Предыдущая публикация
12-ти вольтовый диммер
ПрименениеТрадиционные диммеры или по-другому регуляторы яркости, которые всем хорошо известны, рассчитаны на работу от переменного тока. Чаще всего в них используется фазоимпульсное управление регулирующим элементом – тиристором или симистором.
Но бывает, что есть необходимость применить такой регулятор в цепи постоянного тока. Это может быть освещение в автономных условиях с питанием от аккумуляторной батареи или применение в интерьерных светильниках, где используются галогеновые лампы накаливания на 12 В.
Казалось бы, что нет ничего проще, чем спроектировать линейный регулятор напряжения и тем самым управлять яркостью ламп. Но такой принцип управления имеет один серьёзный недостаток, заключающийся в большой рассеиваемой мощности на регулирующем элементе.
Поэтому целесообразней преобразовать постоянное напряжение опять в переменное – импульсное и меняя скважность последнего управлять мощностью на нагрузке, в данном случае яркостью свечения. При этом т.к. регулирующий элемент будет работать в ключевом режиме, мощность, выделяемая на нём в виде тепла будет на порядки меньше, чем в линейном режиме.
Схема электрическая и принцип работы
Приведённая схема позволяет управлять шестью лампами по 10 Вт каждая. Основа схемы – сдвоенный КМОП-таймер 556. Можно также использовать и две биполярные ИМС старого верного NE555, но он потребляет больше тока и менее экономичен.
DA1.1 включён как астабильный мультивибратор с частотой генерации 180 Гц. Вторая половина таймера DA1.2 сконфигурирована одновибратором и запускается через диод VD2 от положительного фронта на выходе DA1.1.
Длина импульса, который теперь появляется на выходе DA1.2, зависит от положения движка R4. И он будет запускаться всякий раз, когда на выходе DA1.1 будет низкий уровень, независимо от длительности импульса, определяемой с помощью R4, R5 и C4. Это гарантирует плавное затемнение даже при максимальной яркости.
Выход DA1.2 (вывод 9) управляет затвором МОП-транзистора VT1. Когда длительность импульсов на затворе увеличивается, среднее время, в течение которого MOSFET находится в проводимости, также увеличивается. Таким образом регулируется яркость ламп.
VT1 проводит около 96 % времени, когда яркость установлена на максимум. В такой конфигурации все 100 % невозможны, потому что требуется определённое время для зарядки конденсатора C6. Если бы полевой транзистор работал со 100 % рабочим циклом, источник питания схемы был бы фактически закорочен. Конденсатор C6 позволяет схеме пройти через период проводимости полевого транзистора. Диод VD3 служит для развязки по питанию.
На схеме VТ1 – IRL2203, но в принципе можно использовать практически любой силовой транзистор (например, BUK455, BUZ10, BUZ11 или BUZ100). Однако IRL2203 имеет очень низкое сопротивление во включённом состоянии (Rds on), всего 7 мОм, и может коммутировать 12-вольтовые нагрузки с током до 5 А без радиатора.
Если вы выберете другой полевой МОП-транзистор (с более высоким значением Rds) или будете использовать схему в 6-вольтовой системе, скорее всего без радиатора не обойтись. При использовании IRL2203 с шестью лампами мощностью 12 В/10 Вт VT1 рассеивает всего 170 мВт. При 6 В и 10 А уже становится 680 мВт.
Собственное потребление схемы составляет около 0,35 мА при максимальной яркости и около 1,25 мА при минимальной.
Стабилитрон VD1 обеспечивает защиту от скачков напряжения, а резистор R6 ограничивает ток через него в случае его включения.
Печатная плата для схемы показана ниже на рисунке.
DA1.1 включён как астабильный мультивибратор с частотой генерации 180 Гц. Вторая половина таймера DA1.2 сконфигурирована одновибратором и запускается через диод VD2 от положительного фронта на выходе DA1.1.
Длина импульса, который теперь появляется на выходе DA1.2, зависит от положения движка R4. И он будет запускаться всякий раз, когда на выходе DA1.1 будет низкий уровень, независимо от длительности импульса, определяемой с помощью R4, R5 и C4. Это гарантирует плавное затемнение даже при максимальной яркости.
Выход DA1.2 (вывод 9) управляет затвором МОП-транзистора VT1. Когда длительность импульсов на затворе увеличивается, среднее время, в течение которого MOSFET находится в проводимости, также увеличивается. Таким образом регулируется яркость ламп.
VT1 проводит около 96 % времени, когда яркость установлена на максимум. В такой конфигурации все 100 % невозможны, потому что требуется определённое время для зарядки конденсатора C6. Если бы полевой транзистор работал со 100 % рабочим циклом, источник питания схемы был бы фактически закорочен. Конденсатор C6 позволяет схеме пройти через период проводимости полевого транзистора. Диод VD3 служит для развязки по питанию.
На схеме VТ1 – IRL2203, но в принципе можно использовать практически любой силовой транзистор (например, BUK455, BUZ10, BUZ11 или BUZ100). Однако IRL2203 имеет очень низкое сопротивление во включённом состоянии (Rds on), всего 7 мОм, и может коммутировать 12-вольтовые нагрузки с током до 5 А без радиатора.
Если вы выберете другой полевой МОП-транзистор (с более высоким значением Rds) или будете использовать схему в 6-вольтовой системе, скорее всего без радиатора не обойтись. При использовании IRL2203 с шестью лампами мощностью 12 В/10 Вт VT1 рассеивает всего 170 мВт. При 6 В и 10 А уже становится 680 мВт.
Собственное потребление схемы составляет около 0,35 мА при максимальной яркости и около 1,25 мА при минимальной.
Стабилитрон VD1 обеспечивает защиту от скачков напряжения, а резистор R6 ограничивает ток через него в случае его включения.
Печатная плата для схемы показана ниже на рисунке.
Следующая публикация
Комментарии 4
Дёшево, надёжно, практично.