Funktionsweise von Dimmschaltern

Im letzten Abschnitt haben wir gesehen, dass ein Dimmschalter einen Lichtkreis schnell ein- und ausschaltet, um die zu einem Lichtschalter fließende Energie zu reduzieren. Das zentrale Element in diesem Schaltkreis ist ein Trioden-Wechselstromschalter oder Triac.

Ein Triac ist ein kleines Halbleiterbauelement, ähnlich einer Diode oder einem Transistor. Wie ein Transistor besteht ein Triac aus verschiedenen Schichten Halbleitermaterial. Dies schließt Material vom N-Typ mit vielen freien Elektronen und Material vom P-Typ mit vielen „Löchern“ ein, in die freie Elektronen gelangen können. Eine Erklärung dieser Materialien finden Sie in der Funktionsweise von Halbleitern. Und für eine Demonstration, wie diese Materialien in einem einfachen Transistor funktionieren, sehen Sie, wie Verstärker funktionieren.

So ist das N- und P-Material in einem Triac angeordnet.

Sie können sehen, dass der Triac zwei Anschlüsse hat, die in zwei Enden der Schaltung verdrahtet sind. Es gibt immer eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen, die sich jedoch mit der Schwankung des Wechselstroms ändert. Das heißt, wenn sich der Strom in eine Richtung bewegt, ist der obere Anschluss positiv geladen, während der untere Anschluss negativ geladen ist, und wenn sich der Strom in die andere Richtung bewegt, ist der obere Anschluss negativ geladen, während der untere Anschluss positiv geladen ist.

Das Gate ist ebenfalls über einen variablen Widerstand in die Schaltung geschaltet. Dieser variable Widerstand funktioniert auf die gleiche grundlegende Weise wie der variable Widerstand im alten Dimmerschalterdesign, verschwendet jedoch nicht annähernd so viel Energie, um Wärme zu erzeugen. Wie der variable Widerstand in die Schaltung passt, sehen Sie im folgenden Diagramm.

Also, was ist hier los? Auf den Punkt gebracht:

Im nächsten Abschnitt werden wir uns diesen Prozess genauer ansehen.