Bộ điều chỉnh độ sáng đơn giản và điều chỉnh quạt trần

Trong bài này chúng ta cùng tìm hiểu qua hai ví dụ về cách xây dựng một mạch công tắc điều chỉnh độ sáng đơn giản để điều khiển cường độ ánh sáng bằng nồi, sử dụng nguyên lý ngắt pha của triac.

Triac Dimmers là gì

Chúng ta đã thấy trong nhiều bài viết trước của tôi về cách triac được sử dụng trong các mạch điện tử để chuyển đổi tải AC.

Triac về cơ bản là các thiết bị có thể BẬT một tải được kết nối cụ thể để đáp ứng với bộ kích hoạt DC bên ngoài.

Mặc dù những điều này có thể được kết hợp để BẬT hoàn toàn công tắc và hoàn tất quy trình TẮT công tắc của tải, thiết bị này cũng được áp dụng phổ biến để điều chỉnh AC, sao cho đầu ra của tải có thể giảm xuống bất kỳ giá trị mong muốn nào.

Ví dụ, triacs là ứng dụng công tắc điều chỉnh độ sáng được sử dụng rất phổ biến trong đó mạch được thiết kế để làm cho thiết bị chuyển đổi theo cách mà nó chỉ dẫn cho một phần cụ thể của sóng hình sin AC và vẫn bị cắt TẮT trong các phần còn lại của sóng hình sin.

Kết quả này là AC đầu ra tương ứng có giá trị RMS trung bình thấp hơn nhiều so với AC đầu vào thực tế.

Tải được kết nối cũng đáp ứng với AC giá trị thấp hơn này và do đó được điều khiển đối với mức tiêu thụ hoặc đầu ra kết quả cụ thể đó.

Đây là những gì chính xác xảy ra bên trong các công tắc điều chỉnh độ sáng điện thường được sử dụng để điều khiển quạt trần và đèn sợi đốt.

Sơ đồ mạch của một bộ điều chỉnh ánh sáng đơn giản

Video Clip làm việc:

Mạch chuyển đổi ánh sáng đơn giản

Sơ đồ mạch hiển thị ở trên là một ví dụ cổ điển về công tắc điều chỉnh độ sáng đèn, trong đó triac đã được sử dụng để điều khiển cường độ ánh sáng.

Khi nguồn điện xoay chiều được cấp vào mạch trên, theo cài đặt của nồi, C2 sạc đầy sau một khoảng thời gian trễ cụ thể cung cấp điện áp kích hoạt cần thiết cho diac.

Diac dẫn điện và kích hoạt triac dẫn điện, tuy nhiên, điều này cũng phóng điện tụ điện có điện tích giảm xuống dưới điện áp bắn của diac.

Do đó, diac ngừng dẫn điện và triac cũng vậy.

Điều này xảy ra đối với mỗi chu kỳ của tín hiệu sóng sin nguồn AC, tín hiệu này sẽ cắt nó thành các phần rời rạc, dẫn đến đầu ra điện áp thấp hơn được điều chỉnh phù hợp.

Cài đặt của nồi đặt điện tích và thời gian phóng điện của C2, từ đó quyết định khoảng thời gian mà triac vẫn ở chế độ dẫn cho các tín hiệu AC sin.

Bạn có thể muốn biết tại sao C1 được đặt trong mạch, bởi vì mạch sẽ hoạt động ngay cả khi không có nó.

Đúng vậy, C1 thực sự không cần thiết nếu tải được kết nối là tải điện trở như đèn sợi đốt, v.v.

Tuy nhiên, nếu tải là loại cảm ứng, việc bao gồm C1 trở nên rất quan trọng.

Tải cảm ứng có thói quen xấu là trả lại một phần năng lượng tích trữ trong cuộn dây, trở lại đường ray cung cấp.

Tình huống này có thể làm nghẹt C2, sau đó không thể sạc đúng cách để bắt đầu lần kích hoạt tiếp theo.

C1 trong tình huống này giúp C2 duy trì là chu kỳ bằng cách cung cấp các cụm điện áp nhỏ ngay cả sau khi C2 đã phóng điện hoàn toàn, và do đó duy trì tốc độ chuyển mạch chính xác của triac.

Các mạch điều chỉnh độ sáng Triac có đặc tính tạo ra nhiều nhiễu RF trong không khí khi hoạt động và do đó mạng RC trở nên bắt buộc với các công tắc điều chỉnh độ sáng này để giảm các thế hệ RF.

Mạch trên được hiển thị không có tính năng và do đó sẽ tạo ra rất nhiều RF có thể làm nhiễu các hệ thống âm thanh điện tử phức tạp.

Bố trí và kết nối PCB

Theo dõi chi tiết bố cục

Thiết kế cải tiến

Mạch công tắc điều chỉnh độ sáng đèn được minh họa bên dưới kết hợp các biện pháp phòng ngừa cần thiết để khắc phục sự cố trên.

Mạch điều chỉnh độ sáng tăng cường này cũng làm cho nó thuận lợi hơn với tải cảm ứng cao như động cơ, máy mài, v.v. điều này trở nên khả thi do bao gồm C2, C3, R3 cho phép diac được bắn với điện áp ngắn nhất quán thay vì đột ngột chuyển đổi xung, do đó cho phép triac được kích hoạt với quá trình chuyển đổi mượt mà hơn, gây ra quá độ và đột biến tối thiểu.

Sơ đồ mạch của một bộ điều chỉnh ánh sáng cải tiến

Danh sách các bộ phận

• C1 = 0,1u / 400V (tùy chọn)
• C2, C3 = 0,022 / 250V,
• R1 = 15 nghìn,
• R2 = 330 nghìn,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 Ohms,
• VR1 = 220K hoặc 470K tuyến tính
• Diac = DB3,
• Triac = BT136
• L1 = 40uH (tùy chọn)

Sửa đổi thành Bộ điều chỉnh quạt 5 bước, Mạch làm mờ ánh sáng

Mạch công tắc quạt hoặc điều chỉnh độ sáng đèn đơn giản nhưng hiệu quả cao ở trên cũng có thể được sửa đổi để điều chỉnh từng bước tốc độ quạt hoặc giảm độ sáng đèn bằng cách thay thế chiết áp bằng một công tắc xoay gắn với 4 điện trở cố định, như hình dưới đây:

Các điện trở có thể theo thứ tự tăng dần như: 220K. Có thể thử 150 nghìn, 120 nghìn, 68 nghìn hoặc kết hợp thuận lợi khác trong khoảng từ 22 nghìn đến 220 nghìn.