Ściemniacz do oświetlenia domu wykonujemy własnymi rękami

Zgadzam się, czasami trzeba wyregulować jasność lampy. Cóż, naprawdę nie zawsze jest wymagane, aby świeciło z pełną mocą. Jeśli wieczorem zebraliście się z rodziną w przedpokoju na rozmowę, wystarczy słabe oświetlenie. Po co włączać żyrandol na pełną moc, jeździć na dodatkowe kilowatogodziny i przepłacać za zużycie energii elektrycznej. W tym przypadku ściemniacz pomaga, w przeciwnym razie to urządzenie nazywa się ściemniaczem. Dzięki niemu możesz zmienić moc elektryczną lampy, a tym samym dostosować jasność światła. Wielu mężczyzn, koneserów elektrotechniki i amatorów elektroniki radiowej, własnoręcznie montuje ściemniacz.

Ale tutaj pojawia się całkowicie logiczne pytanie, dlaczego potrzebujesz domowego ściemniacza, jeśli możesz iść do sklepu z artykułami elektrycznymi i kupić urządzenie fabryczne? Po pierwsze, cena regulatora fabrycznego jest, szczerze mówiąc, niemała. Ale to nie jest takie złe. Czasami zachodzi potrzeba zainstalowania ściemniacza, na przykład do lampy stołowej. A jeśli pójdziesz do sklepu, to nie jest faktem, że znajdziesz urządzenie o odpowiednim dla siebie rozmiarze, aby móc je włożyć do takiego urządzenia oświetleniowego. Tak więc problem montażu ściemniacza w domu własnymi rękami jest nadal aktualny i dlatego poświęcimy mu ten artykuł.

Główny cel i istota ściemniacza

Kilka słów o tym, czym jest ściemniacz i dlaczego w ogóle jest potrzebny?

To urządzenie jest elektroniczne, zaprojektowane do zmiany mocy elektrycznej za jego pomocą. Najczęściej w ten sposób zmienia się jasność opraw oświetleniowych. Współpracuje z żarówkami i diodami LED.

Sieć elektryczna dostarcza prąd sinusoidalny. Aby w żarówce zmieniała się jasność, należy do niej doprowadzić sinusoidę odcięcia. Istnieje możliwość odcięcia przedniej lub spływowej krawędzi fali za pomocą tyrystorów zainstalowanych w obwodzie ściemniacza. Pomaga to zmniejszyć napięcie przyłożone do oprawy, co w konsekwencji prowadzi do spadku mocy i jasności światła.

Elementy schematu

Zacznijmy od ustalenia, jakich elementów potrzebujemy do obwodu ściemniacza.

W rzeczywistości obwody są dość proste i nie będą wymagały żadnych rzadkich części; nawet niedoświadczony radioamator może je rozgryźć.

1. Triak. To symetryczny tyrystor triodowy, inaczej nazywany triakiem (nazwa pochodzi z języka angielskiego). Jest to urządzenie półprzewodnikowe, które jest typem tyrystora. Służy do przełączania w obwodach elektrycznych 220 V. Triak posiada dwa główne wyjścia mocy, do których podłączane jest szeregowo obciążenie. Gdy triak jest zamknięty, nie ma w nim przewodnictwa, a obciążenie jest wyłączone. Gdy tylko zostanie do niego przyłożony sygnał odblokowujący, między jego elektrodami pojawia się przewodność, a obciążenie zostaje włączone. Jego główną cechą charakterystyczną jest prąd podtrzymujący. Dopóki prąd przekraczający tę wartość przepływa przez jego elektrody, triak pozostaje otwarty.
2. Dinistor. Należy do urządzeń półprzewodnikowych, jest rodzajem tyrystora i ma dwukierunkową przewodność. Jeśli bardziej szczegółowo rozważymy zasadę jego działania, wówczas dinistor to dwie diody, które są skierowane do siebie. Dinistor jest również nazywany diakiem w inny sposób.
3. Dioda.Jest to element elektroniczny, który w zależności od tego, w jakim kierunku płynie prąd elektryczny, ma różne przewodnictwo. Posiada dwie elektrody - katodę i anodę. Gdy do diody jest przyłożone napięcie przewodzenia, jest ona otwarta; w przypadku napięcia wstecznego dioda jest zamknięta.
4. Kondensator niepolarny. Ich główna różnica w stosunku do innych kondensatorów polega na tym, że można je podłączyć do obwodu elektrycznego bez przestrzegania biegunowości. Podczas pracy dopuszczalna jest zmiana biegunowości.
5. Rezystory stałe i zmienne. W obwodach elektrycznych są uważane za element pasywny. Stały rezystor ma określoną rezystancję, dla zmiennej ta wartość może się zmieniać. Ich głównym celem jest zamiana natężenia prądu na napięcie lub odwrotnie napięcia na natężenie prądu, pochłanianie energii elektrycznej, ograniczanie prądu. Rezystor zmienny nazywany jest również potencjometrem, posiada ruchomy styk odgałęźny tzw. Suwak.
6. Wskaźnik LED. Jest to urządzenie półprzewodnikowe, które ma złącze elektron-dziura. Kiedy przepływa przez niego prąd elektryczny w kierunku do przodu, wytwarza promieniowanie optyczne.

Obwód ściemniacza triaka wykorzystuje kontrolę fazy. W tym przypadku głównym elementem regulacyjnym jest triak, moc obciążenia jaką można podłączyć do tego obwodu zależy od jego parametrów. Na przykład, jeśli używasz triaka VT 12-600, możesz regulować moc obciążenia do 1 kW. Jeśli chcesz, aby twój ściemniacz był mocniejszy, wybierz odpowiednio triak o dużych parametrach.

Zasada działania

Zanim zrobisz ściemniacz własnymi rękami, zastanówmy się, jaka jest istota jego pracy.

• Gdy obwód jest podłączony do obwodu elektrycznego, otrzymuje z sieci napięcie przemienne o wartości 220 V. Gdy w sinusoidzie napięcia występuje dodatni półokres, przez rezystory i jedną z diod zaczyna przepływać prąd, dzięki czemu kondensator jest ładowany.
• Gdy tylko napięcie osiągnie parametr wymagany do przebicia dinistora, prąd zaczyna przepływać przez dinistor i elektrodę sterującą triaka.
• Ten prąd pomaga otwierać triak. Lampy połączone z nim szeregowo są podłączone do obwodu i zapalają się.
• Gdy tylko sinusoida napięcia przejdzie przez zero, triak zamknie się.
• Gdy napięcie sinusoidalne osiągnie ujemną połowę cyklu, cały proces powtarza się w podobny sposób.
• Moment otwarcia triaka jest wprost proporcjonalny do wartości rezystancji czynnej w obwodzie. Kiedy zmienia się ten opór, czas otwarcia triaka można zmieniać w każdym półcyklu. W ten sposób zużycie energii przez żarówkę i jasność jej blasku będą się płynnie zmieniać.

Zasada działania i późniejszy montaż urządzenia opisano bardziej szczegółowo w tym filmie:

Montaż obwodu

Teraz przystępujemy do montażu naszego ściemniacza. Należy pamiętać, że obwód można zawiasować, to znaczy za pomocą przewodów połączeniowych. Ale lepiej będzie użyć PCB. W tym celu możesz wziąć tekstolit pokryty folią (wystarczy rozmiar 35x25 mm). Ściemniacz, zamontowany na triaku za pomocą płytki drukowanej, pozwala zminimalizować rozmiar urządzenia, będzie miał niewielkie wymiary, a to umożliwia zainstalowanie go w miejsce konwencjonalnego przełącznika.

Przed rozpoczęciem pracy zaopatrz się w kalafonię, lutowie, lutownicę, przecinaki do drutu oraz przewody połączeniowe.

Ponadto obwód regulatora jest montowany zgodnie z następującym algorytmem:

1. Narysuj schematy połączeń na tablicy. Wywiercić otwory na wyprowadzenia łączonych elementów. Za pomocą farby nitro narysuj ścieżki na schemacie, a także określ położenie podkładek montażowych do lutowania.
2. Następnie tablicę należy wytrawić. Przygotuj roztwór chlorku żelazowego.Weź naczynia tak, aby deska nie leżała ciasno na dnie, ale jej rogi jakby opierały się o ściany. Podczas wytrawiania okresowo obracaj deskę i mieszaj roztwór. W przypadku, gdy trzeba to zrobić szybko, podgrzej roztwór do temperatury 50-60 stopni.
3. Kolejnym etapem jest cynowanie deski i spłukiwanie jej alkoholem (niepożądane jest użycie acetonu).
4. Zamontuj elementy w wykonanych otworach, odetnij nadmiar końcówek i za pomocą lutownicy przylutuj wszystkie styki.
5. Przylutuj potencjometr za pomocą przewodów łączących.
6. A teraz zmontowany obwód ściemniacza jest testowany pod kątem żarówek.
7. Podłącz żarówkę, podłącz obwód i przekręć pokrętłem potencjometru. Jeśli wszystko jest poprawnie zmontowane, jasność lampy powinna się zmienić.

Połączenie

Z reguły zamiast przełączników instalowane są ściemniacze. Oznacza to, że jest zamontowany na zerwaniu fazy szeregowo z obciążeniem. Nawiasem mówiąc, jest to bardzo ważne, a także podczas podłączania przełącznika. W żadnym wypadku nie mieszaj fazy i zera, jeśli ustawisz ściemniacz na zerowanie, obwód elektroniczny ulegnie awarii. Aby uniknąć błędów, przed montażem za pomocą śrubokręta wskaźnikowego upewnij się dokładnie - gdzie jest Twoja faza, a gdzie jest zero.

Ponadto algorytm jest następujący:

1. Odłącz zasilanie w miejscu pracy, wyłączając maszynę wejściową w pokoju lub mieszkaniu.
2. Wyjąć przełącznik z puszki montażowej.
3. Podaj napięcie i dokładnie określ fazę i zero na odłączonych przewodach. Zaznacz w jakiś sposób wykrytą fazę (markerem lub taśmą).
4. Ponownie odłącz zasilanie wejściowe. Podłącz zaciski wejściowe ściemniacza do przewodu fazowego, zaciski wyjściowe są podłączone do obciążenia. W przypadku regulatorów fabrycznych zaciski są oznaczone, w tym przypadku połączenie należy wykonać zgodnie z oznaczeniem. Ale w przypadku ściemniaczy nie ma zasadniczej różnicy, więc połączenie fazowe może być dowolne.
5. Ściemniacz DIY do lamp LED 220 V jest instalowany w ten sam sposób. Jedyną zasadniczą różnicą jest to, że musi być zainstalowany przed sterownikiem tych lamp. Oznacza to, że wyjście ze ściemniacza trafia na wejście kontrolera.

Ściemniacz, który zmontowałeś własnymi rękami, może być używany nie tylko jako regulator mocy na triaku do oświetlenia. Dzięki niemu możesz zmienić prędkość wentylatora wyciągowego lub regulować temperaturę grotu lutownicy. Więc jeśli przyjaźnisz się z elektroniką, jesteś w stanie zrobić regulator triaka. Może nie ułatwi ci to życia, ale fakt, że sam je stworzyłeś, jest już dobry.