Диммер 220 схема: Делаем простой диммер своими руками

Делаем простой диммер своими руками

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Содержание

• 1 Схема и принцип её работы
• 2 Печатная плата и детали сборки
• 3 Область применения

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

• С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
• R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
• R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
• VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
• VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
• VS2 – динистор DB3;
• LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

5 схем сборки самодельного светорегулятора

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, это как правило, от 20% до 100%.  Выставлять яркость меньше не имеет смысла, поскольку большинство ламп просто не работают в таком режиме или дают мизерное количество света, которого хватит только на свечение лампы, но при этом ничего освещать она не будет. Можно пойти в магазин и купить готовый прибор, но сейчас цены на данные устройства очень завышены и не соответствуют получаемому изделию. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы самостоятельно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 В и 220 В своими руками.

• На симисторе
• На тиристорах
• Конденсаторный светорегулятор
• На микросхеме

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. Узел формирования управляющего импульса, в качестве которого выступает симметричный динистор. И собственно, сам силовой ключ, управляющий нагрузкой — 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 на выходе мы получаем напряжение. От положения регулятора зависит, какая часть волны пойдет на лампу. Чем быстрее заряжается конденсатор, тем быстрее открывается ключ, и большая часть волны и мощности пойдет на нагрузку. Таким образом, схема буквально отрезает часть синусоиды. Ниже представлен график работы устройства.

Значение (t*) — это время, за которое конденсатор заряжается до порога открывания силового элемента. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Лучше всего она работает на лампах накаливания, из-за того что спираль в лампе имеет инертность, а вот со светодиодными и иными лампами могут возникнуть проблемы, поэтому необходимо перед окончательной установкой проверить работоспособность схемы конкретно на ваших потребителях. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

Вы можете не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах, которые можно легко достать из старой неработающей аппаратуры и плат, по типу телевизоров, магнитофонов и т.д. 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 тиристора V1. Ключ открывается, пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2 и конденсатора С2, который заряжается через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркости ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятора вытяжки, можно сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала для улучшения качества пайки.

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами из-за особенностей их работы.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные диммеры. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больший ток он пропускает через себя. Таким образом, с помощью конденсатора можно уменьшить мощность, подаваемую на лампу, однако этот способ не позволяет производить регулировку плавно. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, все зависит от требуемых параметров яркости, а следовательно, от емкости конденсатора, которая связана с его размерами.

Как видно из схемы, есть три положения: 100% мощности, через гасящий конденсатор (уменьшение мощности) и выключено. В устройстве используется неполярный бумажный конденсатор, который можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица, связывающая емкость и напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник и с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью, подаваемой на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств за счет малого числа радиодеталей. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает некоторыми 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 12 В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в малом КПД и максимально возможной мощности подключаемой нагрузки, в следствие этого, есть необходимость установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла. Однако, это идеальный вариант для маломощных схем постоянного тока и низкого напряжения, за счет своей простоты и универсальности.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и давал возможность регулировать яркость светодиодов от ноля до максимума.

Отличный вариант — диммер на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами. Установив высокую частоту работы схемы, можно избавиться от мерцания, которое часто возникает из-за дешевых покупных диммеров и вызывает быструю усталость и раздражение глаз у человека.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны, что позволяет подключать более мощную нагрузку и использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором на 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.

Будет интересно прочитать:

• Светодиодный прожектор своими руками
• Ремонт диммера в домашних условиях
• Как меньше платить за свет

220-вольтовый диммер и схема регулятора потолочного вентилятора [с использованием симистора и диака]

В этом посте на двух примерах мы узнаем, как построить простую схему выключателя диммера на 220 В для управления интенсивностью света с помощью потенциометра, используя принцип разделения фаз симистора. .

Схема переключателя диммера на 220 В в основном представляет собой схему регулятора напряжения сети переменного тока на основе триака/диака, которую можно использовать для управления силой света лампы накаливания. Этот диммер также широко используется для управления скоростью домашнего потолочного вентилятора.

Что такое симисторные диммеры

Во многих моих предыдущих статьях мы уже видели, как симисторы используются в электронных схемах для переключения нагрузок переменного тока.

Триаки — это в основном устройства, способные включать определенную подключенную нагрузку в ответ на внешний триггер постоянного тока.

Хотя они могут быть включены для процедур полного включения и полного отключения нагрузки, устройство также широко применяется для регулирования переменного тока, так что выход на нагрузку может быть уменьшен до любого желаемого значения.

Например, симисторы — это очень часто используемые диммерные переключатели, в которых схема спроектирована таким образом, чтобы устройство переключалось таким образом, чтобы оно работало только для определенного участка синусоиды переменного тока и оставалось отключенным в течение оставшихся частей синусоидальной волны. волна.

Этот результат представляет собой соответствующий выходной переменный ток, среднее среднеквадратичное значение которого намного ниже фактического входного переменного тока.

Подключенная нагрузка также реагирует на это более низкое значение переменного тока и, таким образом, регулируется в соответствии с этим конкретным потреблением или результирующей выходной мощностью.

Именно это и происходит внутри электрических диммерных выключателей, которые обычно используются для управления потолочным вентилятором и лампами накаливания.

Предупреждение: Все описанные ниже цепи подключены напрямую к сети переменного тока, поэтому прикасаться к ним при включенном питании и в открытом состоянии чрезвычайно опасно.

Принципиальная схема простого диммера

Рабочий видеоклип:

Схема простого переключателя диммера на 220 В

Принципиальная схема, показанная выше, является классическим примером выключателя света, в котором симистор используется для управления интенсивностью света.

Когда сеть переменного тока подается на вышеуказанную цепь, в соответствии с настройкой потенциометра, C2 полностью заряжается после определенной задержки, обеспечивая необходимое напряжение запуска диака.

Диак проводит и запускает симистор в проводимость, однако это также разряжает конденсатор, заряд которого падает ниже напряжения срабатывания диака.

Из-за этого диак перестает проводить ток, как и симистор.

Это происходит для каждого цикла синусоидального сигнала сетевого переменного тока, который разрезает его на отдельные части, что приводит к хорошо подобранному выходному напряжению с более низким напряжением.

Настройка потенциометра устанавливает время заряда и разряда C2, что, в свою очередь, определяет, как долго симистор остается в проводящем режиме для синусоидальных сигналов переменного тока.

Вам может быть интересно узнать, почему С1 помещен в схему, ведь схема будет работать и без него.

Это правда, C1 на самом деле не требуется, если подключенная нагрузка представляет собой резистивную нагрузку, такую ​​как лампа накаливания и т. д.

Однако, если нагрузка является индуктивной, включение C1 становится очень важным.

Индуктивные нагрузки имеют плохую привычку возвращать часть накопленной энергии в обмотке обратно в питающие шины.

Эта ситуация может задушить C2, который затем перестанет правильно заряжаться для инициирования следующего последующего срабатывания.

C1 в этой ситуации помогает C2 поддерживать цикл, обеспечивая всплески небольших напряжений даже после того, как C2 полностью разряжен, и, таким образом, поддерживает правильную скорость переключения симистора.

Симисторные диммерные схемы имеют свойство генерировать большое количество РЧ-помех в воздухе во время работы, и поэтому с этими диммерными переключателями необходимо использовать RC-сеть для уменьшения РЧ-генераций.

Вышеприведенная схема показана без этой функции и, следовательно, будет генерировать много радиочастот, которые могут мешать сложным электронным аудиосистемам.

Компоновка и подключение печатной платы

Детали компоновки дорожек

Улучшенный дизайн

Цепь переключателя регулятора освещенности, показанная ниже, включает необходимые меры предосторожности для решения вышеуказанной проблемы.

Эта усовершенствованная схема диммера света также делает ее более подходящей для высоких индуктивных нагрузок, таких как двигатели, шлифовальные машины и т. д. Это становится возможным благодаря включению C2, C3, R3, что позволяет запускать диак с последовательным коротким импульсом напряжения вместо этого. импульсов резкого переключения, что, в свою очередь, позволяет запускать симистор с более плавными переходами, вызывая минимальные переходные процессы и выбросы.

Схема усовершенствованного регулятора вентилятора переменного тока 220 В, диммера освещения

Перечень деталей

• C1 = 0,1u/400 В (дополнительно)
• C2, C3 = 0,022/250 В,
• R1 = 10080
• R1 = 109 330K,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 Ohms,
• VR1 = 220K, or 470K linear
• Diac = DB3,
• Triac = BT136
• L1 = 40uH (optional)

Modifying into a 5 Ступенчатый регулятор вентилятора, схема диммера освещения

Вышеупомянутая простая, но очень эффективная схема выключателя вентилятора или регулятора освещенности также может быть модифицирована для получения ступенчатого регулирования скорости вентилятора или затемнения света путем замены потенциометра поворотным переключателем, прикрепленным к 4 фиксированным резисторам. , как показано ниже:

Резисторы могут быть в возрастающем порядке, например: 220K. 150K, 120K, 68K или другую подходящую комбинацию можно попробовать между 22K и 220K.

Светорегулятор SCR

Ниже показана регулируемая RC-цепь фазовой задержки, состоящая из резистора R2. R3 и C1.

Конденсатор C1 фиксирует период времени, в течение которого однопереходный транзистор 2N2646 (Q2) формирует импульс запуска затвора для включения тринистора 2N3228 (Q1).

Некоторыми манипуляциями с потенциометром R3 пользователь может изменять выход SCR в широком диапазоне. В цепи управления фазой резистор R2 работает как предохранитель, препятствующий фиксации реостата R1 при 100 % анодном напряжении UJT.

Это специальное правило применяется здесь для регулирования уровня освещенности ламп накаливания, будь то одна лампа или несколько ламп, включенных параллельно, до 1000 Вт. В этой конструкции двухполупериодный мостовой выпрямитель построен с использованием 4-х кремниевых силовых диодов 1N4007 (D1-D4), которые подают выпрямленное сетевое напряжение для SCR и лампы.

Благодаря двухполупериодному выходу моста тиристор может позаботиться об обоих полупериодах сетевого напряжения переменного тока. Система фазового сдвига чувствительна к частоте и рассчитана только на входную сеть с частотой 60 Гц. Поэтому схема не будет работать с люминесцентными лампами и не должна подключаться к ним. 2N3228 SCR 5 ампер. 200 вольт. но более мощные тиристоры можно заменить для сильноточных приложений, а раздел схемы UJT 2N2646 можно оставить без изменений. Помимо того, что схема SCR предназначена для использования в качестве регулятора освещенности, эта схема также может использоваться в качестве контроллера нагревателя или духовки.

Схема диммера/регулятора вентилятора на 220 В и изображения прототипа Представлены специальным пользователем этого блога

Дроссель изготовлен из 5 метров суперэмалированного медного провода 30 SWG диаметром 1/2 дюйма и ферритовым сердечником длиной 1 дюйм

110/220 В переменного тока, 4-ступенчатый сенсорный диммер, цепь лампы с печатной платой

Этот тип схемы широко используется в абажурах, которые продаются в магазинах бытового освещения, он активирует лампу накаливания через прикосновение к корпусу устройства.

Работает как диммер с 4 предустановленными уровнями , активируется прикосновением пальца к части датчика, которая может быть металлической точкой, металлическим корпусом и т. д. Вся 4-уровневая яркость Схема управления основана на LS7237 IC .

LS7237 Описание микросхемы

LS7237 представляет собой 8-выводную монолитную интегральную схему MOS , предназначенную для управления яркостью лампы накаливания, как показано на рис. 2 выше. Выход LS7237 срабатывает симистором, включенным последовательно с лампой.

0141 AC частота сети.

ОСТОРОЖНО!!!

Эта схема работает напрямую от электрической сети 110/220В и имеет большую нагрузку, любая небрежность или неправильное подключение, ошибка в проекте или любой другой случай может привести к необратимому повреждению.

Мы не несем ответственности ни за какие события. Если у вас недостаточно опыта для сборки этой схемы, не делайте этого, а если и будете, то при тестировании обязательно иметь надлежащие защиты и быть в сопровождении кого-то еще.

Как работает схема

Схема работает следующим образом: при прикосновении к плате яркость лампы изменяется с указанными шагами следующим образом:

• УРОВЕНЬ — — — ЯРКОСТЬ( % номинальной мощности)
• Выкл ………………… 0
• Ночной свет ….. 9
• Свет настроения ….. 29
• Средний ……………. 66
• Максимальный …….. 99

После включения AC выходной сигнал появляется в Состояние ВЫКЛ. . После этого каждый раз, когда прикасаются к сенсорной пластине , выход выполняет шаг к следующему уровню яркости. Следующим шагом после максимальной яркости является состояние OFF , инициирующее новую последовательность.

Характеристики

• Синхронизация PLL позволяет использовать настенный выключатель
• Обеспечивает регулировку яркости лампы накаливания с помощью сенсорной панели или механического переключателя
• Может регулировать скорость вращения теневых полюсов и универсальных двигателей переменного тока
• Управляет «рабочим циклом» от 23% до 88% (углы проводимости для полупериодов переменного тока между 45˚ и 158˚ соответственно)
• Работает на частоте сети 50/60 Гц
• Дополнительный вход для удаленной активации
• + Источник питания постоянного тока от 12 В до +18 В (VSS — VDD)
• 8-контактный пластиковый DIP, 8-контактный SOIC

Схематическая схема

Рис. 3  ниже.

Довольно простая в сборке схема с небольшим количеством внешних компонентов, однако для сборки этой схемы необходимо иметь хотя бы базовый или продвинутый опыт. Если у вас недостаточно опыта, попросите кого-нибудь более опытного помочь вам.