为交流电器制作一个可控硅调光电路的教程

在这个项目中，我们将为交流电器制作一个可控硅调光电路。在这里，我们不打算使用微控制器。我们已经使用了基本组件来完成此任务。在本项目中，我们将使用可控硅通过红外电视遥控器控制交流灯泡的亮度。您还可以使用此三端双向可控硅调光器电路通过电视遥控器控制风扇速度。

为了控制一个方向的电流，我们有二极管，晶闸管，可以一次在一个方向上触发或偏置。或者我们可以说它们只能在一个半周期内进行，无论是正半周期还是负半周期。但是，在使用交流电时，我们需要更高效的开关设备，而TRIAC就在这里出现了。

如果我们连接两个晶闸管回去烘烤，那么它就变成了TRIAC等效电路。因此，TRIAC也基于相同的概念，可以在交流正弦波的正半周期和负半周期期间传导。TRIAC是三极管交流开关的缩写形式。

所需组件：

TSOP1738 -1

555定时器IC -2

CD4017 -1

MCT2E 光耦合器 -1

MOC3021 三端双向可控硅驱动器 -1

LM7805 -1

BC547 晶体管 -1

12-0-12 变压器-1

1n4007 二极管 -10

电容器 1000uF， 1uF， 4.7uF， 0.01uF， 0.1uF （4）

电阻器 10K （2）， 1k （3）， 220k， 22k， 15k， 3.3k， 220ohm， 680， 330 （3）

电阻器 30k （10k+10k+10k）

发光二极管 -2

电路图及工作说明：

这个三端双向可控硅调光电路图对于初学者来说有点复杂，但总的来说很容易。在这种情况下，我们有TSOP1738红外接收器U1，它负责从电视遥控器接收红外信号（红外线）。

一旦它从电视遥控器获得信号，它将触发配置为单稳态多谐振荡器模式的555 定时器 U2。该多谐振荡器用于每次按下遥控器上的任何按钮时产生单个脉冲。通常，当我们按下红外遥控器上的任何按钮时，它会发送一系列脉冲，在这里我们不需要该脉冲序列，我们只需要一个脉冲来触发单稳态多谐振荡器和十倍计数器IC 4017（U3）。U3 是一个十进制计数器 IC 4017，此处用于通过更改其定时电阻值来更改单稳态多谐振荡器 （U4） 中下一个555 定时器 IC的时间段。请参阅电路图以了解。这里 555 IC U4 用于产生公制触发脉冲。

十进制计数器 4017 通过将单稳态多谐振荡器中的 555 IC U4 的输出切换到下一个输出引脚来设置其定时电阻（R）。在这里，我们将 4 个不同的电阻连接到 4017 的不同输出引脚。在电容器和所选电阻（R5、R6、R7、R8）的帮助下，U4多谐振荡器在其输出引脚上产生一个固定时间段的输出脉冲，只要触发引脚变低。U4 多谐振荡器触发引脚将等待来自M2CTE光耦合器 （U5） 的过零脉冲，该光耦合器由全桥整流器驱动，用于检测过零。U4单稳态多谐振荡器的输出进入三端双向可控硅驱动器光耦合器MOC3021（U7），该光耦合器负责通过向可控硅的栅极引脚施加脉冲来控制可控硅。

 

12-0-12交流变压器用于为电路供电并获取正弦信号以找到过零点。7805稳压器还用于向电路提供稳定的5V电压。LED D1 用于指示接收到的远程脉冲，D8 LED 用于电源指示。

红外遥控可控硅调光电路的计算：
单稳态多谐振荡器输出脉冲持续时间计算：

Time Period = 11. * R * C

Where R is resistance and C is capacitance
让我们在我们的电路中举一个例子，我们使用了两个单稳态多谐振荡器。在第一个 555 多谐振荡器中，我们有 R2 和 C2：

R2= 220K
C2= 1uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 220 * 1000 * 1) / 1000000 
Output Pulse Time Period = 0.242 S or 242 milliseconds
现在对于第二个 555 单稳态多谐振荡器，以下是四种不同电阻的计算，通过按下遥控器按钮来控制交流灯泡的亮度：

R5 = 30K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period when trigger pulse trigger the multivibrator will be:
Output Pulse Time Period = (1.1 * 30 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.0066 Sec or ~7 ms (1/3 Power)
然后我们有

R6 = 22K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 22 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.00484 Sec or ~5 ms (1/2 Power)
然后我们有

R7 = 15K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 15 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.0033 Sec or ~3 ms ( 2/3 Power)
现在我们有

R7 = 1K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 1 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.00022 Sec or <1 ms (Full Power)
最后，用户需要为可控硅驱动器产生0-10毫秒的脉冲，以控制交流灯泡的亮度。并生成不同持续时间的脉冲，用户可以通过按红外遥控按钮更改R5，R6，R7，R8值。用户还可以更改第一多谐振荡器电阻（R2）以更改远程脉冲持续时间。