Circuito dimmer luce a pulsante

Il post spiega i dettagli costruttivi di un circuito dimmer a pulsante basato su triac che può essere utilizzato per controllare la luminosità delle lampade a incandescenza e fluorescenti premendo il pulsante.

Un'altra caratteristica di questo dimmer è la sua memoria, che mantiene il livello di luminosità anche durante le interruzioni di corrente e fornisce la stessa intensità della lampada dopo il ripristino dell'alimentazione.

Di Robert Truce

introduzione

I circuiti di regolazione della luce sono facili da usare, semplicemente assemblati e utilizzano un potenziometro di tipo rotativo per controllare la luminosità della lampada.

Sebbene tali circuiti siano abbastanza semplici, possono essere necessarie situazioni di oscuramento più complesse.

La comparsa di un file regolare circuito dimmer luce non è il massimo in quanto ha una manopola dall'aspetto opaco con cui si regola l'intensità della luce.

Inoltre, è possibile determinare il livello di illuminazione solo dalla posizione fissa in cui è installato il dimmer.

In questo progetto stiamo parlando di un dimmer a pulsante con una migliore estetica e più flessibile in termini di posizioni di montaggio. Sia su entrambi i lati della porta o sui comodini, il dimmer discusso in questo articolo è esclusivo.

Questa parte equipaggia un interruttore a levetta di accensione / spegnimento con una coppia di pulsanti: uno per aumentare gradualmente l'intensità della luce nell'arco di 3 secondi e un altro per fare l'esatto contrario.

Durante la regolazione della manopola, il livello di luce può essere fissato al livello desiderato e mantenuto per 24 ore senza alcuna alterazione.

Questo dimmer è adatto per luci a incandescenza o fluorescenti fino a 500 VA con un particolare dissipatore di calore. Se installato un dissipatore di calore più grande, puoi persino arrivare a 1000 VA.

Costruzione

Facendo riferimento alle tabelle 1 e 2, preparare lo starter e il trasformatore. Prendere ulteriori precauzioni per garantire un isolamento sufficiente tra gli avvolgimenti primario e secondario dei trasformatori di impulsi.

La costruzione sarà estremamente semplice se si utilizza il seguente PCB consigliato.

In primo luogo, posizionare tutti i componenti elettronici sul PCB facendo riferimento alla disposizione delle parti. Assicurati di prestare attenzione alla polarità dei diodi e all'orientamento dei transistor prima di saldarli.

Per il dissipatore di calore, prendi un minuscolo pezzo di alluminio (30 mm x 15 mm) e piegalo di 90 gradi al centro del lato lungo. Posizionalo sotto il Triac e il tuo dissipatore è pronto.

Il trasformatore di impulsi e l'induttanza vengono posizionati utilizzando anelli di tenuta in gomma e serrati in posizione utilizzando filo di rame stagnato attorno agli anelli di tenuta. Quindi, vengono saldati nei fori esistenti.

Verificare che tutti i componenti siano saldati e i fili esterni siano collegati. Dopo la verifica, capovolgere il PCB per rivelare la parte inferiore e utilizzare alcol denaturato per sciacquarlo. Questo processo rimuove qualsiasi residuo di flusso accumulato che potrebbe causare perdite.

Il PCB deve essere fissato su rondelle in una scatola metallica con collegamenti a terra. Successivamente, è necessario posizionare un materiale isolante di 1 mm di spessore sotto la scheda per evitare che i cavi dei componenti lunghi entrino in contatto con lo chassis.

Si consiglia di selezionare una morsettiera a 6 vie per collegare tutto il cablaggio esterno.

Impostare

Assicurarsi che tutte le impostazioni e le configurazioni siano effettuate utilizzando strumenti di plastica o completamente isolati.

Questo circuito dimmer della luce a pulsante conterrà la tensione di rete quando acceso e quindi è estremamente importante prendere le misure precauzionali.

Regolare il potenziometro RV2 per ottenere l'illuminazione minima desiderata tenendo premuto il pulsante giù.

Successivamente, modificare il potenziometro RV1 per ottenere la massima intensità luminosa tenendo premuto il pulsante su. Fallo fino a quando non ottieni il livello massimo e non di più.

Sono necessarie ulteriori precauzioni se i carichi della lampada sono di tipo fluorescente quando si effettuano le regolazioni. Inoltre, è necessario ripetere la regolazione se il carico fluorescente è alterato.

Quando si cambia l'illuminazione massima della luce su un carico fluorescente, aumentare delicatamente il livello di luce fino a quando le lampade iniziano a lampeggiare.

In quel momento, gira indietro RV1 finché non vedi una diminuzione dell'intensità della luce. Questa elevata difficoltà di regolazione è dovuta alle caratteristiche induttive dei carichi fluorescenti.

Se il livello di luce minimo necessario non può essere raggiunto entro l'intervallo di RV2, è necessario sostituire la resistenza R6 con un valore maggiore. Ciò fornirà la gamma di livello di luce inferiore. Se si utilizza un valore R6 inferiore, la gamma del livello di luce sarà maggiore.

Come funziona il circuito

Abbiamo utilizzato un triac a controllo di fase per il controllo della potenza, proprio come i dimmer recenti.

Il triac, viene acceso da un impulso in un punto prestabilito in ogni semiciclo e si spegne da solo alla fine di ogni ciclo.

Tradizionalmente, il dimmer utilizza un sistema RC e diac standard per produrre l'impulso di trigger.

Tuttavia, questo dimmer funziona con un dispositivo controllato in tensione. Il 240 Vac dalla rete è rettificato da D1-D4.

La forma d'onda raddrizzata a onda intera è regolata a 12 V dal resistore R7 e dal diodo Zener ZD1.

Poiché non c'è filtraggio, questi 12 V scenderanno a zero durante l'ultimo mezzo millisecondo di ogni semiciclo.

Per fornire il giusto tempismo e l'energia necessaria per pilotare il triac, viene utilizzato un transistor unigiunzione programmabile (PUT) Q3 con il condensatore C3.

Inoltre, il PUT funziona come un interruttore nel modo seguente. Se la tensione dell'anodo (a) è maggiore della tensione anodo-gate (ag), si sviluppa un cortocircuito nel percorso anodo-catodo (k).

La tensione sulla porta anodica è determinata da RV2 e di solito è compresa tra 5 e 10 V.

Il condensatore C3 viene caricato attraverso il resistore R6 e quando la tensione ai suoi capi aumenta rispetto al terminale 'ag', il PUT inizia a scaricare C3 utilizzando il lato primario del trasformatore di impulsi T1.

In cambio, questo crea un impulso nella sezione secondaria di T1 che si apre sul triac.

Quando l'alimentazione di tensione al resistore R6 non è livellata, l'aumento di tensione sul condensatore C3 sperimenterà uno scenario chiamato rampa modificata del coseno. Ciò fornisce una variazione più proporzionale del livello di luce rispetto alla tensione di controllo.

Nel momento in cui il condensatore C3 si scarica, il PUT può rimanere acceso o spegnersi a seconda della singola parte.

È possibile che si attivi di nuovo se si spegne perché il condensatore C3 si carica rapidamente. In entrambe le situazioni, il funzionamento del dimmer rimane inalterato.

Inoltre, se C3 non riesce a caricarsi alla tensione 'ag' del PUT prima della fine del semiciclo, il potenziale 'ag' diminuirà e il PUT si attiverà.

Questa parte cruciale dell'operazione è la sincronizzazione della temporizzazione con la tensione di rete. Per questo motivo importante, l'alimentazione a 12 V non è filtrata.

Per regolare la velocità di carica di C3 (ed eventualmente il tempo necessario per accendere il triac entro ogni mezzo ciclo) viene utilizzata una rete di temporizzazione secondaria di RS e D6.

Poiché il valore di R5 è inferiore a R6, il condensatore C3 si caricherà più velocemente utilizzando questo percorso.

Supponiamo di impostare l'ingresso su RS a circa 5 V, quindi C3 si caricherà rapidamente fino a 4,5 V e rallenterà a causa del valore di R6. Questo tipo di ricarica è noto come 'rampa e piedistallo'.

A causa del boost iniziale fornito da RS, il PUT si attiverà all'inizio e il triac si accenderà prima mentre distribuisce più potenza al carico.

Quindi, regolando la tensione all'ingresso di R5, possiamo tentare di controllare la potenza di uscita.

Il condensatore C2 funziona come un dispositivo di memoria. Può essere scaricato da R1 utilizzando PB1 (pulsante su) o caricato con R2 utilizzando PB2 (pulsante giù).

Poiché il condensatore C2 è collegato dal terminale positivo dell'alimentazione a 12 V, nel momento in cui il condensatore viene scaricato la tensione salirà rispetto alla linea di zero volt.

Il diodo D5 è presente per evitare che la tensione salga oltre il valore impostato da RV1. Il condensatore C2 è collegato all'ingresso di Q2 utilizzando il resistore R3.

C'è anche un transistor ad effetto di campo (FET) Q2 che mantiene un'elevata impedenza di ingresso. Pertanto, la corrente di ingresso è praticamente zero e la sorgente segue la tensione di gate a diversi livelli. La variazione di tensione definita dipende dal FET specifico.

Di conseguenza, se c'è un cambiamento nella tensione di gate, ci saranno anche cambiamenti nelle tensioni su C2 e RS.

Quando si preme PB1 o PB2, la tensione del condensatore che attiva il punto di accensione del triac e la potenza erogata al carico possono essere diverse.

Quando i pulsanti vengono rilasciati, il condensatore 'manterrà' questa tensione per un periodo di tempo prolungato anche quando l'alimentazione è spenta!

Elementi che influenzano la memoria dimmer

Tuttavia, il tempo di memoria si basa su diversi fattori, come illustrato di seguito.

1. È necessario utilizzare un condensatore con una resistenza alla dispersione di oltre 100.000 megaohm. Inoltre, scegli un condensatore decente con una tensione nominale di almeno 200 V. Puoi scegliere diverse marche.
2. L'interruttore a pulsante deve essere tarato per il funzionamento a 240 Vac. Questi tipi di interruttori hanno una migliore separazione e ciò significa un maggiore isolamento tra i contatti. È possibile identificare se il pulsante è la causa dei tempi di memoria insufficiente smontandolo fisicamente.
3. Quando c'è una perdita attraverso la scheda PCB, è un problema. Potresti notare che sembra esserci un percorso che parte dalla sorgente del Q2 e sembra che non vada da nessuna parte. Questa è una linea di protezione che impedisce la dispersione dai componenti ad alta tensione. Se stai adottando un approccio costruttivo diverso, assicurati di stabilire le giunzioni di R3 e Q2 e R3 e C2 attraverso giunti a mezz'aria o con distanziatori ceramici di alta qualità.
4. Di per sé, il FET fornisce una resistenza di ingresso finita. Sono stati provati innumerevoli FET e tutti hanno funzionato. Tuttavia, assicurati di controllare e non trascurare la possibilità.

È possibile controllare il dimmer da più stazioni semplicemente effettuando collegamenti in parallelo ai gruppi di pulsanti.

Non si verificano danni se si premono contemporaneamente entrambi i pulsanti su e giù.

Tuttavia, tenere presente che l'aumento del numero di stazioni di controllo può aumentare le possibilità di perdite e la conseguente perdita di tempo di memoria.

Assicurarsi sempre di fissare il dimmer e il pulsante in una posizione con polvere asciutta.

Evita a tutti i costi di utilizzare questo dimmer o pulsanti in un bagno o in cucina perché l'umidità corromperà la memoria del circuito.

ELENCO DELLE PARTI
RESISTORI (Tutti 1 / 2W 5% CFR)
R5 = 4k7
R6 = 10k
R4 = 15k
R7 = 47k 1W
R9 = 47k
R3 = 100k
R2 = 1M
R1 = 2M2
R6 = 6M8
RV1, RV2 = potenziometro da 50k
CONDENSATORI
C1 = 0,033 uF 630 V poliestere
C2 = 1 uF 200V poliestere
C3 = 0,047 uF poliestere
SEMICONDUTTORI
D1-D4 = 1N4004
D5, D6, D7 = 1N914
ZD1 = diodo zener 12V
Q1 = SC141D, SC146DTriac
Q2 = 2N5458, 2N5459 FET
Q3 = 2N6027PUT
VARIE
L1 = Choke - vedi tabella 1
T1 = Trasformatore di impulsi - vedere la tabella 2
Morsettiera a 6 vie (240V), scatola metallica, 2 pulsanti
Interruttori, piastra frontale, interruttore di alimentazione