Tryckknapp Light Dimmer Circuit

Inlägget förklarar konstruktionsdetaljerna för en triac-baserad dimmerkrets med tryckknapp som kan användas för att kontrollera glödlampor och lysrörets ljusstyrka genom att trycka på knappen.

En annan egenskap hos denna dimmer är dess minne, som behåller ljusstyrkan även under strömavbrott, och ger samma lampintensitet efter att strömmen har återställts.

Av Robert Truce

Introduktion

Ljusdämpningskretsar är enkla att använda, enkelt monterade och använder en roterande potentiometer för att kontrollera lampans ljusstyrka.

Även om sådana kretsar är ganska enkla kan det finnas behov av mer komplexa avbländningssituationer.

Utseendet på en vanlig ljusdimmerkrets är inte den bästa eftersom den har en tråkig knopp med vilken ljusintensiteten justeras.

Dessutom kan du bara bestämma belysningsnivån från det fasta läget där dimmern är installerad.

I det här projektet talar vi om en dimmer med tryckknappstyp med bättre estetik och mer flexibel när det gäller monteringsplatser. Vare sig det är på båda sidor om dörren eller nattduksborden, den dimmer som diskuteras i den här artikeln är exklusiv.

Denna del utrustar en av / på-omkopplare med ett par tryckknappar - en för att öka ljusintensiteten gradvis över 3 sekunder och en annan för att göra exakt motsatsen.

När du justerar vredet kan ljusnivån fixeras på önskad nivå och bibehållas i 24 timmar utan några ändringar.

Denna dimmer är lämplig för glödlampor eller lysrör som är märkta upp till 500 VA med en viss kylfläns. När du installerar en större kylfläns kan du till och med gå upp till 1000 VA.

Konstruktion

Förbered choken och transformatorn genom att hänvisa till tabellerna 1 och 2. Vidta extra försiktighet för att säkerställa att tillräcklig isolering tillhandahålls mellan pulstransformatorernas primära och sekundära lindningar.

Konstruktionen blir extremt enkel om följande rekommenderade kretskort används.

Först placerar du alla elektroniska komponenter på kretskortet genom att hänvisa till dellayouten. Var noga med att vara uppmärksam på diodernas polaritet och transistorernas orientering innan du lödder dem.

Ta tag i en liten bit aluminium (30 mm x 15 mm) för kylflänsen och böj den 90 grader mitt på långsidan. Placera den under Triac så är din kylfläns klar.

Pulstransformatorn och choken placeras med gummitätningar och dras åt på plats med hjälp av förtunnad koppartråd runt genomföringarna. Därefter löds de i befintliga hål.

Kontrollera om alla komponenter är lödda och att de externa ledningarna är kopplade. Vid verifiering, vänd kretskortet för att avslöja undersidan och använd metylerat sprit för att skölja det. Denna process tar bort eventuella uppbyggda flödesrester som kan orsaka läckage.

Kretskortet måste fästas på brickor i en metallåda med jordanslutningar. Därefter måste du placera ett 1 mm tjockt isoleringsmaterial under brädet för att undvika att långa ledningskomponenter kommer i kontakt med chassit.

Det rekommenderas att ett 6-vägs plint väljs för att ansluta alla externa ledningar.

Inställning

Se till att alla inställningar och konfigurationer görs med plast eller noggrant isolerade verktyg.

Denna tryckknappsljusdimmerkrets kommer att innehålla nätspänningen när den är påslagen och därför är det extremt viktigt att vidta försiktighetsåtgärderna.

Justera potentiometer RV2 för att få önskad minsta ljusbelysning medan du håller ner knappen.

Därefter justerar du potentiometer RV1 för att få maximal ljusintensitet medan du håller uppknappen uppe. Gör detta tills du uppnår maximal nivå och inte mer.

Extra försiktighetsåtgärder är nödvändiga om lampbelastningarna är av fluorescerande typ när du gör justeringarna. Dessutom måste du göra om justeringen om den fluorescerande belastningen ändras.

När du ändrar maximal ljusbelysning vid en fluorescerande belastning, ska du försiktigt höja ljusnivån tills lamporna börjar flimra.

I det ögonblicket vrider du RV1 tillbaka tills du ser en minskning av ljusintensiteten. Denna förhöjda inställningsproblem beror på de induktiva egenskaperna hos de fluorescerande belastningarna.

Om den nödvändiga minsta ljusnivån inte kan nås inom RV2-området måste du byta motstånd R6 med ett större värde. Detta ger det lägre ljusnivåområdet. Om du använder ett mindre R6-värde blir ljusnivåområdet högre.

Hur kretsen fungerar

Vi använde en fasstyrd triac för effektreglering precis som de senaste dimmerna.

Triacen slås på med en puls vid en förutbestämd punkt i varje halvcykel och stängs av av sig själv i slutet av varje cykel.

Traditionellt använder dimmer ett standard RC- och diac-system för att producera triggerpulsen.

Dimmern fungerar dock med en spänningsstyrd enhet. 240 Vac från elnätet åtgärdas av D1-D4.

Fullvågslikriktad vågform trimmas vid 12 V av motstånd R7 och Zener-diod ZD1.

Eftersom det inte finns någon filtrering kommer denna 12 V att falla till noll under den sista halva millisekunden av varje halvcykel.

För att leverera rätt timing och den energi som behövs för att driva triacen används en programmerbar unijunction transistor (PUT) Q3 med kondensator C3.

Dessutom fungerar PUT som en omkopplare på följande sätt. Om anod (a) spänningen är mer än anod-gate spänningen (ag), utvecklas en kortslutning i anoden till katoden (k) vägen.

Spänningen på anodgrinden bestäms av RV2 och är vanligtvis runt 5 till 10 V.

Kondensatorn C3 laddas genom motståndet R6 och när spänningen över den ökar än 'ag' -uttaget, börjar PUT-urladdningen C3 med den primära sidan av pulstransformatorn T1.

I gengäld skapar detta en puls i den sekundära sektionen av T1 som grindar på triacen.

När spänningsförsörjningen till motståndet R6 inte utjämnas kommer spänningsökningen på kondensatorn C3 att uppleva ett scenario som kallas en cosinusmodifierad ramp. Detta ger en mer proportionell förändring i ljusnivå kontra styrspänningen.

När kondensatorn C3 laddas ur kan PUT antingen stanna på eller stänga av beroende på den enskilda delen.

Det finns en möjlighet att den kan avfyras igen om den stängs av eftersom kondensator C3 laddas snabbt. I båda fallen förblir dimmerns funktion opåverkad.

Dessutom, om C3 inte laddas till PUT: s 'ag' -spänning innan slutet av halvcykeln, kommer 'ag' -potentialen att sjunka och PUT kommer att avfyras.

Denna viktiga del av operationen medför synkronisering av tidpunkten till nätspänningen. Av denna viktiga anledning filtreras inte 12 V-matningen.

För att reglera laddningshastigheten för C3 (och så småningom den tid det tar att sätta på triacen inom varje halvcykel) används ett sekundärt tidsnätverk av RS och D6.

Eftersom värdet på R5 är lägre än R6, laddas kondensatorn C3 snabbare med denna väg.

Låt oss säga att vi ställer in ingången till RS till cirka 5 V, då laddar C3 snabbt upp till 4,5 V och saktar ner på grund av värdet på R6. Denna typ av laddning kallas 'ramp och piedestal'.

På grund av RS: s initiala boost kommer PUT att starta i början och triac slås på tidigare medan den fördelar mer kraft till lasten.

Så genom att reglera spänningen vid ingången till R5 kan vi försöka kontrollera uteffekten.

Kondensator C2 fungerar som en minnesenhet. Den kan antingen urladdas med R1 med hjälp av PB1 (upp-knapp) eller laddas med R2 med hjälp av PB2 (ned-knapp).

Eftersom kondensatorn C2 är ansluten från den positiva anslutningen på 12 V-matningen kommer spänningen att skjuta upp i förhållande till noll-voltledningen när kondensatorn är urladdad.

Dioden D5 finns för att undvika att spänningen stiger utöver det värde som ställs in av RV1. Kondensatorn C2 är ansluten till ingången till Q2 med hjälp av motståndet R3.

Det finns också en Field Effect Transistor (FET) Q2 som har en hög ingångsimpedans. Därför är ingångsströmmen praktiskt taget noll och källan spårar grindspänningen på flera nivåer. Den bestämda spänningsvariansen beror på den specifika FET.

Som ett resultat, om det sker en förändring i grindspänningen kommer det också att förändras i spänningarna på C2 och RS.

När antingen PB1 eller PB2 trycks ned kan kondensatorns spänning som utlöser triac-avfyrningspunkten och den effekt som levereras till lasten variera.

När tryckknapparna släpps kommer kondensatorn att 'hålla' den här spänningen under en längre tid även när strömmen är avstängd!

Element som påverkar dimmerminne

Minnetiden förlitar sig dock på flera faktorer som visas nedan.

1. Du bör använda en kondensator med ett läckagemotstånd på mer än 100.000 megaohm. Välj dessutom en anständig kondensator med en spänning på minst 200 V. Du kan välja olika märken.
2. Tryckknappsströmställaren måste vara klassad för 240 Vac-drift. Dessa typer av omkopplare har bättre avskiljning och det innebär större isolering mellan kontakterna. Du kan identifiera om tryckknappen är orsaken till låga minnestider genom att fysiskt demontera den.
3. När det finns läckage över kretskortet är det ett problem. Du kanske märker att det verkar finnas en väg som går från källan till Q2 och ser ut som att gå ingenstans. Detta är en skyddsledning som förhindrar läckage från högspänningskomponenter. Om du använder en annan konstruktionsmetod ska du se till att korsningarna för R3 och Q2 samt R3 och C2 etableras genom mellanluftsfogar eller genom högkvalitativa keramiska avstängningar.
4. FET utrustar i sig ett begränsat ingångsmotstånd. Otaliga FETs prövades och alla fungerade. Se till att kontrollera och inte förbise möjligheten.

Du kan styra dimmern från flera stationer genom att helt enkelt göra parallella anslutningar till knapparna.

Det görs ingen skada om du trycker på både upp- och nedknapparna samtidigt.

Tänk dock på att ökande antal kontrollstationer kan förvärra risken för läckage och efterföljande förlust av minnestid.

Se alltid till att fixera dimmern och tryckknappen i torrdammat läge.

Till varje pris, undvik att använda denna dimmer eller tryckknappar i ett badrum eller kök eftersom fukt kommer att förstöra kretsminnet.

DELLISTA
MOTSTANDAR (Alla 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 trimkruka
KAPACITORER
C1 = 0,033uF 630V polyester
C2 = 1 uF 200V polyester
C3 = 0,047uF polyester
HALVLEDARE
D1-D4 = 1N4004
D5, D6, D7 = 1N914
ZD1 = 12V zenerdiod
Q1 = SC141D, SC146DTriac
Q2 = 2N5458, 2N5459 FET
Q3 = 2N6027PUT
DIVERSE
L1 = Choke - se tabell 1
T1 = Pulstransformator - se tabell 2
6-vägs kopplingsplint (240V), metallbox, 2 tryckknapp
Strömställare, frontplatta, strömbrytare