Меню

Схема регулятора накала лампы

Как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками?

Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения. Тем не менее, заводские диммеры обладают рядом недостатков, среди которых и довольно высокая стоимость. Чтобы решить проблему, вы можете изготовить диммер своими руками на 12 и 220 Вольт, в зависимости от типа цепей, для которых вы собираетесь его использовать.

Что понадобится для работы?

Диммер представляет собой регулятор яркости, который позволяет поворотом ручки или нажатием клавиши изменить интенсивность света в комнате.

По типу регулировки мощности свечения они бывают:

  • резистивные;
  • трансформаторные;
  • полупроводниковые.

Первый вариант наиболее простой, но экономным его назвать нельзя, поскольку снижение яркости свечения не изменяет мощность нагрузки. Другие два куда более эффективны, но имеют и более сложную конструкцию. В зависимости от принципа действия и будет зависеть то, какие детали включает в себя диммер. Чтобы не отвлекаться от работы всем необходимым лучше запастись заранее.

Для рассматриваемых далее примеров вам пригодятся такие электронные элементы:

  • Симистор – представляет собой ключ в схеме, используется для открытия или запирания участка цепи от протекания электротока. Применяется в цепях с питающим напряжением в 220В, имеет три вывода – два силовых и один управляющий.
  • Тиристор – также устанавливается в качестве ключа и переводится в устойчивое состояние, необходимое для работы схемы.
  • Микросхема – более сложный элемент электронной схемы со своей логикой и особенностью управления.
  • Динистор – также является полупроводниковым элементом, пропускающим электрический ток в двух направлениях.
  • Диод – однонаправленный полупроводник, который открывается от прямого протекания электротока и запирается от обратного.
  • Конденсатор – емкостной элемент, основная задача которого накопление нужной величины заряда на пластинах. Для изготовления самодельных диммеров лучше использовать неполярную модель.
  • Резисторы – представляют собой активное сопротивление, для диммеров используются в делителях напряжения и токозадающих цепях. В схемах пригодятся как постоянные, так и переменные резисторы.
  • Светодиоды – пригодятся для обеспечения световой индикации в диммере.

В зависимости от конкретной схемы и устройства диммера, будет зависеть и набор необходимых деталей, все из вышеперечисленного приобретать не нужно. Заметьте, что некоторые из них можно выпаять их старых телевизоров радиоприемников и прочих бытовых приборов, которые вами больше не используются. Далее рассмотрим примеры конкретных схем.

На симисторе

Такой диммер будет работать от напряжения сети 220В напрямую, схема отличается относительной простотой, поэтому собрать ее под силу даже начинающему радиолюбителю. Принцип регулирования напряжения в этом диммере заключается в отсекании определенного полупериода синусоиды, благодаря чему снижение электрического параметра приводит к реальной экономии электроэнергии.

Посмотрите на схему подключения, симистор – это электронный ключ, который управляется сигналами с динистора, включенного во времязадающую R — C цепочку.

Работа схемы заключается в следующем: после подключения фазы 220В к диммеру, на времязадающую цепочку C1 – R1 – R2 будет подано напряжение, так как динистор VS1 закрыт, ток протекает только через конденсатор и резисторы.

В зависимости от установленного поворотным резистором омического сопротивления будет зависеть и величина тока. От величины тока зависит и скорость заряда конденсатора C1, при достижении нужной величины потенциала на котором произойдет открытие динистора.

Через цепь открывшегося динистора на симистор VS2 подается сигнал открытия, срабатывает ключ, пропускающий определенную часть полупериода к нагрузке. Ток удержания в симисторе не возникает, поэтому с разрядом конденсатора вся цепь переходит в исходное состояние вплоть до следующего полупериода, который откроет ключ и подаст на нагрузку потенциал.

Как
видите, такая схема диммера осуществляет регулировку яркости
«обрезая» форму синусоиды до определенного импульса, уменьшая и
величину напряжения, и его действующее значение. В виду нестабильного колебания
кривой такую модель светорегулятора однозначно можно подключать к лампам накаливания,
поскольку они не восприимчивы к форме напряжения. Что касается светодиодных и
люминесцентных моделей, их нужно тестировать на уже готовом диммере.

Читайте также:  Выводы реле регулятора расшифровка

Чтобы изготовить такой диммер для практического использования, лучше взять печатную плату. Так как при стационарной установке при регулировании напряжения вам понадобится жесткое крепление к конструкции. Ее можно как заказать, так и изготовить самостоятельно.

Процесс сборки состоит из следующих этапов:

  • Перенесите эскиз на фольгированную плату,
    в местах монтажа соответствующих деталей сделайте разметку. Дорожки наведите
    нитрокраской и протравите плату диммера в хлорном железе.

Если
вы разметили монтажные площадки, придерживайтесь данной разметки.

  • Разогрейте паяльник и нанесите слой олова с обратной стороны
    платы диммера.

На тиристорах

Такая модель диммера на тиристорах по принципу действия идентична предыдущему варианту, но вместо симистора в роли ключа выступают тиристоры. Из-за особенностей работы тиристора целесообразнее устанавливать такое электронное устройство для каждой полуволны синусоиды напряжения.

Пример схемы такого диммера приведен на рисунке ниже:

Начнем разбор работы схемы с положительного полупериода кривой напряжения – конденсатор C1 заряжается по цепи из токоограничивающих резисторов R3 — R4 — R5. Когда величина заряда достигнет порогового значения для динистора V3, он открывается и подает управляющий импульс на тиристор V1. В режиме ключа V1 начинает пропускать напряжение к нагрузке, выдавая определенный участок кривой напряжения.

При отрицательном полупериоде синусоиды V1 запирается, ток через него протекать не будет, а на конденсатор C2 через токозадающую цепь R1 – R2 — R5 будет поступать заряд, который со временем откроет динистор V4. Через него будет протекать ток на управляющий электрод тиристора V2, после открытия транзистора на нагрузку пойдет такая же часть полупериода синусоиды, но с противоположным знаком.

Такой регулятор мощности светового потока может использоваться не только для изменения яркости освещения ламп, но и для управления температурой нагрева паяльника и других устройств.

С использованием конденсаторов

Такой
диммер работает только в качестве переключателя, который изменяет путь
протекания тока, питающего нагрузку. Но и схема кнопочного диммера довольно проста
и не потребует никаких специфических элементов.

Принцип его работы заключается в переведении переключателя SA1 в одно из трех возможных положений:

  • выключено – цепь полностью разорвана,
    лампа не горит или проходной выключатель выдает логический ноль в цепи;
  • закорочено на лампу – в цепи подключения
    диммера отсутствуют какие-либо элементы кроме электрической лампы (прибор
    освещения горит на полную мощность);
  • подключено через R – C цепь – выдает только определенный процент яркости
    освещения.

В зависимости от параметров резистора и емкостного элемента будут зависеть напряжение и яркость свечения. Этот диммер используется для регулировки освещения путем рассеивания части мощности в R – C цепи, поэтому никакой экономии от снижения вы не получите.

На микросхеме

В
диммере, собранном на микросхеме, изменение величины напряжения происходит для
потребителей на 12В – светодиодных лент, люминесцентных лам и прочего
оборудования. Один из вариантов схемы приведен на рисунке ниже.

Как видите, управление может осуществляться и за счет датчика, подключенного к выводу 2, и посредством регулируемого резистора VR1.

Микросхема с вывода 3 выдает управляющий сигнал через сопротивление R2 на базу транзистора VT1. Изменяя величину напряжения переменным резистором VR1, на выходе 3 микросхемы изменяется уровень потенциала, который увеличивает или уменьшает пропускную способность транзистора. При этом меняется и яркость светодиодов, если управление происходит светодиодными светильниками.

Источник



Как на основе энергосберегающей лампы сделать диммер

Вам понадобится всего 5 деталей чтобы собрать этот простой регулятор мощности. И регулировать, скажем, накал и температуру своего паяльника. У данного устройства может быть много предназначений. Он отлично работает с нагревательными приборами и может регулировать мощность до 2000 Вт, что явно не мало.

Понадобится

  • Симистор BT136 — http://ali.pub/5ae7fd
  • Динистор DB3.
  • Резистор 33 кОм.
  • Резистор переменный 100 кОм.
  • Конденсатор 400 В 0,1 мкФ.

Большую часть деталей можно взять из платы от энергосберегающей платы. Выпаиваем динистор.

Выпаиваем конденсатор и резистор.

Понадобится только найти симистор и переменный резистор.

Схема диммера

Схема устройства невероятно проста и основана на обрезке полуволн синусоидального сигнала. Симистор как бы открывается в определенный промежуток и пропускает часть полуволны.

Читайте также:  Ауди 100 регулятор системного давления

Как сделать простой диммер

Соберем все быстро навесным монтажом. Припаиваем динистор к симистору и переменному резистору.

На этом диммер готов. Для проверки припаиваем его в разрыв цепи лампы накаливания.

Проверка

Плавно вращая движок резистора регулируем мощность накала спирали лампы. От минимума:

Данный диммер подходит только для нагревательных прибором: различных перчей с тенами, плиток, паяльников, ламп накаливания и тп.
Регулировать им мощность электронных блоков и устройств, к сожалению, нельзя из-за специфики его работы.
При управлении мощностью более 1 кВт симистор необходимо установить на радиатор.

Источник

Регулятор мощности для лампы накаливания

Описываемый ниже регулятор (рис. 1) позволяет включать лампу на яркости с едва заметным красным свечением нити накаливания в темноте. Его отличие от аналогичных заключается в введении каскада на двух транзисторах VT3, VT4 и двух германиевых диодах VD2, VD3.

Регулятор мощности для лампочки

Он предназначен для устранения неприятного эффекта, когда лампочка загорается и, довольно ярко, при значительно меньшем значении регулирующего резистора R8, а гаснет при значительно большем его значении, и вам приходится вначале зажечь лампочку, а потом уменьшать ее яркость до желаемой. Электролампы разной конфигурации, вы можете приобрести в интернет-магазине ElectroIndustria по низким ценам.

Если же по сети пройдет помеха, то лампочка может погаснуть и не загореться, и вам придется повторять регулировку снова. То есть речь идет о неприятном гистерезисе регулировки мощности. Происходит это по следующей причине. Допустим, этого каскада нет и резистор R6 подключен к конденсатору С2. Часть, обведенная штрих-пунктиром, аналог симметричного динистора, и так и будем ее называть.

Получаем стандартную схему регулятора с описанным выше недостатком. Если отсоединить динистор, то конденсатор С2 и резистор R8 образуют делитель напряжения. При некотором значении резистора амплитуда напряжения на конденсаторе становится меньше напряжения открывания динистора, и теперь подключение динистора уже ничего не изменит.

Если же в предыдущем полупериоде динистор открывался, то в начале следующего конденсатор разряжен, и амплитуда напряжения на нем достигнет большего значения и откроет динистор. Поэтому необходимо устройство, разряжающее конденсатор, если не сработал динистор. Эти функции выполняет упомянутый выше каскад.

Схема регулятора мощности для электролампочки

Регулятор мощности используется с лампочкой на 220 В 100 Вт в ночнике, потому что именно при таком его использовании крайне негативны для глаз резкие скачки яркости при включении света.

Но при установке симистора на соответствующий радиатор мощность нагрузки может достигать не менее 2 кВт, так как установленный симистор выдерживает ток в 12 А. Для лампочки же на 100 Вт радиатора не требуется. Напряжение питания должно быть 220 В 50 Гц. На других напряжениях его работа не проверялась.

Теперь о работе схемы. Обведенная штрих пунктиром часть схемы работает как симметричный динистор. На транзисторах собран аналог динистора, а в симметричный его превращает диодный мост.

Подстроенным резистором R4 можно установить желаемое напряжение включения аналога динистора в пределах от 10 до 20 В. Чем меньше это напряжение, тем шире диапазон регулировки мощности на нагрузке в обе стороны, но хуже помехозащищенность и меньше мощность импульсов на управляющем электроде симистора. Так же резистором R4 можно подобрать диапазон регулировки мощности при отличных от схемы номиналах конденсатора С2 и резистора R8.

При нежелании настраивать это напряжение движок резистора R4 устанавливается в среднее положение, либо резисторы R3 и R4 за-меняются одним постоянным резистором номиналом 650 кОм мощностью 0,125 Вт. Транзисторы, в аналоге динистора, должны быть с максимальным рабочим напряжением не менее 25 В. Этому удовлетворяют транзисторы КТ209 с индексами Г, Д, Е, Ж, И, К, Л и М.

Транзистор ВС548 может быть заменен на КТ315 с индексами А, В, Г, Д и Е. Конденсатор С1 любой керамический, так как напряжение на нем не превышает 1 В. Диодный мост заменим на четыре 1N4148.

Читайте также:  Реле регулятора нивы 21213

Теперь о работе каскада разряда конденсатора С2. Он состоит из двух одинаковых частей VT3, VD2 и VT4, VD3, но одна часть работает при положительном полупериоде, а другая – при отрицательном. Поэтому рассмотрим только одну часть – для положительного полупериода. Ее работу удобно рассмотреть, если конденсатор С2 полностью разряжен, а первый полупериод отрицательный. Так же исключим из схемы симметричный динистор, так как при его включении конденсатор разряжается через него и рассматриваемый каскад в работе не участвует.

Получаем схему (см. рис. 2), в которой резистор Rx заменяет резисторы R6 и R8, а диод VDvt4 заменяет эмиттерный переход транзистора VT4, так как по условию конденсатор С2 разряжен, а первый полупериод отрицательный, следовательно, диод VD3 закрыт, а транзистор превращается в диод.

Итак, входное напряжение начинает уменьшаться по синусоидальному закону и ток, проходя через Rx, открывает диод VDvt4 и запирает транзистор VT3, поэтому весь ток резистора Rx проходит через конденсатор С2. Напряжение на конденсаторе изменяется по синусоидальному закону, но отстает от входного почти на 90 градусов. Входное напряжение достигает -310 В и начинает увеличиваться (модуль его отрицательного значения уменьшается).

В какой-то момент входное напряжение сравняется с напряжением на конденсаторе, при этом диод VDvt4 закроется, а через некоторое время ток резистора Rx потечет через переход э.б, транзистора VT4 и откроет его. Теперь через конденсатор потечет не только ток резистора, но и коллекторный ток транзистора, который больше последнего на коэффициент усиления транзистора. Диод VD2 при этом так же откроется.

Принципиальная схема регулятора мощности для лампы накаливания

При этом конденсатор будет очень быстро разряжаться, пока напряжение на его обкладках не сравняется с прямым напряжением на диоде VD2 плюс напряжение насыщения транзистора VT3. Еще через некоторое время диод VD2 закроется, транзистор перестанет усиливать ток и аналогично VT4 превратится в диод. Это будет начало положительного полупериода. Ток через конденсатор сравняется с током резистора Rx и все повторится с точностью до наоборот для транзистора VT4 и диода VD3.

Подтверждение вышесказанного можно увидеть на рис. 3 и рис. 4 (желтый график). Практически двухкратное превышение амплитуды. Также можно увидеть, что без применения каскада разряда динистор не сработает (амплитуда меньше 15 В, зеленый график) и регулятор не начнет работать (цвета контрольных точек А, В, С на рис. 3 соответствуют цветам осциллограмм на рис. 4).

Емкость конденсатора С2 для каскада разряда не критична, главное в разумных пределах выдержать постоянную времени C2*(R6+R8). Простоя использовал импортный конденсатор небольших габаритов. Диоды были применены германиевые (VD2, VD3) для уменьшения напряжения разряда конденсатора С2, но их можно заменить кремниевыми с обратным напряжением не ниже 25 В (1N4148).

Коэффициент усиления транзисторов может оказать существенное влияние на время разряда конденсатора, поэтому чем он больше, тем лучше. Мной были применены транзисторы с h21э более 100. Все резисторы (кроме R6, R8, R9) применены на мощность 0,125 Вт. R6 мощностью 2 Вт, т.к. в случае неисправности в схеме к нему может приложиться все напряжение сети.

Переменный резистор R8 применен марки СП-1 мощностью 1 Вт. R9 мощностью 0,5 Вт.
Конденсатор С2 можно составить из двух параллельно включенных емкостью по 0,1 мкФ с рабочим напряжением не менее 25 В. Конденсатор СЗ рассчитан на переменное напряжение 250 В (снят с сетевого фильтра импульсного источника питания). Все транзисторы и диоды должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 25 В.

В заключение хочу показать, как можно улучшить классическую схему регулятора (см. рис. 5). Каскад разрядки конденсатора подключается к точкам А, В и С. Между точками А и В дорожка перерезается. Новыми элементами являются только ТЗ, Т4, D1 и D2. Они должны быть рассчитаны на напряжение, не менее чем в 1,5 раза превышающее напряжение отпирания симметричного динистора Т1.

Источник