Техника и электроника

Электронные устройства для дома

Сетевые регуляторы освещения, в которых двухпозиционный переключатель заменен ручкой управления яркостью лампы, в последнее время получили широкое распространение. Изготовить такой регулятор своими силами не представляет особого труда. Это будет и дешевле по сравнению с промышленными  регуляторами  уровня освещения,  а главное, в случае выхода из строя его самостоятельно можно отремонтировать, в то время как промышленные устройства такого типа обычно полностью заменяются. Небольшие размеры и простая компоновка таких регуляторов позволяют встраивать их в самые различные объекты, например в пульты управления дискотек или в основания настольных ламп.

Основным элементом этой схемы, представленной на рис. 10.1, является симметричный триодный тиристор VD2. Этот прибор проводит ток в обоих направлениях, но не включается до тех пор, пока не будет подан сигнал на управляющий электрод. После включения триак будет запираться только тогда, когда напряжение на нем снизится почти до нуля. Так как напряжение сети меняет свою полярность 50 раз в секунду (рис. 10.2,я), то через нуль синусоида напряжения проходит 100 раз в секунду. Если триак включается только в точках максимального напряжения положительной и отрицательной полуволн периода и работает через половину периода, как показано на рис. 10.2, б, то выходная мощность снижается примерно в 2 раза. Такой режим работы триака достигается благодаря применению несложной схемы управления. В начале каждого положительного или   отрицательного   полупериода   начинает   заряжаться через резистор R3 и переменный резистор RP1 конденсатор СЗ, скорость заряда которого регулируется переменным резистором RP1. Симметричный диодный тиристор (диак) VD1 представляет собой специальный прибор, находящийся в закрытом состоянии до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет примерно 30 В, после чего он переходит в открытое состояние, причем происходит это при любой полярности напряжения. Когда напряжение на конденсаторе СЗ достигает достаточно высокого уровня, диак VD1 открывается и конденсатор СЗ разряжается через него на управляющий электрод триака и включает его. Таким образом, режим включения триака VD2 можно плавно регулировать с помощью переменного резистора RP1. Однако данная схема имеет один недостаток — гистерезис. Если ручку управления постепенно выводить из положения "выключено", то свет появляется при некотором промежуточном значении. В действительности же наиболее низкий уровень освещения устанавливается тогда, когда ручка управления возвращается немного назад после включения лампы. Включение в схему резисторов R1 и R2 и конденсатора С2 существенно снижает этот эффект. Внезапное включение тока, повторяющееся сотни раз в секунду, приводит к генерации высокочастотных помех. Для устранения такого излучения через сетевую проводку в схему включены дроссель Ы и конденсатор С1.

Схема регулятора освещения собирается на печатной плате с минимальными размерами 50 X 50 мм. Плата готовится следующим образом: к рис. 10.3, на котором представлен чертеж фольгированной стороны платы, прикладывается лист бумаги, на котором отмечаются все необходимые отверстия. Затем эта бумага прикладывается к фольгированной стороне платы, после чего в ней высверливаются все отмеченные отверстия. Затем бумага удаляется, медное покрытие очищается и намечаются области защитного покрытия или области травления. После этого плата помещается в раствор хлорного железа для вытравливания ненужных областей. Когда процесс травления закончен, плата промывается, удаляется кислотоупорный слой с помощью наждачной бумаги, после чего плата готова к сборке элементов схемы. Для данного устройства рекомендуется использовать плату из стекловолокна.

Расположение элементов схемы показано на рис. 10.4. Диак VD1 включается в схему без учета полярности напряжения. Переменный резистор RP1 с объединенным переключателем S1 устанавливается в последнюю очередь, что облегчает монтаж других элементов схемы. Дроссель L1 можно изготовить собственными силами. На ферритовый стержень диаметром 6,3 или 9,5 и длиной 50 мм наматываются в два слоя 100 витков медного эмалированного провода диаметром 0,4 мм. Дроссель крепится к плате прочной нитью, а для большей надежности место его контакта с платой проклеивается. После монтажа всех элементов плата припаивается к выводам переключателя. Три вывода переменного резистора RP1 соединяются с платой небольшими отрезками провода.

Необходимо помнить, что ВСЕ ЭЛЕМЕНТЫ УСТРОЙСТВА МОГУТ НАХОДИТЬСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ, ПОЭТОМУ ПРИКАСАТЬСЯ К ЛЮБЫМ ЧАСТЯМ СХЕМЫ, ПОКА ОНА ПОДКЛЮЧЕНА К СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Максимальная мощность нагрузки не должна превышать 250 Вт. Небольшие размеры платы не позволяют применять винтовые соединители. Поэтому в качестве контактных площадок используются большие области фольгированной стороны платы, к которым припаиваются провода. Регулятор освещения может также использоваться в качестве настенного переключателя, вмонтированного в пластмассовую коробку.