這篇文章解釋了基于三端雙向可控硅的按鈕調光電路的結構細節,該電路可用于通過按鈕按下來控制白熾燈和熒光燈亮度。
該調光器的另一個特點是其內存,即使在停電期間也能保持亮度水平,并在恢復供電后提供相同的燈強度。
介紹
調光電路易于操作,組裝簡單,并使用旋轉式電位器來控制燈的亮度。
雖然這樣的電路相當簡單,但可能需要更復雜的調光情況。
常規調光器電路的外觀并不是最好的,因為它有一個看起來很暗淡的旋鈕,可以用來調節光強度。
此外,您只能從安裝調光器的固定位置確定照明水平。
在這個項目中,我們談論的是一種按鈕式調光器,它具有更好的美學和更靈活的安裝位置。無論是在門的兩側還是床頭柜上,本文中討論的調光器都是獨家的。
該部件為開/關撥動開關配備了一對按鈕——一個用于在 3 秒內逐漸增加光強度,另一個用于執行完全相反的操作。
在調整旋鈕時,光線水平可以固定在所需水平并保持 24 小時,無需任何更改。
該調光器適用于使用特定散熱器額定電壓為 500 VA 的白熾燈或熒光燈。安裝更大的散熱器時,您甚至可以達到 1000 VA。
建設
參考表1和表2,準備扼流圈和變壓器。采取額外的預防措施,確保在脈沖變壓器的初級和次級繞組之間提供足夠的絕緣。
首先, 參考零件布局將所有電子元件放置在PCB上。在焊接之前,請務必注意二極管的極性和晶體管的方向。
對于散熱器,拿一小塊鋁(30 mm x 15 mm),在長邊的中間彎曲 90 度。將其放在可控硅下方,您的散熱器就準備好了。
脈沖變壓器和扼流圈使用橡膠墊圈放置,并使用穿芯周圍的鍍錫銅線擰緊到位。然后,將它們焊接到現有孔中。
檢查所有組件是否已焊接且外部電線是否已連接。驗證后,翻轉PCB以露出底面,并使用甲基化酒精沖洗。此過程可去除任何可能導致泄漏的積聚助焊劑殘留物。
PCB必須固定在墊圈上,進入帶有接地連接的金屬盒中。之后,您需要在電路板下方放置 1 毫米厚的絕緣材料,以避免任何長組件引線接觸機箱。
建議選擇6路接線端子來連接所有外部接線。
建立
確保所有設置和配置均使用塑料或完全絕緣的工具進行。
該按鈕式調光器電路在接通時將包含電源電壓,因此采取預防措施非常重要。
在按住向下按鈕的同時調整電位計RV2以獲得所需的最小光照明。
接下來,調整電位計RV1,在按住向上按鈕的同時獲得最大光強度。這樣做直到您獲得最高級別而不是更多。
如果在進行調整時燈負載為熒光類型,則需要額外的預防措施。此外,如果熒光負載發生變化,則必須重新進行調整。
當改變熒光燈負載上的最大光照度時,輕輕增加光照水平,直到燈開始閃爍。
在那一刻,將RV1轉回去,直到您看到光強度下降。這種升高的設置難度是由于熒光負載的電感特性。
如果在RV2范圍內無法達到所需的最小光照水平,則必須將電阻R6換成更大的值。這將提供較低的光照水平范圍。如果使用較小的 R6 值,則光照水平范圍會更高。
電路的工作原理
我們使用相位控制的三端雙向可控硅進行功率控制,就像最近的調光器一樣。
三端雙向可控硅在每個半周期的預定點由脈沖接通,并在每個周期結束時自行關閉。
傳統上,調光器使用標準的RC和diac系統來產生觸發脈沖。
但是,該調光器可與電壓控制設備配合使用。來自電源的 240 Vac 由 D1-D4 整流。
全波整流波形由電阻R7和齊納二極管ZD1在12 V下調整。
由于沒有濾波,因此在每個半周期的最后半毫秒內,這12 V電壓將降至零。
為了提供正確的時序和驅動三端雙向可控硅所需的能量,可編程單結晶體管(PUT)Q3與電容C3一起使用。
此外,PUT以以下方式運行得像開關一樣。如果陽極 (a) 電壓大于陽極柵極電壓 (ag),則陽極到陰極 (k) 路徑中會發生短路。
陽極柵上的電壓由RV2決定,通常約為5至10 V。
電容器C3通過電阻R6充電,當其兩端的電壓超過“ag”端時,PUT開始使用脈沖變壓器T1的初級側對C3放電。
作為回報,這會在T1的次級部分產生一個脈沖,該脈沖在三端雙向可控硅上。
當電阻R6的電源電壓未平滑時,電容C3上的電壓上升將出現一種稱為余弦修正斜坡的情況。這提供了光照水平與控制電壓成更成比例的變化。
當電容器C3放電時,PUT可能會保持導通或關斷,具體取決于各個器件。
如果它關閉,它可能會再次觸發,因為電容器 C3 充電迅速。無論哪種情況,調光器的運行都不會受到影響。
此外,如果C3未能在半周期結束前充電到PUT的“ag”電壓,則“ag”電位將下降,PUT將觸發。
操作的這一關鍵部分是時序與電源電壓同步。由于這一重要原因,12 V電源未濾波。
為了調節C3的充電速率(以及最終在每個半周期內打開三端雙向可控硅所需的時間),使用了RS和D6的二次定時網絡。
由于R5的值低于R6,電容C3使用此路徑充電速度更快。
假設我們將RS的輸入設置為5 V左右,然后C3將快速充電至4.5 V,并由于R6的值而變慢。這種類型的充電被稱為“坡道和基座”。
由于 RS 提供的初始升壓,PUT將在開始時啟動,三端雙向可控硅將更早接通,同時為負載分配更多功率。
因此,通過調節R5輸入端的電壓,我們可以嘗試控制輸出功率。
電容器 C2 用作存儲設備。它既可以通過 R1 使用 PB1(向上按鈕)放電,也可以使用 PB2(向下按鈕)由 R2 充電。
由于電容器C2是從12 V電源的正極端子連接的,因此電容器放電時,電壓將相對于零伏線路飆升。
二極管D5用于避免電壓上升到RV1設定的值以上。電容C2使用電阻R3連接到Q2的輸入端。
還有一個場效應晶體管(FET)Q2,具有高輸入阻抗。因此,輸入電流幾乎為零,源極在幾個電平上尾隨柵極電壓。確定的電壓變化取決于特定的FET。
因此,如果柵極電壓發生變化,C2和RS上的電壓也會發生變化。
當按下PB1或PB2時,觸發三端雙向可控硅點火點的電容電壓和輸送到負載的功率可能是不同的。
當按鈕松開時,即使電源關閉,電容器也會長時間“保持”該電壓!
影響調光內存的元素
但是,內存時間取決于幾個因素,如下所示。
您應該使用漏電阻超過 100,000 兆歐的電容器。此外,選擇額定電壓至少為 200 V 的合適電容器。您可以選擇不同的品牌。
按鈕開關的額定工作電壓必須為 240 Vac。這些類型的開關具有更好的分離性,這意味著觸點之間的絕緣性更高。您可以通過物理拆卸按鈕來確定按鈕是否是內存時間不足的原因。
當PCB板上有泄漏時, 這是一個問題。您可能會注意到,似乎有一條路徑從 Q2 的源頭開始,看起來無處可去。這是防止高壓元件泄漏的保護線。如果您采用不同的施工方法,請確保通過半空中接頭或高質量的陶瓷支座建立 R3 和 Q2 以及 R3 和 C2 的連接點。
FET 本身配備有限的輸入電阻。嘗試了無數的FET,并且都有效。不過,請確保檢查并且不要忽略可能性。
您可以通過簡單地與按鈕組進行并聯連接,從多個站控制調光器。
如果同時按下向上和向下按鈕,則不會造成損壞。
但是,請記住,增加控制站的數量可能會增加泄漏和隨后的內存時間損失的可能性。
始終確保將調光器和按鈕固定在干燥除塵的位置。
不惜一切代價,避免在浴室或廚房中使用此調光器或按鈕,因為濕氣會損壞電路的內存。
零件清單
電阻器 (全部 1/2W 5% CFR)
R5 = 4k7 R6 = 10k R4 = 15k R7 = 47k 1W
R9 = 47k R3 = 100k R2 = 1M
R1 = 2M2 R6 = 6M8 RV1,
RV2 = 50k
微調電位
電容器 C1 = 0.033uF 630V 聚酯 C2 = 1 uF 200V 聚酯
C3 = 0.047uF 聚酯
D1-D4 = 1N4004
D5,D6,D7 = 1N914
ZD1 = 12V 齊納二極管 Q1 = SC141D,SC146D.2
= 2N5458, 2N5459 場效應管
Q3 = 2N6027PUT
其他
L1 = 扼流圈 - 見表 1
T1 = 脈沖變壓器 - 見表 2
6路接線端子(240V),金屬盒,2個按鈕
開關,前面板,電源開關
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