммер: разновидности и особенности
Современный выключатель диммер классифицируется по двум признакам: по виду ламп и типу управления. В отношении управления все они разделяются на моноблочные и модульные.
Моноблочные диммеры знакомы почти всем. Их чаще всего ставят вместо обычного выключателя. Это самый приобретаемый на рынке регулятор, который имеет много подвидов. По способу управления они разделяются на виды:
- поворотные. Выключение, и включение освещения производится поворотом ручки. При щелчке в крайне левом положении выключается и включается свет;
- поворотно-нажимные. Включение происходит при нажатии на ручку, а изменение освещенности — ее вращением в левую или правую сторону;
- клавишные. Внешне выглядит как двойной выключатель. Клавиша слева отвечает за выключение и включение освещения, а правая отвечает за регулировку интенсивности света;
- диммеры с пультом ДУ. При дистанционной регулировке, в основном имеется в виду, что такая модель диммера комбинированная. Когда регулировка и выключение света, может осуществляться как вручную, так и с пульта ДУ;
- сенсорные. В некотором роде они схожи с клавишными, но вместо кнопок там сенсоры. Слева расположены сенсоры выключения и включения, а справа сенсоры для регулировки. Этот регулятор имеет одну особенность – регулировка света проходит ступенчато, т. е. в 6 или 7 фиксированных положений.
Модульные диммеры – монтируются в распределительном щите. Управление происходит при помощи специального клавишного выключателя или выносной кнопки. Обычным нажатием производится выключение и включение освещения, а регулировка яркости производится после пятисекундного нажатия клавиши вниз или вверх. Эти устройства больше всего подходят для установки на лестничных клетках и в подъездах.
Выключатель с диммером, ставится в монтажную коробку. Это устройство, способно уютно поместиться в распределительной коробке или обычном подрозетнике. Их управление, производится при помощи клавишного выключателя или выносной кнопки.
Почти для каждого типа ламп имеется свой вид диммеров. Это объясняется разнообразием и особенностями современных светильников.
Диммер для ламп накаливания и их галогенных соплеменников, работающих от 220 Вольт. Это несложные устройства, функционирующие по принципу изменения напряжения в меньшую или большую сторону. Сложностей при такой регулировке не бывает, кроме одного нюанса – с уменьшением подаваемого напряжения меняется спектр свечения лампы. Никому не понравится красноватый свет, какой бывает при слабом накале спирали.
Диммер для низковольтных галогенных ламп. Вся сложность регулировки освещенности 12 и 24 вольтовых ламп состоит в присутствии в сети питания понижающего трансформатора. Когда в цепи стоит обмоточный трансформатор, то применять надо диммер с аббревиатурой «RL», а если электронная система понижения напряжения, то требуется регулятор с аббревиатурой «C».
Диммер для энергосберегающих ламп и обычных люминесцентных – один из самых проблематичный типов. Диммировать со стартером обычные люминесцентные лампы вообще невозможно. Если требуется регулировать энергосберегающие и люминесцентные лампы, то их необходимо оборудовать пускателем ЭПРА.
Диммер для светодиодных ламп. Это своеобразный вид устройств, их принцип работы базируется на изменении времени импульса частоты тока. Как происходит работа диммера для регулировки яркости светодиодов с пультом ДУ, можно посмотреть ниже:
О выборе диммера
При выборе можно отметить следующие пункты:
Что есть уже в наличии. На решение о выборе может повлиять то, какая система на данное время уже стоит и от выделенного бюджета на обновление. Если прожекторов или софитов немного и общая мощность небольшая, то можно купить совмещенную систему, в которой пульт и диммер собраны в одном корпусе. Это, обычно, касается небольших дискотек и баров. В крупных концертных залах и театрах с большим количеством прожекторов, аналоговые и совмещенные системы уступают и в стоимости за канал из-за того, что в настоящее время серьезные пульты управления разрабатываются на базе компьютера. Отсюда вытекает скорость и удобство программирования, написание индивидуальных команд, многообразие подготовленных шоу, наглядное отображение происходящего, управление интеллектуальными приборами и т. д.
Мощность на канал. Здесь нужно знать, что максимальная мощность, на один канал устройства, может оказаться реально меньше, чем есть в паспорте прибора. Это обычно связано с недобропорядочными производителями.
Месторасположения. Надо подумать о том, где будут находиться диммеры. Если есть специальная комната или место, их расположить можно там, где будет удобно обслуживать и эксплуатировать. Если места мало, лучше купить компактные штанкетные подвесные диммеры. Небольшие размеры позволяют поместить его рядом со световыми устройствами (на фермах или металлоконструкциях для подвеса), что прежде всего уменьшает затраты на электро-коммутационные и провода изделия.
Интерфейс. Если имеется статичная схема и нет возможности снимать уже существующие диммера, то тогда не имеет значение, как устанавливаются параметры. Один раз выставили и забыли.
Наличие элементов защиты. Эту функцию обеспечивает автомат или автоматический предохранитель. Если его нет, то тогда потом придется самому его установить, чтобы обезопасить персонал и себя от несчастных случаев.
Малые нагрузки. Если возникает цель отрегулировать ток на малых нагрузках, то надо знать, возможно ли это в этой модели. Не все регуляторы могут справиться с малыми нагрузками. В результате бывает нелинейная зависимость и «дрожание» яркости от размера выходного напряжения.
Стоимость. Рассчитать относительную стоимость несложно. Цена блока делится на число каналов и на мощность 1-го канала. Какой из них оптимальный вариант, выбирать нужно каждому. Главное, не забыть о качестве комплектующих! Потому что они значительно влияют на стоимость!
Схемы подключения
Несмотря на то что существуют разные типы диммеров, они все подключаются одинаково. Рассмотрим некоторые схемы подключения.
Подключение из одной точки
Предлагаемая выше схема – обычная при подключении и использовании любого вида диммеров. В такой схеме, обычно, применяются светорегуляторы нажимного или сенсорного действия. Применение поворотного светорегулятора неоправданно, так как при его использовании возникают определенные сложности.
Подключение из двух точек
Эта схема подключения является подходящим вариантом для монтажа в спальной комнате. Первый устанавливается у входа, а второй – рядом с кроватью. На входе в спальную комнату свет включается, а вторым лежа в кровати, можно регулировать яркость помещения.
Подключение из одной точки и управления из двух точек
Из возможных схем подключения – эта схема является оптимальной. Она применяется практически во всех условиях. На входе, спальную комнату, можно оборудовать обычным выключателем, а рядом с кроватью установить светорегулятор. При создании освещения потолков в 2-х уровнях с большим числом точечных светильников, на входе устанавливаются светорегулятор и обычный выключатель. Выключатель включается обычным способом, а диммер регулируется до нужного варианта.
Подключение из одной точки и управления из трех точек
Этот вариант применяется в случаях необходимости выключения-включения освещения в 2-х точках. Такая схема удачно используется в коридорах, на лестницах, имеющих значительную длину. Кроме светорегулятора, в такой цепи применяются два проходных стандартных выключателя. Подключение не имеет никакого отличия от стандартного обычного выключателя и производится для каждого светорегулятора при помощи цепи, состоящей из подведенного кабеля, разрываемого в требуемом месте, где и монтируется регулятор. Сам он полностью соответствует своими формами и размерами обыкновенному переключателю, поэтому к нему подходят все обычные установочные коробки и подрозетники. Также следует знать, что в схеме не могут применяться энергосберегающие и люминесцентные лампы для регулировки их яркости свечения. В большинстве случаев использование производится при применении галогенных ламп и ламп накаливания.
Целесообразность применения диммеров
Современные диммеры – это непростые электронные устройства и те, кто принял решение создать регулируемую систему освещения в доме или квартире, понесет кое-какие расходы. Какова необходимость их применения? А необходимы ли они вообще?
Во-первых, с их помощью можно создать гибкую систему освещения, которой просто управлять.
Во-вторых, любое дизайнерское решение можно гораздо проще воплотить с помощью диммеров, у которых сценарии работы могут быть запрограммированы.
В-третьих, сегодняшние диммеры имеют высокий КПД – более 90%.
В-четвертых, применение светорегуляторов с дистанционным управлением расширяет уровень комфорта.
Как собрать диммер своими руками
Согласитесь, иногда возникает потребность в регулировании яркости лампы. Ну, действительно, не всегда требуется, чтобы она светила на полную мощность. Если в вечернее время вы собрались семьёй в зальной комнате за беседой, достаточно приглушённого освещения. Зачем же включать люстру на полную мощность, гнать лишние киловатт-часы и переплачивать за расход электроэнергии. В таком случае выручает регулятор освещения, по-другому это устройство называется диммером. С его помощью можно изменять электрическую мощность лампы и тем самым регулировать яркость света. Многие мужчины, знатоки электротехники и любители радиоэлектроники, собирают диммер своими руками.
Но тут возникает вполне логичный вопрос, зачем нужен самодельный диммер, если можно пойти в магазин электротехнических товаров и купить заводское устройство? Во-первых, цена на заводской регулятор прямо скажем не маленькая. Но это ещё полбеды. Возникают иногда потребности установки диммера, например, для настольной лампы. И если вы отправитесь в магазин, то не факт, что найдёте устройство подходящих вам размеров, чтобы можно было впихнуть его в такой осветительный прибор. Так что проблема, собрать диммер в домашних условиях своими руками, всё-таки актуальна и поэтому посвятим ей данную статью.
Основная цель и суть диммера
Пару слов о том, что такое диммер и зачем он вообще нужен?
Это устройство электронное, предназначается для того, чтобы с его помощью изменять электрическую мощность. Чаще всего, таким образом меняют яркость осветительных приборов. Работает с лампами накаливания и светодиодами.
Электрическая сеть поставляет ток, который имеет синусоидальную форму. Чтобы в лампочке изменилась яркость, требуется подача на неё обрезанной синусоиды. Отсечь передний или задний фронт волны можно за счёт тиристоров, установленных в схеме диммеров. Это способствует уменьшению напряжения, подаваемого на светильник, что соответственно приводит к снижению мощности и яркости света.
Важно помнить! Такие регуляторы генерируют электромагнитные помехи. Чтобы их уменьшить, в схему диммеров включают индуктивно-ёмкостной фильтр либо дроссель.
Элементы схемы
Начнём с того, что определимся, какие элементы нам потребуются для схемы регулятора яркости освещения.
На самом деле схемы довольно простые и не потребует каких-то дефицитных деталей, с ними сможет разобраться даже не слишком опытный радиолюбитель.
- Симистор. Это триодный симметричный тиристор, по-другому его ещё называют триак (название пошло из английского языка). Представляет собой полупроводниковый прибор, который является тиристорной разновидностью. Используется для коммутирующих операций в электрических цепях на 220 В. Симистор имеет два основных силовых вывода, к которым последовательно подключается нагрузка. Когда симистор закрыт, в нём отсутствует проводимость и нагрузка получается выключенной. Как только на него подаётся отпирающий сигнал, между его электродами появляется проводимость и нагрузка включается. Его основной характеристикой является ток удержания. Пока через его электроды протекает ток, превышающий эту величину, симистор остаётся открытым.
- Динистор. Он относится к полупроводниковым приборам, является разновидностью тиристоров, и обладает двунаправленной проводимостью. Если рассмотреть принцип его работы подробнее, то динистор представляет собою два диода, которые включены навстречу друг другу. Динистор по-другому ещё называют диак.
- Диод. Это электронный элемент, который в зависимости от того, какое направление принимает электрический ток, обладает разной проводимостью. Он имеет два электрода – катод и анод. Когда к диоду прикладывают прямое напряжение, он открыт, в случае с обратным напряжением диод закрыт.
- Неполярный конденсатор. Их основное отличие от других конденсаторов заключается в том, что они могут подключаться в электрическую цепь без соблюдения полярности. В процессе эксплуатации допускается смена полярности.
- Постоянный и переменный резисторы. В электрических цепях они считаются пассивным элементом. Постоянный резистор обладает каким-то определённым сопротивлением, у переменного эта величина может изменяться. Их основное предназначение – преобразовать силу тока в напряжение или наоборот напряжение в силу тока, поглотить электрическую энергию, ограничить ток. Переменный резистор иначе ещё именуют потенциометр, у него имеется подвижный отводной контакт, так называемый движок.
- Светодиод для индикатора. Это такой полупроводниковый прибор, который имеет электронно-дырочный переход. Когда через него пропускается в прямом направлении электрический ток, он создаёт оптическое излучение.
Схема диммера на симисторе использует фазовый способ регулировки. При этом основным регулирующим элементом является симистор, от его параметров зависит мощность нагрузки, которую можно подключить к данной схеме. К примеру, если использовать симистор ВТ 12-600, то можно регулировать мощность нагрузки до 1 кВт. Если вы захотите сделать свой диммер на более мощную нагрузку, то соответственно выбирайте и симистор с большими параметрами.
Принцип работы
Перед тем, как сделать диммер своими руками, давайте разберёмся, в чём заключается суть его работы.
- При подключении схемы в электрическую цепь, на неё поступает переменное напряжение 220 В из сети. Когда в синусоиде напряжения наступает полупериод положительный, через резисторы и один из диодов начинает протекать ток, за счёт чего происходит зарядка конденсатора.
- Как только напряжение достигает параметра, необходимого для пробоя динистора, начинает протекать ток через динистор и через управляющий электрод симистора.
- Этот ток способствует тому, что симистор открывается. Лампы, которые последовательно с ним подсоединены, оказываются подключенными к цепи и зажигаются.
- Как только синусоида напряжения пройдёт через ноль, симистор закроется.
- Когда синусоида напряжения достигает полупериода отрицательного, весь процесс повторяется аналогичным образом.
- Момент открытия симистора имеет прямо пропорциональную зависимость от величины активного сопротивления в схеме. При изменении этого сопротивления можно менять в каждом полупериоде время открытия симистора. Тем самым будет плавно изменяться потребляемая мощность лампочки и яркость её свечения.
Подробнее принцип работы и последующая сборка устройства описаны в этом видео:
Сборка схемы
Теперь мы подошли к тому, чтобы собрать наш диммер. Имейте в виду, что схема может быть навесной, то есть с применением соединительных проводов. Но будет лучше использовать печатную плату. Для этой цели вы можете взять фольгированный текстолит (достаточно будет размера 35х25 мм). Диммер, собранный на симисторе с применением печатной платы, позволяет свести к минимуму размеры блока, он будет иметь малые габариты, а это даёт возможность устанавливать его на место обычного выключателя.
Перед началом работ запаситесь канифолью, припоем, паяльником, кусачками и соединительными проводами.
Далее схема регулятора собирается по следующему алгоритму:
- На плату нанесите схемы соединения. Для выводов подсоединяемых элементов просверлите отверстия. При помощи нитрокраски прорисуйте на схеме дорожки, а также определите место монтажных площадок для пайки.
- Далее плату необходимо протравить. Приготовьте раствор хлорного железа. Посуду возьмите такую, чтобы плата не ложилась плотно на дно, а своими уголками как бы упиралась о её стенки. Во время травления переворачивайте плату периодически и помешивайте раствор. В случае, когда это надо сделать быстро, согрейте раствор до температуры 50-60 градусов.
- Следующий этап – лужение платы и промывка её спиртом (ацетон использовать нежелательно).
- В проделанные отверстия установите элементы, лишние концы отрежьте и при помощи паяльника пропаяйте все контакты.
- Припаяйте при помощи соединительных проводов потенциометр.
- А теперь собранная схема диммера тестируется для ламп накаливания.
- Подключите лампочку, включите схему в электрическую сеть и вращайте ручку потенциометра. Если всё собрано верно, то яркость свечения лампы должна изменяться.
Подключение
Как правило, диммеры устанавливают на место выключателей. То есть он монтируется на разрыв фазы последовательно с нагрузкой. Это, кстати, очень важно, как и при подключении выключателя. Ни в коем случае не перепутайте фазу и ноль, если вы установите диммер на разрыв нуля, выйдет из строя электронная схема. Чтобы не допустить ошибки, перед установкой при помощи индикаторной отвёртки точно убедитесь – где у вас фаза, а где ноль.
Далее алгоритм такой:
- Обесточьте рабочее место путём отключения вводного автомата на комнату или квартиру.
- Демонтируйте из монтажной коробки выключатель.
- Подайте напряжение и на отсоединённых проводах точно определите фазу и ноль. Обнаруженную фазу каким-то образом наметьте (маркером или изолентой).
- Снова отключите вводное питание. Входные клеммы диммера подсоедините к фазному проводу, выходные клеммы соединяются с нагрузкой. У заводских регуляторов клеммы маркируются, в этом случае надо производить подсоединение согласно маркировке. Но для диммеров нет принципиальной разницы, так что подключение фазы может быть произвольным.
- Диммер для светодиодных ламп 220 В, сделанный своими руками, устанавливается точно также. Единственное принципиальное отличие, он должен устанавливаться перед контролёром этих ламп. То есть с диммера выход идёт на вход контролёра.
Диммер, который вы собрали своими руками, можно использовать не только, как регулятор мощности на симисторе для освещения. С его помощью вы можете изменять скорость вращения вытяжного вентилятора или регулировать температуру жала паяльника. Так что если вы дружите с радиоэлектроникой, вам вполне по силам сделать симисторный регулятор. Быть может, он не сильно облегчит вашу жизнь, но сам факт того, что вы сотворили это сами, уже хорошо.
характеристики, принцип работы и схема диммера
Создание комфорта невозможно без правильно подобранного освещения. Особенно это актуально для вечернего времени суток, когда яркий свет от светильника может даже раздражать. Поэтому и было специально разработано устройство, помогающее легко изменять степень освещённости. Этот прибор представляет собой регулятор яркости ламп накаливания 220 В, позволяющий плавно управлять их накалом. При этом такой светорегулятор помогает экономить электроэнергию.
Устройство и виды
Сегодня в продаже можно встретить большое количество светорегуляторов для различных осветительных приборов. Одним из самых недорогих и простых по принципу действия является приспособление, управляющее яркостью свечения ламп накаливания. Всё дело в том, что лампа представляет собой простейшее осветительное устройство.
В лампе накаливания используются свойства определённого типа материала излучать свет при нагреве. Для того чтобы это излучение было видно, температура тела должна превышать 570 °C (красный спектр). Нагрев вещества достигается путём пропускания через него тока. Поэтому в качестве источника излучения должен использоваться тугоплавкий проводник, сопротивление которого току позволит преобразовать электрическую энергию в световую. Всеми этими качествами обладает вольфрам, который и используется в качестве нити накала.
Рабочая температура вольфрама достигает 2000—2800 °C, из-за чего спектр свечения лампы сдвинут в жёлтый цвет. При таких температурах вольфрам окисляется, поэтому для избегания процесса окисления нить помещается в вакуумированную колбу, которая заполняется инертным газом. В качестве газа используется азот, аргон или криптон.
Принцип действия светорегулятора для ламп накаливания построен на изменении степени нагрева вольфрамовой нити в колбе. Достигается это путём регулирования силы тока, проходящей через прибор света. Такие регуляторы называются диммерами. Различные их виды можно встретить в специализированных торговых точках по продаже светового оборудования, но при желании можно изготовить диммер и своими руками. Его несложная конструкция позволяет собрать и подключить устройство самостоятельно даже людям, которые не имеют специальных технических знаний.
Принцип действия
Своим названием диммер обязан английскому слову dim, которое переводится как «затемнять». По своей сути он является регулятором электрической мощности. Простейшим его видом является реостат, но для изменения световой силы приборов его не используют из-за низкого коэффициента полезного действия (КПД). Другим его видом является автотрансформатор. Однако крупные его размеры и внушительный вес делают применение автотрансформатора неудобным.
Развитие полупроводниковых приборов позволило использовать для светорегулировки новые технологии, работающие на принципе преобразовании частоты. Таким образом, регуляторы освещения для лампы накаливания разделяют на два вида:
- аналоговые;
- цифровые.
В основе принципа аналогового устройства лежит отбор энергии от осветительного прибора путём изменения сопротивления линии. Например, в случае использования реостата, который представляет собой переменный резистор, происходит изменение сопротивления в цепи с подключённой лампочкой. Для этого последовательно в цепь нити накала включается переменный резистор. Увеличение его сопротивления ведёт к уменьшению силы тока, поступающего на лампу, а значит, нить меньше нагревается, и свечение становится тусклее. Но при таком подходе потребление мощности не уменьшается, её часть выделяется на реостате, приводя к его нагреву.
Неудобства использования аналоговых регуляторов почти полностью решены в цифровых устройствах. В их основе применяется принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ), позволяющий управлять подачей мощности к нагрузке. Это достигается путём изменения длительности импульсов при определённой частоте сигнала. Для этого используются коммутационные элементы, которые собираются на транзисторах, работающих в ключевом режиме, и генератор — ШИМ-контроллер. Задача последнего заключается в управлении электронными ключами.
В закрытом состоянии ток через ключ очень мал, а значит, мощность рассеивания ничтожна. В открытом состоянии, несмотря на большой ток, сопротивление также мало, а тепловые потери незначительны. Наибольшее количество тепла выделяется в момент переключения ключа. Изменение светосилы осветителя зависит от периода времени и скважности импульса сигнала, при этом значение тока остаётся постоянным.
Характеристики и возможности
Использование светорегуляторов имеет ряд преимуществ по сравнению с простым включением и выключение света. В первую очередь — это дополнительный комфорт, а во вторую — экономия электроэнергии. Современные приборы позволяют изменять освещение, даже не притрагиваясь к выключателям света из-за возможности использования пульта дистанционного управления. Можно выделить следующие основные преимущества:
- повышение энергоэффективности освещения;
- плавное включение и выключение света;
- продление срока эксплуатации осветительных приборов;
- работа ламп по запрограммированному алгоритму.
Сегодня производители предлагают устройства, различающиеся по виду, стоимости и набору дополнительных функций. Но при этом отмечаются и недостатки. Прежде всего, это чувствительность к перегреву, поэтому в помещениях с высокой температурой их устанавливать не рекомендуется. Кроме этого, из-за особенностей работы прибора возникают радиоимпульсы, которые могут стать источником помех.
Следует знать, что у ламп накаливания отсутствует индуктивность и ёмкость. Они представляют собой инерционные устройства. А это значит, что при уменьшении потребляемой мощности изменяется цветовая температура света. Из жёлтого спектра она сдвигается в сторону красного излучения. Освещение на малой мощности может оказаться неприятным, потому некоторые производители встраивают в свои устройства порог отсечения. При достижении определённой величины лампа сразу отключается. К основным характеристикам прибора относят:
- Мощность. Этот параметр показывает, какой наибольшей мощности осветитель можно подключить к светорегулятору. При покупке необходимо выбирать устройство с показателем на 15—20% больше, чем планируемая к подключению мощность нагрузки. Это позволит избежать перегрева устройства и выхода его из строя.
- Степень защиты. Электроприбор должен обладать классом защиты. Минимальный класс должен соответствовать стандарту IP20.
- Материал контактной группы. Лучше всего, если используются медные контакты, но часто применяется и сплав.
- Тип управления. Он может быть поворотным, кнопочным, сенсорным или дистанционным.
- Вид установки. Такие приборы могут быть встраиваемыми или выносными. Первого вида устройства предназначены для расположения вместо выключателя освещения. Приборы второго типа подключаются к розетке с напряжением 220 вольт и имеют собственную розетку, в которую уже включается непосредственно лампа.
Производители приборов
Покупая устройство, не в последнюю очередь нужно обращать внимание на его производителя. Приобретение некачественного товара может привести к возникновению пожара, поэтому лучше отдавать предпочтение известным производителям. Обычно они имеют обширную сеть сервисных центров, благодаря чему гарантийный ремонт осуществляется в кратчайшие сроки, но чаще всего изделие просто меняется на новое. К лидирующим компаниям, выпускающим диммеры для ламп накаливания, относят:
- Legrand. Французская компания, специализирующаяся на электротехнической продукции. Она занимает одну из лидирующих позиций на рынке и считается надёжной и безопасной. Большим спросом пользуются ее серии Valena и Celiane.
- Schneider Electric. Их продукция отличается простотой установки и безопасностью в процессе эксплуатации. Популярные серии: Merten, Прима, Sedna.
- Ноотехника Агат. Российский производитель электрофурнитуры. Продукция отвечает высоким стандартам европейского качества. Чаще всего при покупке обращают внимание на дистанционный диммер Агат-Д-1000.
- ABB. Светорегуляторы шведско-швейцарского производителя выполнены в оригинальном дизайне и представлены на рынке в широком ассортименте. Их продукция Busch Duro считается классикой светоуправляющих приборов.
- Makel. Производитель из Турции зарекомендовал себя качественным и надёжным изготовителем, выпускающим продукцию в основном бюджетного класса. Серии Defne и Lilium Natural Kare смогут удовлетворить любого покупателя.
- LN-MINI. Базирующаяся в Гонконге фирма известна своими миниатюрными диммерами, предназначенными для установки в настольные лампы.
- Lezard. Дочерняя компания турецкой фирмы DERNEK GRUP. С каждым годом её продукция становится всё более популярной. Наиболее известная серия — Mira.
Схемотехника устройств
Существует довольно много технических решений изготовления светорегулирующих приборов. Но ключевые блоки их однотипные — это элементы управления и управляющий модуль. Самый простой вариант схемы диммера для лампы накаливания содержит не более пяти радиоэлементов и лёгок к повторению даже начинающему радиолюбителю, в то время как сложные многофункциональные приборы содержат микросхемы и программный код.
Простые схемы можно выполнять навесным монтажом, а вот для сложных устройств понадобится изготовить печатную плату. При самостоятельной сборке прибора любой сложности следует быть внимательным и соблюдать аккуратность, так как работы связаны с опасным для жизни напряжением 220 вольт.
Поворотный диммер
Такая схема не содержит дефицитных радиодеталей, а её ключевым элементом является симистор. Суть схемы сводится к тому, что ток появится на лампе лишь в том случае, если на управляющем электроде симистора возникнет отпирающий сигнал. Когда он откроется, нагрузка подключится.
Генератор в схеме реализован на двух симисторах VS1 и VS2. При включении в сеть 220 вольт конденсаторы C1 и C2 через резисторы R1 и R2 начинают заряжаться. Как только уровень напряжения достигает значения, позволяющего открыться VS1, появляется ток, а конденсатор C1 разряжается. Чем больше сопротивление цепочки R1-R2, тем медленнее происходит заряд, а значит, и увеличивается скважность импульсов. При изменении сопротивления R2 регулируется длительность импульсов.
Таблица радиоэлементов:
Обозначение | Наименование |
VS1 | BT137 600E |
VS2 | DB3 |
R1 | 1 МОм |
R2 | 27 кОм |
C1 | 22-100 нФ, 300 В |
C2 | 22-100 нФ, 300 В |
Светорегулятор на микроконтроллере
Такого типа схемы используются в диммерах с возможностью дистанционного управления. Главным элементом устройства является микроконтроллер DD1. Через делитель напряжения R8-R10 сетевое напряжение поступает на вход контроллера. Переход синусоидального сигнала через ноль характеризуется падающим фронтом напряжения, что вызывает прерывание программы микросхемы.
Элементы VD3-VD4 образуют стабилизированный однополупериодный выпрямитель. Конденсатор С6 и резистор R6 нужны для защиты параметрического стабилизатора. Для сборки такого прибора своими руками понадобится изготовить печатную плату, а уровень знаний по радиоэлектронике должен быть средним.
Конденсаторы C1 и C2 играют роль фильтра и предназначены для сглаживания выпрямленного напряжения. Через диод VD1 в случае пропадания напряжения в сети 220 В происходит разряд C5. На транзисторе VT1 собран ключ, разряжающий C4 при взаимодействии пользователя с сенсорной пластиной. В качестве неё можно использовать даже самодельную металлическую пластину, приклеенную с обратной стороны клавиши любого выключателя.
Симистор должен быть рассчитан на максимальное рабочее напряжение не менее 600 вольт, а его ток обязан превышать требуемый нагрузкой в два раза. Если на четвёртом выводе микроконтроллера присутствует единица, тогда симистор закрыт. Для его открытия формируется импульс сигнала длительностью не менее 15 мкс.
Радиоэлемент устанавливается на радиатор. В качестве фотоприёмника используется любой фотоэлемент с несущей частотой инфракрасного сигнала 36 кГц.
Схемы диммеров своими руками — ElectrikTop.ru
Изменение величины сетевого напряжения дает возможность управлять бытовыми электроприборами. Например, увеличивать или уменьшать яркость свечения ламп, что в ряде случаев используется для экономии электроэнергии, но чаще для создания особых световых эффектов. Такие устройства называются диммерами (затемнителями). Сегодня мы вам расскажем о том, как сделать диммер своими руками.
Способы управления величиной напряжения
Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:
- Рассеивания.
- Отсекания части подаваемой электрической энергии.
Рассеивание
Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.
Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.
Отсекание
Применяется только к переменному току, у которого можно «отрезать» часть синусоиды, получив последовательность разнополярных импульсов, частота следования и амплитуда которых зависит от момента (фазы) и длительности периода отсекания. Способ связан с меньшим рассеиванием энергии, но приводит к значительному искажению формы синусоиды, что плохо действует на потребителей с преимущественно индуктивной или емкостной нагрузкой. Например, использование диммеров для управления частотой вращения электромоторов вызывает их перегрев. Эпюры отсекаемых частей синусоиды показаны на рисунке ниже.
Способ чаще всего используется для изменения яркости свечения ламп накаливания и им подобных светотехнических устройств – галогенных и металлогалогенных ламп. Его категорически нельзя применять для управления компактными люминесцентными лампами и ограниченно – для светодиодных. В основном для тех, схемы питания которых (драйверы) поддерживают диммирование, о чем обычно пишется на их упаковке.
Реализуются с помощью так называемых ключевых схем, построенных на тиристорах, динисторах и симисторах.
- Тиристор – диод, пропускающий ток только в одном направлении в тот момент, когда на его управляющем электроде появляется отпирающее напряжение.
- Симистор – фактически двойной тиристор, пропускающий ток в обоих направлениях. Применяется для упрощения монтажной схемы.
- Динистор – диод, пропускающий электрический ток при достижении порогового значения напряжения. Используется для построения времязадающих цепочек.
Тиристорная схема
Тиристорная схема диммера на 220 вольт приведена на рисунке ниже.
Тиристоры обозначены литерами V1 и V2. Обратите внимание, что они включены встречно, поскольку каждый пропускает часть полуволны синусоиды одного знака. Напряжения отпирания динисторов V3 и V4 регулируется рассеивающим энергию реостатом R5. Схема имеет две времязадающие цепочки: V3–C1 и V3–C2. В зависимости от уровня отпирающего напряжения на переменном резисторе R5 изменяется время зарядки конденсаторов, при разряде которых открываются ключи V1 и V2. Этим и определяется фаза пропускания синусоиды. Тиристоры можно найти в силовых схемах старых бытовых приборов – телевизоров или пылесосов.
Симисторная схема
Ключевая схема на симисторе приведении на рисунке ниже.
Ее преимущество в компактности. У нее один управляющий элемент – VS1 и одна времязадающая цепочка, состоящая из VS2 и С1. Рассеивающий регулятор напряжения – переменный резистор R1. Остальные элементы обеспечивают стабильность работы схемы.
Диммеры на постоянном токе
Только светодиодные лампы с цоколем типа Е (винтовой, аналогичный лампе накаливания) имеют собственный блок питания, преобразующий переменный ток в постоянный. Остальные светодиодные источники света, среди которых и светодиодные ленты, должны снабжаться отдельным блоком питания. Диммер для светодиодной ленты также должен работать от источника постоянного тока.
Оптимальным решением будет объединение блока питания ленты и диммера. Для этого используется схема с использованием микросхемы КР 142ЕН 12А, представленная на рисунке ниже.
Сама микросхема является регулируемым стабилизатором компенсационного типа. Её вывод 1 является точкой, на которую подается опорное напряжение, определяющее его величину на выходе диммера. Регулировка производится с помощью резистора R2, который является классическим рассеивателем энергии.
Зная принцип построения схем управляющих яркостью свечения ламп, вы можете не только сделать такое устройство самостоятельно, но и произвести ремонт диммера, купленного в магазине.
Электрическая Принципиальная Схема Диммера — tokzamer.ru
У них гарантированно хорошее охлаждение.
О каких ти тыс.
Первая обмотка — витков эмалированного провода диаметр 0.
Симисторный регулятор мощности (своими руками)
Такая модель — идеальна для новичков. По продолжительности горения.
Изменение сопротивления переменного резистора регулирует глубину стробирования в широком диапазоне.
А потом вы остаётесь в темноте и Вот, к примеру, покупаете вы недорогую ти ваттную СД-лампу в гостиную, а света она даёт — впору в сортир ставить, метр-на-метр.
Вот как оно появляется. Один вариант востребован редко из-за своей конструктивной сложности и производительности.
То же самое происходит и с отрицательной полуволной, поскольку диак и триак — устройства симметричные, и им все равно, в какую сторону течет через них ток. Далее необходимо приобрести или получить в собственность другим путем симистор, динистор, а также узел, который формирует управляющий импульс, например, взять из ненужного прибора.
Регулятор мощности, диммер 220В 2000Ватт
Навигация по записям
Поэтому надо строго следовать рекомендациям производителя по монтажу. Это тоже надо учитывать. Основой конструкции диммера является симистор.
Причем чем большее ее продолжительность, тем меньше яркость свечения.
Комментарии к статье: 19 Устройство и схема диммера В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания.
Белые осветительные светодиоды, особенно китайские, весьма чувствительны к кратковременным импульсам тока, выгорают на раз. Основой конструкции диммера является симистор.
При пятичасовой работе BTA на нагрузку 3кВт я достиг комнатной температуры радиатора, для этого я установил небольшой кулер от процессора ПК, обеспечив его питание от миниатюрного выпрямителя.
Таким образом, изменяется мощность лампочки, ее яркость — свет приглушается или увеличивается. Даже, когда на люстре имеется одна лампа, можно легко настроить яркость, уменьшив или увеличив подаваемое напряжение.
Целью моих дурацких изысканиях было такое же дурацкое желание получить от светодиодной лампы обещанные фирмой 30 — 50 тысяч часов работы.
Как подключить диммер (регулятор освещения)
Смотрите также: Периодичность проведения измерения контура заземления
Печатная плата и детали сборки
В отрицательной полуволне происходит симметричный процесс, — чтобы понять его правильно целиком и полностью, нужно понаблюдать за динамическим изменением скважности импульсов в зависимости от положения ручки регулятора.
Смотрите: Как устроен и работает симмистор. При плохом теплоотводе и перегреве светодиодов лампа может потускнеть значительно раньше, чем перегореть.
Пошаговая сборка: Наносим на плату схему соединения. Применяется для упрощения монтажной схемы. Ещё штрих.
Когда на него поступает прямое напряжение, он открывается, в случае обратного напряжения — закрывается. Устройство диммера Подключение диммера Схема включения диммера до невозможности простая — проще не придумаешь. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы. КМОП серии более высоковольтные.
Но такой вариант принесет пользу только при использовании ламп накаливания. И для этого он должен быть не менее ом. Да не пугайтесь вы, мы не будем ломать и разбирать саму лампу, весь фокус будет снаружи.
Навигация по записям
Короче, чем С2 больше, тем лучше. Диммер, устанавливаемый перед драйвером питания светодиодов на дистанционном управлении с инфракрасным управлением. Большая мощность не понадобится, ведь подобные паяльники применяют уже для работы с радиаторами и металлами.
Избыточное напряжение из которого попадает на динистор и симистор. Симистор нередко сравнивают с дверью для электричества, причем в которую можно входить в обе стороны. Речь идёт не об откровенном Китае за смешную цену, но о лампах средней ценовой категории, которые, кстати, при плохом тепловом режиме тоже горят как свечки. Проверять работоспособность диммера лучше всего на лампе накаливания мощностью Вт.
В необходимых местах просверливаем отверстия, чтобы поместить в них выводы всех элементов. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье. Ну, и мини-лампы, разумеется, с мини цоколем. Симистор нередко сравнивают с дверью для электричества, причем в которую можно входить в обе стороны. Перед началом работы приобретаем припой, канифоль, кусачки, паяльник, соединительные проводки.
Симисторный регулятор мощности.Принцип работы схемы.
Диммеры для светодиодных ламп на 220 вольт. Схемы
В большинстве случаев заинтересованный человек сможет приобрести недорогой заводской диммер, рабочие качества которого удовлетворят его Встречаются нестандартные ситуации, когда промышленные изделия не удовлетворяют потребности человека. Цена у диммеров с регулятором и с кнопками отличается на порядок, ведь кнопочный диммер например, диммер Legrand как правило собран с применением микроконтроллера.
Для этого используется схема с использованием микросхемы КР ЕН 12А, представленная на рисунке ниже. Состоит из анода и катода.
То есть соотношение мощностей не 5: 1, как в рекламе, а 4: 1.
Предлагаемый способ годится для ламп с конденсаторной схемой. По расчётам он должен быть раз в 10 больше, чем на схеме, но тогда он не влезет в маленький корпус лампы. При подключении диммера для светодиодной лампы в В с дистанционным управлением необходимо убедиться, что он устанавливается непосредственно перед контроллером ламп. Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более Вт.
А также его функциональность позволяет работать совместно с системами безопасности или просто имитировать присутствие людей в помещении. Читай «Общие соображения» в конце.
Жало На жало тоже обращайте внимание при покупке. Иначе говоря, его сопротивление становится очень мало, и лампочка горит до конца полуволны. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора, симистор открывается.
Схема и принцип её работы
Важнейшее ее преимущество — способность работать в большом диапазоне питающего напряжения. Кроме того, предусмотрена многослойная проводниковая конструкция, которая позволяет выполнять задачи максимально точно.
Дурацкий вопрос. По-другому он называется регулятор мощности переменного тока. Тестируем схему на лампах.
Регулятор мощности для приборов работающих от сети переменного тока 220В. Диммер на ВТА41-600
Как сделать диммер для ламп накаливания: объяснение конструкции
Введение
Проще говоря, диммерный переключатель можно описать как устройство, которое можно использовать для управления скоростью вентилятора, работающего от переменного тока, или лампы накаливания. Таким образом, в каждом доме или офисе, где есть вентилятор, должен быть подключен диммер. Хотя диммер в основном используется вместе с потолочным вентилятором, его также можно эффективно использовать для управления или изменения интенсивности света лампы накаливания.Здесь мы узнаем, насколько просто создать диммер для ламп накаливания, но сначала давайте попробуем понять, как на самом деле работает диммер.
Как работает схема?
В одной из моих предыдущих статей мы обсуждали общий принцип работы электронных диммерных переключателей. Мы знаем, что электронные диммерные переключатели обычно работают по принципу, называемому прерыванием фазы или фазовым управлением, которое осуществляется с помощью быстрого электронного переключателя-симистора.
На рисунке видно, что симистор Tr1 составляет основу схемы. Симистор — это активный электронный компонент, состоящий из трех выводов: анода, катода и затвора. Симистор срабатывает только тогда, когда он получает напряжение затвора и будет продолжать проводить (напряжение от анода к катоду), пока сохраняется напряжение затвора. Падение напряжения на затворе будет означать последующее отключение напряжения от анода к катоду. Обратите внимание, что это верно только для переменного напряжения.Диак D1, который также является активным электронным компонентом, подключен к затвору Tr1 и обычно используется в качестве дополнительного устройства к симистору. Он подает необходимое напряжение затвора на симистор при условии, что напряжение на нем достигло минимального уровня напряжения зажигания (примерно 30 В). С помощью данной принципиальной схемы и следующих пунктов, давайте попробуем понять, как конкретно работает схема диммерного переключателя.
В переменном напряжении, которое прикладывается к цепи, когда начальный полупериод пересекает нулевую отметку и приближается к пиковому значению, в определенный момент конденсатору C1 позволяют полностью зарядиться.Из-за этого диак срабатывает, заставляя симистор проводить и включать лампу. Но симистор способен поддерживать проводимость, пока цикл переменного тока остается выше точки, в которой конденсатор был разрешен для зарядки. В тот момент, когда цикл переменного тока опускается ниже этой точки и приближается к пересечению нуля, симистор перестает проводить ток и лампа выключается. Это происходит в течение всего положительного и отрицательного циклов переменного напряжения. Точка в фазе переменного тока, в которой конденсатор может заряжаться и, следовательно, включать симистор и лампу, определяется настройкой VR1.Более низкое значение VR1 будет означать, что C1 может заряжаться намного раньше и держать лампу включенной в течение большей части каждого полупериода переменного тока и наоборот. Изменяя значение VR1, мы можем нарезать или разделить каждую фазу на желаемые соотношения или участки, для которых лампа остается включенной. Чем короче эти секции, тем ярче лампа светится, а по мере увеличения секций лампа становится ярче. Таким образом, регулируя VR1, можно изменять интенсивность лампы в процессе управления фазой.
Список деталей
R1 = 22 К
R2 = 330 К
R3 = 47 К
R4 = 47E
VR1 = 680 тыс. POT LINEAR,
КАТУШКА = 6 АМП. ДРОССЕЛЬ
C1 = 104/600 В
C2 = 56 нФ / 100 В
DB1 = DIAC DB3
TR1 = ЛЮБОЙ ТРИАК 400 В 1 КВ НОМИНАЛЬНЫЙ
Строительные улики
Принципиальная схема этого диммера для ламп накаливания довольно проста по конструкции. Данные компоненты могут быть легко приобретены и собраны на обычной печатной плате.Весь собранный блок может быть закреплен и подключен к существующему бытовому распределительному щиту (как показано на прилагаемой схеме), позволяя только валу или ручке потенциометра VR1 выходить из платы, чтобы через него можно было регулировать интенсивность лампы. .
Внимание : После подключения к сети вся цепь будет находиться под опасным напряжением сети переменного тока и может быть чрезвычайно опасной. Необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности.
Цепи диммера
Авторские права Томи Энгдал 1997-2000 гг.
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 средства 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 светорегуляторы 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, поступающая в лампочку, регулируется, и, следовательно, свет выход можно контролировать.
Преимущество тиристоров перед простыми переменными резисторами состоит 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 | --- + -------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.----- + --- | NPN | \ E | | -> ------------------------------------------ +
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.
Физика лампы накаливания
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%. 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 в установившемся режиме.
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, наконец, насколько 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 к этому. 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.
Очень простая схема
Следующая схема основана на информации из раздела Часто задаваемые вопросы по ремонту: http: //www.repairfaq.org /
Это тип распространенных диммеров, широко доступных 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 включением симистора Th2. Конденсатор С1 и индуктор L1 сделать простой фильтр радиочастотных помех. Без этого цепь будет генерировать довольно много помех, потому что срабатывание симистор в середине фазы переменного тока вызывает быстрорастущие 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 настройки самого тусклого света: 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 мкГнПотенциометр 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 тогда 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 затемнить 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 при максимальной нагрузке. 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 переключателей света 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 должен 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 должен 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 нагрузке 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 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. Немного 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 эффективными.
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 киловаттными лампами, 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 привяжите 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 у горячего есть 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» так, чтобы нити ПРОСТО «светились».
- c) Выключить диммер.
- d) Включите диммер, чтобы увидеть, «светятся» ли нити. ЕСЛИ нет ... установите триммер ... переходите к c)
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 давай 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, мощность которого может легко достигать 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 индикаторные 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 нагруженные 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 нагрузки 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 обычные 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 специальный люминесцентный светильник.
Электродвигатели затемнения
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, вероятно, сгорит 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» к обычному диммеру, 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 «трансформера» 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 повреждения 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 базе транзисторов. 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 в каком-либо 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, в которой хранится уровень силы света.
- Схема, генерирующая импульсы, необходимые для изменения интенсивности света
Siemens - одна из компаний, поставляющих 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 освещенности, 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 линейный, 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 хотеть.
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 Огонь. 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 контролирует фазу 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 | | Горячей + ===== + 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 это может быть неплохо, если диммер медленно выходит 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. классифицировать. 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 изменяется линейно с 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 в зависимости от входного напряжения, 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%)
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
- Запустить программный цикл, который ждет необходимое время, пока не наступит время срабатывания TRIAC.
- Послать импульс в схему TRIAC для запуска TRIAC для проведения
- 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, 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 регулируемый трансформатор (Variac или аналогичная марка) в качестве диммера.Некоторые из них сделаны специально для этого применение - поместятся в коробку двойного 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 только диммер-драйвер не может своего рода дизеринг для расширения спектра мерцания. я никогда 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 в некоторых случаях индуктивность заземляющего провода настолько высока, что корпус прибора несет заметное напряжение.
Томи Энгдал <[email protected]>
Электронные схемы диммеров
Полноволновый SCR диммер лампы переменного тока на 120 В - Схема управления фазой на двухполупериодной схеме, приведенная ниже, была найдена в книге силовых цепей RCA от 1969 года.Нагрузка подключается последовательно с линией переменного тока, и четыре диода подают двухполупериодное выпрямленное напряжение на анод SCR. Два малосигнальных транзистора соединены по схеме переключателя, так что, когда напряжение на конденсаторе 2,2 мкФ достигает примерно 8 вольт, транзисторы включаются и разряжают конденсатор через затвор SCR, вызывая его проводимость. Временная задержка от начала каждого полупериода до момента включения тиристора регулируется резистором 50 кОм, который регулирует время, необходимое для зарядки конденсатора 2 мкФ до 8 вольт.По мере уменьшения сопротивления время уменьшается, и тиристор будет работать раньше в течение каждого полупериода, что приводит к увеличению среднего напряжения на нагрузке. Если сопротивление установлено на минимум, тиристор сработает, когда напряжение поднимется примерно до 40 вольт или 15 градусов в цикле. __ Разработан Биллом Боуденом12v Light Dimmer V2 - Эта версия управляет освещением, светодиодами и даже двигателями всего с 10 компонентами - до 50 Вт __ Свяжитесь с П. Тауншенд - EduTek Ltd
14-вольтный диммер лампы (с помощью кастрюли). Вот диммер лампы на 12 вольт / 2 ампера, который можно использовать для затемнения стандартного 25-ваттного автомобильного тормоза или резервной лампы, управляя рабочим циклом нестабильного генератора таймера 555.Когда стеклоочиститель потенциометра находится в крайнем верхнем положении, конденсатор будет быстро заряжаться через оба резистора 1K __ Разработано Биллом Боуденом
230 Вольт Диммер - Узнайте, как собрать простую, но эффективную схему ШИМ-диммера для светодиодов. __ Разработано REUK-Renewable Energy UK, сайт
2-проводный диммер для ламп постоянного тока заменяет реостаты - 23.10.97 Идеи дизайна EDN - Изначально предназначенный для использования в коммерческих грузовиках, недорогой диммер для ламп постоянного тока (рис. 1) может управлять освещением панелей накаливания мощностью более 100 Вт и заменяет собой реостат большой мощности, обогрев которого затемняет панель приборов.__ Схема проектирования Кевана О'Мира, KO Systems, Чатсуорт, Калифорния
Стойка для 5-канального диммера - Примечание. В этом документе описывается мой проект светорегулятора, который я сделал. Этот документ не является полным строительным проектом, и в нем могут отсутствовать некоторые детали. Документ разработан в качестве примера для тех, кто может подумать о разработке и создании своей собственной схемы диммера. Если вы планируете взяться за такой проект, я должен предупредить вас, что вы должны знать немало вопросов безопасности, прежде чем даже думать о создании такого типа устройства, которое напрямую подключается к сети и контролирует большую мощность (ошибки могут означать электробезопасность и опасности пожарной безопасности).__ Дизайн Томи Энгдал
Балласт, который можно уменьшить с помощью бытового диммера с фазовым вырезом. - В настоящее время разработана система на основе IR2156, в которой балласт может работать с минимальным мерцанием в значительной части диапазона регулировки диммера, а световой поток можно регулировать в этом диапазоне от максимальной мощности до примерно 10%. __
Адресный диммирующий балласт DALI - был разработан цифровой диммирующий балласт с цифровой адресацией. Он соответствует стандарту DALI, требует очень мало деталей и работает с очень низким энергопотреблением.Приложения включают управление зданием или студийное освещение, где желательно управлять отдельными лампами или группами для экономии энергии, выполнения технического обслуживания ламп или обеспечения идеального качества света. Конструкция включает цифровой диммер балласта, код микроконтроллера и платформу для управления балластом с помощью ПК. __ Разработано Сесилией Контенти и Томом Рибарич, инженером по приложениям, International Rectifier, Lighting Group
Автоматический одноканальный диммер света - он полностью автоматический, имеет множество функций и может управлять лампами накаливания мощностью до 2400 Вт.__ SiliconChip
Автоматический одноканальный диммер света - Часть 2 - Вторая (и последняя) статья содержит все детали конструкции и настройки .__ SiliconChip
Балласт, который можно уменьшить с помощью бытового диммера с фазовой отсечкой. - В настоящее время разработана система на основе IR2156, в которой балласт может работать с минимальным мерцанием в значительной части диапазона регулировки диммера, а световой поток можно регулировать в этом диапазоне от максимальной мощности до примерно 10%.__
Basic оптимизирует полосу пропускания фототранзистора - 09/04/98 EDN-Design Ideas - (Файл содержит несколько схем. Прокрутите, чтобы найти эту) Простая схема может улучшить динамические характеристики фототранзистора для использования в приложениях с низкой и средней скоростью, например скорость до 100 кбит / с, например, оптическая изоляция последовательной линии RS-232C (рисунок 1). В недорогих приложениях содержится много схем, прокрутите до этой __ Circuit Design Дэвида Маглиокко, CDPI, Scientrier, Франция
Control Room Light Intensity Digital - 11-Nov-04 EDN-Design Ideas - Многие люди предпочитают разные настройки освещения и температуры для разных комнат в зависимости от их настроения, от того, работают они или отдыхают.Схема на Рисунке 1 регулирует интенсивность искусственного света в комнате и __ Дизайн схемы Донал Макнамара и Киран Келли Analog Devices, Лимерик, Ирландия
Цифровой балласт DALI с регулируемой яркостью для входа 32 Вт / T8 110 В - Эта эталонная конструкция представляет собой высокоэффективный электронный балласт с цифровым затемнением и высоким коэффициентом мощности, предназначенный для управления типами люминесцентных ламп с быстрым запуском. Конструкция содержит схему активной коррекции коэффициента мощности для универсального входа напряжения, а также схему управления балластом с использованием IR21592.Конструкция также включает микроконтроллер PIC16F628 и схему развязки для подключения к интерфейсу освещения с цифровой адресацией (DALI). __
Цифровой балласт DALIс цифровым затемнением для входа 36 Вт / T8 220 В - Эта эталонная конструкция представляет собой высокоэффективный электронный балласт с цифровым затемнением и высоким коэффициентом мощности, предназначенный для управления типами люминесцентных ламп с быстрым запуском. Конструкция содержит схему активной коррекции коэффициента мощности для универсального входа напряжения, а также схему управления балластом с использованием IR21592.Конструкция также включает микроконтроллер PIC16F628 и схему развязки для подключения к интерфейсу освещения с цифровой адресацией (DALI). __
DALI Dimming Ballast с цифровой адресацией - Разработан цифровой диммирующий балласт с цифровой адресацией. Он соответствует стандарту DALI, требует очень мало деталей и работает с очень низким энергопотреблением. Приложения включают управление зданием или студийное освещение, где желательно управлять отдельными лампами или группами для экономии энергии, выполнения технического обслуживания ламп или обеспечения идеального качества света.Конструкция включает цифровой диммер балласта, код микроконтроллера и платформу для управления балластом с помощью ПК. __ Разработано Сесилией Контенти и Томом Рибарич, инженером по приложениям, International Rectifier, Lighting Group
Цифровое управление освещением в комнате - 11-ноя-2004 Идеи дизайна EDN - Многие люди предпочитают разные настройки освещения и температуры для разных комнат в зависимости от их настроения, работы или отдыха. Схема на Рисунке 1 контролирует интенсивность искусственного света в комнате и __ Дизайн схемы Донал Макнамара и Киран Келли, Analog Devices, Лимерик, Ирландия
Светодиодная настольная лампа с регулируемой яркостью - 30 ноября 2012 г. - Новости дизайна: Эндрю Моррис разработал схему регулируемого светодиодного драйвера, которая является простой и энергоэффективной.Затем он установил схему в переносную люминесцентную лампу. __ Дизайн Эндрю Р. Морриса, Gadget Freak-Case № 230
Диммерный переключатель - Следующая схема представляет собой простую схему диммера, построенного из основных электронных компонентов. Схема регулятора освещенности построена с использованием таких компонентов, как диоды, резисторы, провода и конденсаторы. Основной принцип работы схемы регулирования яркости - сначала зарядить конденсатор от источника питания, а затем позволить конденсатору медленно разрядиться.Это гарантирует снижение мощности источника, к которому прикреплен диммер. __ Освещение Unlimited Company
Dimmer / Motor Speed Control - Диммеры для ламп, использующие тяги, могут быть довольно простыми, не более чем потенциометром, резистором, конденсатором и симистором со встроенным диаком. (См. Примеры и другие технические данные в примечании к приложению Teccor.) Схема ниже аналогична __ Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.
Диммирующий балласт DALI для входа 32 Вт / T8 110 В - Эта эталонная конструкция представляет собой высокоэффективный цифровой диммирующий электронный балласт с высоким коэффициентом мощности, предназначенный для управления типами люминесцентных ламп с быстрым запуском.Конструкция содержит схему активной коррекции коэффициента мощности для универсального входа напряжения, а также схему управления балластом с использованием IR21592. Конструкция также включает микроконтроллер PIC16F628 и схему развязки для подключения к интерфейсу освещения с цифровой адресацией (DALI). __
Диммирующий балласт DALI для входа 36 Вт / T8 220 В - Эта эталонная конструкция представляет собой высокоэффективный цифровой диммирующий электронный балласт с высоким коэффициентом мощности, предназначенный для управления типами люминесцентных ламп с быстрым запуском.Конструкция содержит схему активной коррекции коэффициента мощности для универсального входа напряжения, а также схему управления балластом с использованием IR21592. Конструкция также включает микроконтроллер PIC16F628 и схему развязки для подключения к интерфейсу освещения с цифровой адресацией (DALI). __
Диммер купольной лампы - лампа для чтения внутри автомобиля значительно помогает пассажирам в ночное время, но часто лампа внутреннего купола слишком яркая и отвлекает водителя. Линейный регулятор, такой как...__ Проекты электроники для вас
Диммер купольной лампы- Эта уникальная схема придаст вашему куполу стильный вид. Обычно, когда дверь машины закрыта, плафон просто гаснет. С помощью этой схемы вы можете сделать так, чтобы наш купольный свет медленно угасал. __ Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.
Диммер купольного света (с задержкой) .Для всех тех, кому нужен исчезающий купольный свет (он же свет вежливости или театральное освещение) без необходимости платить за него, вы можете построить свой собственный.Я приложил схемы, и вы можете построить его за несколько долларов, учитывая, что у вас нет никаких запасных компонентов, иначе это может вам абсолютно ничего не стоить. Конечно, вы можете оторвать некоторые части от вашего телевизора, проигрывателя компакт-дисков, радио и т. Д., Но я не несу ответственности за ущерб, который вы причиняете таким образом [b: e43bc460fa] Как это работает [/ b: e43bc460fa] Я выиграл » не беспокоит вас техническими __
расширитель купольного света - В сети и в журналах можно найти бесчисленное количество расширителей купольного света, но большинство из них страдают от одной сложности.Хорошо, на самом деле они не являются сложными, но большинство из них намного сложнее, чем они должны быть. Некоторые из них совершенно чрезмерны и требуют дополнительной автомобильной проводки, печатной платы, микросхем, подстроечных резисторов и многого другого, в то время как другие кажутся чьей-то непроверенной идеей или, может быть, просто мозговой пердой - некоторые схемы, которые я видел, никогда не будут работать. Моей целью была предельная простота, и я думаю, что она была достигнута. __ Разработано Родом Эллиоттом ESP
Контроллер мощности - подходит в качестве диммера для 100-вольтной лампы мощностью до 1200 Вт __ Разработано Seiichi Inoue
Экспериментальный кроссфейдер - идеи по модификации простых поворотных диммеров для создания кроссфейдера __
Flasher / Dimmer Lantern - Электронная схема управления фонарем добавляет высокоэффективное затемнение и мигание к существующему фонарю или фонарику с батарейным питанием или к индивидуальной конструкции.Для автомобиля это отличный фонарь для замены спущенного колеса, чтения заднего сиденья или аварийной работы двигателя. Режим флешера __ Разработан Тони ван Рооном VA3AVR
Стойка для 4-канального диммера- Примечание. В этом документе описывается мой проект светорегулятора, который я сделал. Этот документ не является полным строительным проектом, и в нем могут отсутствовать некоторые детали. Документ разработан в качестве примера для тех, кто может подумать о разработке и создании своей собственной схемы диммера. Если вы планируете взяться за такой проект, я должен предупредить вас, что вы должны знать немало вопросов безопасности, прежде чем даже думать о создании такого типа устройства, которое напрямую подключается к сети и контролирует большую мощность (ошибки могут означать электробезопасность и опасности пожарной безопасности).__ Дизайн Томи Энгдал
Галогенный диммер обеспечивает бесконечный контроль - 16.03.2006 Идеи дизайна EDN - Современные системы освещения используют галогенные лампы, большинство из которых работают от трансформатора на 12 В переменного тока. Схема диммера на Рисунке 1 может изменять интенсивность света от нуля до максимума. Диммер работает при напряжении приблизительно 12 В, в отличие от обычных, которые работают за счет регулировки угла включения источника питания 110 или 220 В __ Схема схемы Suded Emmanuel
Высокоэффективный галогенный диммер велосипедного света - в этой схеме используется микроконтроллер PIC16F84 с некоторым программным обеспечением для управления галогенной лампой на 20 Вт и 12 В постоянного тока __
Контроллер подсветки ЖК-дисплея высокой мощностиподдерживает широкие коэффициенты затемнения при максимальном сроке службы лампы - DN264 Примечания к дизайну__ Линейная технология / аналоговые устройства
Как добавить диммер к светодиодной лампе
В этой статье мы узнаем, как сделать схему светодиодного диммера для включения функции диммирования любых светодиодных ламп, работающих от сети.
Как работают светодиодные лампы
Мы знаем, что нашими потолочными вентиляторами и лампами накаливания можно легко управлять с помощью симисторных диммерных переключателей, и мы привыкли к тому, что в наших домах диммерные переключатели устанавливаются для управления такими устройствами.
Однако с появлением светодиодных ламп и трубок, лампы накаливания постепенно уходят, и наши домашние патроны заменяются на светодиодные.
поставляются со встроенным драйвером SMPS в шкафу держателя, а схема SMPS затрудняет работу или управление через симисторные диммерные переключатели до тех пор, пока он не будет соответствующим образом модифицирован для применения.
Потому что в драйвере SMPS внутри светодиодных ламп и трубок строго используются индуктивные или емкостные цепи, которые никогда не рекомендуется использовать через симисторные диммеры, поскольку симисторные диммеры используют технологию прерывания фазы для диммирования, что, к сожалению, не подходит для индуктивной / емкостной нагрузки контроль.
При использовании светодиодные лампы не тускнеют правильно, а демонстрируют неустойчивое диммирование или повышение яркости из-за несовместимой реакции.
Лучшим методом и, вероятно, технически правильным подходом является технология PWM, которая может эффективно использоваться для управления или уменьшения яркости светодиодных ламп или трубок.На рисунке показано, что конструкция может быть реализована.
Как это работает
Идея на самом деле очень проста, благодаря оптопарам серии MOC, которые делают управление симистором через ШИМ чрезвычайно простым и совместимым.
В правой части рисунка изображена стандартная схема симисторного контроллера на базе микросхемы MOC3063, которая управляется через схему ШИМ на базе IC 555, показанную в левой части рисунка.
IC 555 сконфигурирован как стандартный регулируемый генератор ШИМ, который подает желаемый ШИМ на входной контакт №1 / 2 микросхемы MOC.
Регулируемые ШИМ обрабатываются ИС надлежащим образом с помощью встроенной схемы детектора перехода через ноль и фотомистора, который в конечном итоге используется для управления внешним симистором BT136 через его выходной контакт # 4/6.
Подключенная светодиодная лампа теперь реагирует на содержимое ШИМ, подаваемое схемой 555, и пропорционально регулирует свою яркость в соответствии с предпочтениями пользователя.
ШИМ-управление осуществляется через связанный потенциометр 100 кОм, который должен быть должным образом изолирован, поскольку вся цепь не изолирована от сетевого тока.
Схема не изолирована от сети , несмотря на оптрон, поскольку для работы IC 555 требуется источник постоянного тока, который подается от бестрансформаторного источника питания без изоляции, это сделано для сохранения компактности конструкции. и избегайте использования дорогостоящего модуля SMPS, который в противном случае был бы излишним.
Если у вас есть какие-либо вопросы, касающиеся описанной выше схемы диммера для светодиодной лампы, вы можете выразить их в своих комментариях.
ОБНОВЛЕНИЕ:
Более простая схема диммера светодиодной лампы
В приведенном выше дизайне мы, кажется, упустили один важный момент. Все светодиодные лампы используют цепи, управляемые постоянным током, и поэтому имеют встроенный мостовой выпрямитель для преобразования входного переменного тока в постоянный.
Это означает, что светодиодные лампы также могут работать от входа источника постоянного тока, и, следовательно, симистор можно заменить силовым каскадом BJT, как показано на следующем рисунке. Это значительно упрощает конструкцию и позволяет нам использовать IC 555 PWM напрямую со светодиодной лампой через указанный оптопару и BJT.
О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!
arduino - изменение схемы диммера лампы накаливания 230 в с ШИМ-управлением
Когда Arduino выключен, ток через R1 отсутствует, и, таким образом, R2 будет держать полевой транзистор выключенным с низким Vgs.В этой конструкции нет общих частей, не ожидая некоторых изменений в производительности в зависимости от того, как включены нагрузки оптопары. Мы называем это регулированием нагрузки, когда последовательная последовательность Rs / (Rs + Rload) вызывает изменение выходного напряжения из-за изменений нагрузки. Если вы управляете всеми Optos вместе, тогда R2 + R3, нагрузка снижается до 25% последовательно с R4.
Приложив некоторые усилия, вы можете упростить это, чтобы сделать некоторые части постоянного тока общими, но тогда вы быстро поймете, что гораздо проще создать ZCS и программное управление фазой с помощью симистора на 4 порта и, возможно, даже обойтись неизолированным питанием постоянного тока. если ваш интерфейс для связи с Arduino изолирован.
Разная информация.
Но в целом есть много причин, по которым ШИМ - плохой выбор для вольфрамовых ламп.
ПереключателиPWM эффективны только тогда, когда сопротивление переключателя относительно низкое по сравнению с нагрузкой. т.е. <5% для 5% потери нагрузки. Это не относится к холодному запуску на вольфраме, и поэтому даже симисторные диммеры срабатывают при выключении и имеют гистерезис в нижнем диапазоне.
Сопротивление вольфрама от холода к горячему возрастет в 10 раз по сравнению с холодным значением из-за повышения температуры на ~ 2500 ° K.
Вольфрамовые катушки имеют небольшую индуктивность, поэтому время нарастания вызывает фазовый сдвиг.
Вот почему ШИМ никогда не используется для вольфрамовых ламп, а используются только регуляторы фазы симистора линейной частоты.
Рассмотрим лампу мощностью 120 Вт при 120 В и 120 Ом в горячем состоянии, тогда R_cold ~ 12 Ом и ее рассеиваемая мощность при P = V² / R = (120 В) ² / 12 = 1200 Вт или в 10 раз больше стабильного состояния.
Если для управления ШИМ используется мост на полевых транзисторах, состояние проводимости зависит в основном от отношения Vgs / Vgs (th), а не от сопротивления нагрузки, и если вы установите низкий рабочий цикл, при котором нить накала не нагревается так, как 10% от 120 Вт или 12 Вт, ваш мост может перегреться.
Почему? из-за отношения RdsOn / load, когда лампа относительно холодная.
Почему симисторы лучше работают?
Симисторыне сработают, если сопротивление нагрузки слишком низкое или, другими словами, отношение тока нагрузки к току срабатывания слишком велико. это происходит из-за того, что внутреннее насыщение или ESR соединений Vbe не приводится в движение достаточно сильно для фиксации.
(Симисторы - это в основном два PNP и NPN BJT с перекрестными соединениями между CE для управления BE, поэтому они чувствительны к току запуска и чувствительны к нагрузке, при этом коэффициент усиления по току падает до <20% hFE при насыщении.)
Итак, что происходит, когда фазовый угол увеличивается, лампа дергается намного выше минимума при уменьшении яркости. Но это не относится к мосту с управляемым напряжением на полевых транзисторах в режиме ШИМ. Лампа включалась бы, и мост потреблял бы почти столько же, сколько и лампа, если бы вы выбрали RdsOn равным 10% нагрузки.
Но если вы выбрали мост с гораздо более низким значением RdsOn, например <1% нагрузки, хорошо, но тогда это станет более дорогостоящим по сравнению с симисторами.
Изучите этот выбор конструкции FET
60 Вт при 230 В, R_hot = V² / P = 230V² / 60 Вт = 882 Ом, R_cold = 88 Ом, RdsOn при Vgs = 10 В = 0.40 Ом = 0,5% нагрузки, так что хороший выбор, но если вы попробуете пару лампочек по 100 Вт, что будет за горячее устройство при медленном разгоне.
Как заставить симисторы и светодиоды уживаться
Энергоэффективное освещение в заголовках новостей, 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.
ЛампыCFL 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 в балластах CFL.
Кратко рассмотрим источник этой проблемы: симисторный переключатель в диммере активируется импульсом, подаваемым на его клемму затвора, что 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.
ТребованияEnergy 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 лампы на основе светодиодовсуществуют уже несколько лет, но многие ранние продукты не работали хорошо, отчасти потому, что их производители сокращали углы, чтобы конкурировать с относительно недорогими КЛЛ, массово производимыми в Азии.
Сегодня потребители могут найти широкий выбор светодиодных ламп: от небольших свечных ламп 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 цепей 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 полевым МОП-транзистором, 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 автономная схема 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/
Знакомство с светодиодными лампами и регулировкой яркости - DUNN
Светодиоды(Light Emitting Diodes) - это очень маленькие энергосберегающие осветительные модули.Их часто можно увидеть на светодиодных лентах для архитектурных инсталляций, встраивать непосредственно в осветительные приборы или использовать внутри светодиодных ламп. Для наших светодиодных лампочек в ностальгическом стиле несколько светодиодов настроены так, чтобы имитировать нити лампы накаливания. Поскольку светодиоды требуют постоянного уровня мощности, в основании лампы обычно содержится небольшая цепь, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) и точно регулирует этот ток. Постоянный ток - это очень низкое напряжение, поэтому он намного более энергоэффективен!
Есть ли разница между светодиодным светильником и светильником, в котором используются светодиодные лампы?
Светодиодный светильник поставляется со светодиодным источником света, уже встроенным в светильник.Они обычно предназначены для обеспечения определенного цвета и яркости и не имеют типичных ламп, которые можно было бы заменить, тогда как светильники, в которых используются светодиодные лампы, часто совместимы с лампами накаливания. Наши светильники представляют собой светильники с традиционной проводкой, которые позволяют вам выбирать и менять лампочки в зависимости от желаемого цвета и яркости. Мы продаем и рекомендуем светодиодные лампы для наших светильников за их энергоэффективность и уникальный внешний вид! Вы можете просмотреть наши варианты ламп здесь.
Насколько яркие светодиодные лампы?
Вопреки распространенному мнению, мощность не обязательно является показателем яркости, но является мерой того, сколько энергии потребляет лампочка.Светодиодные лампы потребляют значительно меньшую мощность, чем их аналоги, лампы накаливания, но могут производить такое же количество света. Например, светодиодная лампа, сравнимая по яркости с лампой накаливания мощностью 60 Вт, может потреблять всего 4-8 Вт. При рассмотрении яркости пора забыть о ваттах и сосредоточиться на люменах, универсальной единице измерения яркости излучения, которая не использовалась в значительной степени на упаковке, пока не появились светодиоды. Эта таблица поможет вам найти светодиодную лампу с яркостью лампы накаливания, к которой вы привыкли:
Какого цвета бывают светодиодные лампы?
Цвет света, также известный как цветовая температура, измеряется в Кельвинах (K).Чем меньше число, тем теплее свет, а чем выше число, тем холоднее. Светодиодные лампы доступны в различных цветах, наиболее распространенными из которых являются теплый белый (2700-3000K), ярко-белый (3000-4500K) и дневной свет (5000K +). Самый популярный цвет и те, которые мы продаем в розницу, - это теплый белый цвет, который также наиболее близок к типичной лампе накаливания, между 2700-3500K.
Можно ли использовать в светодиодных лампах диммер?
Традиционные диммерные переключатели с лампами накаливания или «ведущие диммеры» ограничивают поток электричества и часто требуют для работы более высокого минимального напряжения нагрузки.Это работает для диммирования простых схем ламп накаливания, но противоречит большинству светодиодных ламп, поскольку диммер мешает точному регулированию тока, необходимого для питания светодиодов. Использование этих диммеров со светодиодными лампами может привести к мерцанию, жужжанию или даже двоению изображения (когда лампа не выключается полностью).
Лучшим вариантом для светодиодов является электронный низковольтный диммер (ELV), иногда называемый «диммером задней кромки». Диммеры ELV работают при низком минимальном напряжении нагрузки, что обеспечивает плавное регулирование яркости как для ламп накаливания, так и для светодиодных ламп, сохраняя полный цвет и свечение светодиодных ламп, а также работает охладитель, который предотвращает термический шок и увеличивает срок службы ваших ламп.
Все лампы, которые мы продаем в розницу, регулируются по яркости, но будьте осторожны с нерегулируемыми светодиодами. Схема в основании некоторых светодиодных ламп несовместима с диммерами. Убедитесь, что на упаковке лампы указано, что лампа, которую вы покупаете, регулируется.
Какой диммер мне использовать?
Мы и наши клиенты пришли к выводу, что Lutron Diva DVELV-300P лучше всего подходит для ламп, которые мы продаем в розницу. Вы можете посетить диммеры и переключатели Lutron здесь. Хотя сегодня на рынке есть много совместимых диммеров ELV, и у большинства производителей светодиодных ламп есть список протестированных и совместимых диммеров.
Автор: Ашер Родрикес-Данн ,
.