Как сделать своими руками диммер: 5 схем сборки самодельного светорегулятора

устройство, принцип работы + как сделать диммер самому

Выпускаемые промышленностью всевозможные диммеры способны расширить функциональность почти любых осветительных приборов, повысить их экономичность. Но если ситуация не типичная, к примеру, если важны небольшие размеры, то сможет помочь только самодельное устройство.

Кроме того, изготовление может стать более дешевым вариантом, чем покупка, что действует крайне убедительно. Мы расскажем, как собрать диммер своими руками. В представленной нами статье подробно изложено, какие комплектующие потребуются, в какой последовательности выполнять работы.

Содержание статьи:

• Когда покупка — худший вариант?
• Что нужно знать о диммерах?
  • Плюсы использования прибора
  • Как выполняется регулирование?
• Относительная простота конструкции
  • Факторы усложнения схемы
  • Существующие виды управления прибором
  • Тип размещения прибора
• Принцип работы диммера
• Собственноручное изготовление диммера
• Подключение димера к цепи
• Выводы и полезное видео по теме

Когда покупка — худший вариант?

Заводские регуляторы яркости способны обеспечить ожидаемый экономический результат или повысить комфортность проживания во всех типичных ситуациях. Кроме того, их стоимость бывает различной, что позволит совершить покупку «по карману».

Но все же в ряде ситуаций можно не найти подходящего по размерам или мощности варианта, поэтому выходом может стать самоделка.

В большинстве случаев заинтересованный человек сможет приобрести недорогой заводской диммер, рабочие качества которого удовлетворят его

Встречаются нестандартные ситуации, когда промышленные изделия не удовлетворяют потребности человека. К примеру, так бывает, если необходим небольшого размера, есть желание улучшить эстетические свойства его панели управления.

Или человек считает за необходимое повысить экономичность, сделать более удобным управление, добиться каких-либо цветовых эффектов, улучшить любую другую характеристику.

Изготовление простейшего диммера является несложной задачей, тем более потребуются только доступные всем инструменты, основным из которых является паяльник

А также самостоятельно выполнить сборку можно, когда в наличии есть необходимые комплектующие, что позволит существенно удешевить процедуру.

Что нужно знать о диммерах?

Глагол «to dim» в английском языке означает «становиться тусклым», «темнеть». Это явление и является сутью регуляторов яркости. Кроме того, человек дополнительно получает еще ряд преимуществ.

Плюсы использования прибора

Среди достоинств следует выделить такие дополнительные возможности:

• снизить потребление электроэнергии — это приводит к большей экономичности;
• заменить несколько видов осветительных приборов — к примеру, одна лампа может выполнять функции ночного торшера, основного освещения и т. д.

Кроме того, пользователь может получить различные световые эффекты, к примеру, использовать обычное освещение под управлением диммера в качестве светомузыки.

А также его функциональность позволяет работать совместно с системами безопасности или просто имитировать присутствие людей в помещении. Что поможет владельцам любого помещения защитить свое имущество от злоумышленников или вообще предотвратить их несанкционированное проникновение в квартиру, офис.

Основой конструкции диммера является симистор. Важно помнить, что его мощность должна на 20-50% превышать аналогичный показатель нагрузки. Кроме того, он должен выдерживать напряжение в 400 В. Это обеспечит изделию долговечность

Дополнительно регулятор яркости способен сделать управление источниками освещения, другими электроприборами более удобным, эффективным. К примеру, можно применять радио- или инфракрасные сигналы, что позволит выполнять необходимые манипуляции дистанционно.

Или же есть возможность использовать несколько точек управления осветительным прибором вместо одного. Например, если пользователь хочет сделать более современным освещение в спальне, то регуляторы можно установить на входе туда, а также возле кровати.

Подобное решение сделает жизнь владельцев несколько комфортнее. Таким же образом можно поступить в любом другом помещении.

Как выполняется регулирование?

Если заинтересованный человек решил самостоятельно собрать диммер, то процедуру нужно начинать выполнять не с раздумий о том, как это сделать, а с определения целей и задач, которые будут решаться.

Так выглядит обычная синусоида тока, а суть диммирования в том, чтобы «обрезать» ее. Это уменьшит продолжительность импульса и даст возможность электроприбору работать не на полную мощность

Так перед тем, как приступить к сборке необходимо определиться какой вид ламп будет применяться. Эта процедура обязательная, потому что существуют различные принципы управления яркостью свечения.

К ним относятся:

• изменение напряжения — такой способ будет актуальным при использовании устаревших ламп накаливания;
• широтно-импульсная модуляция — этот вариант необходимо применять для управления яркостью современных энергосберегающих осветительных приборов.

Изменение напряжения светодиодных ламп малоэффективно из-за того, что они работают в узком диапазоне и при небольшом отклонении от нормы просто тухнут или не включаются. Что не позволит полностью раскрыть потенциал обычных устройств, потому для них выпускают специализированные .

Кроме того, использование простых, но устаревших реостатов не дает возможности экономить на электроэнергии. Ведь излишки электроэнергии в виде тепла просто рассеиваются в воздухе.

Правильно сделанный диммер должен обеспечить именно такую синусоиду, при которой короткие импульсы чередуются с продолжительными паузами. Причем чем она продолжительней, а сила сигнала меньше, тем тусклее будет светиться лампа

С помощью широтно-импульсной модуляции получится собрать регулятор яркости, обеспечивающий лампам возможность работать при 10-100% их мощности. При этом пользователь получит приятный бонус в виде сэкономленной электроэнергии.

А также можно в полном объеме использовать все остальные преимущества диммеров, среди которых и долговечность.

Относительная простота конструкции

Несмотря на то что бытовые регуляторы яркости позволяют получать заметный визуальный и экономический эффект, они отличаются несложным устройством.

Что обеспечивает длительный срок эксплуатации, а в случае, когда человек решил выполнить самостоятельную сборку, то и простоту этой операции. В результате справиться с ней сможет почти любой желающий, даже не обладая специальными знаниями.

Самодельный диммер можно использовать в разных сферах, но при этом следует учитывать, что его изготовление на одной пайке компонентов не закончится. Так как самоделке понадобится придать привлекательный внешний вид

Так, самые востребованные современные диммеры созданы на основе всего нескольких элементов:

• динистора, часто встречается и другое его название — диак;
• симистора, по-другому — триак;
• узла формирования импульса.

Кроме того, в конструкции необходимо присутствие нескольких второстепенных частей, без которых работа невозможна. К ним относятся конденсаторы, резисторы (постоянного, переменного тока). Каждый из основных перечисленных полупроводниковых приборов выполняют свою часть работы по управлению яркостью ламп.

Симистор нередко сравнивают с дверью для электричества, причем в которую можно входить в обе стороны. То есть существует возможность пропускать ток к лампам в неограниченном объеме, но при необходимости и возвращать его излишки обратно.

Этот рисунок представляет собой упрощенную схему диммера. Которая свидетельствует, что могут быть различные особенности, но основным регулирующим элементом все равно останется симистор

Выполнение такого процесса обеспечивает анод с катодом. Они меняются местами в зависимости от направления перемещения электричества. Кроме того, предусмотрена многослойная проводниковая конструкция, которая позволяет выполнять задачи максимально точно.

Само переключение направления выполняет динистор, который представляет из себя двунаправленный диод.

Факторы усложнения схемы

Человек, желающий собрать диммер самостоятельно, должен задуматься не только о приобретении нужных полупроводников. Поскольку конструкция должна будет обеспечить возможность выполнять управление, размещение и даже придать достаточные эстетические свойства, предстоит учитывать ряд моментов.

К ним относятся:

• вид управления;
• способ размещения;
• внешний вид.

Поскольку перечисленные пункты существенно влияют на рабочие характеристики регулятора яркости, то с каждым из них следует разобраться отдельно. Что позволит справиться с работой качественно.

Существующие виды управления прибором

Так как диммером понадобиться управлять, то человеку следует выбрать оптимальный вариант. Потому что их много и каждый имеет свои особенности, преимущества и недочеты. Это существенно повлияет на конструкцию.

Манипуляции возможно выполнять любым из следующих способов:

• механическим;
• электронным;
• дистанционным.

Но чаще всего для всевозможных самодельных диммеров используется первый вариант. Так как механическое управление является простейшим в сборке, а при покупке комплектующих заплатить придется меньше всего.

Схема диммера дает возможность понять, как он работает. А именно при появлении в сети тока, он, проходя через резисторы и один из встроенных диодов, заряжает конденсатор. Избыточное напряжение из которого попадает на динистор и симистор. От его положения и зависит передаваемая на лампы нагрузка

В этом случае человеку понадобится только регулятор, которым может быть поворотный рычаг. При желании его можно заменить нажимным элементом. В таком случае все манипуляции будут выполняться обычными клавишами, знакомыми по традиционным выключателям.

Нередко используются комбинированные поворотно-нажимные приборы. Они дают возможность операции включения/выключения производить клавишами, саму же регулировку — поворотным рычагом. Что многие пользователи считают удобным.

Любой из указанных вариантов размерами и внешним видом может быть схож с обычным выключателем, что позволит заменить такой прибор. Это является еще одним преимуществом. Электронное управление подразумевает использование для выполнения всех необходимых манипуляций сенсоров. Они также выполнены в форме традиционных выключателей и легко заменяют их.

Перед механическими аналогами сенсорные имеют значительное преимущество в виде современного внешнего вида. Обратной стороной медали будет более высокая стоимость комплектующих. Дистанционное управление наиболее комфортное, удобное, выполняется оно с помощью обычных пультов.

Виды передачи командного сигнала бывают различными:

• радиосигнал;
• инфракрасный сигнал.

В первом случае пользователь сможет осуществлять необходимую регулировку с любого места здания, помещения и даже из-за их пределов. Что удобно, эффективно, но комплектующие будут стоить дороже, чем при покупке пульта с инфракрасным сигналом.

Сигнал способен передать нужную информацию только при наведении на сам . А это получится выполнить только в пределах одного помещения.

Более простой является навесной вариант сборки регулятора яркости. А наиболее долговечной считается печатная плата, которая позволит предотвратить многие виды досрочной поломки

Все же указанную особенность обычно недостатком не считают, поэтому более доступные комплекты с инфракрасным сигналом популярней. К дистанционным способам управления относится и акустический, но в таком случае придется приобрести датчик, способный улавливать звуковые команды: хлопки в ладоши, звуки музыки и прочие подобные шумы.

Все же следует знать, что последний вариант больше эффектный, чем эффективный. Так как любые сторонние звуки, к примеру, лай домашнего любимца, громкий разговор приведут к несанкционированному изменению яркости свечения ламп. Это не всегда будет радовать пользователей.

В то же время, вмонтированный в конструкцию диммера акустический датчик способен сделать незабываемой любую вечеринку, так как заставляет осветительные приборы реагировать на изменение громкости музыки. То есть, таким образом, вполне можно заменить светомузыку.

Кроме того, следует знать, что все популярней становятся варианты управления с помощью компьютера при проводном или беспроводном подключении, а также смартфона, планшета, которые передают нужный командный сигнал по Wi-Fi.

Печатные платы отличаются компактностью и долговечностью в сравнении с навесной схемой. Кроме того, они более безопасные, что важно, так как диммеры используются в помещениях, где находятся люди

Чтобы иметь возможность воспользоваться любым из перечисленных способов, конструкцию диммера необходимо оснастить нужными элементами. Что делает ее сложней, поэтому более дорогой. В результате наиболее востребованным вариантом управления традиционно остается механический.

Тип размещения прибора

Любой современный диммер можно разместить всего тремя способами, а в быту используется итого меньше — только 2. Один вариант востребован редко из-за своей конструктивной сложности и производительности.

Поэтому для жилья или небольших коммерческих помещений применяются такие виды размещения:

• накладные;
• встроенные.

В первом случае диммером заменяют традиционный выключатель, во втором — он устанавливается не на виду, то есть монтируется в раздаточную коробку, специально сделанную нишу. Это значит, что в одной ситуации человеку необходимо позаботиться о панели управления с высокими эстетическими качествами.

А в другой этот нюанс не играет никакой роли. Так как прибор будет спрятан от глаз. Зато придется использовать только дистанционный способ управления. Накладными бывают в основном механические или электронные разновидности.

Принцип работы диммера

Наиболее эффективным является способ управления яркостью с помощью широтно-импульсной модуляции. Так как он наиболее подходит для современных .

Принцип работы в этом случае представляет собой подачу тока короткими импульсами, между которыми выдерживается продолжительная пауза. Причем чем большее ее продолжительность, тем меньше яркость свечения.

Подключение регуляторов является важным этапом сборки, так как от него зависит функциональность и комфортность, собственно ради чего люди и выполняют такую работу

В то же время простейшие устройства способны менять характеристики света обычным уменьшением/увеличением подающегося напряжения. Но такой вариант принесет пользу только при использовании ламп накаливания.

В случае использования LED-приборов в паре с устройством смогут работать только , так как обычные светодиодки не регулируются.

Собственноручное изготовление диммера

Изначально предстоит определиться с рядом параметров, среди которых мощность, тип размещения, управления. Без этой процедуры работоспособный регулятор получится создать только случайно, что бывает редко.

Далее необходимо приобрести или получить в собственность другим путем симистор, динистор, а также узел, который формирует управляющий импульс, например, взять из ненужного прибора.

Кроме того, понадобится конденсатор и 2 резистора, способные поддерживать определенную ранее мощность. Причем один из них должен быть переменным. Эта особенность позволит менять напряжение тока.

На схеме указано, как пользователь сможет управлять одним источником света с помощью двух регуляторов, установленных в разных частях помещения, что удобно

А когда его значение достигнет максимально возможного для используемого динистора, то он срабатывает и подает необходимый командный импульс. Который направляется на симистор, а далее попадает к лампам или другим электроприборам.

Когда откроется этот силовой ключ зависит от положения органов управления. Так как это могут быть и 220 В, и 40 В, если оно необходимо человеку.

Поскольку умельцы изготавливают в основном накладные регуляторы яркости, то установить его в цепь не составит труда. Так как эта операция ничем не отличается от монтажа традиционного выключателя

Все перечисленные выше элементы конструкции соединяются в одно изделие согласно приложенной схеме с помощью проводов и пайки. Контакты необходимо тщательно изолировать. Так как короткое замыкание — одна из нескольких распространенных причин поломки электрооборудования.

Подключение димера к цепи

Это не менее важная часть работы, чем само изготовление, так как во многом от качества зависит долговечность эксплуатации. Кроме того, подключение влияет на удобство и комфортность управления, поэтому диммеры принято делить и по этой характеристике.

Они бывают следующими:

• по типу выключателя — они заменяют собой традиционные выключатели и регулируют один светильник или их группу, например, люстру с большим количеством осветительных элементов;
• проходными — позволяют управлять одним электроприбором, к примеру, светодиодной лампой, с помощью нескольких регуляторов, для удобства расположенных в различных частях помещения, здания.

В первом случае при использовании сети, включающей в себя 3 провода, ноль и заземление идут на светильник, другой электроприбор, а фаза на разрыв. То есть процедура является знакомой всем, кто заменял обычные выключатели.

При выполнении проверки регулятора, его монтажа и эксплуатации человеку следует соблюдать меры безопасности, так как через него проходит достаточное напряжение, чтобы нанести вред здоровью

При монтаже двух проходных диммеров от распределительной коробки следует подвести к каждому из них по три провода. Это обязательное условие. Затем первые два контакта используются для соединения обоих регуляторов. Для обеспечения надежности следует использовать перемычку.

Еще один из свободных контактов подсоединяется к фазе, а последний к осветительному прибору. После чего соединение проверяется на работоспособность.

Во время этих операций следует помнить о соблюдении мер безопасности — каждая из них может выполняться только после обесточивания сети.

С ориентирами выбора диммера для управления светодиодной лентой ознакомит , полностью посвященная этой интересной теме.

Выводы и полезное видео по теме

Первый ролик позволит быстрее разобраться с процедурой изготовления:

Следующий видеоматериал позволит ознакомиться с принципом работы современных диммеров:

Любой пользователь, даже не обладающий специальными навыками, сможет разобраться с тем, как правильно сделать несложный диммер своими руками. Это совсем недорогое и несложное решение. Главное  — подобрать элементы нужной мощности и качественно соединить их между собой.

В то же время необходимо будет придать изделию достойный внешний вид, что осложняет задачу. Но для этой цели можно использовать корпуса промышленных регуляторов, причем даже бывших в употреблении.

Хотите рассказать о том, как собирали прибор для регулировки интенсивности освещения собственноручно? Есть желание поделиться технологическими тонкостями или задать вопрос? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь полезными сведениями, впечатлениями и фото по теме статьи.

Делаем простой диммер своими руками

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Содержание

• 1 Схема и принцип её работы
• 2 Печатная плата и детали сборки
• 3 Область применения

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

• С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
• R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
• R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
• VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
• VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
• VS2 – динистор DB3;
• LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

Как сделать компактный диммер своими руками

Управляйте своим освещением с помощью этого классного проекта «Сделай сам».

Легко потратить много денег, инвестируя в осветительное оборудование. Зато есть много бюджетных вариантов.

Если вы готовы потратить время, вы можете сэкономить много денег, создав собственное оборудование. Ниже мы рассмотрим, как создать компактный диммер. Если у вас уже есть инструменты, эти диммеры обойдутся вам менее чем в 35 долларов.

Parts Needed

• 16/3 Wire
• Female Plug
• Male Plug
• Dimmer Switch
• Dimmer Wallplate
• 1-Gang Box

Tools Needed

• Box Cutter
• Screwdriver w/Phillips
• Кусачки/инструмент для снятия изоляции
• Ножницы по металлу
• Ножницы
• Дрель
• Сверла 7/32 и 5/16

Шаг 1. Просверлите отверстия

пилотное отверстие в верхней части. Затем расширьте и скосите отверстие сверлом 5/16. Вколите один из язычков в нижней части монтажной коробки, не удаляя язычок полностью. Обрежьте провод 16/3 до нужной длины, а затем протяните провод через дно монтажной коробки.

Шаг 2. Подготовка проводов

Чтобы получить доступ к проводам, используйте канцелярский нож, чтобы надрезать резину в середине кабеля. Потяните оболочку кабеля назад ровно настолько, чтобы получить доступ к проводам (хорошо — 3 дюйма). Используйте ножницы по металлу, чтобы разрезать зеленый и черный провода пополам, а затем зачистите 1/2 дюйма от кончика провода.

Шаг 3. Выполнение соединений

Мы хотим, чтобы кулисный переключатель находился в нижней части диммера, поэтому расположите переключатель и монтажную коробку рядом друг с другом. Переключатель поставляется с двумя винтами и несколькими колпачками для проводов.Навинтите синий колпачок на красный и белый провода, прикрепленные к диммеру.Черный провод от диммера соедините с нижним черным проводом кабеля через колпачок.

Затем подключите красный провод выключателя к другому черному проводу кабеля через другой колпачок. Для последнего соединения соедините все три зеленых провода под одним колпачком. Помните о расположении проводов, так как вам нужно разместить все внутри монтажной коробки. Чтобы собрать все вместе, протяните кабель через верхнее отверстие диммера, а затем прикрутите переключатель к монтажной коробке.

Шаг 4. Присоедините вилки

Далее мы подключим к кабелю вилку и розетку. Используйте канцелярский нож, чтобы надрезать каждый конец кабеля и удалить небольшой участок оболочки, чтобы вы могли вставить провода в разъемы. Используйте инструмент для зачистки проводов, чтобы удалить концы каждого отдельного провода.

Когда вы откроете заглушки, вы увидите три винта разного цвета. Зеленый винт соединяется с зеленым (заземляющим) проводом, бронзовый — с черным (горячим), серебряный — с белым (нейтральным). Подсоедините штепсельную вилку в верхней части диммера и держите все в порядке, поместив заземляющие провода вниз.

Шаг 5. Точная настройка диапазона

В зависимости от используемого источника света может потребоваться точная настройка диапазона диммера. Диммер поставляется с ползунком сбоку, который вы можете использовать для регулировки.

Перед добавлением лицевой панели обязательно проверьте свет с помощью диммера. Вы хотите, чтобы этот диапазон был настроен именно там, где вы хотите. И вуаля, да будет свет.

Как сделать умный диммер для Wi-Fi своими руками

Интеллектуальные выключатели и вилки на основе Wi-Fi, которые вы можете купить, содержат механическое реле, которое активируется, когда микроконтроллер получает двоичный ввод, например 0 или 1, обычно отправляемый через приложение. Эти устройства позволяют вам управлять только состоянием включения/выключения устройств, таких как вентилятор, двигатель или освещение. Если вы также хотите контролировать скорость или яркость подключенного сетевого устройства переменного тока или нагрузки, вам потребуется полупроводниковый релейный переключатель на основе симистора.

В этом руководстве мы создадим с нуля модуль диммера с датчиком пересечения нуля и будем использовать его для управления состоянием включения/выключения, скоростью и яркостью подключенной нагрузки переменного тока.

Что такое детектор пересечения нуля?

Детектор перехода через нуль (ZCD) представляет собой компаратор напряжения или схему детектора на операционном усилителе, используемую для обнаружения изменения напряжения с положительного на отрицательный уровень синусоидального сигнала переменного тока, когда он пересекает ноль вольт. В двух словах, схема используется для обнаружения пересечения нуля входным сигналом переменного тока.

ZCD используется для создания электронных схем для коммутации, частотомера, фазометров и т. д. Также можно использовать схему детектора перехода через ноль и твердотельное реле на основе TRIAC с платами Wi-Fi на основе Arduino или ESP8266 для управления фаза переменного напряжения.

В большинстве стран используется частота переменного тока 50 Гц (50 циклов в секунду) при напряжении питания 220–240 В. Однако в некоторых странах, таких как США, используется сетевое электричество 120 В, 60 Гц (60 циклов в секунду). С каждым циклом волна достигает нуля, и в этот момент микроконтроллер обнаруживает ее, а затем переключает или запускает твердотельное реле (TRIAC) в соответствии с требованиями.

В отличие от механического реле твердотельное реле на основе симистора представляет собой быстродействующее силовое электронное устройство и поэтому лучше всего подходит для создания схемы диммера.

Вещи, которые вам понадобятся

Соберите следующие компоненты, чтобы собрать самодельный модуль диммера переменного тока с изолированным детектором перехода через ноль.

• NodeMCU или D1 Mini
• BT136 4A или BT139 16A TRIAC (в зависимости от нагрузки)
• Оптопара MOC3021
• Оптопара MCT2E или 4N35
• DB107 мостовой выпрямитель
• 220 Ом ¼ W Резистор
• 2 x 10kω ¼ w Резисторы
• 2 x 100 кОм резисторы
• 2 x 2-контактный винтовой терминал
• мужская полоса (опциозная)
• .
• Паяльник и припой
• Перемычки (дополнительно, можно припаять провода непосредственно к печатной плате)

Эти компоненты предназначены для самодельного одноканального модуля диммера. Чтобы управлять большим количеством нагрузок, вы можете собрать больше твердотельных реле и взаимодействовать с микроконтроллером.

Соедините компоненты

См. следующую принципиальную схему для подключения и сопряжения всех компонентов на печатной плате общего назначения для создания детектора перехода через нуль. Используйте паяльник и припой, чтобы закрепить все соединения, как показано на схеме ниже. Если вы никогда раньше не паяли, научитесь паять с помощью простых проектов, прежде чем приступать к этому.

См. следующую схему, чтобы построить модуль твердотельного реле, к которому будет подключена нагрузка.

На этих схемах показан одноканальный модуль диммера. Увеличивая твердотельные реле, вы можете добавлять и управлять большим количеством приборов или нагрузок переменного тока. В целом конечные результаты должны выглядеть примерно так, как показано ниже. Это 3-канальный модуль диммера с детектором пересечения нуля.

Скомпилируйте прошивку диммера переменного тока

Для компиляции прошивки модуля беспроводного управления вам потребуется установка Home Assistant на Raspberry Pi (или Docker) с надстройкой ESPHome. После настройки Home Assistant и ESPHome выполните следующие действия, чтобы скомпилировать прошивку:

1. В Home Assistant перейдите в ESPHome и нажмите + Новое устройство > Продолжить .
2. Введите имя диммера. Мы назвали наш кулер symphony-cooler , так как мы будем использовать его для управления вентилятором кулера и скоростью насоса. Щелкните Далее .
3. Выберите ESP8266 или Выберите конкретную плату > D1 Mini и нажмите Далее > Пропустить .
4. Найдите только что созданное диммерное устройство и нажмите Правка.
5. В окне редактора YAML введите свои учетные данные Wi-Fi:

 wifi: 
   ssid: "YourWIFiSSID" 
   пароль: "WIFi-Password" 

Затем вставьте следующий код непосредственно под порталом captive103 9013:

 Вывод: 
- Платформа: AC_DIMMER 
 ID: Symphony_Cooler 
 GATE_PIN: D0 
 ZERO_CROSS_PIN: 
 Номер: D2 
 MIN_POWER: 70% 
. 0163     name: Symphony Cooler 
 

Измените id: и name: в коде устройства, которым вы будете управлять. Как упоминалось ранее, вы также можете добавить больше полупроводниковых реле для управления яркостью или скоростью нагрузки переменного тока. Код должен выглядеть следующим образом:

Модуль, который мы сделали, управляет двумя двигателями, насосом кулера и вентилятором кулера, поэтому мы назвали их соответственно. Когда код будет готов, нажмите Сохранить > Установить > Подключить к этому компьютеру и дождитесь завершения компиляции прошивки. После компиляции нажмите Загрузить проект , чтобы загрузить скомпилированную прошивку.

Прошивка микропрограммы диммера переменного тока

Чтобы прошить микропрограмму, загрузите и запустите инструмент ESPHome Flasher. Затем выполните следующие действия:

1. Подключите NodeMCU или D1 Mini к ПК или Mac с помощью кабеля micro USB.
2. Нажмите Найдите , чтобы выбрать файл микропрограммы (.bin).
3. Выберите COM порт куда подключен микроконтроллер и нажимаем Flash ESP .
4. После прошивки устройство перезагрузится и подключится к сети WI-Fi и будет отображаться как онлайн на панели инструментов ESPHome.

Добавление элементов управления на панель управления Home Assistant

В программе Home Assistant (HA) выберите Настройки > Устройства и интеграции и выполните следующие действия, чтобы добавить элементы управления на панель управления HA для управления устройствами переменного тока.

1. В разделе Интеграция найдите обнаруженные устройства и нажмите НАСТРОЙКА > ОТПРАВИТЬ .
2. После добавления устройства оно будет отображаться в списке ESPHome . Нажмите на устройство, а затем нажмите 1 устройство .
3. Нажмите ДОБАВИТЬ В ИНФОРМАЦИОННУЮ ПАНЕЛЬ , затем выберите Вид и снова нажмите ДОБАВИТЬ В ИНФОРМАЦИОННУЮ ПАНЕЛЬ . Устройство будет добавлено на панель инструментов.

Теперь вы можете управлять включением/выключением и скоростью/яркостью подключенного устройства переменного тока.

Вы также можете использовать интеграцию грибовидных карт, чтобы добавить красивые карты для ваших диммерных модулей.

Сделайте свой дом умнее

В отличие от традиционных интеллектуальных переключателей, интеллектуальный переключатель с регулируемой яркостью можно использовать разными способами. Например, вы можете настроить автоматизацию в Home Assistant, чтобы изменить яркость света в зависимости от времени суток или начать затемнение при включении вашего смарт-телевизора или системы домашнего кинотеатра.

Кроме того, вы можете использовать эту самодельную схему диммера, чтобы сделать любое традиционное устройство освещения или переменного тока более интеллектуальным.