Gc-helper.ru

ГК Хелпер
9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема регулятора освещения выключатель с плавной регулировкой тока

Как подключить выключатель с диммером – регулятором света

Все технические приборы со временем проходят модернизацию. Не стали исключениям и системы освещения. Регулятор света вошел в обиход не так давно, однако сразу повысил степень комфорта эксплуатации осветительных приборов.

Диммеры – второе название устройств этого вида, они не просто меняют яркость освещения, но и позволяют создать уютную атмосферу, попутно экономя затраты на электроэнергию.

Совмещенные с выключателями регуляторы мало чем отличаются от стандартных моделей. Изготовить такое устройство можно и самостоятельно. Главное, разобраться в особенностях его конструкции и понять принцип его работы.

Область применения

Основной задачей регулятора является изменение степени яркости свечения лампы. Выключатели этого типа позволяют добиться разной интенсивности света. С помощью диммера можно выставить самое яркое торжественное освещение или уменьшить его до приглушенной интимной подсветки.

Использование регулятора делает неактуальным применение выключателей двойного и тройного типа. Исчезает и необходимость приобретения дорогостоящих приборов с встроенными контроллерами напряжения.

Регулировка света необходима в нескольких случаях:

  • уменьшение яркости освещения перед сном;
  • создание дизайнерского интерьера, требующего различной степени освещенности;
  • экономия электроэнергии в бытовых помещениях и подсобках;
  • различные световые сценарии (просмотр фильма, чтение книги, отход ко сну детей).

Этот современный вид реостатов все чаще используются в процессе дизайна, так как они позволяют расставить акценты, «высветить» произведения искусства и необычные предметы интерьера.

В сфере производства регуляторы света нередко используются при монтаже наружной рекламы, привлекающих внимание инсталляций. Они активно применяются на концертных площадках, в клубах, на торжественных мероприятиях, в промо-акциях.

Особенности конструкции

Несложная конструкция регуляторов света выгодно контрастирует с оказываемым ими визуальным и экономическим эффектом. Поэтому нередки случаи, когда люди, знакомые с основами электромонтажа, самостоятельно изготавливают и устанавливают диммеры в домах и помещениях бытового назначения.

Все современны модели светорегуляторов включают в себя:

  • динисторы (ДИАК);
  • симисторы (ТРИАК);
  • узлы формирования импульса;
  • предохранители (запасной и рабочий);
  • прибор фильтрации импульсных помех (дроссель);
  • дополнительные элементы в виде конденсаторов, резисторов постоянного и переменного тока.

Интересно! Симисторы – полупроводники, являющиеся разновидностью тиристоров, на схемах нередко обозначаются аббревиатурой «TRIAC». Они могут пропускать к лампе ток в любом объеме, но при введении в работу определенных алгоритмов, возвращают излишки обратно. По своей сути, ТРИАК являются электронным ключом, способным отсечь участки синусоидальных волн.

За выполнение этой функции отвечают катод и анод, которые могут меняться местами в зависимости от корректировки направления электрического тока. Проводниковая конструкция, предусматривающая наличие нескольких слоев, гарантирует максимальную точность при выполнении данной задачи.

Динистор или двунаправленный диод берет на себя функции переключения направления синусоидальной волны.

Корпус прибора сделан, как правило, из пластика неподверженного горению.

Принцип работы

Регулятор освещения может работать с разным типом ламп. Основные принципы его функционирования при этом не изменятся.

Переменный резистор обеспечивает зарядку конденсатора. После ее окончания вступает в работу тиристор (ТРИАК). Изменение яркости освещения происходит за счет подачи в источник света обрезанной синусоиды. Проще говоря, ток, протекающий по электросети, представляет собой синусоидальные волны. ТРИАК отсекает передний или задний фронт волн, уменьшая, таким образом, напряжение, что сразу же проявляется внешне в виде снижения мощности светопотока.

Данный процесс называется регулировкой по заднему либо переднему фронту. В первом случае диммирование происходит за счет электронных трансформаторов (по заднему фронту) и применяется для светодиодов и галогенных ламп.

Во втором – регулировка по переднему фронту проходит с участием электромагнитных трансформаторов и используется в работе светодиодов и люминесцентных приборов.

За уменьшение электромагнитных помех отвечает индуктивно-емкостный фильтр или дроссель. Оба способа регулировки могут применяться при использовании в системе освещения ламп накаливания.

Важно! При использовании энергосберегающих люминесцентных ламп нужно помнить о необходимости применения электронного пускорегулирующего устройства (ЭПРА).

Классификация диммеров

Существует несколько видов классификаций регуляторов. Так, выделяют моноблочные и модульные устройства.

Моноблочные светорегуляторы изготавливаются в виде единого блока и монтируются в корпус обычного подразетника как выключатели. Чаще всего их используют при оборудовании квартир с тонкими перегородками.

По виду управления их можно дополнительно разделить на:

  • нажимные с поворотом ручки;
  • поворотные;
  • клавишные, как вариант, кнопочные;
  • сенсорные;
  • с пультом ДУ.

Первый вид – самые простые и бюджетные. Включение светильника происходит за счет нажима, а поворотом ручки регулируется яркость. Во втором случае и включение, и регулировка происходит за счет вращения.

Клавишный реостат очень похож на стандартный выключатель. Состоит он, как правило, из 2-ух пластин, первая из которых включает свет, а вторая определяет его интенсивность.

Сенсорные светорегуляторы – одни из самых современных и востребованных. Они отличаются высокой надежностью и плавным переключением, включающим несколько ступенчатых уровней.

Регулировка с помощью пульта ДУ считается самой комфортной. Для ее осуществления нет необходимости вставать с места.

Модульные типы диммеров монтируются на DIN-рейке распредблоков. Они отвечают за поддерживание освещения в районе коридоров и лестничных проемов. Также данный вид диммеров используют для обеспечения безопасности вокруг дома и на придомовой территории.

Управление модульным типом происходит за счет нажатия клавиши или кнопки. Пятисекундное удержание позволит выставить необходимый уровень освещенности площадки.

Подбор диммеров может происходить и по типу используемых ламп. Так, с лампами накаливания и галогенными устройствами в 220 В работают практически все регуляторы света.

Низковольтные галогенные источники света функционируют только в условиях подключения диммеров, имеющих специальную маркировку «С».

Люминесцентные лампы требуют оборудования пускорегулирующей аппаратурой (ПРА), которая может изменять частоту, а значит, и силу тока. В результате варьируется и интенсивность освещения.

При работе со светодиодами применяется способ широтно-амплитудной модуляции, при котором оптимальная амплитуда комбинируется с изменяемой длительностью импульса.

Классификация по типу конструкции выделяет одинарную, двойную и тройную модификацию.

Важно! Мощность – один из ключевых технических моментов, на которые стоит обращать внимание, приобретая регулятор света. Данный показатель у современных систем освещения может варьироваться от 50 Вт до 1 кВт.

Как подключить выключатель с регулятором яркости

Первое, что необходимо сделать при подключении диммера к выключателю – это отключить электричество на щитке. Дальше алгоритм будет следующим:

  1. Снять корпус выключателя с панелью, клавишами и крышкой, закрывающей все соединительные элементы.
  2. Ослабить с помощью отвертки крепление и вытянуть конструкцию из стены.
  3. Убедиться в целостности изоляционного слоя контактов, отсоединить их от клемм.
  4. Взять светорегулятор и подсоединить его провода к освободившимся клеммам, проверить надежность креплений.
  5. Поставить диммер на место выключателя, закрепить его в стене.
  6. Восстановить подачу электрического тока.
  7. Проверить работу диммера.

В процессе подсоединения контактов нельзя оставлять оголенные участки длиной более 3 мм. Из необходимо обрезать или дополнительно изолировать.

Преимущества и недостатки регуляторов света

Регуляторы света активно используются при монтаже систем освещения ввиду своих явных преимуществ:

  • долгий срок службы;
  • контроль степени освещения;
  • плавный запуск;
  • возможность дистанционного управления;
  • настройка таймера;
  • экономия электроэнергии.

Светорегуляторы нередко используются в светодизайне, для подсветки картин и предметов искусства, для управления не только центральным освещением, но и дополнительным в виде бра и торшеров.

Современные модели встраиваются в модули освещения системы «Умный дом», переводятся на голосовое управление и могут претворять в жизнь различные световые сценарии, включающие регулирование степени освещенности.

К недостаткам следует отнести необходимость четкого соотношения мощностей регуляторов и источников света. Особенности напряжения также могут спровоцировать некорректное функционирование реостатов.

Ряд ламп, в особенности оборудованные ЭПРА, плохо совместимы с диммерами. Данные комбинации используются крайне редко из-за создаваемых друг другу помех.

Основные выводы

Диммер – устройство регулирующее яркость, весьма востребовано на рынке, так как имеет множество областей применения.

  1. Широкий модельный ряд включает в себя приборы с клавишным, поворотным, сенсорным и дистанционным управлением.
  2. Регуляторы света работают почти со всеми типами ламп.
  3. Подключить данное устройство может даже любитель ,владеющий основами электромонтажа.
  4. Диммеры отличаются большим количеством преимуществ, а также возможностью встраивания в систему «Умный дом».

Регулировка мощности светового потока – основная задача данного типа приборов. Однако помимо нее диммер выполняет множество второстепенных функций, которые значительно повышают уровень комфорта современной жизни.

Схемы регуляторов мощности (диммеров) на симисторах.

Принцип работы симисторных регуляторов мощности (напряжения) в цепях
переменного тока.

Что такое симистор, принцип его работы, а также справочные характеристики некоторых популярных приборов мы с Вами внимательно рассмотрели на странице &nbspСсылка на страницу.
Там же мы отметили, что симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью вытеснил его из электроцепей переменного тока.

Вспомним пройденный материал.
Отличительной чертой симистора является то, что при подаче на его управляющий электрод тока (напряжения), прибор переходит в проводящее состояние, замыкая нагрузку, причём проводит ток, независимо от полярности, приложенного к нагрузке напряжения.
Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью «анодного» напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой — в момент прохождения отрицательной).

Итак. Важным плюсом симисторных схем в электроцепях переменного тока является отсутствие выпрямительных устройств, и двухполюсность напряжения в нагрузке, что даёт возможность подключать их, помимо всего прочего, как трансформаторам, так и электродвигателям переменного тока.

Познакомимся с расхожими схемами симисторных регуляторов.

Читать еще:  Провод для кабельного телевидения ростелеком

Для начала давайте рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности с фазово-импульсным управлением, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 1200 Вт.

Рис.1

При замене симистора на другой, с большей величиной допустимого тока, мощность нагрузки можно увеличивать практически неограниченно.

А теперь — как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через последовательно соединённые резисторы R1 и R2. Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора — тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому уровню.
Переменным резистором R2 устанавливают момент открывания динистора и симистора, производя тем самым регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.

Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.1 справа.

Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях и обмотках трансформаторов), симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.1 показана синим цветом).
В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Существуют и различные модификации приведённой выше простейшей схемы диммера.

Рис.2

Дополнительная цепочка R3 C2 (Рис.2 слева) призвана увеличить максимально достижимый фазовый сдвиг между сетевым напряжением и напряжением, поступающим на левый вывод динистора, что в свою очередь позволяет производить более глубокую регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

На схеме, приведённой на Рис.2 справа, цепь, образованная диодами D1, D2 и резистором R1, обеспечивает плавность регулировки при минимальной выходной мощности. Без неё характеристика управления регулятором имеет гистерезис, что проявляется в скачкообразном повышении регулируемой мощности от нуля до 3. 5% от максимальной.
Диодно-резисторная цепочка разряжает конденсатор при переходе сетевого напряжения от отрицательной к положительной полуволне и, тем самым, устраняет эффект скачкообразного начального увеличения мощности в нагрузке.

Изредка можно встретить устройства, в которых регулировка мощности производится посредством отдельной схемы, которая формирует импульсы с регулируемой длительностью для управления симистором.
Такие диммеры обладают значительно лучшими характеристиками, чем представленные выше, однако обратной стороной медали является повышенная сложность устройств и необходимость наличия отдельного источника питания схемы. Исключения составляют устройства, выполненные на специализированных ИМС. Примером такой микросхемы является фазовый регулятор КР1182ПМ1.

Рис.3

Применение КР1182ПМ1 в регуляторах мощности (Рис.3) позволяет добиваться как хорошей повторяемости, так и широкого диапазона перестройки и высокой температурной стабильности.

А если уж мы решили заморачиваться созданием отдельной схемы формирования управляющих импульсов, то имеет смысл отказаться от фазово-импульсного метода управления, и обратиться в сторону регуляторов мощности, работающих по принципу пропускания через нагрузку определённого целого числа периодов сетевого напряжения в единицу времени.
При таком способе регулирования появляется возможность включения симистора вблизи точки пересечения сетевым переменным напряжением нулевого потенциала, вследствие чего радикально снижается уровень помех, вносимых в электросеть.
Освещение таким диммером не запитаешь ввиду заметного мерцания, а вот для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов — самое то.

Данная схема (Рис.4) перекочевала со страницы https://www.radiokot.ru/circuit/power/converter/50/ и представляет собой модификацию регулятора мощности, описанного в журнале Радио, 2009, № 9, с. 40–41 «В.Молчанов Симисторный регулятор мощности». Вот, что пишет автор.

«Устройство предназначено для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов, работающих от сети переменного тока 220 В.
Кроме снижения уровня коммутационных помех, в регуляторе реализован принцип пропускания в нагрузку целого числа периодов сетевого напряжения. При таком способе регулирования с высокой точностью обеспечивается отсутствие постоянной составляющей напряжения на нагрузке, вследствие чего дополнительно снижается уровень искажений, вносимых в электросеть. Это особенно важно в случае мощной нагрузки.
Максимальная мощность нагрузки, подключаемой к регулятору, составляет 1 кВт. Потребляемый регулятором ток от сети не превышает 4 мА (действующее значение), типовое потребление – 3,5 мА.

На микросхеме DD1 и элементах R1, C1, VD1, VD2 выполнен синхронизированный с сетью генератор прямоугольных импульсов. Период импульсов, вырабатываемых генератором, составляет около 1,3 с. Резистор R1 регулирует скважность импульсов. Элементы DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 включены как два RS‑триггера, на входы которых (выводы 1 и 9 микросхемы) через делитель R7R6 поступает часть сетевого напряжения. Транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию мощного инвертора логических сигналов для управления симистором. Питание устройства осуществляется через параметрический стабилизатор, в котором задействованы балластный резистор R7, стабилитрон VD3 и сглаживающий конденсатор C3. Когда напряжение на верхнем по схеме сетевом выводе относительно нижнего отрицательное, стабилитрон VD3 пропускает ток в прямом направлении, когда положительное – ограничивает напряжение на выводах 1 и 9 микросхемы DD1 на уровне 10 В. Ток, проходящий через эти выводы и внутренние защитные диоды микросхемы, заряжает конденсатор C3 до напряжения около 9,2 В, которое служит для питания низковольтной части устройства. Использование защитных диодов микросхемы не приводит к её защёлкиванию, поскольку амплитудное значение тока через резистор R7 ограничено и составляет около 5 мА.

Во время проверки регулятора мощности удобно в качестве нагрузки подключить лампу накаливания (желательно на 100 Вт или более). Устройство обычно не нуждается в налаживании, но если оказалось, что симистор VS1 открывается ненадёжно (лампа в нагрузке не включается или мерцает), можно попробовать уменьшить сопротивление резистора R4 или подобрать экземпляр симистора с меньшим током открывания. Резистор R4 позволяет выставить мгновенное напряжение сети, при котором происходит открывание симистора. Это напряжение может быть рассчитано по формуле Uпор ≈ Uпит∙R7/(2∙R4), где Uпит ≈ 9,2 В – напряжение на конденсаторе C3, сопротивления резисторов R6 и R7 должны быть равны. Уменьшение сопротивления резистора R4 обеспечивает более надёжное открывание симистора, но увеличивает уровень создаваемых помех, поэтому делать его сопротивление менее 30 кОм нежелательно».

И конечно, было бы совсем неправильно не упомянуть о таком важном представителе симисторного семейства, как — оптосимистор.
Оптосимистор включается посредством освещения полупроводникового слоя и представляет собой комбинацию оптоизлучателя и симистора в одном корпусе. Преимущество — простая однополярная схема управления и гальваническая изоляция цепей управления от фаз сетевого напряжения.

Оптосимисторы могут коммутировать нагрузку как сами (Рис.5),


Рис.5

так и управлять более мощными симисторами (Рис.6).


Рис.6

За счёт полной гальванической развязки управляющих цепей оптосимистора, основное его предназначение — это управление мощностью нагрузки при помощи логических устройств или микроконтроллеров с собственными цепями питания.

Рис.7

В качестве примера на Рис.7 приведена схема регулятора мощности паяльника.
Вот, как работу этой схемы описывает уважаемый Falconist на странице сайта http://forum.cxem.net .

«Оптосимистор серии МОС204х/306х/308х содержит внутри себя схему пересечения питающим напряжением нуля, т.е. открывается только в точке нулевого значения синусоидального сетевого напряжения, независимо от момента поступления управляющего напряжения на его светодиод. Тем самым обеспечивается ключевой режим подключения нагрузки, с практически полным отсутствием ВЧ помех, проникающих в сеть 220 В. Поэтому его замена на оптосимисторы МОС302х/305х, не имеющих такой схемы, крайне нежелательна, т.к. порочит сам принцип беспомехового регулирования.
Конденсатор С1 является балластным реактивным сопротивлением. Ток, который он пропускает совместно с подключенным параллельно ему резистором R1,приближенно составляет 16 мА. Данный ток используется для питания таймера DA1 и инфракрасного светодиода оптрона DA2».

Работа таймера, формирующего управляющий сигнал для оптотиристора, аналогична работе DD1 на Рис.4 и сводится к формированию импульсов с изменяемой скважностью.

Особенности выключателей с регулятором яркости света

Все большую популярность приобретают выключатели с регулятором яркости освещения. Эти устройства предназначены для регулирования напряжения потребителя в диапазоне ОТ 0 до 100 процентов от номинального значения. Сейчас они все чаще используются вместо классических выключателей для плавного изменения яркости светового потока.

  • Область применения
  • Классификация диммеров
  • Особенности конструкции
  • Принцип работы
  • Преимущества и недостатки регуляторов света

Область применения

Чаще всего данные устройства используются с целью регулирования яркости свечения галогеновых лампочек и классических ламп накаливания. Причем в первом случае есть один нюанс применения выключателя диммер — он должен подключаться к источнику света исключительно через понижающий трансформатор. Это устройство можно приобрести отдельно либо использовать готовое решение.

Также необходимо помнить, что выпускаются специальные выключатели, регулирующие яркость света светодиодных и люминесцентных ламп. Дело в том, что в их конструкции присутствует один важный элемент — электронный пускатель. Благодаря применению регуляторов освещения вместо обычных выключателей, можно плавно менять интенсивность светового потока от минимальных значений до максимальных.

Это не только удобно, но также позволяет отказаться от использования многокнопочных выключателей для управления люстрами с несколькими лампочками. Аналогичным образом обстоят дела и со сложными осветительными устройствами, оснащенными собственными регуляторами — значительно дешевле приобрести диммер и подключить к нему люстру.

Читать еще:  Как подсоединить выключатель света с подсветкой

Классификация диммеров

Сегодня в продаже можно найти три основных типа моноблочных регулируемых выключателей света:

  • Устройства, оснащенные механическим регулятором, изготовленным в форме диска — их конструкция является весьма простой, что положительно отражается и на стоимости. Они могут иметь нажимной либо поворотный механизм включения.
  • Диммеры с кнопочной регулировкой — имеют более сложную конструкцию, но при этом расширяется функционал, например, управление может осуществляться посредством пульта ДУ.
  • Сенсорные устройства — наиболее дорогие диммеры с максимально широкими функциональными возможностями.

В продаже можно найти не только моноблочные выключатели с регулятором яркости, но и устройства, имеющие модульную конструкцию. Управление такими светорегуляторами осуществляется с помощью клавишного выключателя либо выносной кнопки. Они практически не используются в жилых помещениях. Выбирая диммер, необходимо обратить внимание на мощность устройства. Этот показатель должен превышать суммарную мощность всех потребителей, подключенных к выключателю.

Несколько слов следует сказать о дополнительном функционале диммеров:

  • Возможность создания эффекта присутствия.
  • Несколько режимов затемнения, в том числе и мигание света.
  • Автоматическое включение и отключение.
  • Дистанционное или голосовое управление.

Особенности конструкции

Это достаточно сложное устройство, если сравнивать с классическими выключателями. Основным элементом конструкции является электрическая схема, задача которой заключается в снижении напряжения до необходимого показателя для питания диммера. Чтобы обеспечить надежную и бесперебойную работу данной схемы, производители используют несколько типов защиты, например, от перепадов напряжения в сети и перегрева.

Основной элемент схемы — двунаправленный триодный тиристор. Это электронный переключатель, управляющий коротким импульсом. Для подачи сигнала на открытие-закрытие тиристора используется конденсатор с определенной емкостью. Во время прохождения первой волны напряжения питания он накапливает заряд, после чего отдает его тиристору.

Принцип работы

Все современные регуляторы света не являются потребителями электрической энергии — в этом заключается их основное отличие от первых моделей. Более ранние аналоги работали в соответствии со схемой емкостного либо активного делителя напряжения. По сути, они представляли собой автотрансформаторы или реостаты, подключенные последовательно с основным потребителем энергии.

В каждой из рассмотренных ситуаций, производство и использование регуляторов света было весьма затратным. Например, если применялся реостат, то это увеличивало массу всего устройства, а также приводило к сильному нагреву. В результате производителям приходилось искать способы эффективного теплоотвода, а это сказывалось на стоимости диммера. Автотрансформатор, хотя и не является активным потребителем энергии, обладает большими габаритами.

В современных регуляторах мощности светового потока используется специальная электронная схема, позволяющая подать питание на осветительное устройство, «срезая» заднюю и переднюю части полуволны напряжения. Этот принцип работы диммеров получил название «регулирование фазы с отсеканием заднего и переднего фронтов». В соответствии с режимом работы, определяемого временем срабатывания (этот показатель составляет 0−9 мс), удается добиться плавной регулировки потребляемой мощности.

Преимущества и недостатки регуляторов света

Среди положительных свойств всех устройств этого типа стоит отметить:

  • Плавное изменение яркости света.
  • Напряжение на потребителе уменьшается без рассеивания мощности, что приводит к экономии электрической энергии.
  • Благодаря работе при сниженном напряжении увеличивается срок эксплуатации лампочек.
  • Диммеры в определенной степени способны защитить потребитель электроэнергии от перепадов напряжения в сети.
  • Устраняется резкое повышение показателя силы тока при включении лампочки.

Однако у светорегуляторов есть и несколько недостатков:

  • Более высокая стоимость в сравнении с классическими выключателями.
  • Кривая питающего напряжения несколько искажается, но это не сильно влияет на результат работы ламп накаливания.
  • В случае замены диммером многокнопочных выключателей могут возникнуть сложности с приобретением соответствующего устройства. Это связано со стоимостью двойных моделей светорегуляторов или необходимостью оборудования новых точек для монтажа устройств.

Если речь идет о подключении одинарного светорегулятора, то проблем возникнуть не должно. Во время монтажа такого устройства нет необходимости вносить изменения в схему электропроводки квартиры. Если человек хотя бы раз менял выключатель, то сможет легко подключить и регулятор света, ведь маркировка всех выводов не отличается.

Для чего нужен диммер, что это такое, схема подключения диммера и принцип его работы

С момента изобретения электрического освещения встал вопрос о регулировании яркости. Сначала для этого применялись механические приспособления, перекрывающие часть луча (шторки и т.п.). Это было громоздко и неудобно. Потом для этого стали применяться потенциометры и регулируемые трансформаторы. Это было ненадежно и не экономично. По мере развития твердотельной силовой электроники стало возможным создавать компактные устройства для изменения яркости без излишних затрат энергии.

Диммер как прибор для регулирования интенсивности свечения

Название таких устройств происходит от английского to dim – затемнять. При работе устройства можно выставить необходимый уровень освещения или создать цветовые эффекты, в том числе динамические, а также добиться определенной экономии электроэнергии.

С точки зрения пользователя изменение интенсивности свечения происходит путем манипулирования органами управления прибора – поворотной рукоятью, кнопками «больше-меньше», пультом дистанционного управления и т.д.

С точки зрения разработчика системы освещения (пусть даже небольшой домашней) необходимо глубже понимать процессы, ведущие к изменению яркости осветительного прибора.

Принцип регулировки яркости

У ламп, работающих в цепях переменного тока, регулирование яркости производится способом уменьшения тока за счет «вырезания» части синусоиды.

Чем большая часть напряжения вырезана, тем меньше ток через лампу. Яркость усредняется за счёт инерционности нити лампы и человеческого зрения.

Классические диммеры выполняются по приведенной схеме (возможны небольшие вариации). Ключом служит симистор – он открывается и закрывается в заданный момент времени после перехода напряжения через ноль. Чем позже симистор открылся, тем меньшая часть синусоиды идёт к потребителю. Этот момент регулируется потенциометром.

Какие лампы могут работать совместно с диммером

Диммер, выполненный по классической схеме, регулирует средний ток через осветительный прибор, поэтому он идеально подходит для изменения уровня свечения ламп накаливания и галогенных ламп. Люминесцентные лампы устроены по другому принципу, поэтому они совместно с регуляторами яркости не работают, за исключением специальных осветительных приборов, имеющих особую конструкцию и маркировку «Dimmable».

Регулировка яркости светодиодных ламп имеет свои особенности. Многие LED-светильники оснащены стабилизатором тока (драйвером). Он удерживает ток через светодиоды стабильным, несмотря на изменения напряжения на входе. То есть, выполняет функции, противоположные диммеру. Поэтому регулировка яркости в этом случае невозможна. Исключение – светильники, входные цепи драйверов которых дополнены специальной схемой. Такие лампы имеют маркировку Dimmable.

Другой вариант – ток в светильнике ограничивается резистором (такое решение применяется в светодиодных лентах и т.п.). Здесь также есть проблема – включать светодиоды в цепи переменного тока крайне нежелательно.

Слабое место LED – низкая стойкость к обратному напряжению. При включении такого светильника в бытовую сеть он быстро выйдет из строя несмотря на то, что рассчитан на напряжение 220 вольт. Включать такие светильники надо в цепи постоянного тока, а яркость регулируется методом ШИМ, где применяется напряжение положительной полярности.

Световой поток LED усредняется благодаря инерции человеческого зрения. Для светодиодных лент (и других подобных осветительных приборов) нужен специальный диммер, работающий по принципу ШИМ.

Важно! Все LED-ленты, являются диммируемыми. Маркировка Dimmable, подразумевающая существование недиммируемых лент, является маркетинговым ходом.

Виды диммеров и схема их подключения

Диммеры с механическим ручным управлением выполнены по классической схеме и включаются подобно выключателям освещения в разрыв фазного провода (обычно светорегуляторы имеют встроенный выключатель). Они даже выпускаются в форм-факторе бытовых коммутаторов освещения для упрощения установки и монтажа.

Самые простые диммеры отключают освещение при повороте рукоятки из положения минимального освещения до крайней позиции (до щелчка). Недостаток такой системы – после включения каждый раз необходимо заново выставлять нужный уровень освещения. Более продвинутые устройства регулируют уровень освещения поворотом рукоятки, а выключают и включают свет нажатием на нее. При этом уровень яркости не изменяются.

Светорегуляторы с более высоким уровнем комфорта (сенсорные, с дистанционным управлением, с регулированием посредством аудио сигнала и т.п.) подключаются и в разрыв фазного провода, и к нулевому проводнику. Это связано с необходимостью питать внутреннюю схему управления. Если диммер управляется от компьютера (в основном для создания световых эффектов на LED-лентах), то для него предусматривается отдельный источник питания от сети.

Отдельно надо рассмотреть схему подключения проходного диммера. Это светорегулятор, способный работать в системе с проходным выключателем. Такие коммутационные аппараты располагают, например, в двух концах длинного коридора. При входе в коридор освещение можно включить, а при выходе – выключить, независимо от положения другого выключателя.

Если эту систему дополнить диммером, то можно изменять уровень освещения. Светорегулятор устанавливается только с одной стороны – если установить с двух, то результат двойного нарезания одной синусоиды будет непредсказуем.

Если оснастить светорегулятор собственной группой перекидных контактов, получится проходной диммер. Он позволяет отключать и выключать освещение независимо от положения другого аппарата и регулировать яркость.

Следует упомянуть и переносные диммеры. Они используются для торшеров, настольных ламп и т.п. Такой светорегулятор включается в розетку, а уже в его разъем можно подключить светильник и регулировать его уровень свечения.

Для освещения помещений без постоянного пребывания людей (подъездов, складов и т.п.) разработаны и применяются модульные диммеры.

У них блок регулятора и орган включения-выключения разнесены в пространстве. Основной модуль располагают, как правило, в электрическом распределительном щите и включен в общую систему энергоснабжения. Выносной выключатель монтируется в любом доступном месте – на входе в помещение, на щите управления и т.д.

Читать еще:  Последовательность проводов при обжимке кабеля

Настроечный орган установки уровня освещенности располагается на корпусе основного блока. Требуемая яркость свечения ламп устанавливается во время настройки. Такой регулятор может включаться вручную или автоматически – в этом случае он дополняется датчиком движения, емкостным реле и т.п.

Подобные светорегуляторы (кроме моделей класса Эконом) имеют дополнительные функции, такие как плавное нарастание и спад уровня освещенности и т.п.

Существуют модульные регуляторы для создания систем Master-Slave. Уровень и алгоритм работы устанавливаются на ведущем устройстве, остальные повторяют настройки, которые передаются по линиям связи.

Типичные ошибки при подключении

Если диммер подключен к светильнику, а яркость не поддается регулировке или лампа вообще не светится, в первую очередь надо проверить совместимость (а лучше ее проверять до начала монтажа при покупке). Если светильник может быть недиммируемым или диммируемым, надо искать на нём маркировку Dimmable. При выборе диммера надо определить, для какой нагрузки он предназначен – это также можно определить по маркировке.

Литерная маркировкаСимволВид нагрузкиСовместимые лампы
RАктивный (омический)Накаливания
CРеактивный емкостного характераС электронной пускорегулирующей арматурой (электронный трансформатор)
LРеактивный индуктивного характераНизковольтные галогенные лампы с обычным трансформатором

Кроме того, система освещения может не работать из-за обычных ошибок в монтаже – включение прибора вместо разрыва фазного провода в разрыв нейтрального и т.п. Чтобы этого избежать, нужна обычная внимательность при установке.

Также ошибки выбора могут быть связаны с мощностью нагрузки – каждый светорегулятор имеет свой предел. Надо покупать приборы с запасом в 15…20 % по мощности светильника. При соблюдении этого простого правила димммер будет работать долго и надежно.

Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

Как правильно расположить точечные светильники на натяжном потолке

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Что такое галогенная лампа, где используется, как выбрать галогенную лампу для дома

Что такое симистор и как с его помощью управлять нагрузкой

Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением

Диммер для светодиодных ламп на 220 вольт: особенности работы и подключения своими руками

Современный диммер для светодиодных ламп имеет сложную электрическую схему, работа которой заключается в регулировке светового потока. Вдобавок он служит защитой от перенапряжения, исполняет роль распределителя нагрузки и экономит электрический ресурс, продлевая срок службы ламп.

Знакомимся с устройством и работой диммера

Регуляторы для светодиодных ламп напряжением 220 В схожи по функциональности и строению с моделями для других источников света. Вообще – это выключатель с регулировочным колесом или кнопками. На корпусе имеются подключения к цепи для подсоединения проводов. Функциональность регулятора заключается в отсекании амплитуды напряжения. Поворачивая колесо или нажимая кнопки, изменяется яркость свечения лампы, а значит, и всего освещения. Диммеры для светодиодных ламп имеют свои особенности:

  • диммером нельзя регулировать яркость каждого цикла включения освещения. Лучше это делать периодически. Если требуется меньшая яркость света при каждом включении, в осветительных приборах надо установить лампы меньшей мощности;
  • для работы диммера с LED лампами обязательно нужен дроссель. Это связано с тем, что такие модели рассчитаны на меньшую мощность;
  • LED лампы имеют в 10 раз меньшую мощность от обычных источников света, что требует применения для них маломощных диммеров;
  • и, наконец, основное их отличие заключается в регулировке. Яркость LED ламп регулируется не понижением или повышением силы тока, а за счет изменения его импульсов в электросети.

Именно эти особенности указывают, почему нельзя ставить диммер LED ламп с другими типами ламп. Выключатель и лампы должны иметь совместимость.

Различие по управлению

Существуют разные виды диммеров для светодиодных ламп, которые различаются своим управлением:

  • механическое управление производится кнопкой или колесом. Механизм может быть поворотный, нажимной или поворотно-нажимной. При поворачивании колеса или нажиме кнопки изменяется яркость освещения;
  • электронное управление имеет выключатель, у которого стоит сенсорный или инфракрасный датчик;
  • акустическая регулировка происходит за счет наличия датчика, реагирующего на громкие звуки, например, голос человека. Недостатком такого управления является незапланированное изменение яркости освещения от звука случайно упавших предметов;
  • дистанционная регулировка выполняется через пульт управления. Таким диммером удобно регулировать или включать освещение, не вставая с места.

Из всех рассмотренных моделей самым надежным можно считать поворотный выключатель. Его механизм отличается простотой и приемлемой ценой. При выполнении монтажа проще всего найти комплектующие. Одним из основных и популярных производителей диммеров считается фирма Легранд.

Различие по типу установки

Современные модели LED диммеров имеют большой ассортимент, которые различаются типом установки:

  • модульные модели крепят на DIN-рейку и располагают в распределительном щите. Управление ими производят через выносные регуляторы. Кроме изменения яркости свечения ламп, выключатель имеет дополнительные функции;
  • моноблочные модели достаточно распространены. Их можно установить вместо обычного выключателя, но они должны иметь ШИМ функцию;
  • по типу установки регуляторы бывают для скрытой и наружной электропроводки.

Что такое ШИМ?

Расшифровка ШИМ означает широтно-полюсная модуляция. Она применяется для регулировки свечения светодиодных ламп. Принцип работы ШИМ генератора заключается в вырабатывании высокочастотного тока около 200 Гц, который требуется для работы LED лампы. Изменение яркости свечения происходит от смены напряжения, ширины и времени положительного импульса. На выходе ШИМ генератора образуется электрический сигнал, при этом частота и величина тока не изменяются.

Совместимость LED ламп

Чтобы узнать, какой надо приобрести диммер, необходимо определить его совместимость с источником света. Так как LED лампы бывают регулируемые и нерегулируемые, не любой диммер можно ставить в цепь. Некоторые производители выпускают LED лампы, работающие с определенным регулятором. Определить их совместимость можно по таблицам, находящимся у продавцов этого вида товара. Перед установкой диммера надо изучить технические характеристики источников света:

  1. Нерегулируемые лампы нельзя ставить совместно с диммером. Это приведет к их плохой работе, а при выходе из строя, продавец или производитель откажет в гарантийном обслуживании.
  2. Регулируемые лампы часто функционируют со стандартными регуляторами, которые работают по принципу отсечки фазы. Но здесь надо знать, что на качество затемнения освещения влияет количество светодиодов на коммутаторе. Большинству регуляторов для оптимальной работы требуется минимальная нагрузка в пределах 20–45 Вт. Если для достижения такой мощности достаточно 1 лампы накаливания, то светодиодных с напряжением 220 В придется подключить 2 или 3 штуки.
  3. Если для освещения требуется использовать только 1 LED лампу, лучше воспользоваться регулятором низкого напряжения. Он предназначен для регулировки низковольтного LED освещения, которое имеет магнитный трансформатор.

При покупке LED лампы надо обращать внимание на упаковку. Производители на ней указывают, можно ли использовать регулятор. Это может быть надпись или круглый значок.

Расчет максимального количества ламп

При выборе регулятора для установки своими руками на домашнее освещение необходимо учитывать его мощность. Рассчитать максимальное количество LED ламп на 220 В по принципу расчета обычных источников света не получится. Проще всего можно за консультацией обратиться к специалисту или, если для освещения комнаты используется 1 лампа 220 В, взять ее с собой в магазин и испытать на работоспособность методом подключения к регулятору.

Но если принято решение самостоятельного расчета, давайте рассмотрим различия между обычными и светодиодными источниками света 220 В:

  • количество обычных источников света можно рассчитать делением максимальной мощности регулятора на мощность одной лампы;
  • чтобы рассчитать максимальное количество LED источников света 220 В, необходимо максимальную мощность регулятора разделить на 10. Получившийся результат разделить на мощность светодиодной лампы.

Самостоятельная установка регулятора

Процесс подключения регулятора своими руками довольно прост:

  1. Отключите на электросчетчике подачу электроэнергии.
  2. В месте установки надо подрезать электропроводку и зачистить концы проводов.
  3. Подать электричество в сеть и тестером или пробником найти фазовый провод. После этого электроэнергию опять надо отключить.
  4. На регуляторе фазовый провод подсоедините к разъему с буквой L, а другой провод вставьте в разъем с буквой N. После этого зажмите провода зажимами и проверьте прочность соединения.
  5. После того как вся схема собрана, ровно выставьте диммер, отрегулировав его регулировочными болтами.
  6. Сверху закрепите декоративный кожух и, подав напряжение, испытайте работоспособность системы.

На данном этапе, если все приборы освещения работают нормально, установку регулятора своими руками можно считать оконченной.

Самодельный регулятор

Схема самодельного диммера довольно проста. Если в доме имеется паяльник и радиодетали ее можно спаять своими руками, конечно, желательно обладать хотя бы минимальными навыками радиодела.

Для изготовления регулятора своими руками понадобиться медный провод, симистор, два конденсатора, динистор, переменный и постоянный резисторы, а также паяльник с припоем. Радиодетали установите на текстолитовой плате, и спаяйте их между собой проводом как указано на схеме.

Принцип работы самодельной схемы заключается в подаче тока с переменного резистора на неполярный конденсатор. В свою очередь, он заряжается и отдает энергию лампе. Если схема собрана правильно и все детали работоспособны, регулятор должен заработать.

Установив самостоятельно диммер на LED освещение 220 В, хозяин сделает шаг к созданию высокотехнологичного жилья.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты