تحریک TRIAC

TRIAC یک تریستور دو طرفه با قابلیت هدایت جریان در هر دو طرف است. در تئوری، بدون توجه به قطبیت MT (ترمینال اصلی) می‌توان آن را با جریان گیت مثبت یا منفی راه‌اندازی کرد، اما مواردی مهمی در عمل وجود دارد که باید درک شوند. Quadrant I حساس‌ترین منطقه کاری است، که دستیابی به آن بدون استفاده از اپتوکوپلر TRIAC مانند MOC3021 یا مشابه، دشوار است. در اکثر TRIAC ها، راه اندازی در Quadrant IV به 3-5 برابر بیشتر از سه ربع دیگر، به جریان گیت نیاز دارد.

مدار شرح داده شده در اینجا از ربع II و III (معروف به 1- و 3-) استفاده می‌کند. جریان گیت همیشه منفی است و از مشکل ربع IV (3+) اجتناب می‌شود.

توجه داشته باشید که TRIAC ها می‌توانند دمدمی مزاج باشند و با بارهای القایی ممکن است روشن‌شدن ترایاک در نیم‌موج، در برخی تنظیمات نور کم تجربه کنید. در برخی موارد می‌تواند به دلیل جریان ناکافی گیت باشد و راه حل آن ارائه جریان گیت بیشتر است. اگر از منبع تغذیه خازنی استفاده می‌کنید، این حالت ممکن است اتفاق بیافتد، زیرا منبع نمی‌تواند بیش از 25 میلی‌آمپر یا بیشتر تامین کند. اگر بار، یک موتور یا ترانسفورماتور باشد، عمل روشن‌شدن در نیم‌موج می‌تواند به طور غیرقابل پیش‌بینی مخرب باشد لذا، از این نظر باید مدار را به طور کامل آزمایش کنید.

مدار دیمر

دیمر از چهار بخش تشکیل شده است. اولین بخش منبع تغذیه است. که می‌توان از یک تغذیه خازنی با در نظر گرفتن ملاحظاتی نیز استفاده کرد.

اما ارجح یک منبع تغذیه کم توانی است که «خارج از مدار» (ورودی مستقیماً به برق شهری متصل می‌شود) بوده و دارای خروجی 12 ولت DC و جریانی در حدود 50 میلی‌آمپر یا بیشتر باشد. قبلا نمونه این منبع تغذیه تحت فرسته‌ای با عنوان منبع تغذیه سوییچینگ با OB2225N، در eboxak معرفی شده است.

بخش بعدی آشکارساز عبور از صفر است که هنگام عبور ولتاژ شبکه از صفر، یک پالس منفی می‌سازد. این پالس برای همگام سازی تایمر با برق اصلی استفاده می‌شود و در واقع قلب مدار است. البته بدون آشکارساز اختصاصی عبور از صفر نیز می‌توان آن را به کار انداخت، اما هرگز به این خوبی نخواهد بود. U2 اپتوکوپلری است که LED آن، از طریق R7 و R8 و سپس از پل یکسوکننده تغذیه می‌شود. ممکن است تعجب کنید که چگونه می‌توانید از دیودهای 1N4148 در مداری که مستقیماً به برق متصل می‌شود استفاده کنید، اما پاسخ ساده است. ولتاژ هر یک از دیودها هرگز نمی‌تواند از حدود 4 ولت تجاوز کند، زیرا خروجی (و در نتیجه ورودی) پل توسط LED اپتوکوپلر بسته می‌شود. این مدار همچنین با دو مقاومت‌  39K سری می‌شود، زیرا استفاده از خازن به دلیل تغییر فاز ممکن نیست و سیگنال تحریک عبور از صفر‌ با نقطه تقاطع صفر شبکه، منطبق نمی‌شود.

تایمر بر اساس U1 (تایمر 7555) و با آرایش یک مونوستابل طرح شده تا در هر عبور از نقطه صفر شبکه اصلی، تنظیم مجدد شود. هنگام تنظیم مجدد، خروجی (پایه 3) بالا رفته (جریان گیت صفر)، و تا زمانی که ولتاژ C1 (شارژ شده از طریق R1,R11 و R2) به 8 ولت برسد، بالا باقی می‌ماند، زمانی که خروجی پایین است 7555 دروازه TRIAC را از طریق R5 به سمت پایین هدایت می‌کند. بنابراین وقتی خروجی 7555 پایین است TRIAC روشن می‌شود. مدار درایو، گیت را در تقاطع صفر اصلی خاموش می‌کند و پس از زمان از پیش تعیین شده (~ 1 تا 9.5 میلی‌ثانیه برای شبکه 50 هرتز) دوباره آن را روشن می‌کند.

بهتر است در این مدار از 7555 (یا TLC555) استفاده کرد. 7555 می‌تواند تا 100 میلی‌آمپر سینک کند، بنابراین جریان گیت TRIAC برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد، به اندازه کافی بالا خواهد بود.

بخش آخر سوییچ توان است که از TRIAC (Q1) استفاده می‌کند. هنگام‌ هدایت Q1، توان از خط فعال(فاز)، عبور کرده و از طریق بار به خط نول یا خنثی جاری می‌شود. ترمینال MT1 TRIAC مستقیماً به خط فعال متصل است. تحریک ترایاک با MOC3021 یا مشابه آن می‌باشد - یک اپتوکوپلر با قابلیت تحریک دو جهته گیت. اگر شما نیاز به استفاده از یک TRIAC بزرگ برای کنترل جریان بار دارید، این روش یک گزینه مطمئنی است. مقاومت گیت (R4) جریانی در حدود 25 میلی‌آمپر را فراهم می‌کند که برای TRIAC های رایج با گیت جریان کم، کافی است. هر چند من در طرح خود به دلیل نیازهای خاص، از BTA12-600CW  استفاده کردم. و به همین دلیل نیازی به نصب اسنابر خارجی( R9 , C6 ) نداشتم. اما سلف L1 را برای جریان حدود 8آمپر و مقدار 3mH پیچیده و نصب کردم. البته فضای کافی برای سلف بزرگتر هم نداشتم والا هر چه بزرگتر بهتر.!

مقدمه

این مدار یکی از انواع دیمر 3 سیم، لبه پیشرو در وب است. با این حال، بر خلاف بسیاری از این مدارها، به جای استفاده از میکروکنترلرهای رایج، از قطعاتی که  به راحتی در دسترس هستند، استفاده می‌کند.

دیمر برای استفاده با برق 230 ولت / 50 هرتز در نظر گرفته شده است.

توجه داشته باشید که دیمر از نوع لبه پیشرو (گاهی اوقات "فاز جلو" هم نامیده می‌شود) و برای کنترل ترانسفورماتورهای هسته آهنی و الکترونیکی یا موتورهای کوچک (پنکه و غیره) در نظر گرفته شده است. همچنین می‌توان از آن با لامپ‌های رشته‌ای نیز استفاده کرد، و میزان توان قابل کنترل، فقط بر اساس پارامترهای TRIAC مورد استفاده شما و جریان گیت آن محدود می‌شود.

دیمر لبه پیشرو به طور خاص برای استفاده با بارهای مقاومتی و بارهای القایی مانند ترانسفورماتورها یا موتورهای هسته آهنی در نظر گرفته شده است. شما نمی‌توانید (و نباید) از دیمر لبه انتهایی برای این موارد استفاده کنید، زیرا انجام این کار منجر به افزایش ولتاژ بسیار بالا می‌شود که می‌تواند به دیمر، بار یا هر دو آسیب برساند.

اگر برای لامپ‌های CFL یا LED به یک دیمر لبه انتهایی نیاز دارید، ممکن هست در آینده طرحی برای آن در eboxak منتشر شود.

از این دیمر با لامپ‌های فلورسنت فشرده یا LED استفاده نکنید.

 مزیت این طرح در  این است که بسیار قابل پیش‌بینی است و می‌توان انتظار داشت که عملکرد آن از هر مدار ساده‌تری فراتر رود. با این حال، مدارهای ساده سنتی، معمولاً با بارهای مقاومتی (لامپ‌های رشته‌ای، گرمکن‌های کم توان، و غیره) کاملاً خوب هستند و مفید بودن این پروژه در واقع قابل بحث است. با این حال، یک مزیت عمده نسبت به انواع ساده‌تر دارد، و آن این است که در هر سطح از ولتاژی که از پیش تعیین‌شده روشن می‌شود و هرگز برای شروع کار نیازی به ارتقاء به سطح بالاتر ندارد. این ضعف به طور طبیعی در بسیاری از دیمرهای ساده TRIAC وجود دارد و این اثر معمولاً به عنوان "پاپ-آن" شناخته می‌شود.

منبع تغذیه و ولتاژ متغیر ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال

منبع تغذیه این طرح با توجه به مصرف حداکثر 120میلی‌آمپری مدار، از ترانسفورماتور 12ولت استفاده کرده که ثانویه ترانسفورماتور به هدر S1 متصل می‌شود. بعد از یکسوسازی با آرایش پل دایودی و عبور از خازن‌های C1 و C3 توسط رگلاتور 7812 تثبیت، و شبکه 12ولتی مدار را تغذیه خواهد کرد. سپس برای ولتاژ 5ولت متغیر، ورودی OpAmp قسمت مبدل 3بیتی آنالوگ به دیجیتال، از L7805 و اتصال موازی قسمت اول ولوم دوبل، استفاده شده است. پایه وسط ولوم، ورودی متغیر OpAmp خواهد بود.

برای صرفه جویی در هزینه می‌توان از هر نوع منبع تغذیه سوییچینگ کم توان، همانند منبع تغذیه سوییچینگ با OB2225N بهره برد. در اینصورت المان‌های مربوط به منبع تغذیه 12ولت از S1 الی خازن 470میکروفارد(C4) حذف شده و خروجی تغذیه سوییچینگ به نقاط VCC و GND مدار متصل خواهد شد.

منبع تغذیه و منبع ولتاژ ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال