Com-ip.ru

КОМ IP
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Потенциометр с выключателем схема

Назначение и схема включения потенциометра

Итак, потенциометр это классический переменный резистр с тремя контактами, где между двумя крайними из них располагается фиксированное сопротивление, а между любым из крайних и средним контактом — переменное сопротивление. Потенциометр, в принципе, можно считать и классическим делителем напряжения, где его R в Омах образуются между крайними и средним выводом. Синоним потенциометра (на английском языке potentiometer) является реостат (на английском rheostat), хотя между ними и есть совсем незначительные отличия.

Принцип работы этого компонента электроники почти такой же как и делителя напряжения на резисторах. Так как резистивный элемент можно представить в виде двух последовательно соединенных сопротивлений, где положение движка определяет соотношение номинала первого резистора ко второму.


устройство потенциометра

Типовой потенциометр состоит из сопротивления с некоторой токопроводящей поверхностью и из идущего по ней движка — подвижного контакта потенциометра. Чем ближе движок к углу, тем меньше ом между движком и этим углом, и соответственно наоборот. В роли омического может выступать твердое вещество с большим удельным сопротивлением или обмотка скрученная из проволоки. Имеются потенциометры как с логарифмическим так и линеарным, сопр. и позиционным отношением. Подавляющее большинство существующих потенциометров поворотные, но имеются так же и устройства скользящего типа. Особенный тип потенциометра это дигитальные устройства, в которых регулировка Ом осуществляется внутри микросхемы в соответствии с поступающими из внешней схемы на микроконтроллере управляющими сигналами. Пример показан в видео уроке ниже.

Простейшим потенциометром является типовой однооборотный переменный резистор. Этот тип переменного сопротивления особенно часто применяется в аудио системах в схемах регулирования уровня громкости.

При изготовлении потенциометров применяются различные резистивные вещества и материалы: металлокерамика, электропроводный пластик, углерод, проволока, металлическая пленка.

На схемах в электронике и электротехники потенциометр обозначается так:

Рассмотрим простую схему включения потенциометра

Для этой схемы подключения справедлива следующая формула:

На основании схемы, легко понять, что потенциометр это классический регулируемый делитель напряжения, и поэтому изображение выше, можно перерисовать следующим образом:

На рисунке представлена обычная схема делителя напряжения. Точки А, B, С (выводы)расположены по аналогии с потенциометром. Сопротивления R1 и R2 это Rab и Rbc. В выражении чуть выше, в знаменателе представлена сумма этих сопротивлений, т.е Rac = R1+R2.

Необходимо также отметить, что для нормальной и главное стабильной работы потенциометра необходимо подбирать нагрузку Rн значительно большую, чем номинал сопротивления потенциометра Rп.

Как уже было упомянуто выше, потенциометр обычно обладает тремя выводами: два из них соединены друг с другом с помощью постоянного сопротивления, а третий вывод имеет подвижной контакт, который перемещается по резистивной поверхности.

Потенциометр работает по принципу делителя напряжения, с той лишь небольшой разницей, что перемещение ручки приводит к изменению положения второго контакта и тем самым изменяется соотношение сопротивлений резисторов R1 и R2, смотри рисунок ниже:

По виду изменения сопротивления потенциометры бывают:

По типу устройства корпуса корпуса потенциометры делятся на:

По количеству оборотов, потенциометры классифицируются на:

Линейные ползунковые потенциометры делятся на:

Цифровой потенциометр работает как типовой механический потенциометр, который меняет свое сопротивление, за исключением того фактора, что цифровой потенциометр представляет собой микросхему, и в роли управляющего воздействия в ней применяется электрический сигнал, а не вращение ручки как в примере с механическим потенциометром.


Цифровой потенциометр MCP41010, и его схема подключения к Ардуино.

В принципе, оба типа потенциометра это аналоговые устройства, которые обеспечивают переменное сопротивление. Но в механический потенциометре сопротивление регулируется делителем напряжения, номинал которого изменяется из-за вращения или перемещения механической ручки. Цифровой потенциометр изменяет значение сопротивления с помощью цифровых входов без участия механических узлов.

В настоящее время цифровые потенциометры дороже своих механических собратьев, но в будущем это обязательно изменится. Зато с точки зрения надежности он во много раз лучше механического потенциометра. Цифровые потенциометры гораздо сильнее защищены от неблагоприятных факторов окружающей среды, т.к они могут распологаться в изолированном корпусе. Они практически не подвержены вибрации, менее доступны для физического воздействия и т.п. На рисунке ниже показана структурная схема сдвоенного цифрового потенциометра типа TPL0102.

К дополнительным возможностям цифрового потенциометра можно отнести, режим автоматического отключения и программируемое значение, которое задается после включения. Цифровые потенциометры используютэнергозависимую и энергонезависимую память. Кроме того, они существенно меньше своих механических коллег, поэтому они занимают меньше места на печатной плате.

Кроме того, цифровые потенциометры обладают более высоким разрешением, точностью и стабильностью в работе. К минусам можно отнести несколько повышенную сложность в эксплуатации, т.к перед применением его необходимо запрограммировать. Это, обычно делают через интерфейсы I2C или SPI. Зато цифровые потенциометры с огромным успехом могут использоваться в области программируемых блоках питания, фильтрах, измерительных приборах и регулировки звука в аудиосистемах.

У реостата имеется два вывода, а у потенциометра, как мы уже рассказали целых три. Поэтому больше не путайте их между собой.

Реостат

Реоста́т (потенциометр, переменное сопротивление, переменный резистор; от др.-греч. ῥέος «поток» и στατός «стоя́щий») — электрический аппарат, изобретённый Иоганном Христианом Поггендорфом, служащий для регулировки силы тока и напряжения в электрической цепи [1] путём получения требуемой величины сопротивления. Как правило, состоит из проводящего элемента с устройством регулирования электрического сопротивления. Изменение сопротивления может осуществляться как плавно, так и ступенчато.

Изменением сопротивления цепи, в которую включён реостат, возможно достичь изменения величины тока или напряжения. При необходимости изменения тока или напряжения в небольших пределах реостат включают в цепь параллельно или последовательно. Для получения значений тока и напряжения от нуля до максимального значения применяется потенциометрическое включение реостата, являющего в данном случае регулируемым делителем напряжения.

Использование реостата возможно как в качестве электроизмерительного прибора, так и прибора в составе электрической или электронной схемы.

Содержание

  • 1 Стандартизация
  • 2 Основные типы реостатов
  • 3 Резистивные датчики угла поворота
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки

Стандартизация [ править | править код ]

По терминологии, используемой в ГОСТ 21414-75 «Резисторы. Термины и определения»:

  • Переменный резистор — резистор, электрическое сопротивление которого между его подвижным контактом и выводами резистивного элемента можно изменить, например, механическим способом.
  • Регулировочный резистор — переменный резистор, предназначенный для многократной регулировки параметров электрической цепи.
  • Подстроечный резистор — переменный резистор, предназначенный для подстройки параметров электрической цепи, у которого число перемещений подвижной системы значительно меньше, чем у регулировочного резистора [2] .

Основные типы реостатов [ править | править код ]

  • По материалу проводника:
    • проволочные из сплавов с высоким удельным сопротивлением (нихром, реотан, константан, манганин, никелин);
    • непроволочные из спечённых неметаллических проводящих материалов (чаще всего графит и композиты на основе углерода), в том числе
      • плёночные
      • объёмные
    • жидкостные, представляющий собой бак с электролитом, в который погружаются металлические пластины. Величина сопротивления реостата пропорциональна расстоянию между пластинами и обратно пропорциональна площади части поверхности пластин, погружённой в электролит [3] .
    • ламповые [4] , состоящие из набора параллельно включённых ламп накаливания с угольной или металлической нитью. Изменением количества включённых ламп изменяется сопротивление реостата. Особенностью лампового реостата является зависимость его сопротивления от степени разогрева нитей ламп, что может быть как недостатком, так и достоинством.
  • По конструкции:
    • для плавной регулировки:
      • реохорды в виде натянутого на раму прямого отрезка проволоки с подвижным контактом. Как правило, рама имеет шкалу, и реохорд градуируется в Ом /(ед. длины).
      • ползунковые реостаты, в которых проволока из материала с высоким удельным сопротивлением виток к витку наматывается на стержень из изолирующего материала. Проволока покрыта слоем окалины, который специально получается при производстве. При перемещении ползунка с присоединённым к нему контактом слой окалины соскабливается, и электрический ток протекает из проволоки на ползунок. Чем больше витков от одного контакта до другого, тем больше сопротивление. Такие реостаты часто применяются в учебном процессе и в лабораториях. Разновидностью ползункового реостата является агометр, в котором роль ползунка выполняет колёсико из проводящего материала, двигающееся по поверхности диэлектрического барабана с намотанной на него проволокой.
      • реостаты с подковообразной формой проводника и вращающимся движком. Угол поворота обычно составляет 270°.
      • реостаты с выключателем.
      • блоки из двух и более реостатов с механически связанными или разобщёнными движками.
    • для ступенчатой регулировки:
      • штепсельные, в которых регулировка осуществляется перестановкой штепселя в одно из гнёзд;
      • фишечные, в которых отдельные секции реостата замыкаются накоротко постановкой специальных фишек.
      • рычажные, в которых поворотом рычага в цепь вводится то или иное число секций.
      • в ламповых реостатах — ввёртыванием и вывёртыванием ламп в патронах.
  • По виду зависимости сопротивления между движком и одним из крайних контактов от угла поворота движка [5] :
    • линейные (в СССР и РФ — группа А)
    • логарифмические (в СССР и РФ — группа Б)
    • обратно-логарифмические (показательные) (в СССР и РФ — группа В)

Резистивные датчики угла поворота [ править | править код ]

Прямая зависимость между положением ротора реостата и его сопротивлением позволяет использовать переменные резисторы в качестве основного элемента датчиков угла поворота. Однако в современной цифровой технике резистивные датчики применяются реже магнитных или оптических, так как требуют более сложного ЦАП и нуждаются в повторной калибровке [ источник не указан 1583 дня ] .

Какие бывают переменные резисторы?

Конструкция, обозначение и разновидности переменных и подстроечных резисторов

Если посмотреть на всё изобилие радиокомпонентов, которые используются в промышленности и радиолюбителями, то нетрудно заметить, что некоторые радиодетали могут изменять величину своего основного параметра.

К таким элементам относятся переменные и подстроечные резисторы, сопротивление которых можно менять.

Переменных резисторов выпускается очень большой ассортимент, как для обычных электронных схем, так и для схем использующих микромонтаж.

Все переменные и подстроечные резисторы подразделяются на проволочные и тонкоплёночные.

В первом случае на керамический стержень наматывается константановая или манганиновая проволока. Вдоль проволочной обмотки перемещается ползунковый контакт. За счёт этого меняется сопротивление между подвижным контактом и одним из крайних выводов проволочной обмотки.

Во втором случае на подковообразную пластину из диэлектрика наносится резистивная плёнка с определённым сопротивлением, а ползунок перемещается вращением оси. Резистивная плёнка – это тонкий слой углерода (проще говоря, сажи) и лака. Поэтому в описании к конкретной модели резистора в пункте тип проводника обычно пишут «углеродистое» или «углерод». Естественно, в качестве материала резистивного слоя могут применяться и другие материалы и вещества.

Читать еще:  Как правильно разобрать двухклавишный выключатель

А чем подстроечные резисторы отличаются от переменных?

Подстроечные резисторы в отличие от переменных рассчитаны на гораздо меньшее число циклов перемещения подвижной системы (ползунка). Максимальное число для некоторых экземпляров, например, для высоковольтного резистора НР1-9А вообще ограничено 100.

Для переменных резисторов количество циклов может достигать 50 000 – 100 000. Этот параметр называют износоустойчивостью. При превышении этого количества надёжная работа не гарантируется. Поэтому применять подстроечные резисторы взамен переменных строго не рекомендуется – это сказывается на надёжности устройства.

Давайте взглянем на устройство тонкоплёночного переменного резистора марки СП1. На рисунке вы видите реальный переменный резистор, сопротивление которого 1 МОм (1 000 000 Ом).

А вот его внутреннее устройство (снята защитная крышка). Тут же на рисунке указаны основные конструктивные части.

Четвёртый вывод, который виден на первом изображении — это вывод металлической крышки, который служит электрическим экраном и обычно присоединяется к общему проводу (GND).

Подстроечный резистор имеет схожее конструктивное исполнение. Вот взгляните. На фото подстроечный резистор СП3-27б (150 кОм).

Подстройка сопротивления осуществляется регулировочной отвёрткой. Для этого в конструкции резистора предусмотрен паз.

Теперь, когда мы разобрались с устройством переменных и подстроечных резисторов, давайте узнаем, как они обозначаются на принципиальной схеме.

Обозначение переменных и подстроечных резисторов на принципиальных схемах.

Обычное изображение переменного резистора на принципиальной схеме.

Как видим, оно состоит из обозначения обычного постоянного резистора и «отвода» — стрелочки. Стрелка с отводом символизирует средний контакт, который мы и перемещаем по поверхности из намотанного на каркас высокоомного провода или тонкоплёночному покрытию.

Рядом с графическим изображением ставится буква R с порядковым номером в схеме. Также рядом указывается номинальное сопротивление (например, 100k — 100 кОм).

Если переменный резистор включен в схему реостатом (подвижный средний вывод соединён с одним из крайних), то на схеме он может указываться с двумя выводами (на изображении это R2). На зарубежных схемах переменный резистор обозначается не прямоугольником, а зигзагообразной линией. На картинке это R3.

Переменный резистор, объединённый с выключателем питания.

Используется в недорогой переносной аппаратуре. Сам переменный резистор, как правило, используется в цепи регулирования громкости звука, а поскольку он физически (но не электрически!) совмещён с выключателем, то при повороте ручки можно включить прибор и тут же отрегулировать громкость звука. До широкого внедрения цифровой регулировки громкости, такие комбинированные резисторы активно применялись в переносных радиоприёмниках.

На фото — регулировочный резистор с выключателем СП3-3бМ.

На фотографии чётко видна конструкция выключателя, который замыкает свои контакты при повороте дискового регулятора. Часто использовался в аудиоаппаратуре советского производства (например, в переговорных устройствах, радиоприёмниках и пр.).

Также в электронике применяются сдвоенные или объединённые переменные резисторы. У них подвижный контакт конструктивно объединён, и его перемещением можно менять сопротивление у двух или нескольких переменных резисторов одновременно.

Такие резисторы частенько применялись в аналоговой аудиоаппаратуре как регулятор стерео баланса или один из резисторов многополосного эквалайзера. Число сдвоенных резисторов в эквалайзере высокого класса может достигать 20.

В первом квадрате показано обозначение сдвоенного переменного резистора (R1.1; R1.2), который частенько используется в стереофонической аппаратуре. Во втором показано условное изображение на схеме счетверённого переменного резистора. Обратите внимание на буквенную маркировку (R1.1; R1.2; R1.3; R1.4).

На принципиальных схемах объединённые резисторы обозначаются с использованием соединяющей пунктирной линии. Этим указывается то, что их подвижные контакты механически объединены на валу одной ручки-регулятора.

Обозначение подстроечного резистора.

Подстроечный резистор на схеме обозначается аналогично переменному за одним исключением – у него нет стрелочки. Это говорит нам о том, что регулировка сопротивления производится либо единоразово при настройке электронной схемы, либо очень редко при профилактических работах.

Типы переменных и подстроечных резисторов.

Для того чтобы иметь представление обо всём многообразии переменных и подстроечных резисторов ознакомимся с фотографиями.

Неразборный переменный резистор.

Обычный переменный резистор широкого применения. Хорошо заметен тип: СП4 – 1, мощность 0,25 Ватт, сопротивление 100 кОм.

Резистор снизу залит эпоксидным компаундом, то есть он неразборный и ремонту не подлежит. Этот тип очень надёжный, так как он выпускался для оборонной аппаратуры.

А это подстроечные резисторы СП3-16б. Резисторы СП3-16б предназначены для перпендикулярной установки на печатную плату, а мощность их составляет 0,125 Вт. Имеют линейную (А) функциональную характеристику. Как видим, их конструкция весьма добротна и надёжна.

Однооборотные непроволочные подстроечные резисторы.

Малогабаритный подстроечный резистор, который впаивается непосредственно в печатную плату бытовой аппаратуры. Он имеет очень маленькие размеры и на некоторых платах распаивается до десятка ему подобных.

На фото ниже показаны подстроечные резисторы СП3-19а (справа) мощностью 0,5 Вт. Материал резистивного слоя — металлокерамика.

Лакоплёночные резисторы СП3-38. Устройство их весьма примитивно.

Так как его корпус является открытым, то на поверхность оседает пыль, конденсируется влага, что и сказывается на надёжности такого изделия. Материал проводника — металлокерамика, а мощность невысока — около 0,125 Вт.

Подстройка таких резисторов осуществляется отверткой из диэлектрика во избежание короткого замыкания. В бытовой электронной аппаратуре найти их довольно легко.

Резисторы РП1-302 (на фото справа) и РП1-63 (слева).

Для подстройки сопротивления резисторов РП1-63 может потребоваться специальная отвёртка. Если приглядется, то паз под отвёртку имеет шестигранную форму. В отличие от СП3-38 такие резисторы имеют защищённый корпус. Это положительно сказывается на их надёжности.

Мощные проволочные подстроечные резисторы.

Здесь показан мощный 3-ёх ваттный проволочный резистор СП5-50МА.

Его корпус сделан просторным, чтобы к проводящему проволочному слою был приток воздуха для охлаждения. Если перевернуть резистор, то можно детально разглядеть его устройство в том числе и изоляционную планку на которой намотан высокоомный проводник.

Высоковольтные регулировочные резисторы.

Достаточно редкий экземпляр подстроечного резистора (НР1-9А). Ещё не так давно они стояли во всех кинескопных телевизорах и были завязаны в цепи регулировки высокого напряжения. Его сопротивление 68 МОм. (Из телевизора я его, собственно, и вытащил, чтобы сфоткать и показать вам).

Сам по себе НР1-9А является набором керметных резисторов. Его рабочее напряжение 8500 В (это 8,5 киловольт. ), а предельное рабочее напряжение составляет аж 15 кВ! Номинальная мощность – 4 Вт. Почему регулировочный резистор НР1-9А называют набором резисторов? Да потому, что он состоит из нескольких. Его внутренняя структура соответствует схеме из 3-ёх отдельных резисторов.

В современных кинескопных телевизорах они встраиваются прямо в ТДКС (Трансформатор диодно-каскадный строчный).

Ползунковые переменные резисторы.

В аудиоаппаратуре с аналоговым управлением часто применяются движковые регулировочные резисторы. Их ещё называют ползунковыми. Они широко использовались в электронных приборах для регулировки яркости, контрастности, громкости, тембра и др. Вот взгляните на их конструкцию.

Далее на фото показан ползунковый переменный резистор СП3-23а. Из маркировки следует, что мощность его составляет 0,5 Вт, а функциональная характеристика соответствует линейной зависимости (буква А). Сопротивление — 1кОм.

Также как и переменные резисторы с круговой движковой системой, ползунковые могут быть сдвоенные, например резистор СП3-23б (самый нижний на первом фото). В его составе два переменных резистора с общим подвижным контактом.

Подстроечные многооборотные резисторы.

Очень часто, особенно в специальной аппаратуре, применялись очень удобные и одно время совершенно дефицитные проволочные многооборотные подстроечные резисторы.

Выводы так же были жёсткие для впайки в уже готовые гнёзда, или выполненные из гибкого провода МГТФ, чтобы их можно было распаять в любые точки платы. От нуля до максимального сопротивления регулировочный винт под отвёртку нужно было повернуть ровно 40 раз. Этим достигалась очень высокая точность установки параметров схемы.

На фото показан многооборотный подстроечный резистор СП5-2А. Изменение сопротивления производится круговым перемещением подвижной контактной системы через червячную пару. За 40 полных оборотов можно изменить его сопротивление от минимального до максимального значения. Применяются резисторы СП5-2А в цепях постоянного и переменного тока, и рассчитаны на мощность 0,5 – 1 Вт (зависит от модификации). Износоустойчивость – от 100 до 200 циклов. Функциональная характеристика – линейная (А).

Более полную информацию по резисторам отечественного производства можно получить из справочника «Резисторы» под редакцией И.И. Четверткова и В.М. Терехова. В нём приведены данные практически по всем резисторам. Справочник вы найдёте здесь.

Ремонт переменного резистора.

Так как переменные резисторы – это электромеханическое изделие, то со временем они начинают портиться. Из-за износа проводящего слоя и ослабления прижима скользящего контакта они начинают плохо работать, появляется так называемый «шорох».

В большинстве случаев восстанавливать неисправный переменный резистор нет смысла, но бывают и исключения. Например, нужного для замены может просто не оказаться под рукой или же он может быть очень редкий. Так в некоторых микшерских пультах используются достаточно редкие и уникальные образцы. Найти замену им сложно.

В таком случае восстановить правильную работу переменного резистора можно с помощью обычного карандаша. Грифель карандаша состоит из графита – твёрдого углерода. Поэтому можно аккуратно разобрать переменный резистор, подогнуть ослабший скользящий контакт, а по проводящему слою несколько раз провести грифелем карандаша. Этим мы восстановим проводящий слой. Также не помешает смазать покрытие силиконовой смазкой. Затем резистор собираем обратно. Естественно, такой метод подходит лишь для резисторов с тонкоплёночным покрытием.

Честно говоря, простейший переменный резистор можно смастерить из простого карандаша, ведь грифель его сделан из углерода! А напоследок, давайте прикинем в уме, как это можно сделать.

Выключатель с диммером для светодиодных ламп 220В своими руками: 5 элементов схемы и инструкции по сборке

Описание прибора под названием диммер, правила самостоятельной сборки, ТОП-3 лучших устройства для пайки и советы по выбору аппарата

  1. Какая деталь схемы – главный регулирующий элемент мощности устройства?а) Симистор.
    б) Димистор.
  2. В каком случае диод будет находиться в открытом состоянии?а) Под воздействием обратного напряжения.
    б) При получении прямого напряжения.
  3. Чем неполярный конденсатор отличается от других видов конденсаторов?а) Не нужно заботиться о соблюдении полярности.
    б) При настройке, полярность изменяется.
  4. При наличии постоянного и переменного резистора, обязательно ли подключать к схеме еще и потенциометр?а) Необязательно, достаточно только резистора.
    б) Эти приспособления – одно и то же.
  1. а) Симистор – основной элемент для регулировки напряжения – чем большая нагрузка будет использоваться, тем выше потребуется выбирать параметры детали.
  2. б) Диод открывается, когда на него поступает прямое напряжение, а при обратном — закрывается.
  3. а) При установке на схему неполярного конденсатора, можно не обращать внимания на правильность подключения полярности.
  4. б) Резистор и потенциометр – это один прибор, служащий для поглощения электротока.

Не составит никакого труда отрегулировать яркость в помещении, где висит люстра с несколькими лампами накаливания. Потребуется нажать несколько кнопок – часть лампочек выключится или включится. Даже, когда на люстре имеется одна лампа, можно легко настроить яркость, уменьшив или увеличив подаваемое напряжение.

Со светодиодами эта задача становится сложнее, поскольку они работают в узком диапазоне напряжения — если он понизится, то и лампа сразу погаснет. Чтобы изменить яркость лампы из светодиодов, надо использовать диммер: ШИМ-контроллер, то есть широтно-импульсный модулятор мощности.

Определение: Диммер – прибор, подключаемый вместо стандартного выключателя, позволяющий производить плавную регулировку яркости внутри помещения.

Диммер для ламп накаливания и светодиодов ничем не отличается — нужно применять разные методы подключения.

5 элементов схемы регулятора света — диммера

Перед тем как подключить диммер, нужно выяснить, какие элементы для электрической схемы диммера для светодиодной ленты будем использовать. Все компоненты не дефицитные, а потому их можно найти в любом радиомагазине.

  1. Симистор называется триодным симметричным тиристором или триак. Это полупроводниковый прибор для коммутирующих действий в цепях с напряжением 220 вольт.
  2. Динистор. Это полупроводниковый прибор с двунаправленной проводимости. Иными словами, это два диода, подключаемые навстречу друг другу.
  3. Диод. Элемент для проводимости тока. Состоит из анода и катода. Когда на него поступает прямое напряжение, он открывается, в случае обратного напряжения — закрывается.
  4. Неполярный конденсатор. Отличается от иных разновидностей тем, что его подключают, не соблюдая полярность. При эксплуатации полярность можно менять.
  5. Переменные и постоянные резисторы нужны для преобразования силы тока в напряжение или напряжение в силу тока. Могут ограничивать поступление электрического тока. Также прибор называют потенциометром.

Основным регулирующим устройством на схеме будет семестр. Чем больше нагрузка будет поступать на устройство, тем мощнее должны быть параметры симистора.

6 нюансов принцип работы

Перед началом сборки диммера своими руками, желательно разобраться в сути его работы.

  1. Когда схема будет подключаться к электрической сети дома, на неё будет подаваться напряжение в 220 вольт. Когда в синусоиде напряжения наступит положительный полупериод, через один из диодов и резистор начнёт поступать ток — произойдет зарядка конденсатора.
  2. Через какое-то время напряжение достигнет параметров, достаточных для пробоя динистора. Ток будет переходить через динистор и управляющий электрод симистора.
  3. Симистор открывается, а лампы, подключенные к нему — зажгутся.
  4. В тот момент, когда синусоида напряжения будет проходить через ноль, симистор закроется.
  5. При достижении синусоидой напряжения отрицательного полупериода, процесс повторяется.

Меняя уровень сопротивления в схеме, человек также изменяет полупериод открытия симистора. Таким образом, изменяется мощность лампочки, ее яркость – свет приглушается или увеличивается.

7 шагов сборки или как сделать диммер своими руками-регулятор мощности на симисторе

Для сборки диммера своими руками, нужно применять печатную плату. Используют обычный фольгированный текстолит с размерами 35 на 25 мм. Таким образом, размер блока значительно уменьшается, а потому он идеально поместится на место обычного выключателя. Перед началом работы приобретаем припой, канифоль, кусачки, паяльник, соединительные проводки.

  1. Наносим на плату схему соединения. В необходимых местах просверливаем отверстия, чтобы поместить в них выводы всех элементов. Нитрокраской следует нарисовать дорожки, а после определить место монтажных площадок, которые будут паяться.
  2. Протравливаем плату. Это делается раствором хлорного железа. Емкость нужна такая, чтобы плата не ложилась слишком плотно на дно — уголками она должна упираться в стенки сосуда. Когда начнётся процесс травления, платы периодически переворачиваем и помешиваем раствор. Если нужно сделать всё очень быстро, тогда раствор нагреваем до температуры примерно в 60 градусов.
  3. Проводим лужение, а после промываем плату спиртом.
  4. В отверстия, которые были предварительно проделаны, устанавливаем элементы, отрезаем лишние концы. Используем паяльник и фиксируем контакты. Подключение контактов диммера проводим очень аккуратно.
  5. Берем соединительные провода и припаиваем с их помощью потенциометр.
  6. Тестируем схему на лампах.
  7. Подключаем лампочку, включаем схему в сеть, начинаем вращать ручку потенциометра. Если схема собрана правильно, то уровень свечения изменится.

Как подключить вместо выключателя – 5 шагов

Обычно диммер устанавливают на место стандартных выключателей в доме. Монтаж производим на разрыв фазы последовательно с нагрузкой.

Фазу и ноль нельзя путать — в ином случае из строя выйдет электронная схема. Чтобы избежать подобной ошибки, при помощи индикатора выясним, где находится фаза, а где — ноль.

  1. Отключаем вводный автомат и обесточиваем комнату, где будет устанавливаться диммер.
  2. Из монтажной коробки в стене вытаскиваем выключатель.
  3. Подаем напряжение и на проводах маркером или изолентой помечаем ноль и фазу.
  4. Снова отключаем питание. Входные клеммы на диммере подключаем к фазе, а выходные — к нагрузке.
  5. При подключении диммера для светодиодной лампы в 220В с дистанционным управлением необходимо убедиться, что он устанавливается непосредственно перед контроллером ламп. То есть, от диммера выход станет идти на вход контроллера.

Инструкция поясняет, как поставить диммер на светодиодные лампы. Можно дополнительно изучить информацию в интернете о том, как установить диммер своими руками. Видео-инструкции ответят на оставшиеся вопросы.

Диммер своими руками — регулятор мощности на симисторе

Еще важно знать 3 нюанса о спайке плат

Чтобы спаять провода и платы, нужно знать о нескольких важных нюансах работы:

  1. Перед началом операции, обязательно нужно подобрать хороший паяльник. Обычный, что лежит в гараже, не подойдет из-за своей мощности. Диапазон напряжения приспособления для пайки плат и проводков — 15-30 Ватт. Большую мощность использовать запрещено, иначе плата сгорит.
  2. Перед началом работы, плату качественно зачищаем для хорошего соединения всех элементов. Для обработки смешиваем мыло с водой, обмакиваем салфетку в раствор и тщательно протираем плату. Металл после обработки очень хорошо очищаем от мыла. Иногда на платах заметны плотные отложения – их убирают специальным составом, продающимся в магазине электротоваров. Участок зачищается до появления металлического блеска.
  3. Контакты на плате нужно правильно располагать. Сначала присоединяются мелкие резисторы, а затем переходим на большие детали.

ТОП-3 паяльников для плат

Чтобы собрать качественную схему, что будет служить долгие годы, приобрести желательно хороший аппарат для пайки. На рынке известны производители, сумевшие доказать качество своей продукции:

  1. Немецкая компания Ersa. Пальники очень хорошие, но у производителя есть существенный недостаток – продукция продается по большой цене, а потому приобретают в основном для профессионального использования.
  2. Quick – китайская компания, не уступающая по качеству, но выпускающая модели по приемлемым ценам.
  3. Бюджетный вариант Luckey. Такая модель – идеальна для новичков. Но нельзя оставлять прибор без присмотра – бывали случаи возгорания.

Посмотрите на картинке укомплектованный паяльник для микросхем:

Паяльник

Чтобы выбрать хороший паяльник для плат, нужно внимательно посмотреть на его основные характеристики. Мощность в 10 Вт подойдет для сборки простых микроплат – достаточный уровень нагрева и не придется беспокоиться о перегреве схемы. Для бытовых условий же приобретают на 20-40 Вт. Большая мощность не понадобится, ведь подобные паяльники применяют уже для работы с радиаторами и металлами.

Особое внимание уделяйте изучению ручки. Она не должна нагреваться при работе – иначе пострадают руки. Желательно выбирать эту деталь из древесины. Пластик нагреется очень скоро, а эбонит утяжелит весь прибор и работать с маленькими деталями будет неудобно. Поэтому дерево – наиболее подходящий вариант как с точки зрения устойчивости к нагреву, так и удобства.

На жало тоже обращайте внимание при покупке. Медь – самый подходящий вариант, поскольку его будет проще обрабатывать, очищать от прилипшего нагара. Часто выпускаются модели с набором жал, различающихся по форме. Для пайки микросхем это весьма удобно – появляется возможность регулирования длины. Прямое жало подходит для обучения новичков, но опытные пользователи могут применять и с различными загибами под разными углами.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов о пайке

  1. Сколько времени держать нагретый аппарат на схеме, чтобы детали надежно зафиксировались? – 4 секунд достаточно.
  2. Сколько добавлять припоя? – Главное – покрыть контакт полностью. Обычно хватает и капли.
  3. Пайка должна получиться блестящей или матовой? – Ближе к блестящей на вид.
  4. Нужно применять средства защиты? – Защитные очки.
  5. Какую температуру выдерживает микросхема? – Не больше 230 градусов.

Как избежать 3 ошибки при работе

  1. Когда самостоятельно изготовленное оборудование перестало включать освещение в комнате, проверяем его предохранитель. Он выходит из строя при перепадах напряжения. Положительный момент – весь удар предохранитель берет на себя и остальные части схемы не пострадают. В случае поломки, его заменяем на новый и продолжаем пользоваться прибором.
  2. Если перегорела лампа и диммер перестал работать, то из строя вышел уже симистор. Эта проблема более серьезная. Придется отсоединить старый и припаять новый симистор так, чтобы не повредить остальные элементы.
  3. Если при устранении неполадок, диммер по-прежнему не функционирует, то проблема, возможно, кроется в электропроводке внутри помещения. В таком варианте используем мультиметр и проверяем цепь.

Это наиболее распространенный ошибки в работе прибора, которые потребуется устранить для правильного функционирования прибора.

При покупке диммера в магазине желательно брать следующие образцы:

  1. Sonoff диммер.
  2. Диммер Werkel для световых ламп.
  3. Диммер Modbus.
  4. Диммер Kaoyi kht 234g.
  5. Диммер Makel.
  6. Диммер легранд валена.

Переменный резистор: назначение, устройство, виды, проверка мультиметром

В аппаратуре часто присутствуют подстраиваемые параметры. Для реализации используют переменный резистор. В зависимости от подключения они позволяют менять ток или напряжение в цепи.

Что такое резистор с изменяемым (переменным) сопротивлением

Среди радиоэлементов существуют детали, которые могут изменять свой основной параметр. Именно такими являются переменные или регулируемые резисторы. Они отличаются от постоянных тем, что их сопротивление можно плавно менять практически от нуля до определенного значения. Изменение происходит путем механического перемещения ползунка.

Регулируемые или переменные резисторы — виды и размеры разные

Есть у переменных резисторов разновидности — подстроечные и регулировочные. Чем отличаются переменные резисторы от подстроечных? Тем что подстроечные рассчитаны на небольшое количество регулировок. У некоторых моделей их количество может исчисляться сотнями или десятками (например, у НР1-9А перемещать ползунок можно не более 100 раз). Если посмотреть на таблицу ниже, можно увидеть что у некоторых подстроечных SMD резисторов циклов регулировки всего 10.

Пример характеристик подстроечных резисторов SMD

У переменных резисторов этот показатель значительно выше. Количество перемещений регулятора может исчисляться десятками и даже сотнями тысяч. Так что использовать подстроечные резисторы вместо переменных явно не стоит.

Основной недостаток переменных резисторов — их недолговечность. Контакт между резистивным слоем и щеткой постепенно ухудшается. Для акустической аппаратуры это может выражаться во все усиливающихся шумах, при подстройке частоты в радиоприемниках все тяжелее «поймать» нужную длину волны и т.д.

Анимация дает понять, как работает переменный резистор и почему выходит из строя

Способы производства

Переменный резистор может быть двух типов: проволочным и пленочным. У проволочных на диэлектрическую трубку намотана проволока, вдоль нее перемещается металлический передвижной контакт — ползунок. Его местоположение и определяет сопротивление элемента. Витки проволоки уложены вплотную друг к другу, но они разделены слоем лака с высокими диэлектрическими свойствами.

Ползунковые переменные резисторы проволочного типа

Переменные проволочные резисторы — это необязательно трубка с намотанной на нее проволокой как на фото выше. Такие элементы выпускались в основном несколько десятков лет назад. Современные мало чем отличаются от пленочных, разве что корпус чуть выше, так как проволока все-таки занимает больше места, чем пленка.

Со снятой крышкой видна проволочная спираль и бегунок

У пленочных переменных резисторов на диэлектрическую пластину (обычно выполнена в виде подковы) нанесен слой токопроводящего углерода. В этом случае контакт тоже подвижный, но он закреплен на стержне в центре подковы и чтобы изменить сопротивление, надо повернуть стержень.

Пленочный регулируемый резистор

Регулировочное переменное сопротивление может быть и проволочным, и пленочным, а подстроечные, в основном, делают пленочными. Есть у них внешнее отличие: нет стержня с ручкой, а есть плоский диск с отверстием под отвертку. Сопротивления этого типа используются только для наладки параметров при пуске или техническом обслуживании аппаратуры.

Переменные резисторы SMD

Кроме способа производства есть еще две формы выпуска: для обычного навесного монтажа и SMD-элементы для поверхностного монтажа. SMD резисторы отличаются миниатюрными размерами, выполнены по пленочной технологии.

Схематическое обозначение и цоколевка

В отличие от постоянных резисторов, у регулируемых не два вывода, а как минимум три. Почему как минимум? Потому что есть модели с дополнительными выводами — их может быть несколько. На электрических схемах переменные и подстроечные резисторы обозначаются прямоугольниками как постоянные, но имеют дополнительный вывод, который схематически представлен как ломанная линия, упирающаяся в середину изображения. Чтобы можно было отличить переменный от подстроечного, у переменного на конце третьего ввода рисуют стрелку, подстроечный изображается более длинной перпендикулярной линией без стрелки.

Обозначение на схемах переменных и подстроечных резисторов

Если говорить о расположении выводов, то средний вывод подключен к ползунку, крайние — к началу и концу резистивного элемента.

Цоколевка переменного резистора

Виды и особенности применения

Переменных резисторов существует немалое количество, с их помощью регулируют звук, громкость, подстраивают частоту, регулируют яркость света. В общем, практически везде, где происходят изменения настроек при помощи бегунков или вращением рукояток стоят эти элементы. Но для разных задач нужны резисторы с различным характером изменений или с разным числом выводов. Вот о разных видах регулируемых сопротивлений и поговорим.

Переменные резисторы бывают разных видов

Характер изменения сопротивления

Не стоит думать, что при перемещении подвижного контакта сопротивление изменяется линейно. Такие модели есть, но они используются в основном для регулировки или настройки, в делителях частоты. Гораздо чаще требуется нелинейная зависимость. Переменные резисторы с нелинейной характеристикой бывают двух типов:

  • сопротивление изменяется по логарифмическому закону;
  • по показательному типу (обратному логарифмическому).

Характер изменения сопротивления в переменных резисторах

В акустике используют нелинейные элементы с сопротивлением, которое имеет потенциальную зависимость, в измерительной аппаратуре — по логарифмическому.

Сдвоенные, тройные, счетверенные

В плеерах, радиоприемниках и некоторых других видах бытовой аппаратуры часто применяются сдвоенные (двойные) переменные резисторы. В корпусе элемента скрыты две резистивные пластины. Внешне от обычных они отличаются наличием двух рядов выводов. Бывают двух типов:

  • С одновременным изменением параметров. Обычно применяются в стереоаппаратуре для одновременного изменения параметров двух каналов. Такие резисторы имеют запараллеленные бегунки. Поворачивая или сдвигая рукоятку, меняем сопротивление сразу двух резисторов.
  • С раздельным изменением параметров. Называются еще соосными, так как ось одного находится внутри оси другого. Если надо одной ручкой изменять различные параметры (громкость и баланс) подойдет этот тип резисторов. Механическая связь бегунков отсутствует, что позволяет менять сопротивление независимо друг от друга.

Сдвоенный регулируемый резистор и его обозначение

Обозначаются разные типы сдвоенных переменных резисторов на схемах по-разному. С наличием механической связи бегунков при близком расположении изображений резисторов на схеме, ставят связанные между собой стрелочки (на рисунке выше слева). Принадлежность к одному резистору указывается через нумерацию: две части обозначаются как R1.1 и R 1.2. Если обозначение частей спаренного переменного резистора находятся на схеме далеко друг от друга, связь указывается при помощи пунктирных линий (на рисунке выше справа). Буквенное обозначение такое же.

Так выглядят сдвоенные и тройные переменные сопротивления

Двойной регулируемый резистор без физической связи между бегунками на схемах ничем не отличается от обычного регулируемого. Отличают их по буквенному обозначению с двумя цифрами, разделенными точкой через — как у спаренного — R15.1 и R15.2.

Частный случай сдвоенного переменного резистора — строенный, счетверенный и т.д. Они встречаются не так часто, все больше в акустической аппаратуре.

Дискретный переменный резистор

Чаще всего, изменение сопротивления при повороте ручки или передвижении ползунка происходит плавно. Но для некоторых параметров необходимо ступенчатое изменение параметров. Такие переменные сопротивления называют дискретными. Используют их для ступенчатого изменения частоты, громкости, некоторых других параметров.

Дискретный переменный резистор (со ступенчатой регулировкой) и его обозначение на схеме

Устройство этого типа резисторов отличается. По сути, внутри находится набор из постоянных резисторов, подключенных к каждому из выходов. При переключении подвижный контакт перескакивает с выхода на выход, подключая к цепи нужный в данный момент резистор. Принцип действия можно сравнить с многопозиционным переключателем.

С выключателем

Такие резисторы мы встречаем часто — в радио и других устройствах. Это с их помощью поворотом ручки включается питание, а затем регулируется громкость. Внешне их отличить невозможно, только по описанию.

Переменный резистор с выключателем в одном корпусе: внешний вид и обозначение на схемах

На схемах переменные резисторы с выключателем отображаются рядом с контактной группой, то что это единое устройство, отображается при помощи пунктирной линии, которая соединяет контактную группу с корпусом переменного резистора. С одной стороны — возле изображения сопротивления — пунктир заканчивается точкой. Она показывает, возле какого из выводов происходит разрыв цепи. При повороте руки регулятора в эту сторону питание отключается.

Способы подключения: реостат и потенциометр

Любое регулируемое сопротивление может подключаться как реостат или потенциометр. Реостат изменяет силу тока в цепи, для этого подключается подвижный контакт и один из крайних выводов.

Переменный резистор может использоваться как реостат или потенциометр

Потенциометр изменяет напряжение, при подключении задействуют все контакты, получая таким образом делитель напряжения.

Основные параметры

Выбирать переменный резистор необходимо не только по стандартным параметрам — сопротивлению, рассеиваемой мощности и допустимой погрешности. Как вы уже, наверное, поняли, придется еще и другие принять во внимание:

  • Диапазон изменения сопротивлений. Стоит обычно две цифры — минимальная и максимальная.
  • Рабочая температура.
  • Тепловое сопротивление. Показывает насколько увеличивается сопротивление при нагреве.
  • Эффективный угол поворота регулятора.

Параметры мощных переменных резисторов

Конечно, основные параметр важны и именно они являются определяющими. Но стоит обращать внимание и на температурный режим. Если оборудование будет работать в помещении, важно, чтобы резистор не перегревался. Для техники, которая будет эксплуатироваться на открытом воздухе, важен нижний диапазон — если предусматривается работа в зимнее время, они должны переносить минусовые температуры.

Как проверить переменный резистор при помощи тестера

Проверка переменных резисторов не слишком отличается от тестирования обычных. Нужен будет мультиметр с функцией омметра. Положение щупов стандартное, диапазон измерений выбираем в зависимости от измеряемого параметра. Если меряем минимальное сопротивление, имеет смысл поставить самый малый диапазон. Для измерения максимального сопротивления, подбираем в зависимости от заявленной характеристики. При измерениях положение щупов произвольное, так как полярность подаваемого тестового напряжения неважна.

Как проверить переменное сопротивление тестером

Провести надо будет несколько несложных замеров:

  • Максимальное сопротивление измеряется между крайними выводами.
  • Чтобы измерить минимальное сопротивление, бегунок переводят в крайнее левое положение. Измерения проводят между крайним левым и средним (первым и вторым выводами). Полученные измерения сравнивают с заявленным диапазоном. Обычно бывают отклонения в ту или другую сторону. Это не страшно, если величина отклонений находится в рамках допуска (зависит от точности).
  • Главная проблема переменных резисторов — ухудшение контакта между щеткой и токопроводящим элементом. Подключаем мультиметр в режиме омметра к одному из крайних выводов и центральному, затем медленно вращаем ось резистора и наблюдаем за показаниями мультиметра. Если резистор исправен, но показания должны изменяться плавно. Проверку рекомендуется повторить переключив мультиметр ко второму крайнему выводу резистора (см. видео ниже).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector