سيشرح هذا الدليل أساسيات تعتيم مصابيح LED باستخدام مخفتات TRIAC.

يمكن لمصابيح LED القابلة للتعتيم أن تُحدث فرقاً كبيراً في مظهر مساحة العمل لديك. قد يكون من المربك الدخول إلى عالم المصابيح القابلة للتعتيم بمصطلحات مثل TRIACs والثايرستور والموجات الجيبية.

تشرح هذه المقالة مخفتات TRIAC بالتفصيل وتمنحك المعرفة اللازمة لتركيب مصابيح LED الخافتة الخاصة بك.

ما هي مخفتات TRIAC

TRIAC تُستخدم التقنية لتعتيم المصابيح في مختلف طرازات مفاتيح التعتيم. يتوفر في السوق العديد من مخفتات الإضاءة بقدر ما تتوفر تقنيات الإضاءة. الضوء تعمل هذه المخفِّتات مع مصابيح الفلورسنت المدمجة (مصابيح الفلورسنت المدمجة) والمصابيح المتوهجة والهالوجينات وبعض لمبات LED.

إن TRIAC (الصمام الثلاثي للتيار المتردد)، المعروف أيضًا باسم الثايرستور، هو شبه موصل يحد من كمية تدفق التيار المتردد عبر الضوء. الثايرستور لها هيكل فريد من ثلاثة أقطاب كهربائية تتكون من مهبط وأنود. لا تعمل مخفتات الثايرستور إلا إذا كان التيار يتدفق بنشاط عبر البوابة.

إذا تدفق تيار عبر البوابة، فستُغلق الدائرة ويضيء المصباح. إذا أوقفت تدفق التيار إلى البوابة، سينطفئ المصباح. تعمل المصابيح القياسية بأقصى طاقة بسبب الإمداد المستمر بالكهرباء. ومع ذلك، فإن مخفّت TRIAC يحد من التيار إلى نبضات ويرسلها إلى المصباح.

يبدو خافتًا لأن المصباح يضيء وينطفئ بمئات المرات في الثانية الواحدة. سيكون المصباح أكثر قتامة إذا تأخرت النبضات الكهربائية لفترة أطول. توفر مخفِّضات الإضاءة TRIAC طريقة مريحة وسهلة للتحكم في نظام الإضاءة لديك. يمكنك استخدام قرص لتعتيم الأضواء في منزلك بسهولة.

1- التعتيم بالتيار المتردد مقابل التعتيم بالتيار المستمر

التيار المباشر (DC) هو تدفق الكهرباء بمعدل ثابت. إن عملية التعتيم بالتيار المستمر سهلة مثل توصيل لمبة إضاءة بمصدر طاقة مع محدد تيار متغير. التيار المتردد (التيار المتردد) هو تيار جيبي ينتقل من الموجب إلى السالب. تعمل مخفتات التيار المستمر على تقليل التيار الموجب، ولكن ليس التيار السالب.

TRIAC هي دائرة متخصصة تقوم بتعتيم أجهزة التيار المتردد. تستخدم مخفتات TRIAC الثايرستور من أجل السماح بتدفق التيار المتردد سلبًا وإيجابًا على حد سواء. للحصول على أقصى تعتيم للتيار المتردد، ستكون هناك حاجة إلى مخفت تيار متردد TRIAC.

2. تعتيم الحافة الأمامية تعتيم الحافة الأمامية

التعتيم عند الحافة الأمامية هي تقنية توقف تدفق التيار المتردد عندما يصل الشكل الموجي الجيبي إلى 0 وتعيد تشغيله بمجرد وصوله إلى ذروته. يزوّد TRIAC، وهو محرك تعتيم رائد، المصابيح الكهربائية بتيار كهربائي متزايد في كل نصف دورة تيار متردد.

هذا هو عكس التعتيم على الحافة الأمامية. ويستخدم فقط للأجهزة الإلكترونية الحساسة مثل مصابيح LED، التي يمكن أن تتلف بسبب زيادة مفاجئة في التيار. لأغراض تسويقية، تم تغيير اسم مخفتات الحافة الخلفية إلى مخفتات LED الجاهزة. مخفتات TRIAC متوفرة بتكوينين: مخفتات الحافة الأمامية أو مخفتات الحافة الخلفية.

أنواع مفاتيح التعتيم وتطبيقاتها

يمكن تحسين مخفتات TRIAC بشكل أكبر من خلال تركيبها في علب مفاتيح مختلفة. دائرة التعتيم قادرة فقط على تعتيم ضوء واحد خافت في كل مرة. عند تركيبه في مفتاح بمواقع متعددة، يمكن لمخفت الإضاءة TRIAC أن يخفت الإضاءة من أكثر من موقع واحد.

يمكن لمفتاح مخفت الإضاءة الأكثر شيوعًا أن يستوعب مخفت الإضاءة TRIAC.

1. مفاتيح التبديل أحادية القطب

يتحكم مفتاح التعتيم أحادي القطب في ضوء واحد في وقت معين. يستخدم المفتاح نظام ثلاثي الأسلاك يتكون من سلك نشط (ساخن) ومحايد وأرضي. هذه هي مخفتات TRIAC القياسية. المفاتيح أحادية القطب مزودة بمفتاح تشغيل/إيقاف تشغيل واحد وقرص أو مقبض منزلق يتحكم في السطوع.

2. مفاتيح تبديل 3 اتجاهات/4 اتجاهات

مخفتات الضوء ثلاثية الاتجاهات هي أجهزة كهربائية معقدة تتحكم في مصباحين أو أكثر من مفاتيح مختلفة. يتم استبدال السلك المحايد بكابلين متحركين. تقوم هذه الكابلات المتنقلة بتوصيل المفتاح ثلاثي الاتجاهات بمفتاح آخر في مكان مختلف.

يتم التحكم في أنظمة إضاءة ليدنج إيدج بواسطة مفاتيح رباعية الاتجاهات. يؤدي تعتيم الحافة الأمامية إلى إيقاف تدفق التيار المتردد عندما يصل الشكل الموجي الجيبي إلى 0 ويعيد تشغيله عندما يصل إلى ذروته.

إن برنامج تشغيل التعتيم TRIAC عبارة عن تقنية متطورة توفر دفعة كهربائية للمصابيح الكهربائية كل نصف دورة تيار متردد.

3. مفاتيح التبديل متعددة المواقع

تمثل المخفتات متعددة المواقع نسخة محسنة من المخفتات رباعية الاتجاهات. تسمح لك هذه المفاتيح بالتحكم في نظام الإضاءة الخاص بك في أكثر من موقع.

يمكنك أيضًا استخدام مفاتيح متعددة المواقع لإنشاء مناطق ذات تعتيم متغير. في مساحة العمل الخاصة بك، يمكنك استخدام نوعين مختلفين من التعتيم في نفس الوقت. تُعد دقة هذه المخفتات والتحكم فيها أمرًا حاسمًا لـ إضاءة المساحات الكبيرة المفتوحة.

4. مفاتيح التوصيل الإضافية

يجب توصيل مفاتيح التوصيل بمقبس الحائط. هذه المفاتيح أشبه بسلك تمديد أكثر من كونها مفتاح تعتيم. لتعتيم المصباح المكتبي أو الأرضي، قم بتوصيله بمفتاح توصيل. يوصى باستخدام لمبات LED القابلة للتعتيم للمصابيح.

بعض مصابيح LED لا يمكن تعتيمها وبالتالي فهي غير متوافقة مع مفتاح التعتيم. تُعد مفاتيح التوصيل خياراً رائعاً لأولئك الذين لا يرغبون في التعامل مع متاعب تركيب مخفت كهربائي دائم في المقبس الكهربائي.

5. مفاتيح التبديل الذكية

المخفتات الذكية مزودة بجهاز إرسال يمكن توصيله بهاتفك الذكي. يمكنك التحكم في الإضاءة في أي مكان.

يمكنك التحكم في الإضاءة في منزلك من مكتبك، حيث يتم إرسال تعليمات التعتيم الذكي عبر الإنترنت والاتصال اللاسلكي.

تتيح لك مخفِّضات الإضاءة الذكية برمجة وقت وحدات الإنارة. يمكنك إعداد أضواء منزلك، على سبيل المثال، لتشغيلها تلقائياً عند غروب الشمس باستخدام تطبيق الهاتف الذكي.

كيف تعمل مخفتات TRIAC؟

تجمع هذه المخفتات بين الأجهزة الإلكترونية الأساسية مثل مقاييس الجهد والمكثفات في تسلسل معين لإنتاج نبضات تيار متردد.

قد تكون مخططات الدوائر الكهربائية مربكة، لكن تعتيم TRIAC له عملية بسيطة.

تبسط هذه المقالة التعقيدات التي ينطوي عليها تعتيم TRIAC إلى خطوات بسيطة وسهلة الفهم.

الخطوة 1: فهم الثايرستور

A الثايرستوروهو شبه موصل ذو ثلاثة أقطاب كهربائية، يسمح للتيار ثنائي الاتجاه (تيار متردد موجب وسالب)، بالتدفق بين المهبط والأنود. وهذا ممكن فقط عند شحن القطب الثالث.

تقوم مفاتيح التعتيم TRIAC بتوصيل دفعة كهربائية صغيرة إلى البوابة على فترات زمنية محددة مسبقًا. ستفتح البوابة وتغلق أكثر من 50 مرة في الثانية الواحدة.

لذلك، تتدفق الكهرباء عبر الثايرستور بشكل متقطع فقط وليس بشكل مستمر. ستسمح البوابة بتدفق المزيد من الكهرباء عبر مصابيح LED في كل نبضة إذا تم تنشيطها في بداية موجة جيبية.

إذا تم تنشيط البوابة قرب نهاية الدورة الجيبية فسيتم إرسال كمية أقل من الكهرباء إلى ضوء LED.

الخطوة 2: أتمتة المكثفات

المكثفات، وهي عبارة عن أجهزة إلكترونية صغيرة تخزن الطاقة الكهربائية ثم تطلقها بعد شحنها بالكامل، وهي أصغر الأجهزة الإلكترونية. يضع مفتاح التعتيم TRIAC سعة صغيرة بالقرب من قطب البوابة.

أثناء شحن المكثف، تكون البوابة مغلقة ولا يمكن أن يمر أي تيار إلى مصباح LED. بمجرد أن يتم شحن المكثف بالكامل، يتم تشغيل البوابة، مما يؤدي إلى تشغيل المصباح الكهربائي.

ستُغلق البوابة مرة أخرى بمجرد أن تتغير موجة التيار المتردد من موجبة إلى سالبة. يجب أن يتم شحن المكثف بجهد سالب ويجب تشغيل البوابة مرة أخرى.

تحدد سعة المكثف (القدرة على تخزين الطاقة) معدل شحنه. تكون سعة المكثفات الأكبر حجماً أعلى، لذا ستتطلب المزيد من الكهرباء لشحنها.

الخطوة 3 - التحكم في مقياس الجهد

مقاومات الجهد هي مقاومات متغيرة يمكن استخدامها للتحكم في توقيت مشغل البوابة. عادةً ما تكون مقاييس الجهد على شكل قرص أو مقبض، على غرار تلك الموجودة في أنظمة الصوت.

تعمل مقاييس الجهد على تغيير مقاومة مخفتات TRIAC، والتي بدورها تغير التيار المتجه إلى المكثف. وهذا بدوره يؤثر على طول النبضات من مصدر الضوء.

لا تستخدم مخفتة TRIAC وحدة تحكم رقمية ذكية. يتم التحكم في توقيت تشغيل البوابة بواسطة قيم محسوبة رياضيًا للمكثفات والمقاومات.

الخطوة 4: التحكم في المخفت TRIAC

تمنع مخفتة TRIAC وصول الجهد إلى مصدر الضوء. تزود مقاييس الجهد والمكثفات نبضات قصيرة من التيار للضوء. كلما كان النبض أطول، كلما كان النبض أكثر سطوعاً وخفوتاً.

تعرف على المزيد عن مخفت TRIAC من خلال مشاهدة الفيديو:

إيجابيات وسلبيات مخفت تيار ثلاثي ترياكس TRIAC

جهاز التعتيم TRIAC (الصمام الثلاثي للتيار المتردد)، هو جهاز تحكم يستخدم على نطاق واسع لتنظيم خرج المصابيح المتوهجة أو مصابيح الهالوجين. من المهم فهم إيجابيات وسلبيات كل نوع من أنواع مخفتات الإضاءة قبل اتخاذ القرارات المتعلقة بالإضاءة في الأماكن التجارية والسكنية.

1. كفاءة التكلفة

يعتبر محرك التعتيم النموذجي TRIAC لحلول الإضاءة صغيرة النطاق أكثر فعالية من حيث التكلفة من تقنية التعتيم.

يتكون باهتة TRIAC من ثايرستور و مقياس الجهد مع المكثف. إن التصاميم الفاخرة ومساكن مفاتيح التعتيم هي ما يضيف إلى التكلفة.

إن التكلفة المنخفضة لمفاتيح التعتيم TRIAC تجعلها خيارًا رائعًا للمباني الصغيرة، مثل المكاتب والمنازل.

2. دعم الجهد العالي

تُعد أدوات التحكم في التعتيم TRIAC خيارًا جيدًا للأجهزة الكهربائية التي تعمل بجهد عالي. يتم تصنيف جميع أجهزة التعتيم TRIAC تقريبًا لبضع مئات من الفولتات.

إن BTA24 مخفِّت الإضاءة Triac قادر على دعم 800 فولت بحد أقصى 25 أمبير. من ناحية أخرى، لم يتم تصميم مخفتات LED للتيار المستمر للتعامل مع هذا الجهد العالي للمدخلات.

3. سهولة التركيب

تأتي المخفتات كوحدات مفردة يمكن تركيبها بسهولة في الأسلاك الموجودة في منزلك. في معظم الأحيان، يجب تغيير مفتاح الحائط فقط.

إن راحة هذه المخفتات هي أكبر نقطة بيع لها. وهذا يقلل من عائق الدخول للوافدين الجدد، وحتى المبتدئين يمكنهم تركيب هذه المخفتات مع بعض المعرفة.

4. الموثوقية

تستخدم مخفتات أشباه الموصلات تقنية تناظرية خالصة. لن يتم اختراقه أو عدم توافقه مع تحديثات البرامج الثابتة.

يعد توصيل الأسلاك الصلبة أكثر صعوبة واستهلاكاً للوقت تركيبات الإضاءةولكنها الأكثر موثوقية. سيؤدي توصيل مخفِّت TRIAC بأسلاك ثابتة في مقبس حائط إلى إبقائه في مكانه لسنوات عديدة، ويؤدي وظيفته الثابتة.

5. برامج تشغيل التعتيم بمشغل تعتيم أضعف

جهاز التعتيم TRIAC عبارة عن جهاز كهربائي بسيط يمكن استخدامه مع مصابيح LED للتيار المتردد.

يحتوي نظام التعتيم TRIAC LED على نطاق أصغر من أنظمة التعتيم الأخرى. تعتمد تقنية التعتيم هذه على جهد التيار المتردد وتقتصر على دورة التيار المتردد.

6. أكثر كفاءة في استخدام الطاقة

تستخدم مخفِّتة TRIAC كمية كبيرة من طاقة التيار المتردد، ولكن جزءًا صغيرًا منها فقط يذهب إلى وحدات الإنارة. عند التعامل مع الفولتية العالية يكون هناك قدر معين من فقدان الطاقة. وهذا يضر بالكفاءة الكهربائية لصالح التوافق الأوسع نطاقاً.

حلول التعتيم للمستهلكين - TRIAC مقابل PWM مقابل 0-10 فولت

لا يمثل التعتيم TRIAC حل التعتيم الوحيد المتاح في السوق. PWM هي تقنية تعتيم أخرى لمصابيح LED تم اعتمادها على نطاق واسع في السنوات الأخيرة.

يعمل التعتيم PWM بشكل مشابه لتعتيم TRIAC. يعمل على تشغيل أضواء LED ثم إطفاءها عدة مرات في الثانية الواحدة لإضفاء مظهر التعتيم.

تعتيم TRIAC

يستخدم التعتيم TRIAC طريقة تناظرية لقطع التيار المتدفق عبر جهاز كهربائي. التعتيم التناظري هو طريقة تعتيم مادية لا تتطلب برنامج كمبيوتر لتشغيل المفتاح.

ينقل مصدر الطاقة إشارة تيار متردد كاملة. ومع ذلك، يسمح مخفت التيار TRIAC فقط بوصول كميات صغيرة من التيار إلى المصباح الكهربائي. لا يمكن إجراء التعتيم بـ TRIAC إلا باستخدام مصدر طاقة تيار متردد.

تعتيم PWM

التعتيم PWM هو تقنية تعتيم رقمية (باستخدام متحكم دقيق)، وبديل للتيار المستمر لمخفتات TRIAC. يقوم بتشغيل وإيقاف تشغيل مصدر الطاقة بسرعة، مما يؤدي إلى تدفق تيار أقل إلى الجهاز الكهربائي.

يجب أن يقوم نظام التحكم PWM بتشغيل وإيقاف تشغيل ما يقرب من 100 مرة في الثانية الواحدة لتجنب وميض الأضواء.

مصادر الطاقة التي تعمل بالتيار المستمر هي الوحيدة التي يمكن تبديلها من إيقاف التشغيل إلى التشغيل، لأن التيار ثابت. أجهزة الكمبيوتر، مثل RGB إضاءة LED ومراوح الكمبيوتر الشخصي، عادةً ما تستخدم مخفِّض صوت PWM.

تعتيم 0-10 فولت

طريقة التعتيم من 0-10 فولت (أو طريقة التعتيم من 1-10 فولت) هي طريقة تناظرية، وتتضمن مخفتًا يرسل إشارات كهربائية بين 0 و10 فولت.

ثم يتم ضبط السطوع بواسطة مشغل LED المستقبل بناءً على الجهد. 0 فولت هو أقل سطوع و10 فولت هو الأعلى. تتوافق تقنية التعتيم هذه فقط مع مصابيح LED التي تعمل بالتيار المستمر.

بدائل من الدرجة الصناعية لـ TRIAC Dimmer

يوفر مخفّت TRIAC حلاً رائعاً للأنظمة القابلة للتعتيم. هناك أنظمة أخرى للتحكم في الإضاءة تتجاوز مجرد التعتيم.

من الدرجة الصناعية توفر عناصر التحكم في الإضاءة ميزات مثل اللون التحكم وأنماط الإضاءة والتعتيم على مخفتات TRIAC البسيطة ومخفتات PWM.

فيما يلي اثنان من أكثر أنظمة التحكم في الإضاءة شيوعًا.

1. تحكم DALI

واجهة الإضاءة الرقمية القابلة للعنونة (DALI) هو بروتوكول رقمي يُمكّن وحدة التحكم في الإضاءة من التواصل مباشرةً مع كل وحدة إضاءة.

DALI ليست طريقة تعتيم DALI. نظام DALI هو نظام معقد للتحكم في الإضاءة يعمل على تعتيم الإضاءة. تُستخدم DALI للصناعات الكبيرة التطبيقاتمثل إضاءة الملاعب الرياضية.

تعرّف على المزيد حول عناصر التحكم في الإضاءة DALI.

2. تعتيم DMX

Multiplex الرقمي، أو DXM هو رقمي آخر معيار الإضاءة الذي يسمح بشبكة من مصابيح LED ليتم التحكم بها من موقع مركزي.

إضاءة DMX هي نظام سهل الاستخدام يسمح لك بالتحكم في سطوع وقوة ولون مصدر (ليد) عن بُعد. DMX مناسب للإضاءة الخارجية.

تستخدم DALI و DMX طرقًا مختلفة لضبط الإضاءة. اكتشف المزيد عن الاختلافات بين DMX والتحكم في الإضاءة DALI.

ما هو أفضل حل لتعتيم الإضاءة لديك؟

العامل الرئيسي الذي يحدد اختيارك لنظام التعتيم هو مساحة العمل. يمكن تصنيف الإضاءة في معظم المناطق بناءً على حجمها والغرض منها.

• صغيرة وبسيطة
• صغيرة ومعقدة
• كبير وبسيط
• الكبيرة والمعقدة

يشير مصطلح صغير إلى عدد التركيبات ونوع عناصر التحكم المطلوبة. يُعدّ تعتيم سطوع كل الأضواء بواسطة 50% مهمة سهلة. إن تعتيم جميع الأضواء إلى درجة سطوع 50% مهمة بسيطة.

بالنسبة للحلول الصغيرة والبسيطة، يمكنك استخدام أي نظام تعتيم بالتيار المتردد أو نظام تعتيم بالتيار المستمر.

توفر مخفتات TRIAC أفضل حلول التعديل التحديثي للأقدم المنازل التي تحتاج إلى تزويدها بإضاءة خافتة للضوء المصابيح. يمكن استخدام مخفتات التيار المستمر PWM للتحكم في تركيبات الإضاءة بدقة أكبر.

بالنسبة للإضاءة الكبيرة والمعقدة، يجب عليك استخدام حل DALI أو DMX الصناعي.

يعد نظام التحكم TRIAC LED خيارًا جيدًا إذا لم تكن متأكدًا من أفضل خيار للتعتيم. أنظمة التحكم TRIAC LED متوافقة مع التيار المتردد وسهلة التركيب وفعالة من حيث التكلفة. كما أنها تتميز بتصميم مرن إلى حد ما.

الخاتمة

يمكن لمخفتات TRIAC أن تخفت الأضواء بشكل موثوق ومتسق من خلال الحد من تدفق التيار المتردد. يمكن استخدام عنصر تحكم TRIAC مع مفاتيح تعتيم مختلفة لتحسين باهتة.

بمجرد أن تتعلم الأساسيات، تصبح هذه التقنية أداة إضاءة قوية.