Lichtdimmercircuit met drukknop

De post legt de constructiedetails uit van een op triac gebaseerd drukknopdimmercircuit dat kan worden gebruikt voor het regelen van de helderheid van gloeilampen en fluorescentielampen door op de knop te drukken.

Een ander kenmerk van deze dimmer is het geheugen, dat het helderheidsniveau behoudt, zelfs tijdens stroomuitval, en dezelfde lampintensiteit levert nadat de stroom is hersteld.

Door Robert Truce

Invoering

Lichtdimcircuits zijn eenvoudig te bedienen, eenvoudig te monteren en gebruiken een draaipotentiometer om de helderheid van de lamp te regelen.

Hoewel dergelijke schakelingen vrij eenvoudig zijn, kan er behoefte zijn aan complexere dimsituaties.

Het uiterlijk van een regelmatig licht dimmer circuit is niet de beste, want het heeft een saai ogende knop waarmee de lichtintensiteit wordt aangepast.

Verder kun je het verlichtingsniveau alleen bepalen vanuit de vaste positie waar de dimmer is geïnstalleerd.

In dit project hebben we het over een dimmer van het drukknoptype met een betere esthetiek en flexibeler in termen van montagelocaties. Of het nu aan weerszijden van de deur of nachtkastjes is, de dimmer die in dit artikel wordt besproken, is exclusief.

Dit onderdeel rust een aan / uit-tuimelschakelaar uit met een paar drukknoppen - een om de lichtintensiteit geleidelijk over 3 seconden te verhogen en een andere om precies het tegenovergestelde te doen.

Terwijl u de knop instelt, kan het lichtniveau op het gewenste niveau worden ingesteld en 24 uur zonder enige wijziging worden gehandhaafd.

Deze dimmer is geschikt voor gloei- of fluorescentielampen tot 500 VA met een bepaald koellichaam. Als je een groter koellichaam hebt geïnstalleerd, kun je zelfs tot 1000 VA gaan.

Bouw

Bereid de choke en de transformator voor aan de hand van tabellen 1 en 2. Neem extra voorzorgsmaatregelen om ervoor te zorgen dat er voldoende isolatie is tussen de primaire en secundaire wikkelingen van de pulstransformatoren.

De constructie zal uiterst eenvoudig zijn als de volgende aanbevolen printplaat wordt gebruikt.

Plaats eerst alle elektronische componenten op de printplaat aan de hand van de onderdelenlay-out. Let op de polariteit van de diodes en de oriëntatie van de transistors voordat u ze soldeert.

Pak voor het koellichaam een ​​klein stukje aluminium (30 mm x 15 mm) en buig dit 90 graden in het midden van de lange zijde. Plaats hem onder de Triac en je heatsink is klaar.

De pulstransformator en de smoorspoel worden geplaatst met behulp van rubberen doorvoertules en op hun plaats vastgezet met vertinde koperdraad rond de doorvoertules. Vervolgens worden ze in de bestaande gaten gesoldeerd.

Controleer of alle componenten zijn gesoldeerd en de externe draden zijn doorverbonden. Draai na verificatie de printplaat om om de onderkant zichtbaar te maken en gebruik spiritus om deze af te spoelen. Dit proces verwijdert alle opgebouwde vloeimiddelresten die lekkage kunnen veroorzaken.

De printplaat moet op ringen in een metalen doos met aardingsaansluitingen worden bevestigd. Daarna moet u een 1 mm dik isolatiemateriaal onder de plaat plaatsen om te voorkomen dat lange componentkabels in contact komen met het chassis.

Het wordt aanbevolen om een ​​6-polig aansluitblok te kiezen om alle externe bedrading aan te sluiten.

Opzetten

Zorg ervoor dat alle instellingen en configuraties worden gemaakt met plastic of grondig geïsoleerd gereedschap.

Dit lichtdimmercircuit met drukknop bevat de netspanning wanneer deze is ingeschakeld en daarom is het uiterst belangrijk om de voorzorgsmaatregelen te nemen.

Pas potentiometer RV2 aan om de gewenste minimale lichtverlichting te krijgen terwijl u de knop omlaag ingedrukt houdt.

Pas vervolgens de potentiometer RV1 aan om de maximale lichtintensiteit te krijgen terwijl u de knop omhoog houdt. Doe dit totdat je het maximale niveau hebt bereikt en niet meer.

Extra voorzorgsmaatregelen zijn nodig als de lampbelastingen van het tl-type zijn wanneer u de aanpassingen aanbrengt. Bovendien moet u de aanpassing opnieuw uitvoeren als de fluorescentiebelasting wordt gewijzigd.

Wanneer u de maximale lichtsterkte van een fluorescerende belasting wijzigt, verhoogt u het lichtniveau voorzichtig totdat de lampen beginnen te flikkeren.

Draai op dat moment RV1 terug tot je een afname in lichtintensiteit ziet. Deze verhoogde moeilijkheidsgraad is het gevolg van de inductieve eigenschappen van de fluorescerende belastingen.

Als het benodigde minimale lichtniveau niet binnen het bereik van RV2 kan worden bereikt, moet u weerstand R6 vervangen door een grotere waarde. Dit levert het lagere lichtniveau op. Als u een kleinere R6-waarde gebruikt, is het bereik van het lichtniveau hoger.

Hoe het circuit werkt

We gebruikten een fasegestuurde triac voor vermogensregeling, net als de recente dimmers.

De triac wordt ingeschakeld door een puls op een vooraf bepaald punt in elke halve cyclus en schakelt zichzelf uit aan het einde van elke cyclus.

Traditioneel gebruikt de dimmer een standaard RC- en diac-systeem om de triggerpuls te produceren.

Deze dimmer werkt echter met een spanningsgestuurd apparaat. De 240 Vac van het lichtnet wordt verholpen door D1-D4.

De dubbelzijdige gelijkgerichte golfvorm wordt getrimd op 12 V door weerstand R7 en zenerdiode ZD1.

Omdat er geen filtering is, zal deze 12 V naar nul dalen gedurende de laatste halve milliseconde van elke halve cyclus.

Om de juiste timing en de energie te leveren die nodig is om de triac aan te drijven, wordt een programmeerbare unijunction-transistor (PUT) Q3 gebruikt met condensator C3.

Bovendien werkt de PUT op de volgende manier als een schakelaar. Als de anode (a) spanning hoger is dan de anode-poortspanning (ag), ontstaat er een kortsluiting in het anode naar kathode (k) pad.

De spanning op de anodepoort wordt bepaald door RV2 en ligt meestal rond de 5 tot 10 V.

Condensator C3 wordt opgeladen via weerstand R6 en wanneer de spanning erover stijgt dan de 'ag' -aansluiting, begint de PUT C3 te ontladen met behulp van de primaire zijde van de pulstransformator T1.

In ruil daarvoor creëert dit een puls in het secundaire gedeelte van T1 die op de triac doorgaat.

Wanneer de spanningstoevoer naar weerstand R6 niet wordt afgevlakt, zal de spanningsstijging op condensator C3 een scenario ondergaan dat een cosinus-gemodificeerde helling wordt genoemd. Dit zorgt voor een meer proportionele verandering in het lichtniveau ten opzichte van de stuurspanning.

Op het moment dat condensator C3 wordt ontladen, kan de PUT aan blijven of uitschakelen, afhankelijk van het individuele onderdeel.

Er is een mogelijkheid dat het opnieuw wordt geactiveerd als het wordt uitgeschakeld, omdat condensator C3 snel oplaadt. In beide situaties blijft de werking van de dimmer onaangetast.

Bovendien, als C3 niet kan opladen tot de 'ag' -spanning van de PUT vóór het einde van de halve cyclus, zal de 'ag' -potentiaal dalen en zal de PUT worden geactiveerd.

Dit cruciale onderdeel van de operatie zorgt voor synchronisatie van de timing met de netspanning. Om deze belangrijke reden wordt de 12 V-voeding niet gefilterd.

Om de laadsnelheid van C3 te regelen (en uiteindelijk de tijd die nodig is om de triac in elke halve cyclus in te schakelen) wordt een secundair tijdnetwerk van RS en D6 gebruikt.

Omdat de waarde van R5 lager is dan R6, zal condensator C3 via dit pad sneller opladen.

Laten we zeggen dat we de ingang op RS instellen op ongeveer 5 V, dan laadt C3 snel op tot 4,5 V en vertraagt ​​hij vanwege de waarde van R6. Dit type opladen staat bekend als 'oprit en voetstuk'.

Vanwege de initiële boost die RS geeft, zal de PUT in het begin vuren en zal de triac eerder inschakelen terwijl meer vermogen naar de belasting wordt verdeeld.

Dus door de spanning aan de ingang van R5 te regelen, kunnen we proberen het uitgangsvermogen te regelen.

Condensator C2 functioneert als een geheugenapparaat. Het kan worden ontladen door R1 met behulp van PB1 (knop omhoog) of opgeladen met R2 met behulp van PB2 (knop omlaag).

Omdat de condensator C2 is aangesloten vanaf de positieve pool van de 12 V-voeding, zal op het moment dat de condensator wordt ontladen de spanning omhoog schieten ten opzichte van de nulspanningslijn.

Diode D5 is er om te voorkomen dat de spanning stijgt tot boven de waarde die is ingesteld door RV1. De condensator C2 is met weerstand R3 aan de ingang van Q2 bevestigd.

Er is ook een veldeffecttransistor (FET) Q2 die een hoge ingangsimpedantie heeft. Daarom is de ingangsstroom praktisch nul en volgt de bron de poortspanning op verschillende niveaus. De definitieve spanningsvariantie hangt af van de specifieke FET.

Als gevolg hiervan, als er een verandering is in de poortspanning, zullen er ook veranderingen zijn in de spanningen op C2 en RS.

Wanneer PB1 of PB2 wordt ingedrukt, kan de condensatorspanning die het triac-ontstekingspunt triggert en het aan de belasting geleverde vermogen divers zijn.

Bij het loslaten van de drukknoppen zal de condensator deze spanning gedurende een langere periode “vasthouden” zelfs als de stroom is uitgeschakeld!

Elementen die het geheugen van de dimmer beïnvloeden

De geheugentijd is echter afhankelijk van verschillende factoren, zoals hieronder wordt beschreven.

1. U moet een condensator gebruiken met een lekweerstand van meer dan 100.000 megaohm. Kies verder voor een degelijke condensator met een spanningswaarde van minimaal 200 V. Je kunt uit verschillende merken kiezen.
2. De drukknopschakelaar moet geschikt zijn voor een werking van 240 Vac. Dit soort schakelaars hebben een betere scheiding en dat betekent meer isolatie tussen de contacten. U kunt zien of de drukknop de oorzaak is van lage geheugentijden door deze fysiek te ontmantelen.
3. Als er lekkage is over de printplaat, is dat een probleem. Je merkt misschien dat er een pad lijkt te zijn dat reist vanaf de bron van Q2 en dat het nergens heen lijkt te gaan. Dit is een beveiligingslijn die lekkage van hoogspanningscomponenten voorkomt. Als u een andere constructiebenadering kiest, zorg er dan voor dat u de knooppunten van R3 en Q2, en R3 en C2 tot stand brengt via verbindingen in de lucht of door hoogwaardige keramische afstandhouders.
4. Op zichzelf rust de FET een eindige ingangsweerstand uit. Er werden talloze FET's uitgeprobeerd en ze werkten allemaal. Zorg er echter voor dat u de mogelijkheid controleert en niet over het hoofd ziet.

U kunt de dimmer vanaf meerdere stations bedienen door eenvoudig parallelle verbindingen te maken met de sets drukknoppen.

Er wordt geen schade aangericht als zowel de omhoog- als de omlaag-knop tegelijkertijd worden ingedrukt.

Houd er echter rekening mee dat het verhogen van het aantal controlestations de kans op lekkage en daaropvolgend verlies van geheugentijd kan vergroten.

Zorg ervoor dat u de dimmer en drukknop altijd op een droge plek bevestigt.

Vermijd koste wat het kost het gebruik van deze dimmer of drukknoppen in een badkamer of keuken, omdat vocht het geheugen van het circuit aantast.

ONDERDELEN LIJST
WEERSTANDEN (Alle 1 / 2W 5% CFR)
R5 = 4 k7
R6 = 10k
R4 = 15k
R7 = 47k 1W
R9 = 47k
R3 = 100.000
R2 = 1M
R1 = 2M2
R6 = 6M8
RV1, RV2 = 50k sierpot
CONDENSATOREN
C1 = 0,033 uF 630 V polyester
C2 = 1 uF 200V polyester
C3 = 0,047 uF polyester
HALFGELEIDERS
D1-D4 = 1N4004
D5, D6, D7 = 1N914
ZD1 = 12V zenerdiode
Q1 = SC141D, SC146DTriac
Q2 = 2N5458, 2N5459 FET
Q3 = 2N6027PUT
DIVERSEN
L1 = Choke - zie tabel 1
T1 = Pulse Transformer - zie tabel 2
6-weg klemmenblok (240V), metalen doos, 2 drukknoppen
Schakelaars, frontplaat, aan / uit-schakelaar