Меню

Схема диммер света 220в



Устройство и схема диммера

В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере. Название «диммер» произошло от английского глагола «to dim» — темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы. При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально.

Простейшие диммеры имеют одну поворотную ручку для регулировки, и два вывода для подключения, и используются для регулировки яркости ламп накаливания и галогенных ламп. В последнее время появились диммеры и для регулировки яркости люминесцентных ламп.

Ранее для регулировки яркости ламп накаливания использовались реостаты, мощность которых была не меньше мощности нагрузки. При чем при понижении яркости оставшаяся мощность никак не экономилась, а рассеивалась бесполезно в виде тепла на реостате. При этом никто не говорил о экономии, её просто не было. А использовались такие устройства там, где действительно было нужно только регулировать яркость — например, в театрах.

Так было до появления замечательных полупроводниковых приборов — динистора и симистора (симметричного тиристора). Смотрите: Как устроен и работает симмистор. В англоязычной практике приняты другие названия — диак и триак. На основе этих деталей и работают современные диммеры.

Подключение диммера

Схема включения диммера до невозможности простая — проще не придумаешь. Он включается так же, как и обычный выключатель — в разрыв цепи питания нагрузки, то есть лампы. По установочным габаритам и креплению диммер идентичен выключателю. Поэтому установить его можно так же, как выключатель — в монтажную коробку, и установка диммера не отличается от установки обычного выключателя (Как заменить выключатель освещения). Единственное условие, которое предъявляет производитель — соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке.

Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы — поворотные, или роторные (с регулятором — потенциометром) и электронные, или кнопочные, с управлением с помощью кнопок.

При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. 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. Поэтому надо строго следовать рекомендациям производителя по монтажу.

Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу. Смотрите: Дистанционное управление освещением.

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.

Устройство и схема поворотного диммера

Устройство поворотного диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница — в качестве сборки и комплектующих.

Схема симисторных регуляторов в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких «выходных» напряжениях и для плавности регулирования.

Упрощенная схема диммера

Принцип действия схемы диммера таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение. Вот как оно появляется.

При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Иными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора, 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.

Схема поворотного диммера

Вот так выглядит реальная схема регулятора яркости (диммера). Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется. Симисторы в практической схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение — не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В.

От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы. При минимальном сопротивлении поворотного резистора R1 будет минимальное горение лампы.

При большом желании диммер можно попробовать сделать самостоятельно. Существует большое количество различных схем самодельных диммеров разного уровня сложности. Более подробно со схемами самодельных диммеров можно познакомится в цикле статей Бориса Аладышкина про самодельные светорегуляторы — Как сделать диммер своими руками.

Как отремонтировать диммер

В заключении — несколько слов про ремонт диммеров. Чаще всего причиной поломки может быть превышение максимально допустимой нагрузки либо короткое замыкание в нагрузке. В результате, как правило, выходит из строя симистор. Симистор можно заменить, открутив радиатор и выпаяв симистор из платы. Лучше сразу ставить мощный, на более высокий ток и напряжение, чем сгоревший. Также бывает выходит из строя регулятор, либо нарушается монтаж.

Диммер можно использовать как регулятор напряжения, подключая через него любую активную нагрузку — лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное — мощность диммера (другими словами — максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.

Источник

Диммер: что это такое — 17 схем с фото разных модулей

Современные осветительные приборы позволяют не только дистанционно включать или отключать свет, но регулировать световой поток ламп для создания оптимальной нагрузки на глаза и экономии электричества.

Читайте также:  Лед фары рабочий свет

Такая возможность облегчает решение ряда бытовых вопросов, дополнительно придавая владельцу популярность в глазах окружающих. Однако надо понимать, что все это работает на основе сложной электронной техники, а ее алгоритмы надо точно учитывать.

В статье я объясняю все про диммер: что это такое и как работают 17 схем для разных устройств осветительных приборов.

Принцип работы диммера переменного тока: подробное объяснение для новичков

Английским словом Dimmer (гаситель) называют обыкновенный регулятор величины электрической мощности, способный делать более тусклое освещение.

Его можно встретить в обычном электрическом инструменте, например, дрели или перфораторе, когда требуется менять скорость вращения ротора или осветительных приборах для приглушения яркости их излучения.

Принцип работы диммера переменного тока дальше буду излагать последовательно для ламп разных систем освещения.

Самыми простыми и идеальными (с точки зрения качества питающего напряжения) устройствами для регулирования светового потока являются обыкновенный реостат или лабораторный автотрансформатор — ЛАТР.

Реостат — это мощный проволочный резистор из нихрома, по которому перекатывают угольное колесико. Его положением изменяют участок сопротивления, ограничивающий ток через подключенную лампу.

Автотрансформатор при вращении ручки изменяет величину выходного напряжения, которое подается дальше в схему.

В обоих случаях на входе и выходе синусоида напряжения сохраняет свою гармоничную форму и частоту. Меняется только ее амплитуда.

С точки зрения электрика это идеальные устройства для регулирования напряжения, но они обладают большими габаритами, потребляют ощутимую часть энергии. По этим причинам их использование не приемлемо для бытовых условий.

Понять принцип работы диммера поможет еще одна схема, показывающая, как происходит включение обыкновенной лампочки Ильича и создается бросок тока через ее нить накала.

Объясняется это тем, что сопротивление нити в разогретом состоянии значительно возрастает по отношению к обычному холодному.

График показывает, что в начальный момент мгновенной подачи напряжения происходит неконтролируемый разогрев металла нити (зона переходных процессов) и бросок тока, превышающий величину номинального режима, а затем процесс стабилизируется.

Для предотвращения этих явлений у меня лет десять работала схема плавного включения ламп накаливания мощностью 60 ватт, установленных в трехрожковой люстре.

Лампы HL1 включены последовательно со схемой розжига нити, состоящей из выпрямительного моста, тиристора, конденсатора и резистора.

При подаче напряжения выключателем S1 ток начинает проходить через тиристор VS1, который первоначально находится в закрытом состоянии. Он плавно открывается от нарастающего тока управления, возникающего по мере заряда емкости С1.

Скорость нарастания зарядного тока зависит от характеристик конденсатора и величины резистора R1. Время разогрева нити от сотых долей до секунды можно регулировать подбором их параметров.

Если в схему добавить цепочку ограничения и стабилизации этого тока, то получится полноценный регулятор света — Dimmer.

Ограничить яркость светового потока можно методом последовательного подключения балластного сопротивления. Но, оно будет потреблять часть мощности и греться. Как вариант, для проходных помещений, где не требуется яркого освещения, допустимо подключать последовательно две лампы накаливания.

Их можно разместить на удалении друг от друга в разных концах коридора. Свет станет тусклым, но достаточным для ориентирования в пространстве, а лампы будут работать очень долго: освещение создается экономным — вполнакала.

Только необходимо подобрать их так, чтобы сопротивление нити накала у каждой было одинаковым. Иначе одна будет светить ярче, а другая — тусклее. Управлять их световым потоком при таком подключении не получится.

Современный диммер изготавливают из электронных деталей в форме отдельного малогабаритного модуля на печатной плате. Производители стараются наделить его дополнительными функциями ограничения от броска тока и удобной регулировки величины светового потока.

На фоте ниже показываю один из вариантов такого исполнения.

Какие бывают диммеры: что привлекает людей в их конструкциях

Производители выпускают современный Dimmer с разными технологиями регулировки яркости. Он может быть снабжен:

  1. Простой поворотной рукояткой, надетой на переменный резистор. Ее вращение регулирует электрическое сопротивление цепочки управления, которое меняет ток по закону Ома, а, следовательно — влияет на световой поток источника. Подобный модуль часто в концевом положении имеет переключающий контакт, придающий устройству функцию обычного выключателя.

  • Проводной конструкцией. Работает по такому же принципу, но крепится не стандартным методом на стене, а на кабеле питания светильника.

  • Поворотной рукояткой с функцией надавливания. При нажатии на колесико механизм работает выключателем света, а при его вращении регулируется световой поток.

  • Клавишами, реагирующими на усилие нажатия. По его интенсивности происходит управление светом. Такие модули внешне сложно отличить от привычных выключателей. Они недавно появились на рынке и начинают занимать свое место под солнцем, обладают функцией управления с мобильных гаджетов.

  • Сенсорным управлением, которое аналогично привычным мобильным устройствам. Красивый корпус, отсутствие кнопок, клавиш и колесиков нравится многим пользователям. Интерфейс сразу понятен при эксплуатации.

Преимущества современных светорегуляторов:

  • простота управления освещенностью рабочего места;
  • повышение ресурса работы ламп за счет бережного режима включения ее под нагрузку;
  • возможность экономить электроэнергию;
  • создание эффекта присутствия в доме владельца с минимальным потреблением электричества, как профилактическая мера от несанкционированного взлома вандалами;
  • функция дистанционного управления с пульта или смартфона;
  • замена обычного выключателя;
  • отпадает необходимость использования маломощных источников света;
  • оперативность изменения светового потока;
  • организация освещения по заранее введенной программе;
  • совместимость с датчиками освещенности, позволяющая управлять светом в автоматическом режиме.

Из недостатков, которыми обладает Dimmer, можно выделить 2:

  1. возможность мерцания света, которое особо заметно при низкой освещенности;
  2. повышенная чувствительность к перегреву, способная вызвать повреждение полупроводниковых элементов, что потребует ремонта модуля квалифицированными специалистами.

Схема диммера для ламп накаливания на 220В: как работают промышленные модули и самодельные конструкции

Принцип работы диммера переменного тока поможет понять график преобразования им обычной синусоиды напряжения, представленный для трех случаев подключения мощности: 85, 50 и 15% от величины начального сигнала.

Читайте также:  Основные методы получения поляризованного света

Пунктирной линией синего цвета я показал форму нормальной синусоиды, которую разделил на участки:

  1. Синего цвета, обозначающую паузы в подаче электрической энергии на подключенную нагрузку.
  2. Красные, символизирующие время протекания переменного тока.

Представленный график работы диммера помогает понять, что чем короче время подачи напряжения или длиннее пауза, тем меньше выходная мощность светорегулятора. Это значит, что лампочка Ильича будет вырабатывать пониженный световой поток не одинаково.

Типичная схема простого диммера на тиристоре SCR , диодном мосту VD1-4, динисторе ZD, диоде, переменном резисторе и конденсаторе показана ниже.

Эта схема за счет задержки времени, формируемой током заряда конденсатора, отрезает переднюю часть фронта полусинусоиды. Она обозначается leading edge — отсечка переднего фронта.

Dimmer, использующий в своей конструкции подобное простое управление на тиристорах, широко используется для работы с лампами накаливания.

Его при промышленном изготовлении выполняют в пластмассовом корпусе, который встраивается в обычную коробку подрозетника вместо выключателя. Сзади модуля имеются клеммы для подключения проводов питания и отходящей схемы.

Спереди выполнена удобная рукоятка управления световым потоком лампы накаливания. Выбором ее положения настраивают требуемый уровень освещения.

Dimmer для управления светом ламп накаливания не сложно изготовить своими руками. Одну из доступных схем для повторения с маркировкой деталей показываю ниже.

Все детали можно спаять навесным монтажом или разместить на плате. Места они много не занимают, но в целях безопасности собранную конструкцию сразу помещайте в прочный диэлектрический корпус. На схеме присутствует опасное для человека напряжение 220 вольт.

При наладке схемы изолируйте открытые места подручными средствами: пластик, бумага, изолента.

Схемы подключения диммера для комфорта пользователей

Самый распространенный вариант, подходящий для всех типов светорегуляторов — это способ замены им штатного одиночного выключателя. Dimmer просто встраивают в подрозетник на его место.

Схемы подключения диммера из двух отдельных модулей для управления одним центральным светильником позволяют регулировать освещение из разных мест протяженного помещения, например, гостиной, коридора.

Вариант подключения диммера через выключатель позволяет включать освещение на входе в кабинет, а регулировать степень освещения непосредственно на рабочем месте с учетом местных условий. Схема не сложная, удобна для применения в служебных помещениях.

Обыкновенный выключатель можно заменить на два проходных для длинных помещений. Их размещают на противоположных концах (вход и выход), а диммер располагают непосредственно на рабочем месте.

Полезные советы для эксплуатации

Для экономии электроэнергии при пользовании лапами накаливания регулятор выставляют на работу с минимальной мощностью. Тогда ожидаемый эффект сбережения достигнет 15%.

Полупроводниковые компоненты не любят повышения температуры. Им вреден нагрев выше 30 градусов. Если отсутствует возможность отвода тепла с них, то Dimmer лучше отключить — вывести из работы.

Диммирование светодиодных светильников: важные советы по их эксплуатации

Свои значительные преимущества большинство Led ламп теряют при попытках регулировать силу создаваемой ими освещенности. Обыкновенный диммер, созданный для работы с нитями накала, вызывает их мигание, дребезг, а то и вовсе не зажигает свет.

Объясняется это тем, что полупроводниковый переход светодиода работает нормально только от прохождения по нему постоянного тока, а не синусоиды.

У самых дешевых светодиодных ламп этим вопросом занимается простой драйвер ASD JCDR. Он создает стабилизированный постоянный ток для питания полупроводникового перехода из гармоничного напряжения 220 вольт.

Когда вид синусоиды искажается диммером, то обычный драйвер не справляется с такой формой сигнала. Чем больше в выходном напряжении светорегулятора присутствует бестоковых пауз, тем хуже условия для стабилизации тока.

Кроме того, в обычный драйвер заложена очень простая функция: стабилизировать выходной ток при меняющемся входном уровне напряжения.

Именно так он и работает с диммером, когда ручкой светорегулятора мы пытаемся настроить яркость свечения, то электронный модуль сопротивляется как только может: в одной ситуации он просто отключает светодиоды, а в другой действует не предсказуемо.

Поэтому для регулирования освещенности производители создают светодиодные лампы со специальными драйверами, хорошо приспособленными к работе в сложных условиях.

Они имеют более сложную конструкцию, чем для нитей накаливания и создают принципиально другую отсечку полуволны тока по заднему фронту: falling edge.

Устройство такого модуля сложнее за счет использования мощных полевых транзисторов. Такой Dimmer дороже по стоимости, но его выходной сигнал с принципом отсечки заднего фронта лучше подходит для светодиодов.

Особенности конструкций диммируемых led светильников

У них немного изменена структурная схема: в нее добавлена функция слежения величины входного напряжения и управления по его уровню выходным током.

Действует это все в строго заданных пределах регулирования, а когда создается перенапряжение, то срабатывает встроенная защита. Она отключает светодиоды.

Led лампу, в которую встроен такой dimmer, называют диммируемой. Она имеет специальную маркировку, обозначаемую на заводской упаковке и в технической документации (dimmeble). Может показываться знаком ручки поворотного диммера.

Однако в ходе практических экспериментов было создано 4 типа конструкции модуля электронного драйвера:

  1. встраиваемого внутрь светильника;

  • внешнего изготовления отдельным модулем;

  • встроенного внутрь корпуса светильника с
    диммером единым блоком;

  • специального диммируемого драйвера.

На что обращать
внимание

К преимуществам диммируемых светодиодных светильников относят:

  1. Простой способ управления освещенностью рабочего места.
  2. Плавное регулирование выходного сигнала.

  • Стабильное поддержание цветовой температуры при любой яркости.
  1. Повышенная стоимость.
  2. Плохая совместимость оборудования разных производителей.
  3. Большой уровень нижнего уровня регулирования: 9-25% от начальной мощности.

Рекомендации по выбору led светильника

Предлагаю вашему вниманию краткую инструкцию из пяти пунктов.

Шаг №1: оценка светового потока.

Поскольку мы привыкли к лампам накаливания, то производители специально указывают световой поток своей продукции применительно к ним прямо на упаковке.

Читайте также:  Определение стороны света по срезу дерева

Они подчеркивают, что 1 ватт led источника дает столько же света, как 10 от нити накаливания.

Шаг №2: проверка типа цоколя.

Все конструкции светодиодных ламп создаются для работы с разными патронами. Они стандартизированы. Выбирайте те, к которым вам не потребуется приобретать дополнительные патроны или переходники.

Шаг №3: анализ способностей диммирования.

Проверяйте на упаковке наличие надписи dimmeble или обозначение ручки поворотного диммера. Помните, что не приспособленная led лампа не станет реагировать световым потоком на изменяющееся напряжение, а даже способна повредиться.

Шаг №4: оценка формы и размеров.

Этот пункт важен потому, что светильник с большими габаритами может банально не поместиться в малогабаритном плафоне или не подойдет по дизайну.

Шаг №5: выбор бренда известного производителя и продавца.

Надеюсь, что здесь особые комментарии вам не нужны.

Диммер для энергосберегающей лампы: типовые ошибки и заблуждения — на что обращать внимание

Идея реализовать управление освещением люминесцентными и энергосберегающими светильниками очень часто заканчивается поломками светорегулятора или повреждением лампочки из-за нестыковки их конструкций.

Однако, диммер для энергосберегающей лампы уже создан и работает, но об этом чуть ниже, а пока заострю ваше внимание на ошибках и заблуждениях. Не хочу, чтобы вы их повторяли.

Какие неясности нельзя умалчивать

Обычно люди попадают в неприятную ситуацию, когда старые лампы накаливания в люстре меняют энергосберегающими, а вместо выключателя для них установлен dimmer. При включении их под напряжение сразу или постепенно происходят поломки.

Избежать этих неприятностей помогает знание принципа работы люминесцентной лампы: у нее светится не нить наливания или полупроводниковый переход, а газ, через который проходит разряд электрического тока.

Внутри стеклянного баллона, покрытого люминофором, находятся ртутные пары, а по его торцам вмонтированы нити накаливания катода и анода.

Энергосберегающая лампочка устроена точно так же. Просто у нее имеются конструктивные отличия:

  • стеклянная трубка для уменьшения длины свернута спиралью;
  • а аналоговая схема запуска, состоящая из дросселя, конденсатора и стартера, заменена электронной схемой — ЭПРА (электронной пускорегулирующей аппаратурой).

У обеих конструкций технология запуска основана на том, что:

  • первоначально разогреваются электроды катода и анода, вокруг них создается термоэлектронная эмиссия (горячий запуск);
  • затем к ним контактом стартера или ЭПРА кратковременно прикладывается высокое напряжение, вызывающее дуговой разряд;
  • за счет его протекания идет свечение ртутных паров.

Теперь зададимся вопросом: что произойдет, если вместо четкой синусоиды на вход схемы станут поступать сигналы обрезанной гармоники? Даже не важно: спереди или сзади, как мы уточняли выше.

В аналоговой конструкции с электромагнитным балластом дроссель и конденсатор станут работать с искажением электромагнитных процессов: регулирования света не получится.

Электронный механизм ЭПРА вообще не рассчитан на такие нагрузки, а поэтому выйдет из строя или повредит светорегулятор: где меньше заложена надежность конструкции, там и произойдет поломка.

В интернете можно найти массу информации, что у какого-то автора обыкновенный диммер регулирует световой поток энергосберегающей лампы. Однако стоит ее проверить и оценить 3 вопроса:

  1. Какой срок сохраняется работоспособность этой
    системы?
  2. До какого уровня снижается световой поток?
  3. На сколько процентов достигается экономия электроэнергии?

Диммирование люминесцентных ламп с ЭПРА

Сложности регулирования освещения путем изменения величины тока через газовую среду обусловлены ее высокой инерционностью: прямой зависимости здесь нет.

Диммированию подвергаются только КЛЛ с ЭПРА, в корпус которых подключается вынесенный регулировочный потенциометр. Вся эта конструкция помещается в цоколе светильника.

Такая лампа настраивается на запуск при пониженном напряжении (холодный пуск), имеет относительно не глубокий диапазона диммирования по мощности.

На красивой упаковке указывается, что она внутри имеет спираль для диммера, а световой поток изменяется от 15% до 100. Однако многие покупатели наблюдают совсем другую картину. Поищите сами их отзывы на такую продукцию.

Важно учитывать, что сам dimmer выступает в роли дополнительной мощности и потребляет определенную часть электроэнергии. При холодном запуске он увеличивает нагрузку на электроды: их нити могут преждевременно перегореть до выработки ресурса.

Однако выход из этой ситуации все же есть.

Универсальный диммер для КЛЛ

В продаже уже имеется специальный, универсальный диммер для энергосберегающей лампы. Причем он выпускается не одной конструкцией, а несколькими. Приведу пример продукции немецкой компании Theben.

Она производит dimmer Dimax 544 plus, который способен работать в одном из двух выбранных режимов для:

  1. светодиодных;
  2. или энергосберегающих люминесцентных ламп.

Модули компании Theben имеют возможность дистанционного управления освещением со смартфона.

Другая ее разработка: Theben Dimax 534 plus.

Этот dimmer приспособлен к работе с лампами, работающими от разных источников освещения: галогенных, накаливания, светодиодных и люминесцентных диммируемых с разными схемами запуска на обычных трансформаторах или электронных компонентах.

Для управления яркостью на корпусе модуля выполнены удобные
переключатели. Внутри него имеется:

  • защита от КЗ;
  • щадящий режим плавного включения/отключения нагрузки;
  • автоматика распознавания типа нагрузки: светодиодные, галогенные, с нитями накаливания, но не энергосберегающие. Для работы с последними светильниками предусмотрены первые три положения верхнего переключателя;
  • встроенные функции трех режимов:
  • сна;
  • пробуждения;
  • диммерного включения.

Модуль обладает встроенной памятью и хранит в ней заданные настройки даже при пропадании электропитания.

Подробный обзор функции этой модели вы можете посмотреть в видеоролике владельца Cs-Cs Net Lab “Dimmer Theben Dimax 534 plus”. Там же
хорошо рассмотрены вопросы наладки и подключения.

На этом ролике я заканчиваю свой краткий обзор про диммер: что это такое за зверь, и какие схемы подключения используются для разных модулей и типов светильников.

Напоминаю, что вы можете задать любой вопрос по теме или поделиться своими знаниями в этой области с другими читателями. Воспользуйтесь разделом комментариев.

Источник

Adblock
detector