這篇文章解釋了基于三端雙向可控硅的按鈕調(diào)光電路的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),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(diào)光器的另一個特點(diǎn)是其內(nèi)存,即使在停電期間也能保持亮度水平,并在恢復(fù)供電后提供相同的燈強(qiáng)度。
介紹
調(diào)光電路易于操作,組裝簡單,并使用旋轉(zhuǎn)式電位器來控制燈的亮度。
雖然這樣的電路相當(dāng)簡單,但可能需要更復(fù)雜的調(diào)光情況。
常規(guī)調(diào)光器電路的外觀并不是最好的,因?yàn)樗幸粋€看起來很暗淡的旋鈕,可以用來調(diào)節(jié)光強(qiáng)度。
此外,您只能從安裝調(diào)光器的固定位置確定照明水平。
在這個項(xiàng)目中,我們談?wù)摰氖且环N按鈕式調(diào)光器,它具有更好的美學(xué)和更靈活的安裝位置。無論是在門的兩側(cè)還是床頭柜上,本文中討論的調(diào)光器都是獨(dú)家的。
該部件為開/關(guān)撥動開關(guān)配備了一對按鈕——一個用于在 3 秒內(nèi)逐漸增加光強(qiáng)度,另一個用于執(zhí)行完全相反的操作。
在調(diào)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(diào)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(dá)到 1000 VA。
建設(shè)
參考表1和表2,準(zhǔn)備扼流圈和變壓器。采取額外的預(yù)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。
如果使用以下推薦的PCB,結(jié)構(gòu)將非常簡單。
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(wù)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(zhǔn)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(xiàn)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(yàn)證后,翻轉(zhuǎn)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(dǎo)致泄漏的積聚助焊劑殘留物。
PCB必須固定在墊圈上,進(jìn)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(jī)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(shè)置和配置均使用塑料或完全絕緣的工具進(jìn)行。
該按鈕式調(diào)光器電路在接通時將包含電源電壓,因此采取預(yù)防措施非常重要。
在按住向下按鈕的同時調(diào)整電位計(jì)RV2以獲得所需的最小光照明。
接下來,調(diào)整電位計(jì)RV1,在按住向上按鈕的同時獲得最大光強(qiáng)度。這樣做直到您獲得最高級別而不是更多。
如果在進(jìn)行調(diào)整時燈負(fù)載為熒光類型,則需要額外的預(yù)防措施。此外,如果熒光負(fù)載發(fā)生變化,則必須重新進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)改變熒光燈負(fù)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(zhuǎn)回去,直到您看到光強(qiáng)度下降。這種升高的設(shè)置難度是由于熒光負(fù)載的電感特性。
如果在RV2范圍內(nèi)無法達(dá)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(jìn)行功率控制,就像最近的調(diào)光器一樣。
三端雙向可控硅在每個半周期的預(yù)定點(diǎn)由脈沖接通,并在每個周期結(jié)束時自行關(guān)閉。
傳統(tǒng)上,調(diào)光器使用標(biāo)準(zhǔn)的RC和diac系統(tǒng)來產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。
但是,該調(diào)光器可與電壓控制設(shè)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(diào)整。
由于沒有濾波,因此在每個半周期的最后半毫秒內(nèi),這12 V電壓將降至零。
為了提供正確的時序和驅(qū)動三端雙向可控硅所需的能量,可編程單結(jié)晶體管(PUT)Q3與電容C3一起使用。
此外,PUT以以下方式運(yùn)行得像開關(guān)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(fā)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(dāng)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(cè)對C3放電。
作為回報(bào),這會在T1的次級部分產(chǎn)生一個脈沖,該脈沖在三端雙向可控硅上。
當(dāng)電阻R6的電源電壓未平滑時,電容C3上的電壓上升將出現(xiàn)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(dāng)電容器C3放電時,PUT可能會保持導(dǎo)通或關(guān)斷,具體取決于各個器件。
如果它關(guān)閉,它可能會再次觸發(fā),因?yàn)殡娙萜?C3 充電迅速。無論哪種情況,調(diào)光器的運(yùn)行都不會受到影響。
此外,如果C3未能在半周期結(jié)束前充電到PUT的“ag”電壓,則“ag”電位將下降,PUT將觸發(fā)。
操作的這一關(guān)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(diào)節(jié)C3的充電速率(以及最終在每個半周期內(nèi)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(wǎng)絡(luò)。
由于R5的值低于R6,電容C3使用此路徑充電速度更快。
假設(shè)我們將RS的輸入設(shè)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(fù)載分配更多功率。
因此,通過調(diào)節(jié)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(shè)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(shè)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(yīng)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(fā)生變化,C2和RS上的電壓也會發(fā)生變化。
當(dāng)按下PB1或PB2時,觸發(fā)三端雙向可控硅點(diǎn)火點(diǎn)的電容電壓和輸送到負(fù)載的功率可能是不同的。
當(dāng)按鈕松開時,即使電源關(guān)閉,電容器也會長時間“保持”該電壓!
影響調(diào)光內(nèi)存的元素
但是,內(nèi)存時間取決于幾個因素,如下所示。
您應(yīng)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(guān)的額定工作電壓必須為 240 Vac。這些類型的開關(guān)具有更好的分離性,這意味著觸點(diǎn)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(nèi)存時間不足的原因。
當(dāng)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(hù)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(zhì)量的陶瓷支座建立 R3 和 Q2 以及 R3 和 C2 的連接點(diǎn)。
FET 本身配備有限的輸入電阻。嘗試了無數(shù)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(jìn)行并聯(lián)連接,從多個站控制調(diào)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(shù)量可能會增加泄漏和隨后的內(nèi)存時間損失的可能性。
始終確保將調(diào)光器和按鈕固定在干燥除塵的位置。
不惜一切代價(jià),避免在浴室或廚房中使用此調(diào)光器或按鈕,因?yàn)闈駳鈺p壞電路的內(nèi)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(diào)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(yīng)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(guān),前面板,電源開關(guān)
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