Схема диммера на тиристоре



.

Источник: forum.cxem.net

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.


Внутреннее устройство диммера
Внутреннее устройство диммера

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 диммер
Кнопочный диммер

Мало 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.


я 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.

Групповое подключение светорегулятора
Групповое подключение светорегулятора

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 симисторе
Принцип работы диммера на симисторе

При 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.

Принципиальная схема диммера на тиристоре

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

В цепях с постоянным напряжением, рассчитанным на 12 вольт, регулировка мощности часто выполняется при помощи интегральных стабилизаторов, называемых КРЕНами. Использование таких устройств позволяет регулировать электрические двигатели малой мощности и светодиодное освещение. Чтобы обеспечить удобство монтажа деталей, используют микросхему. Готовый диммер будет не только выполнять функции регулировки, но и обеспечивать защиту электрооборудования.


Микросхема для сборки светорегулятора
Микросхема для сборки светорегулятора

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 типа
Диммер цифрового типа

При 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.

Источник: LampaGid.ru

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.

диммирование переменного тока

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.

Как сделать устройство своими руками

Обычный диммер прост и дёшев в изготовлении, так как для этого требуется небольшое количество вполне доступных радиодеталей. Вот главные из них:

  1. Тиристор: это полупроводниковый элемент, в котором имеется три или больше pn-перехода. К внешним полупроводниковым слоям подключены два управляющих электрода — анод и катод. Подавая на эти электроды управляющий сигнал, можно переводить тиристор в одно из двух состояний — «открыто» (проводимость становится высокой) или «закрыто» (проводимость становится низкой), то есть он работает как электронный выключатель.Базовые детали диммера

    Тиристоры

  2. Симистор: полное название этого полупроводникового прибора — симметричный триодный тиристор, то есть он является разновидностью только что описанной группы элементов. Каждый из управляющих электродов симистора одновременно является и анодом, и катодом. Будучи в открытом состоянии, пропускает ток в обоих направлениях (тиристор — только в одном направлении). Для удержания в открытом состоянии не требует постоянной подачи управляющего сигнала. Как и тиристор, симистор играет роль управляемого электронного выключателя (такой элемент часто ещё называют ключом). На основе этих приборов собирается силовая часть схемы диммера.Базовые детали диммеров

    Симистор

  3. Динистор: ещё один элемент из полупроводниковых материалов, полное название — двунаправленный диод. По структуре похож на тиристор, только не имеет управляющих электродов. По принципу действия похож на предохранительный клапан: как только напряжение на контактах достигнет порогового значения — открывается. В диммерах такие элементы используются в цепях управления (участвуют в формировании управляющего сигнала).Базовые детали диммеров

    Динисторы

  4. Прочие детали — резисторы, диоды, конденсаторы, функции которых всем известны.

Несколько слов стоит сказать о сборке диммера. Наиболее простым является так называемый навесной монтаж, когда все элементы соединяются в единую схему посредством проводов.

Способы сборки диммеров

Так выглядит диммер, собранный навесным способом

Перед пайкой зачищенные жилы отрезка провода, обрезанного до нужной длины, а также «ножки» радиодеталей нужно при помощи паяльника подвергнуть лужению (используется припой и специальный флюс либо канифоль).

Сборка диммера своими руками

Материалы для соединения проводов методом пайки

После пайки все соединения следует обмотать изолентой. Если этого не сделать, при неосторожном контакте или попадании влаги может случиться короткое замыкание.

Более сложный вариант — сборка диммера на самодельной печатной плате.

Способы сборки диммеров

Сборка диммера на печатной плате

Её изготовление требует некоторого навыка, но зато прибор получится миниатюрным и более надёжным. Дорожки на плате, как и жилы проводов при навесном монтаже, необходимо лудить. Процесс пайки также ничем не отличается.

Теперь рассмотрим несколько схем электронных диммеров.

На симисторе

Данный прибор предназначен для подключения к сети с напряжением 220 В. Как видно, кроме симистора и динистора здесь присутствует RC-цепочка. В ней имеется делитель напряжения, состоящий из переменного резистора R1 и постоянного R2.

Схемы диммеров

Схема диммера на симисторе

Схема работает следующим образом:

  1. Пользователь устанавливает сопротивление R1, от которого зависит напряжение в цепи R2 — C1. От этого напряжения, в свою очередь, зависит время зарядки конденсатора C1.
  2. Когда напряжение на нём достигает определённого значения, оно заставляет открыться динистор DB3, который включен в эту же цепь между R2 и C1.
  3. При этом через DB3 подаётся импульс на симистор VS1, тот открывается и пропускает ток в нагрузку. Чем быстрее заряжается C1, тем раньше откроется VS1 и, соответственно, тем более продолжительной будет та часть полупериода, в течение которой ток пропускается к нагрузке. Следовательно, и электрическая мощность будет больше.

Процесс регулирования интенсивности освещения таким диммером отображён на графике:

Диммеры

График регулирования интенсивности освещения

Время, за которое заряд в С1 достигает порога открывания DB3, обозначено через t*.

На тиристорах

Тиристоры хороши тем, что их можно извлечь из старых электроприборов, например, телевизоров. Таким образом, диммер получится практически бесплатным. Вот его схема:

Схемы диммеров

Схема диммера на тиристоре

Тиристоры, в отличие от симисторов, пропускают ток только в одном направлении, поэтому для данного диммера их потребуется два — по одному на каждую полуволну переменного тока. Соответственно, понадобится и два динистора, посредством которых, как и в первой схеме, формируется управляющий импульс.

По принципу действия схема очень похожа на предыдущую:

  1. Положительная полуволна через цепь R5 — R4 — R3 заряжает конденсатор С1.
  2. Как только напряжение на С1 окажется достаточным для открывания динистора V3, он (динистор) пропустит управляющий импульс на электрод тиристора V
  3. V1 откроется и пропустит ток в нагрузку.
  4. При отрицательной полуволне аналогичным образом сработает тиристор V2, в то время как V1 будет закрыт. Заряд конденсатора в этом случае осуществляется через цепь R1 — R2 — R

Конденсаторный светорегулятор

В отличие от первых двух, этот вариант диммера позволяет уменьшить мощность лишь на определённую фиксированную величину, то есть появляется промежуточная ступень яркости светильника. Зато он является очень компактным.

Схемы диммеров

Конденсаторный светорегулятор

Принцип действия предельно прост. Как известно, по цепи, в которую включён конденсатор, может протекать переменный ток, но его мощность будет зависеть от ёмкости конденсатора. Чем быстрее он зарядится (малая ёмкость), тем меньшая доля полуволны успеет пройти по цепи. И наоборот — при большой ёмкости даже вся полуволна сможет выполнить полезную работу.

Следовательно, нужно подобрать конденсатор с нужной ёмкостью и подключить его в цепь так, чтобы можно было направлять ток либо через него (уменьшенная мощность), либо в обход (100-процентная мощность).

Можно включить в цепь ещё один конденсатор с возможностью переключения между ним и первым конденсатором (понадобится 4-позиционный переключатель). Тогда появится дополнительная ступень регулировки мощности.

Конденсаторы можно использовать бумажные, неполярные, в изобилии имеющиеся в старых электроприборах. Ёмкость их подбирается по следующей таблице:

Диммеры

Таблица параметров емкость-напряжение

На микросхеме

Теперь рассмотрим диммер для постоянного тока напряжением 12 В. Такой регулятор удобнее всего собирать на микросхеме КРЕН — интегральном стабилизаторе.

Схемы диммеров

Схема диммера на микросхеме

За счёт применения микросхемы конструкция прибора предельно упрощается, соответственно, объём работ по сборке становится минимальным. К тому же такие диммеры обладают функцией защиты.

Для регулировки мощности, как и в первых двух схемах, используется переменный резистор (на схеме — R2). От его сопротивления зависит величина опорного напряжения на управляющем электроде КРЕН, от которого, в свою очередь, зависит выходное напряжение. Диапазон регулировки весьма широк — от 12 В (100%) до нескольких десятых.

Следует учесть, что микросхема КРЕН довольно сильно греется, из-за чего её приходится оснащать сравнительно большим радиатором. В гораздо меньшей степени этот недостаток проявляется в диммерах, собранных на базе интегрального таймера 555 и управляемого им транзистора КТ819Г (играет роль электронного выключателя подобно тиристору и симистору).

Управляющим сигналом служат короткие ШИМ-импульсы, переключающие транзистор либо в полностью открытое, либо в полностью закрытое положение, так что падение напряжения на нём является наименьшим из возможных. Соответственно, схема получается более экономичной, чем на базе КРЕН, а за счёт применения радиатора меньших размеров — ещё и более компактной.

Печатная плата и детали сборки

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

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

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

На тиристорах

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

Тиристорный регулятор

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

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

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

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

Область применения

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

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

Конденсаторный светорегулятор

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

Схема с гасящим конденсатором

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

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

Таблица выбора емкости конденсатора

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

Виды

 

Первоначально, все диммеры разделяются на 3 основные группы, зависящие от их технических особенностей:

  1. Устройства для работы с лампами накаливания под напряжением равным 220 В.
  2. Устройства для работы с галогенными лампами , их напряжение обычно не превышает 24 В и в большинстве случаев для успешного функционирования требуется дополнительный монтаж .
  3. Устройства для работы с и диодными источниками света , обязательно устанавливаются совместно с , устраняющим все помехи, для успешного функционирования системы.

Если рассматривать более детально первый вариант диммеров, который предназначен для совместной работы с лампами накаливания, то вторичная классификация выглядит следующим образом:

  1. Поворотный вариатор . Одно из наиболее простейших по своей конструкции устройств, это оказало влияние на низкую цену, что обусловило популярность и распространенность данной разновидности диммеров. Обладают специальным механизмом в виде поворотного колесика, изменение положения которого позволяет уменьшать или увеличивать мощность освещения комнаты, а также фиксировать выбранное значение. В подавляющем большинстве случаев, являются по совместительству и выключателями, то есть минимальное значение, заданное диммером, отключает свет в помещении.
  2. Поворотно-нажимный вариатор . Этот вид значительно менее распространен, поскольку по своей сути является более современной модификацией классического варианта. Фактически, имеет такое же устройство, как и поворотный регулятор. В его основе лежит то же колесико, но для включения или выключения света в помещении на него необходимо нажать, как на кнопку, а перемещение из стороны в сторону дает возможность корректировки яркости освещения.
  3. Клавишный вариатор . Является одной из последних разработок в данной сфере, на рынке появился относительно недавно, поэтому еще не успел обрести популярность среди покупателей. По своей конструкции они очень близки к стандартным классическим выключателям, так как в основе лежит обычная кнопка, которая позволяет включать и выключать свет. Разная интенсивность нажатия на нее выполняет различные функции, в том числе и изменение яркости света.
  4. Сенсорный вариатор . Также одна из инновационных разработок, которая после внедрения на рынок начала набирать популярность, поскольку является весьма удобной и обладает рядом преимуществ. Отличается привлекательным и интересным современным дизайном, который исключает наличие кнопок, колесиков или иных механизмов управления. Все задачи выполняются благодаря контакту с сенсорной панелью, как на современных смартфонах.

Полезные советы

Внимательно изучайте паспорт изделия. Некоторые диммеры ощутимо греются, поэтому производители предписывают использовать их с ограничениями. Так, например, светорегулятор Dimmat немецкой компании Kopp не рекомендуется включать с нагрузкой более 300 Вт, если температура в помещении превышает +25С: а ведь максимально допустимая мощность, заявленная в его характеристиках, составляет 400 Вт.

К таким требованиям следует отнестись с особым вниманием, если стена, на которой предполагается закрепить прибор, выполнена из материалов с низкой теплопроводностью, например, дерева или гипсокартона.

Следует знать, что КПД лампочки, «прикрученной» при помощи диммера, сильно снижается. Поэтому в том случае, если вам приходится большую часть времени эксплуатировать лампу в режиме уменьшенной яркости, целесообразнее заменить её на менее мощную и использовать последнюю без диммера.

Самыми «живучими» являются отечественные поворотные диммеры. Так, например, упомянутая уже модель «Бэлла С16–65» способна работать при скачках напряжения от 60 до 285 В.

Во всех современных диммерах установлен плавкий предохранитель, так что есть смысл заранее приобрести хотя бы один запасной.

Обратите внимание! Когда при помощи диммера уменьшается мощность малоинерционного источника света, например, светодиодной ленты или газоразрядной лампы, имеет место стробоскопический эффект. В таком освещении движущиеся или вращающиеся механизмы и инструмент могут показаться неподвижными, что весьма травмоопасно. Поэтому в мастерских и производственных помещениях диммеры следует применять с осторожностью.

На микросхеме

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

Регулятор на КРЕН

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

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

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

ШИМ регулятор

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

Изготовление регулятора света на 12 Вольт

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

 

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.

печатная плата для диммера

Перед началом работ запаситесь канифолью, припоем, паяльником, кусачками и соединительными проводами.

Далее схема регулятора собирается по следующему алгоритму:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Следующий этап – лужение платы и промывка её спиртом (ацетон использовать нежелательно).
  4. В проделанные отверстия установите элементы, лишние концы отрежьте и при помощи паяльника пропаяйте все контакты.
  5. Припаяйте при помощи соединительных проводов потенциометр.
  6. А теперь собранная схема диммера тестируется для ламп накаливания.
  7. Подключите лампочку, включите схему в электрическую сеть и вращайте ручку потенциометра. Если всё собрано верно, то яркость свечения лампы должна изменяться.

сборка диммера

Плюсы и минусы использования

Схема диммера на тиристореК основным преимуществам данных устройств можно отнести следующие их особенности:

  1. Многофункциональность , которая достигается путем совмещения возможности выполнения 2 основных задач: включение и отключение света, а также регулировка его яркости. Возможность установить такое устройство вместо стандартного выключателя заставляет многих людей остановить свой выбор именно на нем.
  2. Основным преимуществом является экономия потребляемой электроэнергии , если в слишком ярком свете в определенный момент времени нет острой необходимости.
  3. Параметры установленной яркости освещения носят временный характер, в любой момент времени их можно без особого труда подвергнуть корректировке.
  4. Современные модели предлагают ряд необычных решений , например, управление диммером на расстоянии, которое может осуществляться при помощи передачи определенного звукового сигнала, нажатием кнопок на пульте или иными способами.
  5. Контроль и регуляция степени нагрузки , определяемая требованиями в конкретный момент времени, позволяет увеличить эксплуатационный срок ламп накаливания, их замена будет требоваться гораздо реже, чем раньше.
  6. Большинство современных моделей обладают стильным дизайном , который может превосходно гармонировать с интерьером комнаты.
  7. Монтаж диммера в ряде случаев позволяет отказаться от установки дополнительных источников света, обладающих меньшей мощностью, чем основное освещение.

Список положительных сторон регуляторов света действительно весьма обширен, но при этом у данных устройств имеются и определенные недостатки, среди которых необходимо выделить следующие:

  1. Несовместимость с определенными разновидностями ламп . Например, при светодиодном освещении или использовании люминесцентных видов, потребуется установка специального диммера, технология монтажа которого довольно сложна и, вероятнее всего, потребуется помощь со стороны квалифицированного специалиста. Если говорить конкретно о диммерах для ламп накаливания, то многие модели несовместимы с . Освещение будет функционировать исправно, но вариатор не сможет выполнять основную функцию, заключающуюся в регуляции яркости, это негативно скажется на эксплуатационном сроке ламп.
  2. Диммеры должны в ходе эксплуатации подвергаться определенным нагрузкам . В ситуациях, когда их показатель систематически превышает или, наоборот, не достигает рекомендуемых значений, возникает серьезный риск поломки механизма.
  3. Чувствительность данных устройств к сильным перепадам температуры, особенно к перегревам. Если светорегулятор выходит из строя именно по этой причине, то в большинстве случаев он уже не подлежит ремонту и требуется полная замена всего механизма.

Назначение

Основным назначением диммеров является изменение уровня освещения в помещении.

Ниже приводятся основные предназначения данной возможности:

  1. Формирование наиболее уютных и комфортных условий для проживания или осуществления какой-либо деятельности в жилой квартире. Например, увеличить мощность света может понадобиться во время чтения или иных занятий, которые требуют максимальной концентрации зрения. При этом, во время дневного отдыха или иных действий, не требующих значительной освещенности, этот показатель можно снизить.
  2. Отдельные модели современных образцов позволяют добавить эффективность в дизайн помещения. Это достигается благодаря высокому качеству освещения, которое обеспечивают вариаторы, а также их стильному внешнему виду, позволяющему вписаться фактически в любые разновидности интерьеров.
  3. Снижение потребляемой электроэнергии . Наличие регулятора света дает жильцам квартиры по своему усмотрению уменьшать освещение, следовательно, и потребление энергии, если они считают, что в конкретной ситуации это уместно.
  4. Выполнение функций выключателя , то есть включение и отключение света внутри помещения, где установлен регулятор.

Правильный выбор диммера

Существуют различные модели светорегуляторов, а также типы нагрузки, которые влияют на правильный выбор устройства. Диммер выбирается в соответствии с нагрузкой осветительных приборов. Эту информацию можно найти на упаковке производителя и на лампе. На рынке есть много различных регулируемых осветительных устройств:

  1. Высоковольтный мощный галоген, 220 вольта (гнездо G9 или GU10).
  2. Лампы низкого напряжения 12 В постоянного тока с электронным трансформатором, гнездо G4, GU5, 3, GY6, 35.
  3. Светильник напряжением 12 В с обычным соединением G4, GU5, 3, GY6, 35.
  4. Светодиодные лампы, различные типы гнёзд.
  5. Энергосберегающие лампы, все виды цоколя.

Промышленная маркировка для диммеров: буквы R, L или C. Их можно увидеть на корпусах ламп. Для правильного выбора dim они должны совпадать. Перед покупкой ламп нужно обратить на это требование особое внимание, иначе они работать не будут.

Типы ламп совместимых с регуляторами:

  1. Диммируемые энергосберегающие лампы (ESL).
  2. Светодиодные лампы с напряжением 230 В и высоковольтные светодиодные лампы, помеченные как диммируемые.
  3. 12 В переменного и 12 В постоянного тока. Светодиодные лампы также должны быть отмечены как регулируемые.
  4. Светодиодные полосы и одиночные светодиоды (DC) с дополнительным светодиодным балластом интегрированных в диммер PWM.
  5. Диммируемые светодиодные драйверы также доступны для различных типов управления.
  6. Люминесцентные лампы со специальными балластами ЭКГ с интерфейсом 0−10 В.

Диодная схема в зарядном устройстве

Хороший регулятор мощности паяльникаИспользование диммера в зарядном устройстве ноутбуках стало применяться одновременно с их выпуском. Производители всегда озабочены экономией заряда аккумуляторных батарей ноутбуков, поэтому dim монитора демонстрирует обратное поведение. Когда он подключён и аккумулятор заряжается, экран становится темнее. Когда аккумулятор включён, экран светится ярче. Значок батареи, устроенный на экране (вилка при подключении).

Подробная информация о зарядке в измерителе мощности показывает правильную работу регулятора. Этот процесс может быть отрегулирован пользователем в разделе электропитание ноутбука, в правой нижней части рабочего стола. Он устанавливается по желанию владельца в трёх режимах: сбалансированный, энергосберегающий, с высокой производительностью. При использовании последней схемы питание ноутбука потребляет много тока и батарея быстро разряжается.

Изготовление регулятора яркости

Схема диммера

Многие люди не могут уснуть как в ярко освещённой комнате, так и в полной темноте. Тусклый источник света, такой как ночник, лучшее устройство для комфортного сна, для чего нужен диммер. Кроме того, экономный ночник очень мало потребляет электроэнергии и сбережёт домашний бюджет. Сделать ночник своими руками несложно. Принцип работы ночника прост — свет автоматически погаснет и выключится через определённый промежуток времени, который задаётся пользователем.

Необходимые материалы

Необходимые для сборки материалы и инструменты:

  1. Провода перемычки.
  2. Печатная плата.
  3. IC1: 741 OP AMP.
  4. IC2: 741.
  5. Клеммы OP AMP разъёмы.
  6. R1: 1M.
  7. R2: переменная 5 кОм.
  8. R3: 2. 2k.
  9. R4: 3. 3M.
  10. C1: 10V.
  11. C2: 10V.
  12. D1: 1N4001.
  13. D2: D3: D4: Светодиод 3. 5V.
  14. S1: переключатель фиксации SPST.
  15. S2: мгновенный переключатель.
  16. Пластиковый блок проекта.
  17. T1: источник питания постоянного тока 6 В 400 мА.
  18. Дрель.
  19. Паяльник.
  20. Кусачки.
  21. Плоскогубцы.
  22. Отвёртка.

Конструкция и сборка устройства

Для питания этого проекта используется источник постоянного тока 6 В 400 мА. Его напряжение разомкнутой цепи (без нагрузки), измеренное вольтметром, составляет приблизительно 10 В. При нагрузке рабочее напряжение составляет около 9,5 В. Схема может быть разбита на две основные части: цепь таймера и затемнения.

Таймер выполнен из 741 OP AMP, подключённого в качестве компаратора. Он сравнивает напряжение на конденсаторе с опорным напряжением, которое задаётся R2 и R3. Когда S2 включена, C1 заряжается до напряжения питания. C1 затем постепенно разряжается через R1. До тех пор, пока напряжение на С1 больше, чем опорное напряжение, выход операционного усилителя является высоким (около 8. 7V). Это удерживает C2. Когда напряжение на C1 падает ниже эталонного значения, выход OP AMP становится низким (около 1, 9 В). Когда это происходит, C2 начинает медленно разряжаться через R4. Это начинает цикл затемнения.

Простой диммер - регулятор мощностиВторой 741 OP AMP подключён как усилитель с единичным коэффициентом усиления. На выходе отражается напряжение через C2. Когда напряжение на C2 падает также уменьшается выходное напряжение и светодиоды. Для того чтобы светодиоды переходили от полной яркости к полной темноте, требуется около 45 минут. Нажатие кнопки в любой точке приведёт к сбросу всего цикла. Скользящий переключатель SPST включает и выключает питание.

Длительность времени, в течение которого свет горит при полной яркости, и время, когда они могут быть изменены, можно изменить, задав значения R1, C1, R4 и C2. Изменять отношения резисторов и конденсаторов стоит по мере того, как быстро разряжаются последние.

Светодиодный светПосле сборки схемы подбирается подходящий корпус. В нём просверливаются отверстия для светодиодов, переключателей, циферблата и шнура питания. Печатную плату обрезают так, чтобы она разместилась в корпусе. По желанию в конструкцию можно добавить рассеиватель и поместить устройство, например, в декоративный фонарь.

Диммеры позволяют создавать настроение в доме. Независимо от того, планируется ли семейный вечер, кино или романтический ужин, правильное освещение на месте является главным. Кроме того, если нужно включить освещение больше или меньше только в одной части дома, можно сделать это одним прикосновением к пульту.

Яркое освещение в комнате бывает не только раздражительным, но и финансово обременительным, поэтому применение dim является правильным решением.

Как выбрать?

В случае принятия решения об установке светорегулятора вместо классического выключателя, перед совершением покупки необходимо ознакомиться с основными критериями выбора устройства:

  1. Убедиться , что выбранная модель совместима с разновидностью ламп, которые используются в помещении. В противном случае, возникает риск их частого перегорания или выхода механизма из строя.
  2. Поскольку современный рынок предлагает широкий ассортимент моделей от различных производителей, это позволяет выбрать именно ту разновидность, которая будет нравиться хозяевам помещения внешне, а также гармонично впишется в уже существующий дизайн.
  3. Цена , которая зависит от целого спектра факторов. В первую очередь, к ним относится бренд и разновидность выбранного диммера.

Источник: kachestvolife.club

Способы управления величиной напряжения

Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:

  1. Рассеивания.
  2. 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.

Схема с отсеканием

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.

Тиристорная схема

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.

Симисторная схема

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.

Схема Диммера на постоянном токе

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.

Источник: electriktop.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.