Как работает диммер 220в: Как работает диммер?

Содержание

Как работает диммер?

Диммер от английского слова dim, что означает затемнять. В русском варианте устройство называется светорегулятор или ступенчатый реостат или вариатор с французкого, что означает регулятор электрической мощности.

Содержание

Возможности диммера
Принцип работы диммера (ступенчатого реостата)
Разнообразие моделей диммеров
Преимущества диммера
Регулировка освещения с помощью диммера
Сенсорное диммирование настольной лампы
Прежде чем выбрать диммер (светорегулятор), стоит задаться такими вопросами:
Затемнение освещения с помощью диммира
Бывают три типа диммера (светорегулятора)

Возможности диммера

Вопросы экономии энергоресурсов в доме актуальны всегда. Использование диммеров, позволяющих регулировать уровень освещения, помогает снизить расход электроэнергии. Устройство дает возможность контролировать освещенность определенной зоны, интенсивность работы группы светильников либо отдельного источника света.

Изобретены эти приборы были еще в конце XIX века, но применять их стали, как ни странно, не так давно. Создание уютной атмосферы с приглушенным светом с их помощью – дело нескольких секунд. Но главной причиной, по которой многие люди используют диммеры, – это, несомненно, комфорт.

Диммер изготовлен по принципу реостата. Он состоит из набора резисторов, с помощью которых можно регулировать освещение. Всем нам хорошо знакомы уроки физики со школьной скамьи: двигая рычаг реостата влево или вправо, лампочка загоралась ярче или тускнела.

Любой проводник электрического тока оказывает ему определенное сопротивление, которое измеряется в омах. Чем больше сопротивление, тем меньше напряжение электрического тока. Теперь такой реостат в миниатюре доступен каждому. Устанавливается в домашних условиях вместо обычного выключателя — для регулирования освещения.

диммер (светорегулятор)

Разнообразие моделей диммеров

Каждому виду ламп соответствует определенный прибор, учитывающий их мощность и напряжение. Существуют нажимные, поворотные и сенсорные устройства.

По способу управления различают одинарные и групповые диммеры, регулирующие работу одного или сразу нескольких светильников. Каждая группа светильников нуждается в отдельном светорегуляторе. Объединяя приборы в осветительные зоны, можно плавно менять уровень их освещенности по необходимости, используя клейпад, – специальную панель для дистанционного управления.

Преимущества диммера

Светорегуляторы позволяют претворять в жизнь практически любое дизайнерское решение, связанное с освещением помещения. Есть возможность сделать подсветку определенной зоны или предмета, чтобы добиться большего уюта или акцентировать внимание в нужном направлении.

Регулировка освещения с помощью диммера

Максимально яркий свет в комнате требуется не всегда. В темное время суток в спальне или детской достаточно мягкого спокойного освещения. Использование диммеров для регулирования уровня освещенности дает возможность существенно снизить затраты на электроэнергию. В 20-30 раз продлевается время жизни ламп накаливания и диодных светильников, которые, работая не в полную силу, в более мягком температурном режиме, испытывают меньшие нагрузки, реже перегорают.

Сенсорное диммирование настольной лампы

Возможность управлять светом дистанционно – это плюс в копилку дополнительного комфорта в доме. Не надо зависеть от щелчка выключателя, вставать с дивана, достаточно нажать кнопку на пульт. Когда же освещение на основе диммеров подключено к системе «Умный дом», то все эти действия производятся в автоматическом режиме.

Использование светорегуляторов в быту выгодно не только с точки зрения повышения комфорта, но и в плане экономии. Чем проще управление, тем удобнее им пользоваться. При покупке диммеров нужно руководствоваться именно этим принципом. Монтаж подобных систем лучше доверить профессионалам.

Прежде чем выбрать диммер (светорегулятор), стоит задаться такими вопросами:

Cколько будет в цепи освещения ламп?
Какая мощность потребителей будет использоваться?

Наиболее распространенные диммеры на 300 Вт, 500 Вт.

Преимущественно диммеры управляются с помощью поворотной рукоятки, по часовой стрелке — прибавить, против часовой — убавить. Бывают сенсорные светорегуляторы, но они менее распространены.

Затемнение освещения с помощью диммира

Потребность в освещении может меняться. Иногда хочется мягкого-приглушенного тона, в другом случае, когда у нас много гостей, приглушенный свет будет неуместным.

Бывают три типа диммера (светорегулятора)

диммер-управление сети на 220 В.
диммер-управление сети, работающей через понижающий трансформатор на 12 В.
диммер для люминесцентных ламп. Например, MGU510.XXZD 40VA компании Schneider Electric из серии Unica, лампы работающие с электронной ПРА (пускорегулирующий аппарат).

Во время приобретения покупки, обязательно уведомите продавца, какой диммер вам требуется.

При правильном подборе диммера (светорегулятора) и соблюдении всех правил, вы сможете создать по-настоящему комфортную атмосферу в вашем доме.

Схема подключения диммира

Преимущества галогенной лампы.

Оцените качество статьи:

Что такое диммер и как он работает: схемы подключения

Содержание

Сложна ли установка диммера?

Установка диммера и последующая его эксплуатация абсолютно не сложны. Главное — правильно подобрать подходящую модель и купить качественные лампы.

Принцип работы

Принцип действия прибора элементарен — с помощью него свет зажигается, как при использовании традиционных выключателей, после чего его мощность может плавно регулироваться, от комфортной тусклой подсветки до самого яркого сияния.

Устройство обеспечивает мягкий запуск, не только экономящий ток, но и уменьшающий риск выхода из строя нити накаливания, в настоящее время часто применяется с беспроводными дистанционными выключателями света.

Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.

Современный регулятор обладает рядом других функций:

Автоматическое включение и отключение.
Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
Сенсорный регулятор освещения позволяет плавно включать и отключать светильник. За счёт этого можно избежать резких бросков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
С помощью диммеров имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «непрошенных гостей» от вашего домовладения, когда никого нет дома. Задаётся специальная программа, по которой диммер автоматически включает и отключает свет в разных комнатах. Создаётся иллюзия, что дома находятся хозяева.

Как и любое техническое устройство диммер не может быть универсальным на сто процентов, у него имеются свои недостатки:

вызывает электромагнитные помехи;
выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в схеме электронного диммера;
от него не могут работать люминесцентные лампы, а также лампы, загорающиеся через пускорегулирующую аппаратуру;
выходное напряжение у электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
при работе с лампами накаливания низкий КПД.

Что предлагает рынок

В магазинах можно купить диммеры самых разных конструкций, отличающиеся способом управления. Это могут быть как привычные нажимные и поворотные варианты, так и более современные модификации, оснащенные сенсорной панелью, чувствительной к касаниям пальцев.

В поворотных моделях регулировка осуществляется вращением круглой кнопки, в нажимных — необходимым количеством нажатий клавиши, в сенсорных — легким прикосновением.

Существуют и дистанционные светорегуляторы, управляющиеся с помощью беспроводного пульта прямо с дивана. В некоторых многофункциональных решениях реализована возможность управления сразу несколькими светильниками независимо друг от друга, в том числе всей системой освещения в доме.

Признанный факт — установка диммера позволяет сократить ежемесячные затраты энергии на 40 процентов и в целых 20 раз продлить срок службы ламп за счет подачи более низкого напряжения на нить накаливания.

Критерии выбора

Выбрать диммер нетрудно, достаточно брать во внимание такие параметры, как суммарная мощность подключаемых ламп и их тип.

Важно понимать, что для экономичных энергосберегающих ламп и традиционных ламп накаливания схемы регуляторов будут иметь различия.

Диммеры для обычных лампочек работают с напряжением 220 вольт, для галогенных — подключаются через трансформатор с током на выходе 12-24 вольта, для светодиодов и люминесцентных ламп — через электронный дроссель с диапазоном напряжения 1-10 вольт.

При покупке нужно брать в расчет характеристику предельной суммарной нагрузки устройства. Например, регулятор со значением 300 ватт сможет регулировать яркость люстры с 5 рожками, в каждом из которых установлена лампа мощностью 60 ватт. Для более сильных нагрузок он уже не подойдет.

Как подключить диммер вместо выключателя

В последнее время люди всё чаще меняют обычные выключатели на диммеры. Поменять выключатель на диммер очень просто. У выключателя два выхода (две клеммы), у диммера тоже две клеммы. Просто подключаем диммер вместо выключателя, используя те же провода, что подключались к выключателю.

Полярность никакой роли не играет. Однако, если с помощью фазового указателя (отвертки-индикатора) вы определили, где фаза, то лучше фазный проводник подключить на клемму L диммера. Просто для порядка.

Единственное условие, которое предъявляет производитель — соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке. Хотя, как показывает практика, на этом можно не заморачиваться — всё работает хорошо при любом подключении.

Если раньше люстра включалась через двухклавишный выключатель, то через димер все лампочки будут загораться (светиться) одновременно. На одну клемму диммера сажаем фазу, на вторую — два остальных провода.

Виды диммеров

Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы — поворотные (с регулятором — потенциометром) и электронные, с управлением с помощью кнопок. При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. И один поворотный димер работает как один выключатель, больше от него добиться невозможно.

Кнопочный диммер в смысле гибкости управления более гибок. Можно подключить несколько кнопок в параллель, и управлять диммером из любого количества мест. Конечно, это теоретически, на практике количество мест управления ограничивается 3-4, а максимальная длина проводов — около 10 метров, причем схема может быть критична к помехам и наводкам. Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу.

Цена у диммеров с регулятором и с кнопками отличается на порядок, ведь кнопочный диммер (например, диммер Legrand) как правило собран с применением микроконтроллера. Поэтому гораздо более распространены поворотные диммеры, которые мы и рассмотрим ниже.

В чем различия диммеров?

Если вы собрались использовать выключатель с регулировкой яркости, сперва нужно узнать какие они бывают. И вообще все ли светодиодные лампы можно диммировать?

Диммеры различаются по следующим критериям:

По типу монтажа;
по исполнению и способу управления;
по способу регулирования.

Давайте разберемся по подробнее с каждым из них.

По типу монтажа

Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.

Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.

Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.

По исполнению

По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:

Поворотным;
поворотно-нажимного типа;
кнопочным;
сенсорным;

Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.

Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.

Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.

Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.

По способу регулировки

Диммеры бывают разные не только по их исполнению, но и по принципу работы. Это касается именно диммеров переменного тока.

Первый тип диммеров более распространённый и дешевый, по причине простоты своей схемы – это диммер с отсечкой по переднему фронту (англ. leading edge). Немного дальше будет подробно рассмотрен его принцип работы и схема, для сравнения взгляните на вид напряжения на выходе такого регулятора.

По графику видно, что на нагрузку подается остаток полуволны, а её начало срезается. Из-за характера включения нагрузки, в электросетях наводятся помехи, что мешает работе телевизоров и других устройство. На лампу подаётся напряжение установленной амплитуды, а затем оно затухает, когда синусоида переходит через ноль.

Можно ли использовать leading edge диммер для диодных ламп? Можно. Светодиодные лампы с диммером этого типа будут хорошо поддаваться регулировке, только если они изначально для этого созданы. Об этом свидетельствуют символы на её упаковке. Они еще называются «диммируемые».

Второй тип работает иначе, создает меньше помех и лучше работает с разными лампочками – это диммер с отсечкой по заднему фронту (англ. falling edge).

Регулировка светодиодных ламп с диммерами такого типа происходит лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственный недостаток – эти лампы могут регулировать свою яркость не с «нуля», а в определенном диапазоне. При этом диммируемые светодиодные лампы – просто великолепно регулируются.

Лучшее решение — использовать Falling Edge диммер для светодиодных светильников.

Отдельное слово можно сказать о готовых светодиодных светильниках с регулировкой яркости. Это отдельный класс осветительных устройств, которые не нуждаются в установке дополнительных регуляторов, а имеют его в своей конструкции. Их регулировки производятся с помощью кнопок на корпусе или с пульта.

Как выбрать мощность диммера

При выборе обращайте внимание на технические характеристики, а именно на максимальную мощность, которую можно подключить через эти устройства. Они также как и выключатели, способны пропустить через себя определенный максимальный ток.

В противном случае, подключив мощную светодиодную ленту на основе SMD 5630 или SMD 5730, либо сверхяркие люстры со множеством лампочек, стабильной работы от устройства вы не дождетесь.

Чтобы правильно подобрать диммер по мощности, просто сложите нагрузку всех светильников или led лент, которые будут через него подключаться и добавьте сверху 20%. Если при этом два диммера будут расположены в одной рамке вместе, максимально допустимую нагрузку подключаемую через них, нужно снизить на 25%.

Есть и другие требования снижения нагрузки в зависимости от условий монтажа диммера. Они сведены в общей таблице ниже. Модели для регулировки подсветки на 220в, идут как правило на нагрузку от 300 до 1000Вт. А низковольтные 12 вольтовые — до 100Вт.

Диммер с поворотным выключателем

Такие модели самые распространенные и иногда снабжаются еще и пультом дистанционного управления. Вращением вручную круглого переключателя, устанавливается необходимая в данный момент интенсивность освещения.

Правда когда есть в наличии инфракрасный пульт, мало кто в дальнейшем дотрагивается до этого колесика. Однако обратите внимание, что инфракрасный пульт работает только в зоне прямой видимости диммера и его луч должен быть непосредственно направлен на корпус регулятора. Расстояние взаимодействия — около 5 метров.

Монтируются такие регуляторы в стену, наподобие комнатных выключателей. И устанавливаются в такую же монтажную коробку. Если речь идет о диммерах для светильника или люстры 220в, то можете просто вытащить старые выключатели со своего посадочного места, и вместо него воткнуть туда диммер. Никакой прокладки дополнительной проводки не требуется.

Вообще они могут быть рассчитаны на разное напряжение от 12 или 24в до 220 вольт. При низком напряжении, в схеме подключения диммер идет после блока питания.

Почему жужжит диммер или лампа

Зачем обязательно нужно брать запас по мощности? Дело в том, что при подключении даже через качественное устройство 100% возможной нагрузки, с дальнейшим понижением яркости до минимума, есть вероятность того, что диммер будет работать с неприятным жужжанием.

Из-за этого звука просто невозможно будет находиться в комнате. Еще один неприятный момент — это жужжание светильника. Как правило, издают такие звуки дросселя или стабилизаторы в блоках питания. У них меняется режим работы при диммировании и они начинают издавать посторонние высокочастотные вибрации.

Помогает либо замена блока, либо его заливают эпоксидной смолой или аналогом. Поэтому не экономьте и всегда делайте выбор с запасом по ваттам. И дело здесь в первую очередь не в контактах, а в той микросхеме, которая присутствует внутри корпуса.

А еще в качественных моделях от известных брендов, например Schneider Electric, Legrand, и даже в недорогих Makel, внутри встраиваются предохранители для защиты устройства от перегрузки. Их даже может быть два штуки — один рабочий, другой запасной.

К некоторым разновидностям можно подключить дополнительный переключатель для включения света из других мест. Это подойдет для больших комнат и помещений. Низковольтные диммеры на 12, 24в используют для подключения светодиодной ленты на потолке, либо настенных светильников соответствующего напряжения.

Схема диммера на симисторе

Схема симисторных регуляторов яркости в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких «выходных» напряжениях и для плавности регулирования. Также в схему вводятся детали для снижения уровня помех, выдаваемых димером в сеть.

Принцип действия схемы таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение (какое — смотри в даташите, можно скачать внизу статьи). Вот как оно появляется.

При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Умными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора (см. даташит на динистор), симистор открывается. Иначе говоря, его сопротивление становится очень мало, и лампочка горит до конца полуволны.

То же самое происходит и с отрицательной полуволной, поскольку диак и триак — устройства симметричные, и им все равно, в какую сторону течет через них ток.

В итоге получается, что напряжение на активной нагрузке представляет собой «обрубки» отрицательных и положительных полуволн, которые следуют друг за другом с частотой 100 Гц. На низкой яркости, когда лампа питается совсем короткими «кусочками» напряжения, заметно мерцание. Чего совсем не скажешь про реостатные регуляторы и регуляторы с преобразованием частоты.

Вот так выглядит реальная схема регулятора освещения. Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется.

Симисторы в этой схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение — не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В. Динистор — DB3, в крайнем случае DB4. От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы.

При максимальном сопротивлении резистора R1 будет минимальное горение лампы, поскольку симистор будет открываться в конце полуволны, или вообще не откроется.

Как регулировать освещенность LED

Какие лампочки можно использовать с диммером? Когда для освещения использовались преимущественно лампы накаливания, всё было просто – обычный диммер легко справлялся с регулировкой яркости.

Лампы накаливания были заменены энергосберегающими люминесцентными экономками, их вообще нельзя было регулировать. Конечно, встречались ЭПРА для трубчатых люминесцентных лампочек с возможностью диммирования, но крайне редко и стоили они дорого.

Сейчас энергосберегающие лампы вытесняются светодиодными. Процесс излучения квантов света хоть и сложен, но с точки зрения регулирования, пожалуй, более прост, чем регулировка газоразрядных источников света.

Диммируемые светодиодные лампы

Что значит диммируемая светодиодная лампа? Это лампочка, которая поддаётся регулировке яркости с помощью ЛЮБОГО диммера, который разработан под переменный или постоянный ток (в зависимости от типа).

В ее схему питания заложены функции изменения яркости, в зависимости от питающего напряжения. Диммируемые светодиодные лампы работают со схемами диммеров типа того, что представлена выше.

Сетевой диммер регулирует подаваемое напряжение. Это значит, что при любых значениях напряжений, в определенном производителем диапазоне (он указан на коробке от лампочки), схема лампы будет стремиться поддерживать заданный ток. Яркость в свою очередь зависит от тока.

Обычные светодиодные лампы регулировать не получится, в лучшем случае она будет просто включаться и выключаться, в худшем — сгорит при низких значениях, установленных на диммере.

В самых дешевых светодиодных лампах стоит гасящий конденсатор. Они если и будут регулироваться, то только в очень узких пределах, значит они тоже не подходят. Пример диммирования обычных светодиодных лампочек посмотрите на видео.

Диммируемые светодиодные лампы на 220 Вольт

Регулировка яркости светодиодных ламп на 220В затруднена, потому что там установлена схема стабилизации тока на специализированном драйвере. Его задача стабилизировать выходной ток, для обеспечения равномерного и долгого свечения светодиодов, не зависимо от значений напряжения питающей сети.

Обычные светодиодные лампы не очень сильно поддаются диммированию. Чтобы выбрать правильную Led лампу для диммера – нужно внимательно изучить описание и обозначения, указанные на коробке и корпусе лампочки.

Светодиодные лампы с диммированием можно распознать по надписи: «для диммера», «регулируемая» или что-то подобное, возможно будет просто нарисовано условное изображение диммера, как на примерах ниже.

Можно ли регулировать яркость светодиодных ламп, работающих от постоянного тока?

На фото led диммер для 12В светодиодной ленты. Давайте разбираться как работает такой диммер со светодиодными лампами.

Для цепей постоянного тока принцип работы регулятора отличается. Здесь в качестве дозирующего элемента используется биполярный или полевой транзистор, а в качестве дозатора – генератор импульсов с изменяемым коэффициентом заполнения.

Способ этого управления называется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Чтобы понять, как это работает нужно ознакомиться с графиками.

Vcc – напряжение на входе диммера постоянного тока, Vсреднее – напряжение на выходе. Вы можете видеть, как изменяется среднее напряжение. При увеличении длительности импульса и сокращении длины паузы (повышаем коэффициент заполнения) увеличивается выходное напряжение.

Выше приведена принципиальная электрическая схема «ШИМ-регулятора яркости led ламп на NE555». Он может выступать в роли устройства для диммирования светодиодов. Работает следующим образом:

NE555 – это таймер, подключен здесь в режиме генератора импульсов, частота и длительность которых задаётся RC цепью состоящей из R2, потенциометра R1 и конденсатора C5, как и в предыдущей схеме потенциометр регулирует скорость заряда конденсатора, в соответствии со скоростью заряда формируется ширина импульса.

Изначально схема выдает симметричные импульсы, то есть длина паузы равна длине импульса. Но благодаря наличию потенциометра и цепочки из двух диодов VD1 и VD2, происходит заряд и перезаряд ёмкости через разные сопротивления потенциометра, вернее через разные пары его контактов.

Поэтому формируются ШИМ регулируемые импульсы с постоянной частотой, но изменяемым коэффициентом заполнения.

Если вы будете использовать его в автомобиле или для диммирования светодиодной ленты, можно исключить дополнительный источник питания 9 вольт, на базе 7809 линейного стабилизатора и подавать питание в первую точку после него на схеме. А вот фотографии самодельного диммера для светодиодов, если нужно – вы можете срисовать расположение дорожек и повторить его. Или собрать на макетной плате.

Видео того как работает диммирование светодиодных светильников с помощью этой схемы, на примере ленты бокового свечения расположено ниже.

Разновидности лампочек

В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.

Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

стандартные цоколи E, G, MR;
возможность функционирования с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).

Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.

Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.

Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.

Чтобы лампа работала корректно, в ней имеется драйвер. Возможность диммирования указывается в паспорте изделия. Если же диммирование невозможно, рекомендуется покупать специальные устройства с широтно-импульсным регулированием.

Существуют такие регуляторы с ШИМ:

Модульные. Управление осуществляется выносными регуляторами, пультами ДУ или с помощью специальных шин.
Установленные в монтажной коробке. Применяются в виде выключателей с поворотным или кнопочным управлением.
Выносные системы, устанавливаемые в конструкциях потолка (для лент светодиодов и точечных светильников).

Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.

Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.

Видеообзор

Диммер для светодиодных ламп: что такое, какой выбрать, почему не работает

Диммер своими руками: устройство, принцип работы + как сделать диммер самому

Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора

Диммер — что это, принцип действия светорегулятора, преимущества и недостатки, область применения, схема подключения устройства

Подключение диммера: схемы подключения и инструкция по монтажу

Выключатель с подсветкой: установка, подключение, схема

220-вольтовый диммер и схема регулятора потолочного вентилятора [с использованием симистора и диака]

В этом посте на двух примерах мы узнаем, как построить простую схему переключателя диммера на 220 В для управления интенсивностью света с помощью потенциометра, используя принцип симисторного фазового прерывания. .

Схема переключателя диммера на 220 В в основном представляет собой схему регулятора сетевого напряжения переменного тока на основе триака/диака, которую можно использовать для управления силой света лампы накаливания. Этот диммер также широко используется для управления скоростью домашнего потолочного вентилятора.

Что такое симисторные диммеры

Во многих моих предыдущих статьях мы уже видели, как симисторы используются в электронных схемах для переключения нагрузок переменного тока.

Триаки — это в основном устройства, способные включать определенную подключенную нагрузку в ответ на внешний триггер постоянного тока.

Хотя они могут быть включены для процедур полного включения и полного отключения нагрузки, устройство также широко применяется для регулирования переменного тока, так что выход на нагрузку может быть уменьшен до любого желаемого значения.

Например, симисторы — это очень часто используемые диммерные переключатели, в которых схема спроектирована таким образом, чтобы устройство переключалось таким образом, чтобы оно работало только для определенного участка синусоиды переменного тока и оставалось отключенным в течение оставшихся частей синусоидальной волны. волна.

Этот результат представляет собой соответствующий выходной переменный ток, среднее среднеквадратичное значение которого намного ниже фактического входного переменного тока.

Подключенная нагрузка также реагирует на это более низкое значение переменного тока и, таким образом, регулируется в соответствии с этим конкретным потреблением или результирующей выходной мощностью.

Именно это и происходит внутри электрических диммерных выключателей, которые обычно используются для управления потолочным вентилятором и лампами накаливания.

Предупреждение: Все описанные ниже цепи подключены напрямую к сети переменного тока, поэтому прикасаться к ним при включенном питании и в открытом состоянии чрезвычайно опасно.

Принципиальная схема простого диммера

Рабочий видеоклип:

Схема простого переключателя диммера на 220 В

Принципиальная схема, показанная выше, является классическим примером выключателя света, в котором симистор используется для управления интенсивностью света.

Когда сеть переменного тока подается на вышеуказанную цепь, в соответствии с настройкой потенциометра, C2 полностью заряжается после определенной задержки, обеспечивая необходимое напряжение запуска диака.

Диак проводит и запускает симистор в проводимость, однако это также разряжает конденсатор, заряд которого падает ниже напряжения срабатывания диака.

Из-за этого диак перестает проводить ток, как и симистор.

Это происходит для каждого цикла синусоидального сигнала сетевого переменного тока, который разрезает его на отдельные части, что приводит к хорошо подобранному выходному напряжению с более низким напряжением.

Настройка потенциометра устанавливает время заряда и разряда C2, что, в свою очередь, определяет, как долго симистор остается в проводящем режиме для синусоидальных сигналов переменного тока.

Вам может быть интересно узнать, почему С1 помещен в схему, ведь схема будет работать и без него.

Это правда, C1 на самом деле не требуется, если подключенная нагрузка представляет собой резистивную нагрузку, такую как лампа накаливания и т. д.

Однако, если нагрузка является индуктивной, включение C1 становится очень важным.

Индуктивные нагрузки имеют плохую привычку возвращать часть накопленной энергии в обмотке обратно в питающие шины.

Эта ситуация может задушить C2, который затем перестанет правильно заряжаться для инициирования следующего последующего срабатывания.

C1 в этой ситуации помогает C2 поддерживать цикл, обеспечивая всплески небольших напряжений даже после того, как C2 полностью разряжен, и, таким образом, поддерживает правильную скорость переключения симистора.

Симисторные диммерные схемы имеют свойство генерировать большое количество РЧ-помех в воздухе во время работы, и поэтому с этими диммерными переключателями необходимо использовать RC-сеть для уменьшения РЧ-генераций.

Вышеприведенная схема показана без этой функции и, следовательно, будет генерировать много радиочастот, которые могут мешать сложным электронным аудиосистемам.

Компоновка и подключение печатной платы

Детали компоновки дорожек

Улучшенный дизайн

Цепь переключателя регулятора освещенности, показанная ниже, включает необходимые меры предосторожности для решения вышеуказанной проблемы.

Эта усовершенствованная схема диммера света также делает ее более подходящей для высоких индуктивных нагрузок, таких как двигатели, шлифовальные машины и т. д. Это становится возможным благодаря включению C2, C3, R3, что позволяет запускать диак с последовательным коротким импульсом напряжения вместо этого. импульсов резкого переключения, что, в свою очередь, позволяет запускать симистор с более плавными переходами, вызывая минимальные переходные процессы и выбросы.

Схема усовершенствованного регулятора вентилятора переменного тока 220 В, диммера освещения

Список деталей

C1 = 0,1u/400 В (дополнительно)
C2, C3 = 0,022/250 В,
R1 = 15К,
R2 = 330K,
R3 = 33K,
R4 = 100 Ом,
VR1 = 220K или 470K linear
Diac = DB3,
Triac = BT136
L1 = 40 мкГн (дополнительно)

Преобразование в 5 Ступенчатый регулятор вентилятора, схема диммера освещения

Вышеупомянутая простая, но очень эффективная схема выключателя вентилятора или регулятора освещенности также может быть модифицирована для получения ступенчатого регулирования скорости вентилятора или затемнения света путем замены потенциометра поворотным переключателем, прикрепленным к 4 фиксированным резисторам. , как показано ниже:

Резисторы могут быть в возрастающем порядке, например: 220K. 150K, 120K, 68K или другую подходящую комбинацию можно попробовать между 22K и 220K.

Светорегулятор SCR

Ниже показана регулируемая RC-цепь фазовой задержки, состоящая из резистора R2. R3 и C1.

Конденсатор C1 фиксирует период времени, в течение которого однопереходный транзистор 2N2646 (Q2) формирует импульс запуска затвора для включения тринистора 2N3228 (Q1).

Некоторыми манипуляциями с потенциометром R3 пользователь может изменять выход SCR в широком диапазоне. В цепи управления фазой резистор R2 работает как предохранитель, препятствующий фиксации реостата R1 при 100 % анодном напряжении UJT.

Это специальное правило применяется здесь для регулирования уровня освещенности ламп накаливания, будь то одна лампа или несколько ламп, включенных параллельно, до 1000 Вт. В этой конструкции двухполупериодный мостовой выпрямитель построен с использованием 4-х кремниевых силовых диодов 1N4007 (D1-D4), которые подают выпрямленное сетевое напряжение для SCR и лампы.

Благодаря двухполупериодному выходу моста тиристор может позаботиться об обоих полупериодах сетевого напряжения переменного тока. Система фазового сдвига чувствительна к частоте и рассчитана только на входную сеть с частотой 60 Гц. Поэтому схема не будет работать с люминесцентными лампами и не должна подключаться к ним. 2N3228 SCR 5 ампер. 200 вольт. но более мощные тиристоры можно заменить для сильноточных приложений, а раздел схемы UJT 2N2646 можно оставить без изменений. Помимо того, что схема SCR предназначена для использования в качестве регулятора освещенности, эта схема также может использоваться в качестве контроллера нагревателя или духовки.

Схема диммера/регулятора вентилятора на 220 В и изображения прототипа Представлены специальным пользователем этого блога

Дроссель изготовлен из 5 метров суперэмалированного медного провода 30 SWG диаметром 1/2 дюйма и ферритовым сердечником длиной 1 дюйм

Диммер что это такое и как он работает

С некоторых пор среди понятий бытовой электротехники все чаще звучит слово диммер. Что это за устройство? Для каких целей он предназначен? Может очередной каприз? Или что-то действительно необходимое в быту? Вопросов очень много, постараемся дать развернутые ответы на все из них.

Содержание

Назначение
Применение
Устройство и принцип действия
Преимущества и недостатки
Какие диммеры бывают?

Назначение

Слово «диммер» происходит от английского «dim», что буквально означает «тусклый» на русском языке. Но сами россияне часто называют диммер диммером, потому что это электронное устройство, с помощью которого можно изменять электрическую мощность (то есть регулировать ее в большую или меньшую сторону).

Чаще всего с помощью такого устройства контролируют осветительную нагрузку. Диммер предназначен для изменения яркости света, излучаемого светодиодными лампами, лампами накаливания и галогенными лампами.

Простейшим примером диммера является переменный резистор (или реостат). Еще в XIX веке немецкий физик Иоганн Поггендорф изобрел это устройство, чтобы с его помощью можно было регулировать напряжение и силу тока в электрической цепи за счет увеличения или уменьшения сопротивления. Реостат представляет собой устройство с регулируемым сопротивлением и проводящий элемент. Сопротивление может изменяться ступенчато и плавно. Для получения низкой яркости света необходимо уменьшить напряжение. Но сопротивление и сила тока будут большими, что приведет к сильному нагреву устройства. Так что такой регулятор совершенно невыгоден, он будет работать с низким КПД.

Автотрансформаторы

также можно использовать в качестве диммера. Их использование обусловлено высокой эффективностью; практически неискаженное напряжение с необходимой частотой 50 Гц будет выдаваться во всем регулируемом диапазоне. Но автотрансформаторы достаточно большие, они много весят, и для управления ими требуются значительные механические усилия. Кроме того, такое устройство стоит дорого.

Электронный диммер – этот вариант наиболее выгоден с экономической точки зрения. Он компактный и имеет немного другой принцип работы. Поговорим об этом подробнее.

Применение

Что такое диммер более-менее понятно. На лампу подается напряжение, меняем его уровень и тем самым регулируем яркость лампы. Теперь несколько слов о том, когда и где используется это устройство.

Согласитесь, довольно часто возникают ситуации, когда требуется уменьшение яркости света:

часто поток освещения необходимо уменьшать перед сном в спальне;
некоторые дизайнерские помещения требуют изменения схемы освещения;
иногда освещение в помещениях переводится в так называемый дежурный режим с целью снижения энергопотребления.

В производственных и бытовых помещениях светодиодные лампы настраиваются на разные режимы потребления. При этом подбирается оптимальное освещение и за счет этого достигается достойная экономия электроэнергии.

Что касается дизайнерских идей, то в больших гостиных или холлах сейчас стало модным использовать вторичную подсветку отдельных зон. Вторичное освещение продумано до мелочей, а с помощью диммеров можно усилить освещение и сделать акцент на некоторых деталях интерьера (картина на стене, красивая ваза, установленная в нише и т.д.) первого плана.

Диммируемые светодиодные лампы позволяют получить красочный эффект во время какого-либо концерта, рекламы или специального мероприятия.

Диммер очень удобен для домашних праздников. Когда гости рассаживаются за стол, требуется яркое освещение, а во время танцев можно приглушить его. Особенно удобно и выгодно использовать такой прибор во время романтического ужина или свидания, когда нет необходимости, чтобы лампа горела на полную мощность.

И это лишь некоторые из общих примеров. Конечно, у каждого свой способ использования диммеров. Так что вещь нужная, удобная и недорогая, можете установить дома и посоветовать друзьям.

Устройство и принцип работы

А теперь, как говорится, посмотрим на диммер изнутри. Что это за устройство, и из каких элементов оно состоит? На чем основан его принцип действия?

Все современные электронные диммеры в качестве основного элемента в своей конструкции имеют ключ (его также можно назвать переключателем или выключателем), которым управляют полупроводниковые транзисторные, симисторные или тиристорные устройства. Большинство устройств не выдают на выходе синусоидальный сигнал; электронный переключатель отсекает участки синусоиды.

Чтобы вам было понятнее, в электрической сети протекает ток, который имеет синусоидальную форму. Для изменения яркости на лампу необходимо подать отсечку синусоиды. Двунаправленный тиристор отсекает передний или задний фронт синусоиды переменного тока, тем самым уменьшая напряжение, питающее лампу.

В зависимости от того, какой фронт синусоиды отсекается, различается способ настройки:

регулировка передней кромки;
Регулировка задней кромки.

Оба эти метода используются для управления различными лампами:

Регулировка яркости светодиодных и галогенных ламп осуществляется с помощью электронных трансформаторов, при этом применяется управление по заднему фронту.
Компактные люминесцентные и светодиодные лампы напряжением 220 В, а также лампы низкого напряжения регулируются с помощью электромагнитных трансформаторов и методом переднего фронта.

Оба эти метода подходят для ламп накаливания.

В конструкции диммеров предусмотрена также защита от короткого замыкания и перегрева.

Поскольку диммеры способны генерировать электромагнитные помехи, для снижения их уровня последовательно в цепь включают дроссель или индуктивно-емкостные фильтры.

Подробнее о типовой схеме диммера смотрите в этом видео:

Преимущества и недостатки

Первые диммеры имели механическое управление и имели только одну функцию — изменять яркость лампы.

Современный регулятор имеет ряд других функций:

Автоматическое включение и выключение.
Возможно дистанционное управление по радиоканалу, голосовой команде, изменению звука (шум или треск), инфракрасному каналу.
Сенсорный диммер позволяет плавно включать и выключать лампу. Благодаря этому удается избежать резких скачков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
Диммеры имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «незваных гостей» от вашего дома, когда никого нет дома. Задается специальная программа, по которой диммер автоматически включает и выключает свет в разных комнатах. Создается иллюзия, что хозяева дома.

Как и любое техническое устройство, диммер не может быть на сто процентов универсальным, у него есть свои недостатки:

вызывает электромагнитные помехи;
выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в цепи электронного диммера;

от него не могут работать люминесцентные лампы

, а также лампы, загорающиеся через ПРА;
выходное напряжение электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
низкий КПД при работе с лампами накаливания.

Какие существуют диммеры?

По способу регулировки диммер бывает сенсорный, механический, акустический и дистанционный.

Начнем с самых простых — механических. Если рассматривать тип исполнения, то можно выделить следующие типы диммеров:

Модульный. Они управляют освещением в общественных местах (лестничные клетки, коридоры, подъезды). Этот тип устройства монтируется в распределительном щите; непосредственная регулировка осуществляется кнопочным или одноклавишным переключателем.
Моноблок. Устанавливается для разрыва фазы цепи, идущей на осветительную нагрузку, и выполняет роль выключателя.
Блочное исполнение, когда диммер монтируется вместе с выключателем (по типу блока розетка-выключатель).

Чаще всего в быту используются моноблочные диммеры, отличающиеся способом управления:

Токарная обработка. У этого диммера есть ручка, она вращается. Если установить его в крайнее левое положение, то освещение отключается. Если постепенно поворачивать ручку вправо, яркость лампы будет увеличиваться.
Ключ. Это устройство внешне очень похоже на обычный двухкнопочный выключатель. При этом с помощью одной клавиши происходит включение или выключение лампы, а второй используется для регулировки мощности освещения (удержанием кнопки).
Поворотный толкатель. Принцип работы такой же, как и у поворотного устройства, только для включения освещения ручка немного утоплена.

Сенсорный диммер сейчас очень популярен, имеет красивый внешний вид, гармонично смотрится в любом интерьере (особенно в стиле хай-тек). Регулировка осуществляется прикосновением к сенсорным кнопкам.

Наиболее удобными являются диммеры с дистанционным управлением. Это вполне заслуженно, ведь с помощью пульта дистанционного управления можно регулировать яркость осветительного прибора из любой точки комнаты.

Акустические диммеры

чаще всего используются при планировании «умного дома», где освещением можно управлять голосовыми командами или хлопками в ладоши.

Диммеры можно разделить по типу ламп, которые они регулируют:

Простейшие устройства применяются для ламп накаливания и галогенных ламп, которые работают от напряжения 220 В. Здесь все просто – меняется напряжение, регулируется мощность накала нити накала.
Цепь для галогенных ламп 12 В или 24 В должна быть с понижающим трансформатором. Когда такой возможности нет, то выбирайте регулятор под тип используемого трансформатора (имеют специальную маркировку — С для электронных, RL для обмоток).

Для светодиодных ламп

требуются диммеры с частотно-импульсной модуляцией.

Энергосберегающие и люминесцентные лампы сложно регулировать. Специалисты вообще не рекомендуют этого делать. Если вам очень нужно управлять такими лампочками, то включите в схему диммера электронный пускатель.

Подробнее о диммировании различных типов ламп смотрите в этом видео:

Ну вот мы и сделали попытку познакомиться с таким диммером как диммер. Надеемся, что теперь вы более-менее поняли, что это такое и каков принцип работы. Касательно схем подключения — диммеры устанавливаются в цепи либо вместо выключателя, либо последовательно с ним.

Как работает диммер 220в: Как работает диммер?