Jednoduchý vypínač regulátoru světla a stropního ventilátoru

V tomto příspěvku se na dvou příkladech dozvídáme, jak vytvořit jednoduchý obvod spínače stmívače světla pro řízení intenzity světla pomocí hrnce, a to na principu sekání triakové fáze.

Co jsou stmívače Triac

V mnoha mých dřívějších článcích jsme již viděli, jak se triaky používají v elektronických obvodech pro přepínání střídavých zátěží.

Triaky jsou v zásadě zařízení, která jsou schopna zapnout konkrétní připojenou zátěž v reakci na externí stejnosměrný spouštěč.

Ačkoli tyto mohou být začleněny pro úplné zapnutí a úplné vypnutí procedury zátěže, zařízení se také populárně používá pro regulaci střídavého proudu, takže výstup do zátěže může být snížen na libovolnou požadovanou hodnotu.

Například triaky jsou velmi běžně používané stmívací spínací aplikace, kde je obvod navržen tak, aby se zařízení přepínalo takovým způsobem, že vede pouze pro konkrétní část sinusové vlny AC a během zbývajících částí sinusové vlny zůstává vypnuto.

Tímto výsledkem je odpovídající výstupní střídavý proud, který má průměrnou hodnotu RMS mnohem nižší než skutečný vstupní střídavý proud.

Připojená zátěž také reaguje na tuto nižší hodnotu AC a je tak řízena na konkrétní spotřebu nebo výsledný výstup.

To se přesně děje uvnitř elektrických vypínačů, které se běžně používají k ovládání stropního ventilátoru a žárovek.

Schéma zapojení jednoduchého stmívače světla

Pracovní videoklip:

Jednoduchý obvod spínače stmívače světla

Schéma zapojení zobrazené výše je klasickým příkladem spínače stmívače světla, kde byl pro řízení intenzity světla použit triak.

Když je do výše uvedeného obvodu napájen střídavý proud, podle nastavení hrnce se C2 plně nabije po určitém zpoždění a poskytne potřebné odpalovací napětí pro diac.

Diac vede a spouští triak do vedení, ale tím se také vybije kondenzátor, jehož náboj se sníží pod vypalovací napětí diac.

Z tohoto důvodu diky přestanou vodit a také triak.

To se děje pro každý cyklus síťového signálu sinusové vlny střídavého proudu, který jej rozděluje na jednotlivé části, což vede k dobře přizpůsobenému výstupu nízkého napětí.

Nastavení hrnce nastavuje čas nabíjení a vybíjení C2, což zase rozhoduje o tom, jak dlouho triak zůstane ve vodivém režimu pro AC sinusové signály.

Mohlo by vás zajímat, proč je C1 umístěn v obvodu, protože obvod by fungoval i bez něj.

Je pravda, že C1 ve skutečnosti není vyžadováno, pokud je připojená zátěž odporová zátěž jako žárovka atd.

Pokud je však zátěž indukční, stává se zahrnutí C1 velmi zásadní.

Induktivní zátěže mají špatný zvyk vracet část akumulované energie ve vinutí zpět do napájecích kolejnic.

Tato situace může udušit C2, který se poté nedokáže správně nabít za zahájení dalšího následného spuštění.

C1 v této situaci pomáhá C2 udržovat cyklus poskytováním výbojů malého napětí i po úplném vybití C2 a udržuje tak správnou spínací frekvenci triaku.

Obvody stmívače triaku mají tu vlastnost, že během provozu generují ve vzduchu mnoho vysokofrekvenčních rušení, a proto je RC síť s těmito stmívacími spínači nezbytná pro snížení RF generací.

Výše uvedený obvod je zobrazen bez této funkce, a proto bude generovat velké množství RF, které by mohlo rušit složité elektronické zvukové systémy.

Uspořádání a připojení PCB

Sledovat podrobnosti rozložení

Vylepšený design

Níže zobrazený obvod spínače stmívače světla obsahuje nezbytná opatření k vyřešení výše uvedeného problému.

Tento vylepšený obvod stmívače světla je také příznivější pro vysoké indukční zátěže, jako jsou motory, brusky atd., Což je možné díky začlenění C2, C3, R3, které umožňuje, aby byl diac vypálen konzistentním krátkým výbuchem napětí místo náhlé přepínání pulzů, což zase umožňuje, aby byl triak aktivován plynulejšími přechody, což způsobuje minimální přechodové jevy a hroty.

Schéma zapojení vylepšeného stmívače světla

Seznam dílů

• C1 = 0,1 u / 400 V (volitelně)
• C2, C3 = 0,022 / 250V,
• R1 = 15 tis.,
• R2 = 330K,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 ohmů,
• VR1 = 220K nebo 470K lineární
• Diac = DB3,
• Triak = BT136
• L1 = 40uH (volitelně)

Úpravy na 5stupňový regulátor ventilátoru, obvod stmívače světla

Výše uvedený jednoduchý, ale vysoce účinný obvod spínače ventilátoru nebo stmívače světla lze také upravit pro dosažení stupňovité regulace rychlosti ventilátoru nebo stmívání světla nahrazením potenciometru otočným spínačem připojeným se 4 pevnými odpory, jak je znázorněno níže:

Rezistory mohou být v přírůstkovém pořadí, například: 220 kB. 150K, 120K, 68K nebo jinou výhodnou kombinaci lze vyzkoušet mezi 22K a 220K.