Стабильный регулятор мощности своими руками


Стабильный регулятор мощности своими руками

Диммеры промышленного изготовления.

В статье описана конструкция простого симисторного регулятора мощности для управления лампами накаливания и светодиодными лампами, рассчитанными на управление с помощью диммеров. Так же рассказано об опыте ремонта фабричных диммеров производства компании Leviton.


Самые интересные ролики на Youtube

Смотреть на Youtube Смотреть на Youtube Смотреть на Youtube Смотреть на Youtube

Близкие темы

Собери простой регулятор мощности для паяльника за час

Как за час сделать импульсный блок питания из сгоревшей лампочки?



Пролог

Схема самого простого регулятора мощности для паяльника.

Я уже описывал конструкцию самого простого регулятора мощности для паяльника. Некоторые радиолюбители приспособили этот регулятор напряжения для управления яркостью осветительных ламп. При правильном подборе элементов, регулятор позволяет управлять мощностью ламп накаливания и даже оборотами асинхронных двигателей, но всё же не так хорошо, как бы этого хотелось.


Диммеры, демонтированные из распределительной коробки.

В связи с ремонтом подобных регуляторов, я испытал одну из схем, которая оказалось более помехоустойчивой и простой в настройке, чем описанная ранее.


Но, расскажу обо всём по порядку.

Так вот, пришлось мне ремонтировать электропроводку вдали от родного дома. А именно, нужно было поменять выключатели с регуляторами мощности, или, как их там называют, диммеры (Dimmer).


Витрина с диммерами в магазине Home Depot.

В магазине новые выключатели с индикацией и регулировкой мощности стоили слишком дорого (45$ до налога). Так что, было решено временно заменить их более дешёвыми и менее функциональными выключателями, а неисправные диммеры отремонтировать. Ну, а так как на месте не было ни радиодеталей, ни необходимого инструмента, пришлось привести их домой. Вот в связи с этими мытарствами и родилась статья.


Симистор (Triac) БТ139.


Приехав домой, я первым делом купил на местном радиорынке симисторы подходящей мощности BT139-800 всего по 0,65$ за штуку и вычертил электрическую схему диммера.



Ремонт симисторного регулятора – Dimmer-а

Схема фабричного диммера Leviton для напряжения сети 120 Вольт.    
C1-C4 = 47n R4 = 250k L0 = 30µH
R1 = 390k R6 = 1k D11 = 30V
R2 = 68k R7 = 56k D12 = 60V
R3 = 10k R8 = 200k TR1 = 68169
     

На чертеже изображена оригинальная электрическая схема промышленного диммера фирмы Leviton, предназначенного для работы в сети, напряжением 120 Вольт.

Проверка неисправных диммеров показала, что кроме самого симистора в них ничего не пострадало. Некоторые симисторы были пробиты, а некоторые оборваны. Один из диммером вышел из строя прямо у меня на глазах, когда внутри одной из ламп накаливания, вкрученной в люстру, произошло короткое замыкание.

И я бы не стал описывать процедуру замены симистора в этом регуляторе, если бы не «подводные камни», встретившиеся на этом пути.


Симистор (Triac) 68169

Дело в том, что в ремонтируемых мною диммерах были установлены какие-то диковинные симисторы с надписью «68169». Мне не удалось найти на них даже даташита.

Кроме всего, у этих симисторов, размещённых в корпусе TO-220, контактная площадка оказалась изолированной от электродов симистора (триака). Хотя, как видите, контактная площадка у этих симисторов выполнена из меди и вовсе не покрыта пластиком, как это бывает у корпусов транзисторов. Доселе, я даже не знал, что существуют симисторы в таком удобном исполнении. Могу только предположить, что компания, выпускающая диммеры, получает данные компоненты по индивидуальному заказу, дабы усложнить ремонт своих неоправданно дорогих изделий.


Симистор закреплён на радиаторе с помощью пустотелой заклёпки.

Ещё одним «подарком» оказался метод крепления симисторов к радиатору с помощью пустотелых заклёпок. При использовании изолирующих прокладок, такой способ крепления применять нежелательно. Да и в плане ремонтопригодности он никуда не годится.

В общем, ремонт занял немало времени именно из-за проблем с установкой такого типа триаков, на которые диммер рассчитан не был.



Замена симистора (Triac-а) в диммере

Удаление пустотелой заклёпки, крепящей триак к радиатору.


Пустотелые заклёпки можно удалить с помощью сверла, заточенного под углом 90°, или с помощью кусачек-бокорезов. Но, чтобы не повредить радиатор, делать это нужно непременно со стороны расположения триака.


Шлифовка контактной площадки радиатора с помощью наждачной бумаги.


Радиаторы, изготовленные из очень мягкого алюминия, при клёпке были немного деформированы. Поэтому, пришлось ошкурить контактные поверхности наждачной бумагой.


Чертёж крепления триака к радиатору с гальванической развязки.
  1. Винт М2,5х8.
  2. Шайба пружинная (гровер) М2,5.
  3. Шайба М2,5 – стеклотекстолит.
  4. Корпус симистора.
  5. Прокладка – фторопласт 0,1мм.
  6. Гайка М2,5.
  7. Шайба М2,5.
  8. Трубка (кембрик) Ø2,5х1,5мм.
  9. Шайба М2,5.
  10. Радиатор.

Так как я использовал триак, не имеющий гальванической развязки между электродами и контактной площадкой, то применил старый проверенный способ изоляции. На чертеже видно, как он реализуется.


Детали для организации гальванической развязки корпуса TO-220 с радиатором.


А это те же детали гальванической развязки триака в натуральном виде.


Вид на крепёжный винта с шайбой со стороны радиатора охлаждения триака.


Для предотвращения продавливания стенки радиатора в месте крепления симистора, под головку винта была подложена шайба. А у самого винта была сточена большая часть шляпки, чтобы последняя не цеплялась за ручку потенциометра, регулятора мощности.


Установка триака с гальванической развязкой.


Вот так выглядит симистор, изолированный от радиатора. Для улучшения теплоотвода, использовалась термопроводящая паста КПТ-8.


Что под кожухом диммера?


Что находится под кожухом диммера.


Симисторные регуляторы напряжения (Dimmers).


Снова в строю.



Схема регулятора мощности для управления освещением

На основе схемы фабричного регулятора мощности я собрал макет регулятора для напряжения нашей сети.

Схема регулятора мощности для сети напряжением 220 Вольт.    
C1-C4 = 47n R4 = 100k VD1-VD3 = DB3
R1 = 30k R5 = 100k VS1 = BT139-800
R2 = 68k R6 = 1k  
R3 = 390k L1 = 30µH  
     

На чертеже изображена схема регулятора, адаптированная для работы в сети, напряжением 220 Вольт.

Собственно, эта схема отличается от оригинальной только параметрами нескольких деталей. В частности, в три раза был увеличен номинал резистора R1, примерно вдвое уменьшены номиналы R4 и R5, а 60-ти Вольтовый динистор был заменён двумя, включёнными последовательно, 30-ти Вольтовыми динисторами VD1, VD2.

Таким образом, если где-нибудь на диком Западе разжиться неисправными диммерами, то можно не только их отремонтировать, но и легко переделать под свои нужды.

Макет регулятора мощности на симисторе BT139.

Это работающий макет регулятора мощности. Не знаю, понадобится ли он мне в будущем, так как я уже давно перешёл на люминесцентные лампы. Но, если вдруг понадобится, то я буду точно знать, какую схему следует собрать.

Эта схема не требует подбора деталей и работает сразу. Единственная регулировка, которая может потребоваться, осуществляется изменением положения движка подстроечного резистора R4.

Сначала нужно установить движки потенциометров R4 и R5 в крайне-верхнее (по схеме) положение. Затем изменить положение движка R4 так, чтобы лампа загорелась с минимально-возможной яркостью, а потом чуть сдвинуть движок в обратном направлении. На этом настройку можно считать законченной.





Вот так работают эти регуляторы мощности. Видео 1280х720px. Разверните плеер на весь экран, чтобы увеличить разрешение.




Любая ссылка, представленная на сайте, проходит проверку на предмет трэшевости, но при этом может не иметь никакого отношения к теме сайта. Хотя, и статьи, размещённые на сайте, тоже часто этим страдают. :) Ну вот и всё, главное красиво и ненавязчиво закончить мысль. Всем удачи!


Нашли ошибку в тексте?Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!

Комментарии (59)

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все

adminНоябрь 8th, 2017 at 02:05

Леонид, когда время тратиться только ради какой-то самоделки, вы ничего о ней узнать не можете. Узнаёте вы о том, что делается ради публикации, и тут цели чисто меркантильные. Любая публикация приносит доход, на который можно купить что угодно.

mr.tiristorНоябрь 11th, 2017 at 22:03

Про какой доход вы говорите?) я ничего с этого не получаю,я лишь радиолюбитель получивший массу удовлетворения от сделанного своими руками, пробовал собрать и на ку202 по простой схеме недавно по просьбе одного человека,но интересно вот что,я ради (забавы) видимого теста подключился лампу и на лампе видел мерцание,похоже на простой схеме по ку202 пилообразное или не стабильное что то.осцилла пока не было тогда чтобы посмотреть что там было.но вот по вашей схеме диммера я такого не увидел.все чётко светило по мощностям,мерцаний не было.не знаю что это было все таки…

adminНоябрь 11th, 2017 at 23:35

mr.tiristor писал: Про какой доход вы говорите?

Про тот, который получают успешные блогеры.

вот по вашей схеме диммера я такого не увидел.все чётко светило

Потому что эта схема более помехозащищённая. Она предотвращает случайные отпирания симистора.

mr.tiristorНоябрь 12th, 2017 at 18:49

понял,спасибо!
а по поводу блоггеров,толку от них ноль,ну их в топку!)

TAZITЯнварь 20th, 2018 at 00:08

Каким образом схема может быть надёжной если на ограничительных динисторах рассеивается мощность в три раза больше допустимой … !?
То же можно сказать и про резистор на 30 кОм , 1 Вт (согласно схеме) для которого явно недостаточно … .
Не очень понимаю смысл резистора на 390 кОм и соответствующей цепи … . Вы точно его не спутали местами с тем что 30 кОм … . Так я некоторую логику улавливаю … .

adminЯнварь 20th, 2018 at 10:37

Здравствуйте TAZIT!
Схема валидна, можете собирать без сомнений. Динистор работает не так как стабилитрон, поэтому рассеиваемая мощность на нём мизерна. Он либо открыт и тогда его сопротивление минимально, либо заперт и тогда сопротивление очень велико. Поэтому и на всех остальных элементах схемы мощность рассеивается только до того, как отопрутся динисторы VD1, VD2. То есть тогда, когда напряжение на схеме меньше 60 Вольт.

TAZITЯнварь 21st, 2018 at 23:53

Тогда получается что динисторы работают на очень высокой частоте на собственной ёмкости … , генерируя при этом средний потенциал 64/2 Вольта … !?
При этом даже резистор на 30 кОм обязан греться если используется минимальная допустимая регулировкой мощность … .
Мне интересна только схема которая способна на минимуме в 1 % хотя бы работать … , а лучше меньше … . Тут наверное вряд ли … . Но сама схема весьма интересная !
СПАСИБО .

adminЯнварь 22nd, 2018 at 00:18

TAZIT писал: … динисторы работают на очень высокой частоте…

Вся схема, включая динисторы, работает на промышленной частоте 50 или 60Гц, в зависимости от страны.

adminЯнварь 22nd, 2018 at 11:04

Обсуждение перенесено в форум из-за превышения максимально-допустимого количества постов. Адрес топика>>>

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все