Диммер своими руками | AUDIO-CXEM.RU

Приветствую тебя мой дорогой читатель. Сегодня мы будем собирать диммер своими руками. По-другому он называется регулятор мощности переменного тока. Куда мы его можем «запихать» или где его можем применить? Везде и хоть куда!

Дело в том, что диммер может найти широкое применение, как в хозяйстве, так и в вашей мастерской. Регулировать мощность с помощью него можно на электронагревателе водяного бака или самогонного аппарата, а также в самодельном инкубаторе или вулканизаторе для заклеивания проколотых автомобильных камер.

Отдельное слово хочу сказать про применение данной конструкции в мастерской. Диммером можно плавно регулировать температуру нагрева паяльника, скорость вращения дрели или болгарки, а также просто для регулирования яркости ламп накаливания.

Теперь можно сделать вывод, что диммер является бесценным устройством в хозяйственной деятельности и мастерской.

Схема диммера (регулятора мощности)

Основным регулирующим элементом является симистор он же триак BTA06-600. Его можно заменить на практически любой аналог из серии BTA, например BTA12-60, BTA24-600 или другой. Пересчет номиналов элементов при этом производить не нужно.

Первые цифры маркировки означают максимальный ток в открытом состоянии. Максимальное обратное напряжение определяется второй группой цифр. Таким образом, BTA06-600 это триак с током 6А и напряжением 600В, которого хватит для регулировки нагрузки мощностью 800Вт. При выборе симистора рекомендую брать запас по току. Обычно я беру двукратный запас. На цене это отражается незначительно, а надежность конструкции повышается заметно, да и душа спокойна.

Резистор R1 должен быть мощностью 0.25Вт, даже при использовании диммера на 3кВт резистор будет холодным. Также нет особых требований для переменного резистора, берем любой. Конденсатор C1 пленочный, напряжением 400В. Предохранитель выбирается в зависимости от тока нагрузки.

Светодиод можно не устанавливать, тогда вместо диода VD1 необходимо установить перемычку.

Предохранитель F1 можно установить на отдельной колодке или на проводе, выведя колпачок его корпуса на заднюю панель диммера.

Работа схемы

При подключении нагрузки симистор VD4 закрыт. В это время начинает протекать ток через предохранитель F1, нагрузку и резисторы R1, R2, заряжая конденсатор C1. Как только на конденсаторе C1 напряжение поднимется выше 32В, откроется динистор VD3 и через него потечет ток, открывая VD4. Последний начинает пропускать через себя ток нагрузки и закрывается он только в тот момент, когда синусоида проходит нулевой потенциал. Далее все повторяется по циклу.

Переменным резистором R2 регулируется скорость зарядки конденсатора C1. Чем дольше он будет заряжаться до порога открытия VD3, тем дольше будет закрыт VD4, а когда он закрыт, происходит отрезание синусоиды на нагрузке.

Несколько слов об охлаждении

К фланцу регулирующего элемента необходимо прикрепить радиатор охлаждения. Не забываем между ними положить слой теплопроводной пасты. Площадь поверхности радиатора нужно подобрать опытным путем.

Из своего опыта скажу, что для регулировки паяльника или лампы накаливания мощностью 80Вт можно обойтись без радиатора.  При работе на нагрузку 1кВт (BTA12-600) с площадью радиатора 200см² температура последнего достигает 90⁰C при длительности работы 5ч. При пятичасовой работе (BTA24-600) на нагрузку 3кВт я достиг комнатной температуры радиатора, для этого я установил небольшой кулер от процессора ПК, обеспечив его питание от миниатюрного выпрямителя.

Для исключения нагрева силовых дорог печатной платы, при работе на большую мощность (более 1кВт), следует дорожки покрыть толстым слоем олова или пропаять медным проводом.

Сетевые провода и провода нагрузки рекомендуется впаять в плату, чтобы исключить плохой контакт и нагрев клемм.

Меры техники безопасности

Диммер работает при высоком напряжении (220В), поэтому при его работе лучше не трогать инструментом или руками конструкцию. Если кому интересно, то скажу вам, что от фланца симистора током не «бьет», и соответственно от радиатора тоже (проверено).

Проверять работоспособность диммера лучше всего на лампе накаливания мощностью 60-80Вт. Не стоит пробовать подключать светодиодные, энергосберегающие и другие лампы, включающие в себя пусковые устройства и импульсные преобразователи.

Печатная плата диммера СКАЧАТЬ

Похожие статьи

Простой самодельный диммер

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
В данной статье, автор YouTube канала «KJDOT» расскажет Вам, как изготовить простейший диммер.

Эта схема очень проста в повторении, и может быть выполнена в домашних условиях.

Материалы.
— Потенциометр на 500 КОм с переключателем
— Динистор (триггер-диод) DB3
— Симистор MAC97A6
— Резистор 2 КОм
— Полипропиленовый пленочный конденсатор 0,1 мкф на 630 В
— Двухконтактная клеммная колодка
— Лампа накаливания, патрон, провод с вилкой
— Печатная плата
— Припой, спирт.

Инструменты, использованные автором.
— Электрический паяльник с регулируемой температурой
— Кисть, кусачки.

Процесс изготовления.
В программе EasyEDA автор делает набросок принципиальной электрической схемы.

Затем выбирает оптимальное расположение элементов, и соединяет их дорожками.

Такую простую плату можно протравить и самостоятельно, либо собрать схему на макетной плате. Однако автор обращается в специализированную компанию, которая изготовит такие платы и доставит Вам домой.

Это компания JLPCB. При заказе плат можно указать промокод «KJDOTJLC», любезно предоставленный автором, и получить скидку в 5$.

Сначала автор загружает свой проект, затем указывает все необходимые параметры платы, включая толщину стеклотекстолита, количество слоев и цвет защитного лака. Затем оплачивает заказ.

Через некоторое время пять готовых плат доставили к мастеру.

Первыми устанавливаются симистор и клеммная колодка. Затем пропаиваются контакты, излишки ножек срезаются.

Точно так же собирается и остальная часть схемы.

После пайки остатки флюса удаляются при помощи спирта и кисточки.

А вот и готовая плата.

Данная схема включается в разрыв силового провода.

Теперь, вращая ручку потенциометра, можно регулировать яркость свечения лампы накаливания, либо полностью обесточить цепь. Данный диммер рассчитан на мощность около 150-200 Ватт.

Он отлично подойдет для регулировки яркости настольной лампы, либо другого небольшого светильника.

Благодарю автора за простую реализацию схемы диммера!

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.

Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

5 схем сборки самодельного светорегулятора, как сделать самому, Ремонт и Строительство

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, как правило, от 20 до 100% яркости. Меньше 20 % не имеет смысла делать, поскольку светового потока лампа не даст, а произойдет только слабое свечение, которое может пригодится разве что для декоративных целей. Можно пойти в магазин и купить готовое изделие, но сейчас ценны на данные устройства мягко говоря неадекватные. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы собственноручно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками.

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.

На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

На тиристорах

При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника. 

На микросхеме

Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Изготовление регулятора света на 12 Вольт

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

C уважением, Источник: http://samelectrik.ru

особенности подключения автоматического регулятора постоянного тока, изготовление своими руками

Диммеры в технологии освещения создают приятный комфортный свет. Они помогают экономить энергию и могут продлить срок службы используемых ламп. Примерами диммеров в домашнем хозяйстве являются пылесосы, которые уменьшают мощность всасывания с помощью поворотной ручки, а также зарядка ноутбука, снижающая освещённость экрана. Для того чтобы правильно эксплуатировать эти устройства, надо понимать, как работает диммер.

Принцип работы регулятора освещённости

Диммер (dim) — это электронное устройство, которое имеет возможность переключать электрические токи. В русском языке он называется светорегулятором, а на французском — вариатором. Напряжение в электросети составляет 220 В переменного тока. Это означает, что оно изменяет свою полярность каждую сотую доли секунды и всегда проходит через значение нуля (синусоидальная кривая). С помощью поворотной ручки диммера пользователь устанавливает, когда лампа должна загораться в течение синусоидальной полуволны. Этот принцип управления в электротехнике называется управлением по фазе.

Некоторые лампы работают с диммерами, по принципу фазового сечения. Поскольку оба вида управления вызывают очень быстрое переключение, лампа из-за инерции не успевает за этими изменениями, поэтому свет не мерцает. Традиционные регуляторы имеют поворотную ручку или сенсорное управление, которые, помимо включения и выключения света, позволяют регулировать яркость. Выбирая диммер, главное, знать, какие лампочки можно с ним использовать.

В настоящее время изменён стандарт освещения в помещении. Во многих странах запрещены лампы накаливания. Происходит массовая их замена на светодиодные или энергосберегающие лампы. Они в основном используются со встроенными устройствами управления dim, которые предназначены для регулировки яркости.

Правильный выбор диммера

Существуют различные модели светорегуляторов, а также типы нагрузки, которые влияют на правильный выбор устройства. Диммер выбирается в соответствии с нагрузкой осветительных приборов. Эту информацию можно найти на упаковке производителя и на лампе. На рынке есть много различных регулируемых осветительных устройств:

1. Высоковольтный мощный галоген, 220 вольта (гнездо G9 или GU10).
2. Лампы низкого напряжения 12 В постоянного тока с электронным трансформатором, гнездо G4, GU5, 3, GY6, 35.
3. Светильник напряжением 12 В с обычным соединением G4, GU5, 3, GY6, 35.
4. Светодиодные лампы, различные типы гнёзд.
5. Энергосберегающие лампы, все виды цоколя.

Промышленная маркировка для диммеров: буквы R, L или C. Их можно увидеть на корпусах ламп. Для правильного выбора dim они должны совпадать. Перед покупкой ламп нужно обратить на это требование особое внимание, иначе они работать не будут.

Типы ламп совместимых с регуляторами:

1. Диммируемые энергосберегающие лампы (ESL).
2. Светодиодные лампы с напряжением 230 В и высоковольтные светодиодные лампы, помеченные как диммируемые.
3. 12 В переменного и 12 В постоянного тока. Светодиодные лампы также должны быть отмечены как регулируемые.
4. Светодиодные полосы и одиночные светодиоды (DC) с дополнительным светодиодным балластом интегрированных в диммер PWM.
5. Диммируемые светодиодные драйверы также доступны для различных типов управления.
6. Люминесцентные лампы со специальными балластами ЭКГ с интерфейсом 0−10 В.

Виды электронных вариаторов освещения

Выбор никогда не был более сложным, чем сейчас: все из-за множества разнообразных конструкции и брендов. Внедрение светодиодного освещения на массовый рынок изменило его стиль. Чтобы узнать, какой dim нужно приобрести, сначала требуется определить схему электроосвещения установленной в доме, затем выбрать тип регулирующего устройства: сенсорный, когда управляет рука, механический, поворотный или другой.

Виды диммеров:

1. Универсальный — самый простой вариант для установки. Он может уменьшать почти все типы нагрузки и, таким образом, значительно облегчает выбор подходящей лампы. Преимущество. Даже если пользователь позже решит заменить лампу или тип нагрузки, новый не потребуется.
2. Светодиодный LEDOTRON — стандарт. Они используются только с фирменными лампами от производителя LEDOTRON.
3. Для электронных трансформаторов, управления с обратной фазой для регулирования яркости, например, ламп с низковольтными галогенными лампами. Эти трансформаторы часто умело, интегрированы в корпус лампы.
4. Для обычных трансформаторов (диммер управления фазой). Индуктивные нагрузки могут быть затемнены с помощью фазового управления.
5. Вращающийся, классический с ручкой.
6. Простого включения при нажатии пальцем.
7. Ножной для управления, например, с торшерами.
8. Прямой, выбор уровня яркости через светодиоды.
9. Последовательный, управление несколькими лампами или группами освещения.

Плюсы и минусы подключения

Некоторые люди dim любят, в то время как другие не слишком. Однако во многих ситуациях они очень полезны. Диммерные переключатели довольно просты в установке и доступны для бытового потребления. Прежде чем принимать решение об установке диммеров в своём доме, рекомендуется ознакомиться с некоторыми из плюсов и минусов этого варианта освещения. Преимущества установки переключателей:

1. Экономия электроэнергии. Можно сохранить до 25% затрат, при уменьшении света на 25%.
2. Полный контроль над процессом освещения в доме.
3. Автономная работа с дистанционным управлением, что позволяет регулировать освещённость в любой комнате из доступного места в системе «Умный дом».

Недостатки:

1. Сложность установки для неопытных пользователей. Несмотря на то что диммерные переключатели относительно просты, они могут быть непонятными для тех, кто незнаком с электроникой. Самое простое решение этой проблемы — нанять электрика для подключения коммутатора. Хотя это приведёт к увеличению стоимости проекта, но обеспечит его правильное выполнение.
2. Несовместимость с некоторыми осветительными приборами. Рекомендуется провести исследование, чтобы увидеть, будут ли переключатели dim работать с существующим освещением на месте.

Автоматическое управление светом

Во многих случаях автоматический диммер может быть встроен в настенную коробку с выключателем света. Он предназначен для использования только с лампами накаливания 220 В. Когда он установлен и свет включён, светильник не горит полностью около 400 мс, что незаметно для человеческого глаза в течение примерно 20 с, а затем постепенно гаснет. Это даёт такое преимущество, что при выключенном освещении он не сразу становится тёмным. Когда включён S1, конденсатор C2 заряжается через R1, C1 и мостовой выпрямитель D1 — D4.

Диод D5 ограничивает потенциал через C2 примерно до 15 В. Через короткое время загорается D6, после чего на светочувствительном резисторе R3 возникает разность потенциалов, что является достаточным для запуска симистора Tr1. Затем загорается свет. Когда выключатель света выключен, C2 разряжается через P1, R2 и D6. Когда потенциал через C2 падает, яркость светодиода уменьшается, так что pd через R3 также падает. Возрастающее сопротивление R3 влияет на фазовый угол управления симистором и свет постепенно уменьшается.

Время затемнения может быть изменено с помощью P1 в интервале времени, определяемом сетью R2 — C2. Схема работает правильно, когда LDR не подвергается воздействию света, отличного от светодиода. Тип LDR не имеет значения, если он не слишком длинный, в схеме применялась модель 5 мм и тиристор.

Диодная схема в зарядном устройстве

Использование диммера в зарядном устройстве ноутбуках стало применяться одновременно с их выпуском. Производители всегда озабочены экономией заряда аккумуляторных батарей ноутбуков, поэтому dim монитора демонстрирует обратное поведение. Когда он подключён и аккумулятор заряжается, экран становится темнее. Когда аккумулятор включён, экран светится ярче. Значок батареи, устроенный на экране (вилка при подключении).

Подробная информация о зарядке в измерителе мощности показывает правильную работу регулятора. Этот процесс может быть отрегулирован пользователем в разделе электропитание ноутбука, в правой нижней части рабочего стола. Он устанавливается по желанию владельца в трёх режимах: сбалансированный, энергосберегающий, с высокой производительностью. При использовании последней схемы питание ноутбука потребляет много тока и батарея быстро разряжается.

Изготовление регулятора яркости

Многие люди не могут уснуть как в ярко освещённой комнате, так и в полной темноте. Тусклый источник света, такой как ночник, лучшее устройство для комфортного сна, для чего нужен диммер. Кроме того, экономный ночник очень мало потребляет электроэнергии и сбережёт домашний бюджет. Сделать ночник своими руками несложно. Принцип работы ночника прост — свет автоматически погаснет и выключится через определённый промежуток времени, который задаётся пользователем.

Необходимые материалы

Необходимые для сборки материалы и инструменты:

1. Провода перемычки.
2. Печатная плата.
3. IC1: 741 OP AMP.
4. IC2: 741.
5. Клеммы OP AMP разъёмы.
6. R1: 1M.
7. R2: переменная 5 кОм.
8. R3: 2. 2k.
9. R4: 3. 3M.
10. C1: 10V.
11. C2: 10V.
12. D1: 1N4001.
13. D2: D3: D4: Светодиод 3. 5V.
14. S1: переключатель фиксации SPST.
15. S2: мгновенный переключатель.
16. Пластиковый блок проекта.
17. T1: источник питания постоянного тока 6 В 400 мА.
18. Дрель.
19. Паяльник.
20. Кусачки.
21. Плоскогубцы.
22. Отвёртка.

Конструкция и сборка устройства

Для питания этого проекта используется источник постоянного тока 6 В 400 мА. Его напряжение разомкнутой цепи (без нагрузки), измеренное вольтметром, составляет приблизительно 10 В. При нагрузке рабочее напряжение составляет около 9,5 В. Схема может быть разбита на две основные части: цепь таймера и затемнения.

Таймер выполнен из 741 OP AMP, подключённого в качестве компаратора. Он сравнивает напряжение на конденсаторе с опорным напряжением, которое задаётся R2 и R3. Когда S2 включена, C1 заряжается до напряжения питания. C1 затем постепенно разряжается через R1. До тех пор, пока напряжение на С1 больше, чем опорное напряжение, выход операционного усилителя является высоким (около 8. 7V). Это удерживает C2. Когда напряжение на C1 падает ниже эталонного значения, выход OP AMP становится низким (около 1, 9 В). Когда это происходит, C2 начинает медленно разряжаться через R4. Это начинает цикл затемнения.

Второй 741 OP AMP подключён как усилитель с единичным коэффициентом усиления. На выходе отражается напряжение через C2. Когда напряжение на C2 падает также уменьшается выходное напряжение и светодиоды. Для того чтобы светодиоды переходили от полной яркости к полной темноте, требуется около 45 минут. Нажатие кнопки в любой точке приведёт к сбросу всего цикла. Скользящий переключатель SPST включает и выключает питание.

Длительность времени, в течение которого свет горит при полной яркости, и время, когда они могут быть изменены, можно изменить, задав значения R1, C1, R4 и C2. Изменять отношения резисторов и конденсаторов стоит по мере того, как быстро разряжаются последние.

После сборки схемы подбирается подходящий корпус. В нём просверливаются отверстия для светодиодов, переключателей, циферблата и шнура питания. Печатную плату обрезают так, чтобы она разместилась в корпусе. По желанию в конструкцию можно добавить рассеиватель и поместить устройство, например, в декоративный фонарь.

Диммеры позволяют создавать настроение в доме. Независимо от того, планируется ли семейный вечер, кино или романтический ужин, правильное освещение на месте является главным. Кроме того, если нужно включить освещение больше или меньше только в одной части дома, можно сделать это одним прикосновением к пульту.

Яркое освещение в комнате бывает не только раздражительным, но и финансово обременительным, поэтому применение dim является правильным решением.

Originally posted 2018-04-18 12:33:35.

Простой диммер на Ардуино

Диммер на базе Arduino – это одно из сотен простых и интересных устройств, с помощью которого можно плавно изменять сетевое напряжение от 0 до номинального значения. Каждый пользователь Arduino найдёт применение столь полезной самоделке, а опыт, полученный во время сборки своими руками, пополнит багаж знаний.

Схема и принцип её работы

Как и большинство недорогих диммеров, данная схема работает за счёт фазовой регулировки напряжения, что достигается путем принудительного открывания силового ключа – симистора. Принцип действия схемы следующий. Arduino на программном уровне формирует импульсы, частота которых подстраивается сопротивлением потенциометра. Управляющий импульс с вывода P1 проходит через оптопару MOC3021 и поступает на управляющий электрод симистора. Он открывается и пропускает ток до перехода полуволны сетевого напряжения через ноль, после чего закрывается. Затем приходит следующий импульс и цикл повторяется. Благодаря сдвигу управляющих импульсов, в нагрузке формируется обрезанная по фронту часть синусоиды.

Чтобы симистор открывался в соответствии с заданным алгоритмом, частота следования импульсов должна быть засинхронизирована с напряжением сети 220 В. Другими словами Arduino должен знать, в какой момент синусоида сетевого напряжения проходит через ноль. Для этого в диммере на элементах R3, R4 и PC814 реализована цепь обратной связи, сигнал с которой поступает на вывод P2 и анализируется микроконтроллером. В цепь детектора нуля добавлен резистор R5 на 10 кОм, который нужен для подпитки выходного транзистора оптопары.

Один силовой вывод симистора подключается к фазному проводу, а ко второму – подключается нагрузка. Нулевой провод сети 220 В напрямую следует от клеммника J1 к J2, а затем к нагрузке. Применение оптопар необходимо для гальванической развязки силовой и низковольтной части схемы диммера. Потенциометр (на схеме не показан) средним выводом подключается на любой аналоговый вход Arduino, а двумя крайними – на +5 В и «общий».

Печатная плата и детали сборки

Минимум радиоэлементов позволяет сконструировать одностороннюю печатную плату, размер которой не превышает 20х35 мм. Как видно из рисунка на ней отсутствует переменный резистор, чтобы радиолюбитель мог самостоятельно подобрать потенциометр подходящего форм-фактора и определить место его крепления к корпусу готового диммера. Подключение к Arduino осуществляется через провода, которые запаивают в соответствующие отверстия на плате.

Для сборки своими руками диммера, управляемого Arduino, понадобятся следующие радиоэлементы и детали:

1. Симистор BT136-600D, способный выдерживать обратное напряжение до 600 В и пропускать в нагрузку ток до 4 А (естественно с предварительным монтажом на радиатор). В схеме можно применить симистор и с большей нагрузочной способностью. Главное – обеспечить отвод тепла от его корпуса и правильно подобрать ток на управляющий электрод (справочный параметр). При подключении к нагрузке электроприбора большой мощности ширину печатных проводников в силовой части схемы необходимо будет пересчитать. Как вариант, силовые дорожки можно продублировать с другой стороны платы.
2. Оптопара MOC3021 с симисторным выходом.
3. Оптопара PC814 с транзисторным выходом.
4. Резисторы номиналом 1 кОм, 220 Ом, 10 кОм мощностью 0,25 Вт и 2 резистора на 51 кОм мощностью 0,5 Вт.
5. Переменный резистор на 10 кОм.
6. Клеммные колодки – 2 шт., с двумя разъёмами и шагом 5 мм.

Все необходимые файлы по проекту находятся в ZIP-архиве: dimmer-arduino.zip

Алгоритм управления Arduino

Программа управления симистором создана на базе таймера Timer1 и библиотеки Cyber.Lib, благодаря чему отсутствует влияние на работу других программных кодов. Принцип её действия следующий. При переходе сетевого напряжения через ноль «снизу вверх» таймер перенастраивается на обратный переход «сверху вниз» и начинает отсчёт времени в соответствии со значением переменной «Dimmer». В момент срабатывания таймера Arduino формирует управляющий импульс и симистор открывается. При следующем переходе через ноль симистор перестаёт пропускать ток и ожидает очередное срабатывание таймера. И так 50 раз в секунду. За регулировку задержки на открывание симистора отвечает переменная «Dimmer». Она считывает и обрабатывает сигнал с потенциометра и может принимать значение от 0 до 255.

Область применения диммера на Arduino

Конечно, использовать дорогостоящий Arduino для управления яркостью галогенных ламп – избыточно. Для этой цели лучше заменить обычный выключатель диммером промышленного изготовления. Диммер на Arduino способен решать более серьёзные задачи:

• управлять любыми видами активной нагрузки (температурой нагрева паяльника, проточного водонагревателя и т. д.) с точным удержанием заданного параметра;
• одновременно выполнять несколько функций. Например, обеспечивать плавное включение утром (отключение вечером) света, а также контролировать температуру и влажность террариума.

Увидеть каким образом изменяется напряжение в нагрузке можно с помощью осциллографа. Для этого к выходным клеммам диммера припаивают резистивный делитель, благодаря которому сигнал в контрольной точке должен уменьшиться примерно в 20 раз. После этого к делителю подсоединяют щупы осциллографа и подают питание на схему. Изменяя положение ручки потенциометра, на экране осциллографа можно наблюдать насколько плавно Arduino управляет симистором и присутствуют ли при этом высокочастотные помехи.

Авторство вышеприведенных материалов принадлежит Youtube каналу AlexGyver.

Arduino PWM Tutorial with LED Dimmer

Этот LED DIMMER представляет собой схему PWM (широтно-импульсной модуляции) на базе Arduino Uno, разработанную для получения переменного напряжения по сравнению с постоянным напряжением. Ниже приводится объяснение метода ШИМ. Прежде чем мы приступим к созданию схемы светодиодного диммера на 1 Вт, сначала рассмотрим простую схему, показанную на рисунке ниже.

Теперь, если переключатель на рисунке постоянно замкнут в течение определенного периода времени, лампочка будет постоянно гореть в течение этого времени.Если переключатель замкнут на 8 мс и разомкнут на 2 мс в течение цикла 10 мс, то лампочка будет гореть только в течение 8 мс. Теперь среднее значение терминала за период 10 мс = время включения / (время включения + время выключения), это называется рабочий цикл и составляет 80% (8 / (8 + 2)), поэтому среднее выходное напряжение составит 80% от напряжения батареи.

Во втором случае переключатель замкнут на 5 мс и разомкнут на 5 мс в течение 10 мс, поэтому среднее напряжение на выходе будет 50% от напряжения батареи.Скажем, если напряжение аккумулятора составляет 5 В, а рабочий цикл составляет 50%, то среднее напряжение на клеммах будет 2,5 В.

В третьем случае рабочий цикл составляет 20%, а среднее напряжение на клеммах составляет 20% от напряжения батареи.

Теперь, как эта техника используется в светодиодном диммере ? Это объясняется в следующем разделе этого руководства.

Как показано на рисунке, Arduino UNO имеет 6 каналов ШИМ, поэтому мы можем получить ШИМ (переменное напряжение) на любом из этих шести контактов.В этой главе мы собираемся использовать PIN3 как выход ШИМ.

Необходимые компоненты

Оборудование: ARDUINO UNO, блок питания (5 В), конденсатор 100 мкФ, светодиод, кнопки (две штуки), резистор 10 кОм (две штуки).

Программное обеспечение: Arduino IDE

Принципиальная схема и пояснения

Схема подключается на макетной плате согласно принципиальной схеме. Однако при подключении светодиодных клемм необходимо соблюдать осторожность.Хотя в этом случае кнопки показывают эффект подпрыгивания, это не вызывает серьезных ошибок, поэтому на этот раз нам не о чем беспокоиться.

ШИМ от UNO довольно простой. Хотя настроить контроллер ATMEGA для сигнала ШИМ непросто, мы должны определить множество регистров и настроек для точного сигнала, однако в ARDUINO нам не нужно иметь дело со всеми этими вещами.

По умолчанию все файлы заголовков и регистры предопределены ARDUINO IDE, нам просто нужно их вызвать, и все, у нас будет выход PWM на соответствующем выводе.

Теперь, чтобы получить выход ШИМ на соответствующем выводе, нам нужно поработать над двумя вещами:

pinMode (ledPin, ВЫХОД) аналог Запись (вывод, значение)

Сначала нам нужно выбрать вывод ШИМ из шести выводов, после этого нам нужно установить этот вывод как вывод.

Далее нам нужно включить функцию ШИМ в UNO, вызвав функцию «analogWrite (pin, value)». Здесь «пин» представляет номер пина, на котором нам нужен вывод ШИМ, мы указываем его как «3».Итак, на PIN3 мы получаем вывод ШИМ. Значение представляет собой рабочий цикл включения, от 0 (всегда выключен) до 255 (всегда включен). Мы собираемся увеличивать и уменьшать это число нажатием кнопки.

Использование контактов PWM в Arduino Uno объясняется в приведенном ниже коде C.

.Схема светодиодного диммера

PWM с использованием таймера IC 555

LED DIMMER в основном представляет собой схему PWM (широтно-импульсной модуляции) на основе микросхемы 555 IC, разработанную для получения переменного напряжения по сравнению с постоянным напряжением. Ниже приводится объяснение метода ШИМ. Прежде чем мы приступим к созданию схемы светодиодного диммера на 1 Вт, сначала рассмотрим простую схему, показанную на рисунке ниже.

Теперь, если переключатель на рисунке постоянно замкнут в течение определенного периода времени, лампочка будет постоянно гореть в течение этого времени.Если переключатель замкнут на 8 мс и разомкнут на 2 мс в течение цикла 10 мс, то лампочка будет гореть только в течение 8 мс. Теперь среднее значение терминала за период 10 мс = время включения / (время включения + время выключения), это называется рабочий цикл и составляет 80% (8 / (8 + 2)), поэтому среднее выходное напряжение составит 80% от напряжения батареи.

Во втором случае переключатель замкнут на 5 мс и разомкнут на 5 мс в течение 10 мс, поэтому среднее напряжение на выходе будет 50% от напряжения батареи.Скажем, если напряжение аккумулятора составляет 5 В, а рабочий цикл составляет 50%, то среднее напряжение на клеммах будет 2,5 В.

В третьем случае рабочий цикл составляет 20%, а среднее напряжение на клеммах составляет 20% от напряжения батареи.

Теперь, как эта техника используется в светодиодном диммере ? Это объясняется в следующем разделе этого руководства.

Компоненты цепи

+ 5в источник питания

1 Вт светодиод, 555IC

Резисторы 1K и 100R

TIP122

100K пресет или горшок

IN4148 или IN4047- две штуки,

Конденсатор 10 нФ или 22 нФ

УБЕДИТЕСЬ, ЧТО НАГРЕВАЕТСЯ И СИД, И ТРАНЗИСТОР.

Принципиальная схема

Схема подключена на макетной плате согласно схеме, показанной выше. Однако при подключении выводов светодиодов и транзисторов необходимо соблюдать осторожность. Если на каком-либо этапе светодиод начинает мерцать, замените конденсатор на конденсатор с меньшей емкостью.

Здесь можно заменить 1 WATT LED на 15 меньших по выбору.

Рабочий

Вся генерация ШИМ происходит из-за разницы во времени зарядки и разрядки конденсатора в цепи.Теперь, чтобы понять это, представьте, что горшок отрегулирован, а сопротивление разделено на 25 кОм с одной стороны и 75 кОм с другой, как показано на рисунке. Теперь зарядка конденсатора (зеленая линия) может происходить только через резистивную часть 75К из-за диода D2. Во время зарядки конденсатора на выходе 555 TIMER IC высокий уровень. Как только конденсатор заряжается до потенциала, он разряжается.

Теперь разряд конденсатора (красная линия) должен происходить через часть сопротивления 25K из-за D1, в это время таймер 555 выводит НИЗКИЙ.Итак, теперь рассмотрим случай, когда можно сказать, что при зарядке конденсатора ток протекает через часть 75K, что занимает гораздо больше времени, чем для разряда, так как ток разряда должен проходить только через 25K. Таким образом, можно сделать вывод, что время зарядки конденсатора в 4 раза больше времени разряда, что означает, что время включения ТАЙМЕРА 555 в 4 раза больше времени выключения. Таким образом, скважность выходного сигнала таймера составляет 4/5 = 80%.

Таким образом, каждый раз, когда мы меняем потенциометр, мы получаем разное время включения и выключения, давая выход ШИМ.

Теперь этот ШИМ-сигнал подается на базу транзистора для управления сильноточной нагрузкой. Теперь, исходя из последнего случая, светодиод будет включен на 8 мс и выключен на 2 мс, теперь эффект заключается в том, что человеческий глаз может уловить максимум 50 Гц, а после того, как человеческий глаз не может уловить кадр, и поэтому он кажется непрерывным, потому что светодиод будет включен только на 8 мс, свечение светодиода выглядит тусклым по сравнению с исходной интенсивностью для человеческого глаза. Таким образом цель проекта достигнута.

.