Egyszerű fénytompító és mennyezeti ventilátor szabályozó kapcsoló

Ebben a bejegyzésben két példán keresztül megtanuljuk, hogyan lehet felépíteni egy egyszerű fénytompító kapcsoló áramkört a fény intenzitásának szabályozására a fazék segítségével, a triac fázis aprításának elvével.

Mik azok a Triac Dimmers

Számos korábbi cikkemben láthattuk már, hogyan használják a triakokat az elektronikus áramkörökben az AC terhelések átkapcsolására.

A triakok alapvetően olyan eszközök, amelyek képesek bekapcsolni egy adott csatlakoztatott terhelést, válaszul egy külső egyenáramú triggerre.

Bár ezek beépíthetők a terhelés teljes bekapcsolásához és a teljes kikapcsolásához, az eszközt népszerű módon egy váltakozó áram szabályozására is alkalmazzák, így a terhelés kimenete bármely kívánt értékre csökkenhet.

Például a triakokat nagyon gyakran használják a dimmer kapcsoló alkalmazásokban, ahol az áramkört úgy tervezték, hogy az eszközt oly módon kapcsolja át, hogy az csak az AC szinuszhullám egy adott szakaszát vezesse, és kikapcsolt állapotban maradjon a szinuszhullám többi része alatt.

Ez az eredmény egy megfelelő kimeneti AC, amelynek átlagos RMS értéke sokkal alacsonyabb, mint a tényleges AC bemenet.

A csatlakoztatott terhelés szintén reagál erre az alacsonyabb váltakozó értékre, és így az adott fogyasztásra vagy az ebből adódó kimenetre van szabályozva.

Pontosan ez történik az elektromos dimmer kapcsolókban, amelyeket általában a mennyezeti ventilátor és az izzólámpa vezérléséhez használnak.

Egy egyszerű fénytompító kapcsolási rajza

Működő videoklip:

Egyszerű fénytompító kapcsoló áramkör

A fent bemutatott kapcsolási rajz klasszikus példa a fénytompító kapcsolóra, ahol egy triacot alkalmaztak a fény intenzitásának szabályozására.

Amikor a hálózati áramot a fenti áramkörbe táplálják, a fazék beállításának megfelelően, a C2 egy bizonyos késleltetés után teljesen feltöltődik, biztosítva a diac szükséges tüzelőfeszültségét.

A diac vezet és kiváltja a triacot vezetéssé, ugyanakkor ez a kondenzátort is lemeríti, amelynek töltése a diacsok égési feszültsége alá csökken.

Emiatt a diac vezetése megszűnik, és a triac is.

Ez történik a hálózati váltóáramú szinuszhullám minden egyes ciklusánál, amely diszkrét szakaszokra vágja, így jól szabott alacsonyabb feszültségű kimenetet eredményez.

Az edény beállítása beállítja a C2 töltését és kisütési időzítését, ami viszont eldönti, hogy a triac meddig marad vezetési módban az AC szinuszjelek számára.

Érdekelheti, hogy miért kerül a C1 az áramkörbe, mert az áramkör nélküle is működne.

Igaz, a C1-re valójában nincs szükség, ha a csatlakoztatott terhelés olyan rezisztív terhelés, mint egy izzólámpa stb.

Ha azonban a terhelés induktív típusú, akkor a C1 felvétele nagyon fontossá válik.

Az induktív terheléseknek rossz szokása, hogy a tekercsben tárolt energia egy részét visszavezetik az ellátó sínekbe.

Ez a helyzet elfojthatja a C2-t, amely képtelenné válik a következő terhelés indításának megfelelő töltésére.

A C1 ebben a helyzetben segít a C2-nek fenntartani a ciklust azáltal, hogy kis feszültségű sorozatokat ad meg még a C2 teljes kisütése után is, és így fenntartja a triac helyes kapcsolási sebességét.

A Triac dimmer áramköröknek az a tulajdonsága, hogy működés közben sok RF-rendellenességet generál a levegőben, ezért az RC-hálózat elengedhetetlenné válik ezekkel a dimmer kapcsolókkal az RF-generációk csökkentése érdekében.

A fenti áramkör a jellemző nélkül látható, ezért sok RF-t fog generálni, ami zavarhatja a kifinomult elektronikus audiorendszereket.

NYÁK elrendezése és csatlakoztatása

Az elrendezés részleteinek nyomon követése

Továbbfejlesztett tervezés

Az alábbiakban bemutatott fényerő-szabályozó kapcsoló áramköre tartalmazza a szükséges óvintézkedéseket a fenti probléma enyhítéséhez.

Ez a továbbfejlesztett fényerő-szabályozó áramkör kedvezőbbé teszi nagy induktív terhelések esetén is, mint például motorok, köszörűk stb. hirtelen váltó impulzusok, ami viszont lehetővé teszi a triac simább átmenetekkel történő lövését, minimális tranzienseket és tüskéket okozva.

A továbbfejlesztett fénytompító kapcsolási rajza

Alkatrész lista

• C1 = 0,1u / 400V (opcionális)
• C2, C3 = 0,022 / 250V,
• R1 = 15K,
• R2 = 330K,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 ohm,
• VR1 = 220K vagy 470K lineáris
• Diac = DB3,
• Triac = BT136
• L1 = 40uH (opcionális)

Ötlépéses ventilátor-szabályozóvá alakítás, fényerő-szabályozó áramkör

A fenti egyszerű, de rendkívül hatékony ventilátor vagy fényerő-szabályozó kapcsoló áramköre módosítható a ventilátor sebességének fokozatos szabályozásához vagy a fény tompításához is, a potenciométer cseréjével 4 rögzített ellenállással ellátott forgókapcsolóval, az alábbiak szerint:

Az ellenállások növekvő sorrendben lehetnek, például: 220K. 150K, 120K, 68K, vagy más kedvező kombináció kipróbálható 22K és 220K között.