Nabouw: subminiatuur dimmer

(gepubliceerd op 30-05-2018)

Gebruikt u nog van die 12 V halogeen steeklampjes, bijvoorbeeld onder uw aanrecht of in uw bureaulamp? En hebt u ergens nog een oude 12 V voedingstrafo liggen? Bouw dan dit dimmertje op een printje van slechts 20 mm bij 20 mm en maak deze lampjes dimbaar.

Het schema van de subminiatuur dimmer


Wat wél kan en wat niet kan
Deze dimmerschakeling kunt u alleen toepassen in de primaire wikkeling van een oude gewikkelde voedingstrafo van 230 V naar 12 V. Die hebt u vast nog wel ergens liggen. Secundair sluit u een 12 V halogeenlampje aan met een maximaal vermogen van 20 W. U kunt ook proberen of de schakeling werkt met 12 V LED-lampjes die geschikt zijn voor wisselspanning, maar een garantie dat dit werkt kunnen wij niet geven. Dat hangt af van de manier waarop die lampjes intern zijn geschakeld. U kunt in geen geval een moderne elektronische trafo toepassen, want die zal vervelend reageren op het dimmerprintje aan zijn ingang.

Hoe het werkt
De schakeling werkt, zoals de meeste dimmers, met fase-aansnijding van de wisselspanning. Maar in plaats dat te doen aan de belastingskant, wordt de fase aangesneden van de primaire spanning die aan een voedingstrafo wordt aangeboden. Dat heeft als voordeel dat de schakeling maar heel kleine stromen moet verwerken. Immers, een 12 V halogeen lampje van 20 W zal primair een stroom van minder dan 100 mA trekken. Zelfs de kleinste triac in TO-92 behuizing kan een dergelijke stroom zonder externe koeling verwerken. De afmetingen van het printje kunnen dus geminimaliseerd worden.

Share

Het volledig schema
Het zeer primitieve schema van de dimmer is voorgesteld in onderstaande figuur en bevat slechts zes onderdelen. Als triac wordt een BT131-600 van NXP (voorheen Philips Semiconductors) toegepast. Deze halfgeleider kan 600 V schakelen en heeft een maximale stroomcapaciteit van 1 A. De triac wordt in een standaard plastic TO-92 behuizing geleverd. Als diac kunt u ieder nog verkrijgbaar type toepassen. Een snelle rondgang door elektronica-shops leert dat u waarschijnlijk, net zoals wij, uitkomt bij de DB3 van STMicroelectronics. De ene condensator moet een werkspanning van 100 V hebben. De potentiometer is een lineair type en u kunt kiezen tussen een exemplaar van 470 kΩ en eentje van 1 MΩ. Met de eerstgenoemde waarde kunt u een 12 V lampje dimmen tot het zachtjes gloeit. Met de tweede waarde kunt u verder dimmen tot er geen licht meer uitkomt. Het voordeel van het eerste systeem is dat u verplicht bent een aan/uit-schakelaar in het systeem op te nemen. U weet dan zeker dat het lampje absoluut geen stroom verbruikt als u het uitschakelt. Bij het tweede systeem blijft er nog steeds een kleine stroom vloeien als u met de 1 MΩ potentiometer het lampje dooft.

Subminiatuur-dimmer-01 (© 2018 Jos Verstraten)
De volledige schakeling van de subminiatuur dimmer.
(© 2018 Jos Verstraten) 

De bouw van de schakeling


Levensbelangrijke opmerking
Allereerst maar een zeer belangrijke opmerking. Deze schakeling is rechtstreeks verbonden met de 230 V netspanning. Dat betekent dat alle punten van de print via een kleine weerstand met de fase van het net zijn verbonden. Aanraken van de print kan dus dodelijk zijn! Als u met een werkende schakeling wilt experimenteren, gebruik dan altijd een 1/1 scheidingstrafo, zodat de schakeling niet met de fase van het net is verbonden.


De print en de componentenopstelling
In de twee onderstaande figuren zijn het printontwerpje en de componentenopstelling voorgesteld. Het printje heeft geen bevestigingsgaatjes, het hangt aan de drie aansluitpennetjes van de printpotentiometer.
Subminiatuur-dimmer-02 (© 2018 Jos Verstraten)
Het printontwerpje van de subminiatuur dimmer.
(© 2018 Jos Verstraten)
Subminiatuur-dimmer-03 (© 2018 Jos Verstraten)
De componenten-opstelling van de print.
(© 2018 Jos Verstraten)
Het prototype
In onderstaande foto is het prototype van de schakeling voorgesteld, samen met het soort lampje dat u ermee kunt dimmen. Dit geeft een goede indruk van de kleine afmetingen van de schakeling.

Subminiatuur-dimmer-04 (© 2018 Jos Verstraten)
Vergelijking van de afmetingen van de print met deze van een 12 V halogeen lampje.
(© 2018 Jos Verstraten)


De schakeling in de praktijk
De print wordt met de twee aansluitingen IN-A en IN-B in serie opgenomen tussen de 230 V netspanning en de primaire wikkeling van een 12 V voedingstrafo. Uit veiligheidsoverwegingen is het aan te bevelen in de primaire kring een aan/uit-schakelaar op te nemen. Het te dimmen lampje kunt u rechtstreeks verbinden met de secundaire 12 V wikkeling.
Subminiatuur-dimmer-05 (© 2018 Jos Verstraten)
Het aansluiten van het printje op de voedingstrafo. (© 2018 Jos Verstraten)
De werking in de praktijk
In de praktijk blijkt het aansnijden van de primaire spanning van de trafo in plaats van de secundaire uitstekend te werken. In onderstaande oscillogrammen ziet u links de secundaire 12 V spanning bij maximale intensiteit en rechts bij volledig gedimde intensiteit. In dit voorbeeld werd een potentiometer van 470 kΩ toegepast, zodat de lampjes niet tot duisternis gedimd kunnen worden.

Subminiatuur-dimmer-06 (© 2018 Jos Verstraten)
De secundaire 12 V trafospanning in de twee uiterste standen van de 470 kΩ potmeter. (© 2018 Jos Verstraten)



(AliExpress sponsor advertentie)
Soldeerbouten