Меню

Лампа накаливания регулировка по току

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.

Схема диммера на симисторе

Схема диммера на симисторе

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.

Изменение синусоиды

Изменение синусоиды

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.

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.

Протравите платуПротравите плату

  • В процессе травки плату нужно переворачивать, а после окончания, достаньте и полудите ее, промойте спиртом и просверлите отверстия для ножек.

Сделайте отверстияСделайте отверстия

  • Поместите ножки радиодеталей в просверленные отверстия под них.

Поместите ножки радиодеталей в отверстия Поместите ножки радиодеталей в отверстия

Если вы разметили монтажные площадки, придерживайтесь данной разметки.

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

Припаяйте ножки радиодеталейПрипаяйте ножки радиодеталей

  • Протестируйте собранную конструкцию на лампе накаливания, если она работает как надо, можете собирать диммер в корпус.

Опробуйте работоспособность на лампе накаливания Опробуйте работоспособность на лампе накаливания

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:

 Схема регулятора на транзисторах

Схема регулятора на тиристорах

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.

Схема диммера на конденсаторе

Схема диммера на конденсаторе

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.

Схема диммера на микросхеме

Схема диммера на микросхеме

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.

Читайте также:  Таблица по видам электрического тока

Видео варианты изготовления


Источник



Лампа накаливания регулировка по току

Казалось бы, бред. Сопротивление лампы измеряется в целых омах, а сопротивление АКБ составляет десятые и сотые доли ома. Последовательное подключение должно привести к перераспределению напряжения: лампе вольт 12, АКБ вольта 2 — и АКБ не будет заряжаться. Но многие из людей недостаточно умны, чтобы предсказать реальный результат.

Лампа накаливания (и галогенная) работает как бареттер, имея изменяемое собственное сопротивление, в зависимости от нагрева (протекающего тока и падающего на ней напряжения), что в свою очередь меняет падение напряжения на лампе. В итоге лампа поддерживает относительно постоянный ток в цепи, ограничивает этот ток, защищает цепь от КЗ — и имея малое сопротивление очень слабо обворовывает напряжение у нагрузки, позволяя даже проводить заряд АКБ (возможно, более медленный).

Чем больше мощность лампы — тем большую силу тока она позволит пропускать. Если добавить к этому возможность установки нескольких ламп параллельно — можно регулировать и силу тока всей цепи, и сопротивления связки ламп. И чем больше ламп — тем более экономична цепь, т.к. общее сопротивление ламп меньше, и светят они меньше. Аналогично при сравнении свечения ламп 21Вт и 55Вт: 55Вт светится гораздо тусклее, несмотря на больший протекающий ток. И со степенью заряда АКБ свет все тусклее, а далее и вовсе пропадет — своеобразный индикатор заряда АКБ: «осталось немного». Ни одна из ламп не вызвала ослепления при взгляде на нее.

(добавлено 21.03.2016) Зарядка АКБ происходит не до конца. Когда ток дошел до минимального значения 1.1А, АКБ перестала заряжаться (при этом ток 1.1А продолжает течь, чудеса). Итого на АКБ стало 11.8В. Значит, нужно в схему добавить еще транзистор, который при напряжении на АКБ 12В отключал лампу и подавал ток напрямую.

Есть зависимость от сопротивления лампы: чем мощнее лампа, тем меньше сопротивление и тем меньше падение напряжения на ней. Надо будет потом с лампой 100Вт попробовать. И больше времени заряжать: вдруг процесс просто увеличился в 1.5 раза по времени.

(добавлено 25.03.2016) Зарядка АКБ происходит до конца (теоретический эмпирический расчет), но: время заряда настолько велико (несколько суток/недель), что можно считать добавление от 21 числа истиной.

(добавлено 26.03.2016) Ждите проверки на АКБ ИБП. Окончательно добил АКБ автомобильную: жила она с дохлой банкой — а теперь еще и пластины посыпались. Возможно, в этом виноват тестовый ток 15А, пущенный на протяжение 1 минуты. Может, из-за осыпавшихся пластин и не кончалась «зарядка» длительное время: закороченные пластины успешно проводили ток 1.1А — опять никаких чудес: просто недостаток знаний.

(добавлено 27.03.2016) Все, кто пробовал способ заряда АКБ через лампочку, в 1 голос говорят, что с АКБ просто совпало в плане кончины: лампа не вредит АКБ. Это логично: не повышает силу тока, а ограничивает; не повышает напряжение, а понижает. Причем понижение напряжения дает возможность зарядки нестандартными источниками питания, напряжение которых выбирается в зависимости от мощности лампы (чем меньше мощность — тем больше превышение вольтажа можно позволить). Правильный расчет позволяет даже заряжать АКБ при помощи ЗУ от ноутбука на 19В. В моем случае, когда АКБ перестала принимать заряд (и расходовала энергию на замкнутые пластины и бурление электролита), на клеммах АКБ было 12.7В при 14.4В на источнике питания — значит, лампа 21Вт отбирала 1.7В.

В итоге при помощи обычного адаптера питания и лампочки можно создать полноценное ЗУ для АКБ. Но это — повод проверить на практике: адаптеров дома море, ламп море. Главное: во время теста не проворонить повышение напряжения на клеммах АКБ выше 14.4В, если лампа подобрана неверно.

(добавлено 29.03.2016) Оказывается, галогенные лампы достаточно хрупкие. Не знаю как, но лампа 55Вт при надавливании на металлический кожух оказалась повреждена. Причем визуальных следов повреждения нет — а ток в лампе потек в обход спирали. Знаю, что кварцевое стекло руками трогать нельзя — однако лампы не перегорали и не выходили из строя другими путями: либо напряжение ниже номинального, либо ток, либо время горения.

(добавлено 30.03.2016) Успешная зарядка АКБ ИБП через лампу накаливания 21Вт. На автомобильной АКБ проверить не могу, т.к. нет исправной — но и АКБ ИБП тоже кислотная.

Источник

Диммеры (регуляторы освещения) для ламп накаливания

Применение обычных ламп накаливания, несмотря на множество альтернативных источников света, по-прежнему популярно и широко применяются как в жилых помещениях, так и для уличного освещения.

диммер для ламп накаливания

  • Принцип работы ↓
  • Виды диммеров ↓
  • Варианты подключения ↓
  • Нюансы выбора ↓
  • Блиц-советы ↓

Классическое устройство лампы накаливания остается неизменным на протяжении практически 100 лет. Однако желание смягчить недостатки таких источников света: невозможность регулирования интенсивности свечения, небольшой срок службы и т.п. привело к созданию приспособлений, решающих такие задачи.

Такие приспособления называются диммерами, что в переводе с английского означает «гасители». Они предназначены для плавного изменения яркости осветительного источника и помогают экономить используемую электроэнергию. Применяя такое устройство, можно уменьшить яркость лампы, например при засыпании, или смягчить освещенность помещения с целью изменения его выгодного восприятия.

Наконец, можно перевести освещенность помещения в «экономный режим» для снижения расходов. Для ламп накаливания таким способом можно сэкономить от 15% электроэнергии.

Принцип работы

Диммеры (регуляторы освещения) для ламп накаливания

устройство диммера изнутри

Для того. чтобы обычная лампа стала менее яркой, необходимо уменьшить напряжение, которое она потребляет.

Это можно осуществить 2 способами:

  1. Путем уменьшения (рассеивания) электроэнергии при подходе к электродам лампы.
  2. Использовать уже преобразованное регулирующим прибором питающее лампу напряжение.

Рассеять электроэнергию и уменьшить ток можно увеличивая сопротивление с помощью реостата.

Но реостат не получил большого применения для плавного изменения света по 2 причинам:

  1. В большинстве своем эти приборы громоздки в размерах.
  2. Они при работе сильно нагреваются, «принимая удар на себя».

Поэтому на выходе синусоида изменяет свой вид и становится ломаной (обрезанной). Меняя максимальное абсолютное значение напряжения, подаваемое на лампу, можно менять яркость света. Изменять характер синусоиды и величины подаваемого напряжения с помощью такого устройства можно благодаря входящему в его конструкцию симистору.

Он представляет собой прибор полупроводникового типа и является одним из видов тиристоров. В корпусе симистора находятся 2 полупроводника, которые работают попеременно в зависимости от фазы тока. Начинает работать прибор при возрастании амплитуды подающего напряжения выше определенного значения, ниже которого он находится в «закрытом» положении.

Эти свойства симистора позволяют регулировать величину нагрузки, силу тока, а следовательно, степень накаливания нити в осветительных лампах.

Виды диммеров

виды диммеров

Для ламп накаливания могут применяться светорегуляторы, различающиеся по типу устройства полупроводников, влияющего на характер отсечки синусоиды напряжения. При отсечении начальной части синусоиды. говорят про светорегулирование по переднему фронту, (маркировка диммера RL). Если срез осуществляется на конце синусоидальной волны, то говорят о заднем фронте диммирования, (маркировка С).

Кроме симисторов могут использоваться:

  • тиристоры с диодным мостом для пропускания тока в двух направлениях;
  • биполярные транзисторы (универсальные);
  • полевые транзисторы (улучшенный вариант диммеров);

В диммерах с симисторами и тиристорами срезается синусоида на переднем фронте. У транзисторных типов возможен срез как переднего фронта синусоиды, так и заднего.

Все существующие сегодня устройства подразделяются в зависимости от принципа работы на 2 группы:

  • механические;
  • электронные;

Внешне они различаются способом управления.

Механические устройства иначе называют роторными и управляются с помощью кнопок или клавиш или поворотных ручек. Чтобы изменить напряжение, подводимое к светильнику с помощью такого устройства, достаточно изменить на потенциометре светорегулятора положение ручки, которое осуществляется ее поворотом.

Читайте также:  Возможна ли обратная трансформация трансформатора тока

Электронные регуляторы работают по-разному. Напряжение может регулироваться как при помощи обычных кнопок или клавиш, так и путем сенсорного управления путем легкого прикосновения к корпусу прибора. Это возможно при добавлении в устройство светорегулятора микроконтроллера, что позволяет реализовать целый ряд функций, недоступных при механическом управлении.

Например, появляется возможность применять несколько пультов для управления работой диммера, размещенных в разных зонах, или регулировать световой режим дистанционно, воздействуя на сенсор прибора. Недостатком электронного устройства является достаточно высокая цена по сравнению с механическим регулятором.

Диммеры (регуляторы освещения) для ламп накаливания

Подразделяют регуляторы и по виду конструкции. Они могут быть:

  • модульными;
  • моноблочными;
  • вмонтированными;

Модульные конструкции внешне похожи на устройство автоматического выключателя. Управляются такие диммеры с помощью кнопки или выключателя клавишного типа. Монтируют его в распределительных щитах.

Моноблочные устройства имеют вид отдельного блока небольшого размера. Для его монтажа требуется наличие установочного гнезда, подходящего по размерам моноблоку. Такие устройства особенно удобны для крепления на тонких стеновых перегородках, где нет возможности монтажа классического выключателя.

Вмонтированный тип устройства устанавливается в обычную коробку для электромонтажа. Он имеет универсальное использование практически для всех типов осветительных элементов.

Варианты подключения

схема подключения диммера

Независимо от схемы подключения, для устройств всех видов, есть общее правило. Их подключение осуществляется в разрыв фазового провода цепей, питающих лампы.

Существует несколько вариантов подключения светорегуляторов:

  1. Упрощенная схемапоследовательного подключения диммера к одной или нескольким лампам. При такой схеме он может работать как выключатель и одновременно регулировать яркость искусственного света.
  2. Схема, включающая последовательно в одну цепь выключатель и диммер. Это позволяет установить выключатель при входе в помещение, а светорегулятор непосредственно возле кровати. Если это спальня, то не потребуется вставать, чтобы установить такое освещение, которое наиболее комфортно. При выходе из помещения можно воспользоваться выключателем для полного отключения света.
  3. Схема, имеющая в цепи несколько светорегуляторов, расположенных в разных местах помещения и управляющих одним источником света, например, люстрой. Для такой схемы в распределительную коробку должен подводиться провод от каждого установленного регулятора света;

Нюансы выбора

Сейчас продается множество модификаций диммеров, рассчитанных на разные типы ламп и осветительных приборов.

Ориентируясь на использование ламп накаливания, необходимо выбирать регуляторы, подходящие для них по следующим критериям:

  1. По техническим и эксплуатационным характеристикам. Обычно для них используют светорегуляторы с симисторами. Они менее капризны и просты в устройстве.
  2. По суммарной нагрузке, которую способен выдержать светорегулятор. Информация об этом указывается на устройстве, например 300 W обозначает, что прибор может обслуживать люстру с 5 лампами на 60 Вт. Покупать лучше светорегулятор с некоторым запасом нагрузки, для данного случая подойдет диммер на 350 W.
  3. По планируемому месту установки. В зависимости от места монтажа следует покупать светорегулятор модульного, моноблочного или вмонтированного типа.
  4. По характеру управления: с помощью клавиш, кнопок или с помощью сенсора. Выбор по способу управления зависит от личных пожеланий, многофункциональности устройства, удобства использования и стоимости регулятора.

Блиц-советы

лампа накаливания

При планировании монтажа светорегулятора следует учитывать следующее:

  1. Характер помещения. Для помещений с повышенными температурами следует выбирать устройство с встроенной вентиляционной системой и автоматическим выключателем.
  2. Покупая прибор, следует внимательно прочитать информацию о всех характеристиках устройства, нанесенных на его корпус и их соответствии внешнему виду диммера. Например, силовой провод не может быть менее 1,5 кв.
  3. Выбирать изделия лучше у известных производителей, продукция которых давно используется и не имеет нареканий.
  4. Покупая светорегуляторы, следует учитывать, что клавишные и поворотные устройства стоят намного дешевле кнопочных, сенсорных и дистанционных (управляемых при помощи пульта).
  5. Выбирать регулятор следует максимально подходящий для характеристик используемых ламп, соблюдая небольшой запас мощности.
  6. При самостоятельном монтаже светорегулятора придерживаться обязательного правила: подключать следует к фазовому проводнику разъем с маркировкой L. Ни в коем случае нельзя соединять с нулевым проводом.
  7. При выборе способа монтажа лучше проконсультироваться с квалифицированным электриком или поручить работу специалистам в случае сложной схемы.
  8. Любой тип диммера имеет порог минимальной нагрузки, составляющий ориентировочно 40 Вт. Поэтому, чтобы исключит выход из строя устройства, лампу накаливания с малой мощностью надо нагружать параллельно дополнительной нагрузкой.

Источник

Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора

Назначение диммеров

Главная функция регулятора мощности – изменение освещения до необходимого уровня. Уменьшение яркости снижает потребление электроэнергии. Работа в оптимальном режиме продлевает срок службы осветительного прибора.

Дополнительные удобства для пользователя обеспечивает организация канала связи дистанционного управления с применением подходящего диапазона: инфракрасного, звукового либо радиочастотного.

Разновидности устройств

Диммеры можно разделить на 2 группы по совместимости с источниками света. Для ламп накаливания подойдет плавная регулировка напряжения. Аналогичный принцип не применяют для управления полупроводниковым излучателем. Уменьшение амплитуды сигнала в этом случае ограничено уровнем отсечки прибора, поэтому для дозированного ограничения мощности используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).

Диммер с ШИМ

В разных моделях применяют механическое, сенсорное и дистанционное управление.

Также выпускают модификации:

  • с декоративной накладкой;
  • в технологическом корпусе для скрытого монтажа;
  • модульные с креплениями под DIN-рейку;
  • подвесные (компактные изделия для оснащения настольных ламп);
  • переносные, вмонтированные в блок «вилка-розетка».

При выборе готового изделия и на стадии подготовки проекта надо учитывать мощность потребления подключаемых ламп. Запас по этому параметру делают не менее 20%.

Где применяются?

Изделия этой категории подходят не только для регулировки освещенности.

С помощью встроенного микроконтроллера можно получить в свое распоряжение дополнительные функции:

  • работу нагрузки по времени либо установленному графику;
  • медленное затемнение;
  • плавное включение;
  • мигание с нужной частотой;
  • дистанционное управление голосовыми командами.

Еще один вариант диммера

Регулируемое изменение мощности можно применить для настройки рабочего режима паяльника либо иного устройства со встроенным резисторным нагревателем.

Основные характеристики от производителя

Особенности:
1. Специальный дизайн с 1,6 мм, FR-4 высокой термостойкостью печатной платы.
2. Безопасная и надежная работа с большим током.
3. Конструкция двойной емкости: безопасный конденсатор и металлический пленочный конденсатор для более эффективной защиты.
4. Применяются материалы из алюминия и нержавеющей стали, более подходят для контроля температуры или контроля скорости и для использования в промышленности.
5. Красивая и легкая, безопасная, удобная, Высококачественная продукция. Не ржавеет после длительного использования.
6. В основном подходит для резистивных нагрузок, например, фонари.

Технические характеристики:
Диапазон напряжения: 10-220 В
Максимальная мощность: 2000 Вт
Вес нетто: 41,8 г
Рабочее напряжение: AC 220 V
Пластина радиатора размер: 48x35x30 мм

ручка регулировки
радиатор из алюминия регулятора

Преимущества и недостатки

Регулировка реостатом отличается:

  • надежностью;
  • отсутствием электромагнитных помех;
  • простой сборкой.

Главный недостаток – бесполезное потребление энергии на обогрев окружающего пространства.

Изменение ширины синусоиды (прямоугольного импульса) помогает улучшить экономические показатели.

Диммер не в корпусе

Однако при выборе этой схемы нужно учитывать следующие особенности и недостатки:

  1. При уменьшении яркости лампы накаливания спектр излучения смещается в ИК-диапазон, ухудшается КПД.
  2. Низкая частота сигнала провоцирует возникновение шума, созданного вибрирующей вольфрамовой спиралью.
  3. Искаженная синусоида не подходит для электропитания телевизора или другого устройства с трансформатором на входе.

Работающий диммер может создать электромагнитные помехи в радиодиапазоне.

Типовой регулятор не подходит для подключения люминесцентной лампы. Соответствующую схему надо разработать с учетом особенностей пускового устройства.

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.

Читайте также:  При увеличении силы тока действие магнитного поля катушки с током ослабляется

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.

Классическая тиристорная схема регулятора

Классическая тиристорная схема регулятора мощности паяльника не соответствовала одному из главных моих требований, отсутствию излучающих помех в питающую сеть и эфир. А для радиолюбителя такие помехи делают невозможным полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, то конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования такая схема тиристорного регулятора может с успехом применяться, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60вт. Поэтому я и решил представить эту схему.

Схема классического тиристорного регулятора температуры паяльника

Для того, что понять как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора. Тиристор, это полупроводниковый прибор, который либо открыт, либо закрыт. чтобы его открыть, нужно на управляющий электрод подать положительное напряжение 2-5 В в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначен k). После того, как тиристор открылся (сопротивление между анодом и катодом станет равно 0), закрыть его через управляющий электрод не возможно. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение между его анодом и катодом (на схеме обозначены a и k) не станет близким к нулевому значению. Вот так все просто.

Работает схема классического регулятора следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника), на мостовую схему выпрямителя, выполненную на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1). При нахождении среднего вывода резистора R1 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 начинает заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, закоротит диодный мост и через нагрузку пойдет максимальный ток (верхняя диаграмма).

При повороте ручки переменного резистора R1, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, по этому тиристор уже откроется не сразу, а спустя некоторое время. Чем больше будет величина R1, тем больше будет время заряда С1, тиристор будет открываться позднее и получаемая мощность нагрузкой будет пропорционально меньше. Таким образом, вращением ручки переменного резистора, осуществляется управление температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампочки накаливания.

Схема классического тиристорного регулятора на тиристоре КУ202Н

Выше приведена классическая схема тиристорного регулятора выполненная на тиристоре КУ202Н. Так как для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальный около 20 мА), то уменьшены номиналы резисторов R1 и R2, а R3 исключен, а величина электролитического конденсатора увеличена. При повторении схемы может возникнуть необходимость увеличения номинала конденсатора С1 до 20 мкФ.

Простейшая тиристорная схема регулятора

Вот еще одна самая простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенный вариант классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип работы ее такой же, как и классической схемы. Отличаются схемы только тем, что регулировка в данной схеме регулятора температуры происходит только по положительному периоду сети, а отрицательный период проходи через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%. Для регулировки температуры нагрева жала паяльника большего и не требуется. Если диод VD1 исключить, то диапазон регулировки мощности станет от 0 до 50%.

Схема простейшего тиристорного регулятора температуры паяльника

Если в разрыв цепи от R1 и R2 добавить динистор, например КН102А, то электролитический конденсатор С1 можно будет заменить на обыкновенный емкостью 0,1 mF. Тиристоры для выше приведенных схем подойдут, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на прямое напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В.

Приведенные выше схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом можно применять для регулирования яркости свечения светильников, в которых установлены лампочки накаливания. Регулировать яркость свечения светильников, в которых установлены энергосберегающие или светодиодные лампочками, не получится, так как в таких лампочках вмонтированы электронные схемы, и регулятор просто будет нарушать их нормальную работу. Лампочки будут светить на полную мощность или мигать и это может даже привести к преждевременному выходу их из строя.

Схемы можно применять для регулировки при питающем напряжении в сети переменного тока 36 В или 24 В. Нужно только на порядок уменьшить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.

Схема на симисторах:

Схема диммера на семисторах

В этой схеме задающий генератор построен на двух симисторах, триаке VS1 и диаке VS2. После включения схемы конденсаторы начинают заряжаться через резисторную цепочку. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения открытия симистора, через них начинает течь ток, а конденсатор разряжается. Чем меньше сопротивление резистора, тем быстрее заряжается конденсатор, тем меньше скважнось импульсов.

Изменение сопротивления переменного резистора регулирует глубину стробирования в широком диапазоне. Такую схему можно использовать не только для светодиодов, но и для любой сетевой нагрузки.

Принцип работы диммера для светодиодных ламп

Механизмы для регулировки мощности функционируют по типу реостата. Изменение величины напряжения либо параметра тока производится в результате смены сопротивления. Простые по конструкции вариаторные устройства оборудуются поворотным регулятором, а также двумя контактными элементами. Они используются для регулировки параметра интенсивности лампочек накаливания и галогенных источников освещения.

Когда эти устройства появились в продаже, в качестве диммеров применялись реостаты.

На смену им пришли полупроводниковые регуляторы, в частности:

  • симистр;
  • динистор.

Устройства, оборудованные симисторами, функционируют по принципу применения системы широтно-импульсной модуляции. Данные системы нашли применение в оборудовании для изменения интенсивности осветительного потока диодных ламп. Это возможно благодаря смене ширины сигнала и параметра напряжения. Управление опцией выполняется посредством ШИМ-генератора.

Что касается функций устройств на 12в или 220в, то они определяются конструктивными особенностями регуляторов. Простые механизмы, которые можно сделать своими руками, могут использоваться только для изменения величины интенсивности света. Более современные модели, оснащенные схемами, характеризуются расширенным функционалом.

Источник