Eenvoudige lichtdimmer en regelknop voor plafondventilator

In deze post leren we door middel van twee voorbeelden hoe we een eenvoudig lichtdimmer-schakelcircuit kunnen bouwen voor het regelen van de lichtintensiteit met pot, met behulp van het principe van triac phase chopping.

Wat zijn Triac Dimmers

We hebben in veel van mijn eerdere artikelen al gezien hoe triacs worden gebruikt in elektronische schakelingen voor het schakelen van AC-belastingen.

Triacs zijn in feite apparaten die in staat zijn om een ​​bepaalde aangesloten belasting in te schakelen als reactie op een externe DC-trigger.

Hoewel deze kunnen zijn opgenomen voor het volledig AAN- en uitschakelen van een belasting, wordt het apparaat ook algemeen toegepast voor het regelen van een wisselstroom, zodat de uitvoer naar de belasting kan worden verlaagd tot elke gewenste waarde.

Triacs zijn bijvoorbeeld zeer vaak gebruikte dimmerschakeltoepassingen waarbij het circuit is ontworpen om het apparaat zo te laten schakelen dat het alleen geleidt voor een bepaald deel van de AC-sinusgolf en tijdens de resterende delen van de sinusgolf afgesneden blijft.

Dit resultaat is een corresponderende AC-uitgang die een gemiddelde RMS-waarde heeft die veel lager is dan de werkelijke AC-ingang.

De aangesloten belasting reageert ook op deze lagere waarde AC en wordt dus op dat bepaalde verbruik of de resulterende output gestuurd.

Dit is precies wat er gebeurt in elektrische dimmerschakelaars die normaal gesproken worden gebruikt voor het regelen van plafondventilatoren en gloeilampen.

Schakelschema van een eenvoudige lichtdimmer

Werkende videoclip:

Eenvoudig lichtdimmer-schakelcircuit

Het hierboven getoonde schakelschema is een klassiek voorbeeld van een lichtdimmer, waarbij een triac is gebruikt voor het regelen van de lichtintensiteit.

Wanneer wisselstroom wordt gevoed naar het bovenstaande circuit, laadt C2 volgens de instelling van de pot volledig op na een bepaalde vertraging en levert de nodige ontstekingsspanning aan de diac.

De diac geleidt en triggert de triac in geleiding, maar hierdoor wordt ook de condensator ontladen waarvan de lading daalt tot onder de ontstekingsspanning van de diacs.

Hierdoor stopt de diac met geleiden en dus ook de triac.

Dit gebeurt voor elke cyclus van het AC-sinusgolfsignaal van het lichtnet, waardoor het in discrete secties wordt gesneden, wat resulteert in een goed op maat gemaakte uitgang met een lagere spanning.

De instelling van de pot stelt de laad- en ontladingstijdstip van C2 in, die op zijn beurt beslist hoe lang de triac in een geleidende modus blijft voor de AC-sinus-signalen.

Misschien ben je benieuwd waarom C1 in het circuit is geplaatst, omdat het circuit ook zonder zou werken.

Het is waar, C1 is eigenlijk niet vereist als de aangesloten belasting een ohmse belasting is, zoals een gloeilamp enz.

Als de belasting echter een inductief type is, wordt de opname van C1 erg cruciaal.

Inductieve belastingen hebben de slechte gewoonte om een ​​deel van de opgeslagen energie in de wikkeling terug te sturen naar de voedingsrails.

Deze situatie kan C2 verstikken, dat dan niet meer in staat is om correct op te laden voor het initiëren van de volgende volgende triggering.

C1 helpt in deze situatie C2 om zijn cyclus te handhaven door uitbarstingen van kleine spanningen te leveren, zelfs nadat C2 volledig is ontladen, en behoudt aldus de juiste schakelsnelheid van de triac.

Triac-dimmercircuits hebben de eigenschap om tijdens het gebruik veel RF-storingen in de lucht te genereren en daarom wordt een RC-netwerk noodzakelijk met deze dimmerschakelaars om de RF-generaties te verminderen.

Het bovenstaande circuit wordt weergegeven zonder de functie en zal daarom veel RF genereren die geavanceerde elektronische audiosystemen zou kunnen verstoren.

PCB-indeling en verbinding

Track Layout Details

Verbeterd ontwerp

Het hieronder geïllustreerde lichtdimmerschakelaarcircuit bevat de nodige voorzorgsmaatregelen om het bovenstaande probleem te verhelpen.

Dit verbeterde lichtdimmercircuit maakt het ook gunstiger bij hoge inductieve belastingen zoals motoren, slijpmachines enz.Dit wordt mogelijk door de opname van C2, C3, R3 waardoor de diac kan worden afgevuurd met een constante korte uitbarsting van spanning in plaats van een abrupt schakelen van pulsen, waardoor de triac op zijn beurt kan worden afgevuurd met vloeiendere overgangen, waardoor minimale transiënten en pieken ontstaan.

Schakelschema van een verbeterde lichtdimmer

Onderdelen lijst

• C1 = 0.1u / 400V (optioneel)
• C2, C3 = 0,022 / 250V,
• R1 = 15K,
• R2 = 330K,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 ohm,
• VR1 = 220K of 470K lineair
• Diac = DB3,
• Triac = BT136
• L1 = 40uH (optioneel)

Modificatie in een 5-staps ventilatorregelaar, lichtdimmercircuit

Het bovenstaande eenvoudige maar zeer efficiënte ventilator- of lichtdimmer-schakelaarcircuit kan ook worden aangepast om een ​​getrapte regeling van de ventilatorsnelheid of het dimmen van het licht te krijgen door de potentiometer te vervangen door een draaischakelaar die is bevestigd met 4 vaste weerstanden, zoals hieronder weergegeven:

De weerstanden kunnen in een oplopende volgorde staan, zoals: 220K. 150K, 120K, 68K of een andere gunstige combinatie kan worden geprobeerd tussen 22K en 220K.