Mạch Dimmer AC là gì, ứng dụng của Dimmer AC vào đời sống, nguyên lý hoạt động của Dimmer AC. Cách chọn Dimmer AC, các lỗi hư hỏng khi sử dụng Dimmer AC và cách khắc phục sẽ được giải đáp trong blog này, các vấn đề nêu ra trong bài viết không mang nặng kiến thức hàn lâm mà sẽ làm đơn giản vấn đề nhất có thể
MỤC LỤC
Nguyên lý hoạt động của Dimmer AC
Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động của mạch
Các lỗi của mạch Dimmer AC và cách khắc phục
1. Mạch Dimmer AC là gì
Mạch dimmer AC là dựa trên nguyên lý cắt xén pha điện áp ở các pha khác nhau theo sóng hình sin của dòng điện xoay chiều từ đó làm giảm năng lượng đến tải.
2. Ứng dụng mạch Dimmer AC:
- Điều chỉnh độ sáng của bóng đèn sợi đốt hoặc đèn halogen từ đó điều chỉnh được nhiệt lượng tỏa ra của đèn đó (dùng trong sưởi ấm chăn nuôi, sấy thực phẩm).
- Điều chỉnh thanh gia nhiệt (hay còn gọi là trở nhiệt) của các lò sấy. Điều chỉnh nhiệt độ của nước nồi phở, nồi hấp.
- Điều chỉnh tốc độ của động cơ quạt, khoan pin, các động cơ AC công suất nhỏ ( giả sử bạn đang bật quạt ở số nhỏ nhất nhưng vẫn thấy mạnh bạn có thể sử dụng mạch Dimmer AC này để điều chỉnh cho quạt quay chậm lại ).
Kết luận: Dimmer AC có ưu điểm trong mọi vấn đề như gọn nhẹ, giá thành hợp lý … Dùng Triac làm biến dạng sin là nhược điểm chính trong sử dụng. Những tải thuần trở (đèn sợi đốt, trở nhiệt) làm việc tốt với các giá trị trung bình nhờ tác dụng san làm đồng đều. Tuy nhiên các tải cảm sẽ bị ảnh hưởng, ví dụ động cơ sẽ phát nóng hơn bình thường, tiêu tốn năng lượng cao hơn.
Có nhiều loại Dimmer AC nhưng trong bài viết này sẽ đề cập tới mạch Dimmer AC dùng DIAC kết hợp với TRIAC đang có tại Nshop
3. Nguyên lý hoạt động của một Dimmer
Trong các mạch kể trên thành phần không thể thiếu là Diac & Triac
Trước tiên ta tìm hiểu nguyên lý của DIAC
Khi điện áp chưa đủ lớn Diac sẽ không dẫn, tuy nhiên khi điện áp đặt vào con Diac này đủ lớn đến 1 giá trị nào đó nó sẽ dẫn dòng mạnh, 1 điều lưu ý đặc biệt là con Diac này không phân biệt chiều vào
Hay nói cách khác Diac bị đánh thủng khi hiệu điện thế đặt lên nó lớn hơn mức cho phép VBO, VBO thường là 32v. khi điện áp nhỏ hơn mức này thì nó sẽ cách điện hầu như không dẫn điện
Tiếp theo là nguyên lý của TRIAC (Triode for alternating current):
Để đóng cắt điện AC người ta có thể dùng Relay và Triac, tuy nhiên trong một số ứng dụng relay vẫn chưa đáp ứng được việc tự động hóa vì khi đóng tiếp điểm vẫn sinh gia tia lửa điện gây ra nhiễu cho các thiết bị khác, hệ thống cơ khí của relay đóng cắt vẫn còn chậm không đáp ứng được tần số cao, dòng kích relay tương đối lớn. Triac có thể khắc phục tình trạng trên, một Triac gồm có 3 chân ( T1,T2,G ). Để kích dẫn 1 Triac, cần cấp 1 dòng điện từ G qua T1, hoặc từ T1 qua G ( không quan trọng chiều nào ). Điều kiện là điện áp T1 # điện áp G, để tạo sự chênh lệch điện áp dẫn đến xuất hiện dòng điện VG – VT1 # 0V
Nguyên lý của mạch dimmer AC dùng Diac & Triac là dùng Diac để kích dẫn Triac từ đó cắt xén điện áp ở các pha khác nhau theo sóng hình Sin của dòng điện xoay chiều từ đó làm giảm năng lượng đến tải.
Nguyên lý làm việc của mạch
Nửa chu kỳ dương điện áp được nạp cho tụ, khi đến điện áp mở của Diac thì tụ điện phóng điện tạo ra xung điều khiển mở Triac (xung dương).
Nửa chu kỳ âm điện áp cũng hoạt động tương tự nhưng lần này xung kích mở cho Triac là xung âm (Triac có thể mở với cả xung dương và âm)
Như hình ta có thể thấy trong 1 chu kỳ xung dẫn ít, pha sẽ bị xén không còn hình Sin nữa từ đó thay đổi công suất đầu ra
Do đó có thể thay đổi biến trở hoặc điều chỉnh giá trị của tụ sẽ thay đổi thời gian nạp xả kích dẫn Triac từ đó thay đổi công suất tải ra ( sáng nhiều hay sáng ít, nóng nhiều hay nóng ít). Biến dạng sin là nhược điểm chính trong sử dụng. Những tải thuần trở (đèn sợi đốt, trở nhiệt) làm việc tốt với các giá trị trung bình nhờ tác dụng san làm đồng đều. Tuy nhiên các tải cảm sẽ bị ảnh hưởng, ví dụ động cơ sẽ phát nóng hơn bình thường, tiêu tốn năng lượng cao hơn.
4. Cách chọn Dimmer AC:
Trước khi dùng dimmer bạn phải xem thiết bị đó có phù hợp hay không, thường các thiết bị phù hợp là các tải thuần trở như thanh gia nhiệt, bóng đèn sợi đốt, bóng halogen, động cơ quạt công suất nhỏ
Các tải không phù hợp sẽ là đèn led , drive đèn led, bóng đèn huỳnh quang, đèn compact vì khi dimmer sẽ làm bóng đèn bị nháy
Tiếp theo sẽ chọn dimmer dựa theo công suất của tải, sử dụng chỉ 60- 70% công suất của module dimmer, sẽ sử dụng được lâu dài
Ví dụ: Dimmer 2000w sẽ dùng cho các tải từ 1400 -1300 trở xuống đối với các tải thuần trở, còn đối với các tải như động cơ thì tầm 300-400W trở xuống vì phải tính đến dòng khởi động x3 x4 lần dòng định mức này
5. Các lỗi thường gặp trên Dimmer AC
Cấp nguồn vào mạch luôn sáng
Các bước kiểm tra: bật thang đo thông mạch và đo chân T1 T2, nếu 2 chân dẫn thông thì Triac đã bị chết, có nhiều nguyên nhân nhưng chủ yếu do quá công suất, hoặc quá nhiệt (do tản nhiệt không tốt) cần thay Triac tương đương hoặc lớn hơn
Diac bị dẫn thông cũng làm mạch luôn ra điện 100%
Cách kiểm tra: Nếu hai đầu tự thông ở thang thông mạch là nó đã dò. Bạn có thể kiểm tra bằng cách dùng nguồn DC trên 35V mắc nối tiếp với con điện trở 1K và mắc vào con Diac, nếu dòng điện đi qua thì con diac sống. Nếu dùng nguồn DC dưới 30 V thì không cho phép dòng điện đi qua.
Mạch không điều chỉnh được
Nguyên nhân phần lớn là do biến trở, lúc này cần thay thế 1 biến trở công suất tương đương
Một số trường hợp hiếm gặp là các chân linh kiện bị lỏng lúc này cần kiểm tra và hàn lại