El control eficiente de la luminosidad de una lámpara incandescente, de la temperatura de un invernadero, secador de pelo o de algún electrodoméstico y finalmente el control de velocidad de una herramienta o electrodoméstico que tenga motor sólo puede ser hecho con el uso de un buen dimmer. El circuito presentado, según la elección del Triac puede controlar electrodomésticos o cargas con hasta algunos kilowatts de potencia sin problemas y de manera eficiente.
El dimmer o control de potencia de estado sólido que presentamos en este artículo puede ser de gran utilidad para los lectores que necesitan este tipo de circuito.
Con la capacidad de controlar cargas de hasta 16 ampères conforme el Triac elegido puede ser usado con aparatos pequeños como lámparas, lámparas y ventiladores hasta grandes como calentadores de ambientes, invernaderos y otros.
El circuito puede ser alimentado tanto por la red de 110 V como 220 voltios y es bastante simple de ser montado.
Un punto importante en este tipo de circuito es su eficiencia que hace que las pérdidas en el control sean muy pequeñas lo que no ocurre con circuitos equivalentes que no usan dispositivos de estado sólido como, por ejemplo, los basados en reóstatos.
COMO FUNCIONA
El principio de funcionamiento de este circuito es el control del ángulo de conducción de un Triac. Disparando en varios puntos de la señal sinusoidal de la red de energía es posible aplicar a una carga potencias diferentes.
Así, si el disparo se hace al principio del semiciclo todo él puede ser conducido a la carga y ella recibirá mayor potencia. Sin embargo, si el disparo se hace al final del semiciclo pequeña parte de la energía será conducida hasta la carga que operará con potencia reducida.
En la figura 1 mostramos lo que ocurre.
Para obtener el disparo del triac en diversos puntos de los semiciclos de la energía de la red lo que hacemos es usar una red RC de retardo donde R es variable.
Con R (P1) en su posición de valor máximo el tiempo de carga de C1 hasta el disparo del diac es mayor. En estas condiciones da tiempo para una parte mayor del semiciclo de la energía de la red pasar y el disparo sólo ocurre en su final. Con R en la posición de mínimo la carga de C1 es rápida y el disparo del diac ocurre al inicio del semiciclo. Tenemos la condición de máxima potencia aplicada a la carga.
Entre los puntos de máximo y de mínimo se puede variar linealmente la potencia aplicada a la carga con un control total de la misma.
Una característica importante del circuito, que es importante cuando se utiliza para controlar motores es que siendo el control hecho por la parte del semiciclo aplicado y no por su tensión, el torque se mantiene incluso en bajas velocidades.
Conforme a la elección del Triac podemos tener potencias diferentes máximas para las cargas controladas. Para ello existen varias opciones utilizando los triacs de la serie TIC de Texas.
La siguiente tabla proporciona las opciones:
TIC116 - 6 ampères
TIC226 - 8 ampères
TIC236 - 12 ampères
TIC246 - 16 ampères
MONTAJE
En la figura 2 tenemos el diagrama completo del Dimmer.
La placa de circuito impreso se muestra en la figura 3. Observe la necesidad de algunas pistas bien anchas en los puntos en los que las cadenas intensas deben circular.
El Triac debe ser montado en un buen radiador de calor, principalmente si tiene que operar cerca de sus características límites.
El potenciómetro de control puede alejarse del circuito dependiendo de la aplicación, pero si esto ocurre, los cables deben estar bien aislados. Recordamos que este circuito funciona conectado directamente a la red de energía y que por lo tanto puede causar choques peligrosos.
El capacitor C2 debe tener una tensión de aislamiento de al menos 100 voltios y el Diac puede ser de cualquier tipo.
Recordamos que los diacs son "lámparas de neón" de estado sólido. Estos componentes se disparan conduciendo fuertemente la corriente cuando una tensión entre 24 y 28 volts aparece entre sus terminales consistentes en elementos ideales para el disparo de triacs.
PRUEBA Y USO
Para probar el aparato conecte en su salida una lámpara incandescente de 15 a 100 W. Actuando sobre P1 la lámpara debe variar su brillo de 0 hasta el máximo. Pueden ocurrir algunos pequeños problemas debidos a las tolerancias de los componentes como:
a) Existe una "banda muerta" en la que el potenciómetro gira y la lámpara no presenta ninguna señal de accionamiento permaneciendo apagada. Si esto ocurre en su caso, debe disminuir el valor de C1. Los valores en el rango de 120 a 180 nF pueden ser experimentados.
b) Existe una "banda muerta" en la que la lámpara permanece en el máximo y el potenciómetro no provoca variación de su brillo. En este caso el lector debe aumentar el valor de C1. Conecte en paralelo con él capacitores de 10, 22, y 47 nF hasta obtener el funcionamiento correcto.
Comprobado el funcionamiento es sólo utilizar el aparato respetando su corriente máxima de salida, usando cables de conexión de espesor apropiados y tomando los debidos cuidados con la seguridad ya que se trata de aparato que funciona en la red de energía.
Semiconductores:
Triac - Sufijo B para la red de 110 V y sufijo D para la red de 220 V.
Diac - cualquier tipo de diac -
Resistores:
R1 - 10 k ohms x 1 W
P1 - 100 k ohms - potenciómetro
Capacitores:
C1 - 220 nF - poliéster
Varios:
X1 - Toma
Placa de circuito impreso, cable de fuerza, caja para montaje, botón para el potenciómetro, hilos, soldadura, etc.