Porady dotyczące inteligentnego domu: Jak działa przełącznik ściemniacza?

1. Podstawowa zasada działania przełącznika ściemniacza

Możliwe jest przekształcenie energii żarówki na rezystancję, ale nie jest to najlepsza metoda przyciemniania. Zasadą działania nowoczesnych rezystorów jest szybkie włączenie ścieżki światła najpierw, a następnie jej wyłączenie. Zastosowanie tej metody może zmniejszyć całkowitą ilość energii elektrycznej przechodzącej przez obwód.

Ten cykl przełączania opiera się na wahaniach prądu zmiennego gospodarstwa domowego (prądu zmiennego). Prąd AC ma zmieniającą się polaryzację napięcia na fali sinusowej. Fala sinusowa jest krzywą, a napięcie waha się między dodatnim i ujemnym podczas prądu zmiennego. Dzięki inteligentnemu przełącznikowi ściemniacza ta regularna sinusowa fala lub krzywa jest celowo odcięta. Kiedy prąd zmienia kierunek, obwód żarówki jest automatycznie zamknięty. Kiedy napięcie wynosi zero, kierunek zmienia się i cykl powtarza się dwa razy (120 razy na sekundę). Gdy napięcie zostanie przywrócone do określonego poziomu, ścieżka światła zostanie przywrócona. Więc dlaczego jest napięcie" określony poziom" Zamiast bardziej konkretnej wartości?

Zależy to od tego, gdzie umieścisz pokrętło lub suwak na ściemniaczu. Kiedy jest w najjaśniejszym ustawieniu, obwód otwiera się wkrótce po jego otwarciu. Ponieważ obwód jest włączony przez większość cyklu, żarówka może uzyskać więcej energii na sekundę. Gdy ściemniacz jest wyłączony, obwód ten nie odzyska się dopiero w późniejszym cyklu.

W przeszłości reostaty zmieniały kierunek przepływu prądu, natomiast pokrętła lub suwaki nowoczesnych ściemniaczy pełniły funkcję rezystorów zmiennych. Ale jego rolą jest działanie jako sygnał, a nie zmiana kierunku przepływu prądu. Wydajność nowoczesnych ściemniaczy stosujących powyższą metodę wynosi ponad 99%, co oznacza, że sterowanie 100-watową żarówką traci tylko mniej niż 1-wat energii. Nawiasem mówiąc: Chociaż żywotność żarówki z nowoczesnymi ściemniaczami jest dłuższa, a strata jest mniejsza, moc wyjściowa na wat żarówki nadal może zostać poprawiona.

2. Jak działa przełącznik ściemniania?

Istnieje wiele rodzajów ściemniaczy:

ściemniacz ścienny , ściemniacz stopowy LED, ściemniacz światła stołowego i tak dalej. Ale ich zasady działania są podobne. W jaki sposób prąd jest ograniczony do osiągnięcia kontroli, wszystko sprowadza się do zastosowania tyrystorów (tranzystorowych przełączników AC). TRIAC jest urządzeniem półprzewodnikowym, trochę jak tranzystor złożony z wielu warstw materiałów półprzewodnikowych typu n (z wolnymi elektronami) i p-typu. Obwód tyrystorowy ma dwa terminale podłączone do obu końców obwodu, a różnica napięcia zmienia się wraz z wahaniem prądu zmiennego. Górne i dolne zaciski są odpowiednio przełączane między dodatnio naładowanymi i ujemnymi, a do obwodu jest brama podłączona za pośrednictwem zmiennego rezystora. W rzeczywistości TRIAC działa jako przełącznik napędowy. Działanie przełączania jest kontrolowane przez napięcie na bramie. Napięcie na bramie jest kontrolowane przez zmienny rezystor.

Ponieważ napięcie na zaciskach jest normalne, a napięcie na bramie jest bardzo niskie, TRIAC jest jak otwarty przełącznik i nie przewodzi energii elektrycznej. Jeśli TRIAC ma przewodzić energię elektryczną między dwoma terminalami, należy zwiększyć napięcie na bramie. Kiedy prąd przechodzi przez rezystor, kondensator rozładowania jest ładowany aż do momentu, gdy ma wystarczająco dużo napięcia, aby prąd można przeprowadzić do dolnego zacisku. Całkowity opór można zwiększyć lub zmniejszyć przez przesuwanie pokrętła ściemniającego, a pokrętło ściemniające przesuwa ramię stykowe. Gdy pokrętło przełącznika ściemniacza jest przyciemniane, zapewnia się więcej oporu, a obracanie pokrętła w innym kierunku zmniejsza opór. Kiedy prąd ponownie osiągnie zerowe napięcie, cykl może kontynuować.

Chociaż ta metoda działa dobrze, jedyną wadą jest to, że brzęczenie jest bardzo irytujące dla ściemniacza. Tak więc, bez względu na zmiany, przełączniki ściemniacza stosują tę samą zasadę: odcinają prąd AC, zmniejszając tym samym całkowitą energię żarówki.