La publicación explica los detalles de construcción de un circuito atenuador de botón pulsador basado en triac que se puede usar para controlar el brillo de la lámpara incandescente y fluorescente presionando un botón.
Otra característica de este atenuador es su memoria, que retiene el nivel de brillo incluso durante cortes de energía y proporciona la misma intensidad de lámpara después de que se restablece la energía.
Por Robert Truce
Introducción
Los circuitos de atenuación de luz son fáciles de operar, simplemente se ensamblan y usan un potenciómetro de tipo giratorio para controlar el brillo de la lámpara.
Aunque estos circuitos son bastante simples, puede ser necesario realizar situaciones de atenuación más complejas.
La aparición de un circuito regulador de luz regular no es el mejor, ya que tiene una perilla de aspecto opaco con la que se ajusta la intensidad de la luz.
Además, solo puede determinar el nivel de iluminación desde la posición fija donde está instalado el atenuador.
En este proyecto, estamos hablando de un dimmer tipo pulsador con mejor estética y más flexible en cuanto a ubicaciones de montaje. Ya sea en cualquier lado de la puerta o en las mesitas de noche, el atenuador que se comenta en este artículo es exclusivo.
Esta parte equipa un interruptor de encendido / apagado con un par de botones, uno para aumentar la intensidad de la luz gradualmente durante 3 segundos y otro para hacer exactamente lo contrario.
Mientras se ajusta la perilla, el nivel de luz se puede fijar al nivel deseado y mantenerlo durante 24 horas sin ninguna alteración.
Este atenuador es adecuado para luces incandescentes o fluorescentes de hasta 500 VA con un disipador de calor en particular. Cuando se instala un disipador de calor más grande, incluso puede llegar hasta 1000 VA.
Construcción
Consultando las tablas 1 y 2, prepare el estrangulador y el transformador. Tome precauciones adicionales para asegurar que se proporcione suficiente aislamiento entre los devanados primario y secundario de los transformadores de pulso.
La construcción será extremadamente simple si se utiliza la siguiente PCB recomendada.
En primer lugar, coloque todos los componentes electrónicos en la PCB consultando el diseño de las piezas. Asegúrese de prestar atención a la polaridad de los diodos y la orientación de los transistores antes de soldarlos.
Para el disipador de calor, tome una pequeña pieza de aluminio (30 mm x 15 mm) y dóblela 90 grados en el medio del lado largo. Colóquelo debajo del Triac y su disipador de calor estará listo.
El transformador de pulso y el estrangulador se colocan usando arandelas de goma y se aprietan en su posición usando alambre de cobre estañado alrededor de las arandelas. Luego, se sueldan en los agujeros existentes.
Compruebe si todos los componentes están soldados y los cables externos están vinculados. Tras la verificación, voltee la PCB para revelar la parte inferior y use alcohol metilado para enjuagarla. Este proceso elimina cualquier residuo de fundente acumulado que podría causar fugas.
La PCB debe fijarse en arandelas en una caja metálica con conexiones a tierra. Después de eso, debe colocar un material aislante de 1 mm de grosor debajo de la placa para evitar que los cables largos de los componentes entren en contacto con el chasis.
Se recomienda que se seleccione un bloque de terminales de 6 vías para conectar todo el cableado externo.
Configurar
Asegúrese de que toda la instalación y las configuraciones se realicen con plástico o herramientas completamente aisladas.
Este circuito atenuador de luz con botón pulsador contendrá el voltaje de la red cuando se encienda y, por lo tanto, es extremadamente importante tomar las medidas de precaución.
Ajuste el potenciómetro RV2 para obtener la iluminación mínima deseada mientras mantiene presionado el botón hacia abajo.
A continuación, ajuste el potenciómetro RV1 para obtener la máxima intensidad de luz mientras mantiene presionado el botón hacia arriba. Haz esto solo hasta que obtengas el nivel máximo y no más.
Es necesario tomar precauciones adicionales si las cargas de la lámpara son de tipo fluorescente al realizar los ajustes. Además, debe rehacer el ajuste si se altera la carga fluorescente.
Al cambiar la iluminación de luz máxima en una carga fluorescente, aumente suavemente el nivel de luz hasta que las lámparas comiencen a parpadear.
En ese momento, gire RV1 hacia atrás hasta que vea una caída en la intensidad de la luz. Esta elevada dificultad de fraguado se debe a las características inductivas de las cargas fluorescentes.
Si no se puede alcanzar el nivel de luz mínimo necesario dentro del rango de RV2, debe cambiar la resistencia R6 por un valor mayor. Esto proporcionará el rango de nivel de luz más bajo. Si usa un valor de R6 menor, el rango del nivel de luz será mayor.
| Tabla 1: Datos del bobinado del estrangulador | |
| Centro | Una pieza larga de varilla aérea de ferrita de 30 mm con (3/8 ”de diámetro) |
| Devanado | 40 vueltas de 0,63 mm de diámetro (26 swg) enrolladas como capas dobles, cada una de las cuales tiene 20 vueltas. Cierre la herida utilizando el centro de 15 mm solo del núcleo. |
| Aislamiento | Utilice dos capas de cinta aislante plástica sobre el devanado completo. |
| Montaje | Utilice una arandela de goma con un diámetro de 3/8 ”en cada extremo y fíjela a la PCB utilizando alambre de cobre estañado en los orificios provistos. |
| Tabla 2: Datos del devanado del transformador de pulso | |
| Núcleo T1 | Una pieza larga de varilla aérea de ferrita de 30 mm con (3/8 ”de diámetro) |
| Primario | 30 vueltas de 0,4 mm de diámetro (30 swg) cierran la herida en el centro de los 15 mm del núcleo. |
| Aislamiento | Utilice dos capas de cinta aislante plástica sobre el devanado primario. |
| Secundario | 30 vueltas de 0,4 mm de diámetro (30 swg) cerrar la herida en el centro de 15 mm del núcleo. Tire del cable en el lado opuesto del núcleo al primario. |
| Aislamiento | Utilice capas dobles de cinta aislante plástica sobre el devanado completo. |
| Montaje | Utilice una arandela de goma con un diámetro de 3/8 ”en la parte superior de cada extremo y fíjela a la PCB con alambre de cobre estañado en los orificios provistos. |
Cómo funciona el circuito
Usamos un triac controlado por fase para el control de potencia al igual que los atenuadores recientes.
El triac se enciende mediante un pulso en un punto predeterminado en cada medio ciclo y se apaga solo al final de cada ciclo.
Tradicionalmente, los atenuadores utilizan un sistema RC y diac estándar para producir el pulso de disparo.
Sin embargo, este atenuador funciona con un dispositivo controlado por voltaje. Los 240 Vac de la red son rectificados por D1-D4.
La forma de onda rectificada de onda completa se recorta a 12 V mediante la resistencia R7 y el diodo Zener ZD1.
Debido a que no hay filtrado, estos 12 V caerán a cero durante el último medio milisegundo de cada medio ciclo.
Para entregar la sincronización correcta y la energía necesaria para accionar el triac, se utiliza un transistor de unión programable (PUT) Q3 con el condensador C3.
Además, el PUT funciona como un interruptor de la siguiente manera. Si el voltaje del ánodo (a) es mayor que el voltaje del ánodo-compuerta (ag), se desarrolla un cortocircuito en la trayectoria del ánodo al cátodo (k).
El voltaje en la puerta del ánodo está determinado por RV2 y generalmente es de alrededor de 5 a 10 V.
El condensador C3 se carga a través de la resistencia R6 y cuando el voltaje a través de él aumenta que el terminal 'ag', el PUT comienza a descargar C3 utilizando el lado primario del transformador de pulso T1.
A cambio, esto crea un pulso en la sección secundaria de T1 que abre el triac.
Cuando el suministro de voltaje a la resistencia R6 no se suaviza, el aumento de voltaje en el capacitor C3 experimentará un escenario llamado rampa de coseno modificado. Esto proporciona un cambio más proporcional en el nivel de luz frente al voltaje de control.
En el momento en que se descarga el condensador C3, el PUT puede permanecer encendido o apagado según la pieza individual.
Existe la posibilidad de que vuelva a dispararse si se apaga porque el condensador C3 se carga rápidamente. En cualquier situación, el funcionamiento del atenuador no se ve afectado.
Además, si C3 no se carga al voltaje 'ag' del PUT antes del final del medio ciclo, el potencial 'ag' caerá y el PUT se disparará.
Esta parte crucial de la operación resulta en la sincronización de la sincronización con la tensión de red. Por esta importante razón, la alimentación de 12 V no se filtra.
Para regular la tasa de carga de C3 (y eventualmente el tiempo que lleva encender el triac dentro de cada medio ciclo) se usa una red de sincronización secundaria de RS y D6.
Dado que el valor de R5 es menor que R6, el condensador C3 se cargará más rápido usando esta ruta.
Digamos que configuramos la entrada en RS en alrededor de 5 V, luego C3 se cargará rápidamente hasta 4.5 V y se ralentizará debido al valor de R6. Este tipo de carga se conoce como 'rampa y pedestal'.
Debido al impulso inicial dado por RS, el PUT se disparará al principio y el triac se encenderá antes mientras distribuye más energía a la carga.
Entonces, al regular el voltaje en la entrada de R5, podemos intentar controlar la potencia de salida.
El condensador C2 funciona como un dispositivo de memoria. Puede ser descargado por R1 usando PB1 (botón arriba) o cargado con R2 usando PB2 (botón abajo).
Dado que el condensador C2 está conectado desde el terminal positivo de la fuente de 12 V, en el momento en que se descarga el condensador, el voltaje se disparará con respecto a la línea de cero voltios.
El diodo D5 está ahí para evitar que el voltaje aumente más allá del valor establecido por RV1. El condensador C2 se conecta a la entrada de Q2 mediante la resistencia R3.
También hay un transistor de efecto de campo (FET) Q2 que tiene una alta impedancia de entrada. Por lo tanto, la corriente de entrada es prácticamente cero y la fuente sigue el voltaje de la puerta en varios niveles. La variación de voltaje definida depende del FET específico.
Como resultado, si hay un cambio en el voltaje de la puerta, también habrá cambios en los voltajes en C2 y RS.
Cuando se presiona PB1 o PB2, el voltaje del capacitor que activa el punto de disparo del triac y la potencia entregada a la carga pueden ser diversos.
Cuando se sueltan los botones, el condensador 'mantendrá' este voltaje durante un período de tiempo prolongado incluso cuando la energía está apagada!
Elementos que afectan la memoria del atenuador
Sin embargo, el tiempo de memoria depende de varios factores, como se muestra a continuación.
- Debe utilizar un condensador con una resistencia a las fugas de más de 100.000 megaohmios. Además, elija un condensador decente con una tensión nominal de al menos 200 V. Puede elegir diferentes marcas.
- El interruptor de botón debe estar clasificado para una operación de 240 Vac. Este tipo de interruptores tienen una mejor separación y eso significa un mayor aislamiento entre los contactos. Puede identificar si el pulsador es la causa de los tiempos de memoria bajos desmantelándolo físicamente.
- Cuando hay una fuga en la placa de circuito impreso, es un problema. Puede notar que parece haber un camino que viaja desde la fuente de Q2 y parece que no va a ninguna parte. Esta es una línea de protección que evita fugas de componentes de alto voltaje. Si está adoptando un enfoque de construcción diferente, asegúrese de establecer las uniones de R3 y Q2, y R3 y C2 a través de juntas en el aire o separadores de cerámica de alta calidad.
- Por sí mismo, el FET equipa una resistencia de entrada finita. Se probaron innumerables FET y todos funcionaron. Aún así, asegúrese de verificar y no pasar por alto la posibilidad.
Puede controlar el atenuador desde varias estaciones simplemente haciendo conexiones en paralelo a los conjuntos de botones pulsadores.
No se produce ningún daño si se pulsan simultáneamente los botones arriba y abajo.
Sin embargo, tenga en cuenta que aumentar el número de estaciones de control puede aumentar las posibilidades de fugas y la consiguiente pérdida de tiempo de memoria.
Asegúrese siempre de fijar el atenuador y el pulsador en una posición de polvo seco.
Evite a toda costa el uso de este atenuador o pulsadores en un baño o cocina porque la humedad corrompe la memoria del circuito.
LISTA DE PARTES
RESISTENCIAS (Todas 1 / 2W 5% CFR)
R5 = 4k7
R6 = 10k
R4 = 15k
R7 = 47k 1W
R9 = 47k
R3 = 100k
R2 = 1 M
R1 = 2M2
R6 = 6M8
RV1, RV2 = potenciómetro de ajuste 50k
CONDENSADORES
C1 = 0.033uF 630V poliéster
C2 = 1 uF 200V poliéster
C3 = 0.047uF poliéster
SEMICONDUCTORES
D1-D4 = 1N4004
D5, D6, D7 = 1N914
ZD1 = diodo Zener de 12V
Q1 = SC141D, SC146DTriac
Q2 = 2N5458, 2N5459 HECHO
Q3 = 2N6027PUT
DIVERSO
L1 = Choke - ver tabla 1
T1 = Transformador de pulsos - ver tabla 2
Bloque de terminales de 6 vías (240V), caja metálica, 2 pulsadores
Interruptores, placa frontal, interruptor de encendido
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