Описываемый в этой статье диммер позволяет управлять яркостью лампы накаливания (
220В) светильника. Добавив это устройство в настенный светильник, установленный в коридоре, позволит использовать его не только с полной яркостью, но и в роли ночника, установив слабое свечение нити лампы накаливания.
Основным регулирующим элементом диммера является симистор BT131-600, который способен пропускать через себя ток до 1А напряжением до 600В. Таким образом, взяв эксплуатационный запас, можно с уверенностью диммировать яркость свечения ламп накаливания (
Ниже представлена схема расположения и обозначение выводов симистора BT131-600.
Схема диммера для светильника
Эту схему я повторил около десятка раз, поэтому могу твердо заявить, что она надежна, и рекомендована мною к повторению. На ее основе я собирал регуляторы яркости ламп накаливания, регуляторы для ТЭН, в том числе и самогонных аппаратов. Также я собирал по этой схеме устройство, регулирующее температуру нагрева жала паяльника.
Когда сопротивление переменного резистора R2 полное (средний вывод в нижнем по схеме положении), то конденсатор C1 пытается зарядиться током, протекающим через сопротивление нагрузки (Rн), а также через сопротивление резисторов R1 и R2. Вследствие большого сопротивления (Rн+R1+R2) конденсатор не будет успевать заряжаться до значения, необходимого для открытия динистора DB3. Пока динистор закрыт, в управляющий электрод симистора ток не течет и симистор закрыт, а нить накала у лампы не светится.
При уменьшении сопротивления R2 амплитуда напряжения на конденсаторе C2 увеличивается и в определенный момент динистор DB3 открывается, открывая симистор VS2. Открытый VS2 пропускает через себя весь ток нагрузки и закроется только при прохождении синусоиды через 0В (так работает симистор). Нить накаливания светильника начинает немного подсвечиваться, так как часть синусоиды (до открытия симистора) останется отсеченной.
Чем меньше установленное сопротивление реостата R2, тем больше времени VS2 будет открыт, а соответственно большую часть амплитуды пропустит через себя на выход, и лампа накаливания будет светить ярче.
Компоненты схемы
Конденсатор C1 пленочный напряжением не менее 400В.
BT131-600 может быть заменен на другой, рассчитанный на ток более 1А и напряжение 600В. Подойдет BT134-600, но следует учесть, что у него другое расположение выводов.
При проверке диммера на светильнике с лампой 65Вт корпус BT131-600 в силу своих малых размеров грелся значительно, палец руки ели сдерживал его температуру. Поэтому, при использовании диммера со светильниками мощностью от 40Вт до 80Вт я рекомендую, для повышения надежности и пожаробезопасности, на корпус BT131-600 приклеить небольшую алюминиевую пластинку с помощью секундного клея.
Сопротивление R1 можно смело выбирать из диапазона 4.7кОм?10кОм, с рассеиваемой мощностью 0.25Вт, мощнее не надо.
Переменный резистор на 500кОм, если применить с меньшим номиналом (100кОм), то при установленном на диммере минимуме, светильник не потухнет, а будет работать примерно в половину накала, и яркость будет регулироваться в очень малом диапазоне.
Дорожки печатной платы диммера для светильника необходимо залудить припоем, хоть и токи, протекающие по ним малы. Данная операция исключит процесс окисления дорожек платы.
Теперь пришло время встроить диммер в корпус светильника и навешать его на стену.
В предлагаемом устройстве используется так называемый фазоимпульсный способ регулирования среднего тока через нагрузку. Он изменяется благодаря тому, что нагрузка-светильник подключается к сети не непосредственно, а электронным ключом через некоторое время после появления очередной полуволны сетевого напряжения. Изменяя это время, потребляемую нагрузкой от сети мощность можно регулировать практически от нуля до максимума. Для лампы светильника это означает изменение яркости ее свечения При замыкании контактов выключателя S1 лампа L1 включается не сразу, а плавно в зависимости от емкости конденсатор C2. Это увеличивает срок службы самой лампы, т.к. мы знаем, что лампы обычно сгорают при включении — резком подключении напряжения.
Лампа L1 (220V 100W) собственно и является светильником. Все резисторы на 0,25W, кроме R8, который на 2W. При монтаже расположите этот резистор в 2mm над поверхностью платы, чтобы не нагревались остальные детали. Конденсатор C1 пленочный, тринистор КУ202Л можно заменить на КУ202К, КУ202М, КУ202Н. Соблюдайте условия его включения в схеме. Подключите неправильно — работать не будет. В корпусе, в котором Вы разместите устройство, обязательно просверлите отверстия для вентиляции, т.к. элементы R8, VS1 в процессе работы нагреваются.
Ниже вы можете скачать печатную плату в формате LAY ( Автор фото, видео и ПП: Азаркин Денис Александрович)
Автор: Провада Юрий Петрович aka Simurg Опубликовано 10.08.2010
Вашему вниманию предлагается универсальный регулятор мощности с новым видом регулирования угла с двух сторон синуса. В качестве нагрузки можно подключать любой потребитель (постоянного тока) — коллекторные двигатели, паяльники, лампы накаливания любого напряжения, энергосберегающие лампы. А питать регулятор на любое переменное напряжение. Ну теперь по порядку:
В настоящее время широкое распространение получили энергосберегающие лампы. Чтобы пользоваться светильником как ночником, или дежурной подсветкой в темном коридоре надо снизить их яркость. Можно простыми средствами регулировать их яркость а соответственно и ресурс (который возрастает до десяти раз) . Простым тиристорным регулятором менять яркость этих ламп нежелательно. В схемах электронных балластов, которые применяются в энергосберегающих лампах, на выходе после моста стоит электролитический конденсатор, который плохо работает с тиристорными регуляторами (большой импульсный зарядный ток приводит к их нагреву). В предлагаемых Вашему вниманию схемах регуляторов яркости применён принцип регулирования угла с двух сторон синусоиды, вначале и в конце, что позволяет снизить нагрузку на электролитический конденсатор. Целью является простота регулятора, минимальное тепловыделение, повторяемость, дальнейшая возможность модернизации и малые габариты. На выход регулятора можно подключать в том числе обычные лампы накаливания до 25 ватт, напряжением даже на 12 вольт (базовая схема) и паяльники до 150 ватт 220 в. Рассмотрим три схемы под единым названием «Бесплатный ночник»,: да и дневник тоже. Первый вариант схемы «базовый» на основе которого можно построить ряд других доработок. Принцип работы схемы предельно прост, на выходе TL431 получаем прямоугольные импульсы для управления полевым транзистором ( Может быть любой на 400в и ток от 2А и выше, например BUZ90) «Базовый» вариант схемы:
Принцип регулирования угла с двух сторон синусоиды вначале и в конце:
Импульсный заряд электролитического конденсатора происходит в очень короткие моменты, и только через один импульс плавного дозаряда, что не вызывает его нагрева, а пульсации частотой уже 200 Гц практически не заметны на самой лампе. Заряд конденсатора:
Настройка заключается в подборе резистора R5 по желаемому диапазону регулировки (от 0% до 100% или от 60% до 100% или от 0% до 40%) При работе лампы на 60% мощности её ресурс резко возрастает. Если в данной схеме включить светодиод в прямом включении последовательно со стабилитроном, он будет являться индикатором мощности (Его применение желательно когда регулятор используется для паяльника. Яркость его свечения указывает на выходную мощность).
В процессе эксплуатации данной схемы было замечено неустойчивое включение некоторых типов энергосберегающих ламп, которым необходим был начальный прогрев. Далее они работали и регулировались нормально. В связи с этим появилась схема с предварительным разогревом. Схема с предварительным разогревом:
В момент включения С2 разряжен и напряжение на затворе открывает Т2, который в свою очередь шунтирует вход TL431, на выходе которой устанавливается высокий уровень 12в. Т1 открывается и подает на лампу всё напряжение в течении времени определяемой цепью R6, C2. Лампа быстро разогревается и готова к работе на пониженном напряжении питания без морганий и погасания. D7 необходим для быстрого разряда C2 при выключении регулятора.
Выше приведенные схемы не могут работать на нагрузку более 2-х ламп без нагрева транзистора Т1, (он устанавливается без радиатора), так как управление им происходит без применения драйвера. Для подключения более 3-х ламп предлагается схема с несложным драйвером. Схема с драйвером:
В «базовую» схему добавился формирователь импульсов на Т2 и драйвер на Т3 — Т5. Транзистор Т1 IRF740. Данная схема показала хорошие результаты не только при работе на энергосберегающую лампу но и на обычную лампу накаливания, на паяльник 150 ватт.
Все приведенные схемы могут работать на любом напряжении от
250в. Необходимо только подобрать R1 (его можно убрать со стабилитроном если напряжение до 20в) и R2. Данные схемы очень надежны и работают у меня уже 5 лет не выключаясь на подсветку ванной комнаты. И лампу за 5 лет ни разу еще не менял! Также у человека «базовая» схема работает на движок подачи проволоки в сварочном полуавтомате.
Вот Вы и спросите: «А почему название «Бесплатный ночник»?» А я Вам расскажу. Собираете, например «базовую» схему, выставляете яркость немного больше минимума устойчивой работы лампы. Затем отключив все потребители в доме (И холодильник тоже). Обычно это ночью. Идёте на площадку — засовываете лапы в распределительный щиток:, ой в смысле смотрите на счётчик. И что мы видим — диск медленно доходит до язычка компенсации самохода (внутри у него такая штука есть) и :. О С Т А Н А В Л И В А Е Т С Я . А свет то у Вас горит — целых три лампы подсветки — ванная, коридор и кухня. А тут и простор для дальнейшей модернизации. На кухне я сделал без переменного резистора, а подобрал по минимуму устойчивого свечения. А штатный выключатель в лампе просто закорачивает сток — исток выходного транзистора, включая лампу на максимум. Очень удобно.
Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, как правило, от 20 до 100% яркости. Меньше 20 % не имеет смысла делать, поскольку светового потока лампа не даст, а произойдет только слабое свечение, которое может пригодится разве что для декоративных целей. Можно пойти в магазин и купить готовое изделие, но сейчас ценны на данные устройства мягко говоря неадекватные. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы собственноручно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками.
На симисторе
Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.
Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.
На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:
Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт
На тиристорах
При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.
Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.
Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.
Видео инструкция по сборке:
Сборка тиристорного диммера
Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.
Конденсаторный светорегулятор
На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.
Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!
Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.
На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.
На микросхеме
Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.
С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.
Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.
В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.
Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:
Изготовление регулятора света на 12 Вольт
Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.
