สวิตช์หรี่ไฟและพัดลมเพดานแบบธรรมดา

ในโพสต์นี้เราได้เรียนรู้สองตัวอย่างวิธีการสร้างวงจรสวิตช์หรี่ไฟอย่างง่ายสำหรับควบคุมความเข้มแสงด้วยหม้อโดยใช้หลักการสับเฟสไตรแอก

Triac Dimmers คืออะไร

เราได้เห็นไปแล้วในบทความก่อนหน้านี้ของฉันว่าไตรแอกถูกใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพื่อเปลี่ยนโหลด AC อย่างไร

Triacs เป็นอุปกรณ์ที่สามารถเปิดโหลดที่เชื่อมต่อโดยเฉพาะเพื่อตอบสนองต่อทริกเกอร์ DC ภายนอก

แม้ว่าสิ่งเหล่านี้อาจรวมเข้าด้วยกันสำหรับการเปิดสวิตช์ทั้งหมดและขั้นตอนการปิดสวิตช์ของโหลดโดยสมบูรณ์ แต่อุปกรณ์นี้ยังนิยมนำไปใช้ในการควบคุม AC เช่นว่าเอาต์พุตไปยังโหลดอาจลดลงเป็นค่าที่ต้องการ

ตัวอย่างเช่น triacs เป็นแอปพลิเคชั่นสวิตช์หรี่ไฟที่ใช้กันมากโดยที่วงจรได้รับการออกแบบมาเพื่อให้อุปกรณ์เปลี่ยนในลักษณะที่ดำเนินการเฉพาะกับส่วนใดส่วนหนึ่งของคลื่นไซน์ AC เท่านั้นและยังคงถูกตัดออกระหว่างส่วนที่เหลือของคลื่นไซน์

ผลลัพธ์นี้เป็น AC เอาต์พุตที่สอดคล้องกันซึ่งมีค่า RMS เฉลี่ยต่ำกว่า AC อินพุตจริงมาก

โหลดที่เชื่อมต่อยังตอบสนองต่อ AC ค่าที่ต่ำกว่านี้และถูกควบคุมด้วยการบริโภคหรือเอาต์พุตผลลัพธ์นั้น ๆ

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นภายในสวิตช์หรี่ไฟฟ้าซึ่งโดยปกติจะใช้สำหรับควบคุมพัดลมเพดานและหลอดไส้

แผนภาพวงจรของ Dimmer แบบธรรมดา

คลิปวิดีโอการทำงาน:

วงจรสวิตช์หรี่ไฟอย่างง่าย

แผนภาพวงจรที่แสดงด้านบนเป็นตัวอย่างคลาสสิกของสวิตช์หรี่ไฟซึ่งมีการใช้ไตรแอกเพื่อควบคุมความเข้มของแสง

เมื่อสายไฟ AC ถูกป้อนเข้ากับวงจรข้างต้นตามการตั้งค่าของหม้อ C2 จะชาร์จเต็มหลังจากความล่าช้าโดยเฉพาะซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการยิงไปยังไดแอก

ไดแอกทำหน้าที่และทริกเกอร์ไตรแอกให้เป็นการนำอย่างไรก็ตามสิ่งนี้ยังปล่อยตัวเก็บประจุที่มีประจุลดลงต่ำกว่าแรงดันไฟไดแอก

ด้วยเหตุนี้ diac จึงหยุดดำเนินการและ triac ก็เช่นกัน

สิ่งนี้เกิดขึ้นกับแต่ละรอบของสัญญาณ AC sine wave ซึ่งตัดเป็นส่วนที่ไม่ต่อเนื่องทำให้ได้เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าต่ำ

การตั้งค่าหม้อจะตั้งค่าประจุและระยะเวลาในการคายประจุของ C2 ซึ่งจะตัดสินว่าไตรแอกยังคงอยู่ในโหมดการนำไฟฟ้าสำหรับสัญญาณไซน์ AC นานเท่าใด

คุณอาจสนใจที่จะรู้ว่าเหตุใด C1 จึงถูกวางไว้ในวงจรเนื่องจากวงจรจะทำงานได้แม้ว่าจะไม่มีก็ตาม

เป็นความจริงไม่จำเป็นต้องใช้ C1 หากโหลดที่เชื่อมต่อเป็นโหลดตัวต้านทานเช่นหลอดไส้เป็นต้น

อย่างไรก็ตามหากโหลดเป็นประเภทอุปนัยการรวม C1 จะมีความสำคัญมาก

โหลดอุปนัยมีนิสัยที่ไม่ดีในการส่งคืนพลังงานส่วนหนึ่งที่เก็บไว้ในขดลวดกลับเข้าไปในรางจ่าย

สถานการณ์นี้อาจทำให้หายใจไม่ออก C2 ซึ่งจะไม่สามารถชาร์จได้อย่างถูกต้องสำหรับการเริ่มทริกเกอร์ถัดไปที่ตามมา

C1 ในสถานการณ์นี้ช่วยให้ C2 รักษาเป็นวงจรโดยการปล่อยแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยแม้ว่า C2 จะปล่อยประจุจนหมดแล้วก็ตามดังนั้นจึงรักษาอัตราการสลับที่ถูกต้องของไตรแอก

วงจรหรี่ไฟ Triac มีคุณสมบัติในการสร้างสัญญาณรบกวน RF จำนวนมากในอากาศขณะใช้งานดังนั้นเครือข่าย RC จึงมีความจำเป็นสำหรับสวิตช์หรี่ไฟเหล่านี้เพื่อลดการสร้าง RF

วงจรข้างต้นแสดงโดยไม่มีคุณสมบัติดังนั้นจะสร้าง RF จำนวนมากซึ่งอาจรบกวนระบบเสียงอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน

เค้าโครง PCB และการเชื่อมต่อ

ติดตามรายละเอียดเค้าโครง

ปรับปรุงการออกแบบ

วงจรสวิตช์หรี่ไฟที่แสดงด้านล่างนี้มีข้อควรระวังที่จำเป็นในการแก้ไขปัญหาข้างต้น

วงจรหรี่แสงที่ได้รับการปรับปรุงนี้ยังช่วยให้สามารถใช้งานได้ดีขึ้นด้วยโหลดอุปนัยสูงเช่นมอเตอร์เครื่องบดเป็นต้นซึ่งเป็นไปได้เนื่องจากการรวม C2, C3, R3 ซึ่งช่วยให้สามารถยิงไดแอกด้วยแรงดันไฟฟ้าสั้น ๆ ที่สม่ำเสมอแทนการ การสลับพัลส์อย่างกะทันหันซึ่งจะช่วยให้ Triac สามารถยิงได้ด้วยการเปลี่ยนที่ราบรื่นขึ้นทำให้เกิดการชั่วครู่และความแหลมต่ำ

แผนภาพวงจรของไฟหรี่ที่ปรับปรุงใหม่

ส่วนรายการ

• C1 = 0.1u / 400V (อุปกรณ์เสริม)
• C2, C3 = 0.022 / 250V,
• R1 = 15K,
• R2 = 330K,
• R3 = 33K,
• R4 = 100 โอห์ม
• VR1 = 220K หรือ 470K linear
• Diac = DB3,
• ไตรแอก = BT136
• L1 = 40uH (ไม่จำเป็น)

ดัดแปลงเป็น 5 Step Fan Regulator, Light Dimmer Circuit

วงจรสวิตช์พัดลมหรือสวิตช์หรี่ไฟที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงข้างต้นยังสามารถแก้ไขได้เพื่อให้ได้การควบคุมความเร็วพัดลมหรือการหรี่แสงแบบขั้นบันไดโดยการเปลี่ยนโพเทนชิออมิเตอร์ด้วยสวิตช์แบบหมุนที่ติดมากับตัวต้านทานคงที่ 4 ตัวดังที่แสดงด้านล่าง:

ตัวต้านทานอาจอยู่ในลำดับที่เพิ่มขึ้นเช่น 220K 150K, 120K, 68K หรือชุดค่าผสมที่น่าพอใจอื่น ๆ สามารถลองได้ระหว่าง 22K ถึง 220K