Регулятор напряжения для освещения. Выключатели с регулятором яркости — диммеры для разных типов ламп
Светорегулятор, называемый также диммером очень часто выходит из строя, особенно если в доме не установлена . Дело в том, что данные устройства очень чувствительны к перепадам напряжения и при повышенной нагрузке могут моментально сломаться. Далее мы рассмотрим основные причины, почему не работает диммер и способы ремонта неисправностей своими руками.
Обзор вероятных причин
Итак, первым делом поговорим о том, что стало «виновником» неправильной работы светорегулятора.
Чаще всего диммер перестает работать после перегорания лампочки в люстре либо торшере. В момент перегорания может возникнуть , в результате чего сгорает один из самых важных элементов цепи в светорегуляторе – симистор. Если не работает симистор, выходит из строя вся схема.
Вторая причина, по которой устройство может не включаться либо наоборот – не выключать свет заключается в том, что светореглятор работает с энергосберегающей лампой. Мы уже рассказывали о том, что для светодиодных и люминесцентных ламп нужно покупать специальные диммеры, как раз предназначенные для работы с «экономками». В то же время необходимо выбирать специальные , а не обычные. Если Вы не учли данное требование, то неисправность заключается именно в данной причине, что наглядно показано на видео примере.
Что делать, чтобы устройство могло регулировать яркость света
Еще одна вероятная причина неисправности – неправильно подобранная мощность светорегулятора в результате чего он не работает так, как должен. Мы уже не раз говорили, что мощность диммера должна быть на 30-50% больше, чем мощность всех лампочек, которые он регулирует. Если Вы упустили данный момент и вставили в светильник слишком мощные источники света, не странно, почему диммер не выключает свет либо не регулирует яркость ламп. О том, мы рассказывали в отдельной статье. Ну и последнее, что нужно сказать – возможно, проблема в электропроводке на участке: люстра-выключатель.
Как починить поломку
Сейчас поступим следующим образом – рассмотрим основные неисправности диммеров и сразу же предоставим советы по ремонту своими руками.
Если устройство не включает свет, для начала проверьте предохранитель, установленный под декоративной крышкой. При перепадах напряжения он может перегореть, защитив остальные элементы схемы от выхода из строя. Заменить предохранитель не составит труда, тем более, что лидирующие производители диммеров (шнайдер, легранд) в комплекте вкладывают запасной предохранитель, как показано на фото ниже.
Когда диммер не регулирует яркость освещения, не выключается и не включается после перегорания лампочки в светильнике, нужно переходить к более серьезному ремонту, т.к. скорее всего, не работает симистор — сгорел при коротком замыкании. Данный элемент схемы можно постараться самостоятельно заменить, для этого нужен паяльник и соответственно навыки работы с данными инструментом. Также может понадобиться дрель с тоненьким сверлом (далее расскажем для чего). Чтобы можно было отпаять пробитый симистор и припаять новый, нужно снять алюминиевый радиатор с платы, который скорее крепиться заклепкой. Вам необходимо аккуратно высверлить заклепку, после чего отпаять сам симистор и установить точно такой же, но целый. Для всех этих дел рекомендуем использовать и .
Если Вы используете светорегулятор с обычными энергосберегающими лампочками, рекомендуем как можно быстрее поменять лампы на специальные, т.к. нельзя использовать неподходящие экономки.
Диммер является весьма полезным аппаратом, его можно использовать во всех комнатах. При помощи этого устройства регулируется яркость освещения. Второе название диммера - светорегулятор.
При помощи диммера регулируют напряжение и свет в помещениях, комнатах и отдельных частях квартиры или дома. Помимо экономии на освещении, при помощи диммеров можно создавать интересные световые дизайны.
- Модульные . Устанавливают такие диммеры, как правило, в распределительные щитки. С их помощью происходит управление освещением на лестничных клетках и в коридорах. Управление происходит клавишным выключателем или специальной кнопкой. Нажимая на эту кнопку, человек включает и выключает лампы, если же кнопку удерживать дольше пяти секунд, то появляется возможность регулирования уровня яркости ламп.
- Диммеры, которые устанавливаются в монтажную коробку. Данные регуляторы используются с галогенными лампами и лампами накаливания, управляются они специальной выносной кнопкой.
- Моноблочные светорегуляторы . Устанавливаются такие диммеры в обычный подрозетник и подключают их как обычные выключатели. Рекомендуется, однако, соблюдать при подключении полярность.
Моноблочные светорегуляторы по управлению делятся на:
Помимо вышеперечисленных градаций светорегуляторов, они ещё подразделяются на разновидности ламп , с которыми они работают:
- Диммеры для ламп галогенных 220В и накаливания . С лампами галогенными и лампами накаливания работают практически все регуляторы света. При условии, что работают они от 220В. У ламп есть инертность, а индуктивности и ёмкости нет. Следует помнить, что если уменьшается напряжение, то происходит изменение цветовой температуры света. Она будет уменьшаться, и излучение начнёт приобретать красный оттенок. Цвет может стать неприятным при маленьких напряжениях на лампу.
- Диммеры для галогенных низковольтных ламп . Если будут регулироваться лампы галогенные 12–24В, в этом случае необходим понижающий трансформатор. Маркировка у такого трансформатора RL. Для электронного трансформатора нужны светорегуляторы с маркировкой С. Данная маркировка показывает, что возможно работать нагрузкой ёмкостной. Диммеры должны обладать возможностью плавного включения и отключения ламп. Срок службы таких ламп существенно снижается из-за резких перепадов напряжения.
- Регуляторы яркости для ламп люминесцентных . Регулирование таких ламп самое проблематичное. Данный вид ламп не поддаются регулированию стандартным стартером. В этом случае нужно другое пусковое устройство. Называется такое устройство ЭПРА , то есть электронная пускорегулирующая аппаратура. С данной аппаратурой на лампу питание подаётся с частотой 20–50 кГц. Меняя частоту, можно изменять и силу тока, которая протекает через лампу, таким образом, изменяя уровень свечения.
- Регуляторы для светодиодов . Для регулирования светодиодов применяется широтно-импульсная модуляция. Другими словами, на импульсы тока подаются на светодиод, при этом амплитуда оптимальная, а длительность импульса регулируется, таким образом, меняется яркость. Мерцаний нет, потому что присутствует высокая частота импульсов, она может достигать 300кГц.
Диммер - схема подключения
Увидев диммер, вопрос, как его подключить и какая нужна схема, отпадает. Он не отличается от простого выключателя по размерам. Устанавливается диммер так же как и выключатель в монтажную коробку. Диммер крепится в монтажной коробке при помощи специальных лапок. Регулятор подключается, как и выключатель в разрыв осветительной цепи. Полярность при подключении обязательно должна быть соблюдена.
Можно ли установить диммер вместо выключателя? Да. И это несложно. Сначала выключатель демонтируется. Для осуществления этой операции необходимо отключить в сети напряжение , а затем убедиться что оно отсутствует при помощи индикатора. Далее, рамка от выключателя снимается, и отвёрткой отвинчиваются винты лапок монтажных. Из коробки извлекается выключатель и отсоединяется от проводов, для этого нужно ослабить на клеммах винты. После этих манипуляций можно начинать устанавливать диммер. Все операции, которые были перечисленны выше необходимо выполнить в обратном порядке, начинать нужно с подключения регулятора к проводам.
Схема подключения диммера
Схемы подключения выключателя и диммера схожи. Как и выключатель, светорегулятор нужно устанавливать последовательно с нагрузкой.
Для спальни наиболее оптимальная и удобная схема - это включение светорегулятора последовательно с простым выключателем. Рекомендуется устанавливать диммер рядом с кроватью , для возможности управлять светом и при этом не вставать с постели. Светорегуляторы для светодиодных ламп приобретают все большую популярность в системах «умный дом ». Возможность управлять освещением позволяет создавать зонирование помещений в зависимости от той или иной ситуации, при необходимости можно подсвечивать и выделять желаемые предметы интерьера.
Как нужно правильно подключать высококачественный светорегулятор
Для возможности регулировать освещение с разных точек можно использовать высококачественные импортные кнопочные диммеры, например, регуляторы французского производства Legrand Valena. Особенность данного устройства заключается в том, что в комплекте есть дополнительные регулирующие кнопки, их можно устанавливать в желаемом помещении, однако, существует ограничение в пятьдесят метров от регулятора до выносной кнопки, которая будет самой дальней.
Схема подключения диммера с выносными регулирующими кнопками следующая. Провод фазовый подходит к клемме диммера номер один и первым клеммам кнопок, которые являются выносными. Со вторых клемм кнопок, являющихся выносными провод должен идти на клемму В регулятора. Нагрузку нужно подсоединить к клемме номер два диммера и проводу нулевому N.
Прежде чем устанавливать светорегулятор самостоятельно, необходимо знать несколько правил , чтобы иметь представление как подключить диммер:
- Несмотря на то что существуют несколько вариантов подключения регуляторов, схема подключения диммера несложная - устанавливаются они последовательно с источников электроэнергии в провод, который является фазовым в электросети.
- Чтобы можно было регулировать освещение из нескольких точек в помещении, рекомендуется использовать дорогостоящий и высококачественный светорегулятор, у которого имеются дополнительные выносные кнопки.
Освещение дома является неотъемлемой частью комфортного пребывания в нем. Для большего удобства в эксплуатации современные источники света, особенно светодиодные лампы, оснащают специальным прибором – диммером.
Светодиодная лампочка
Такие приборы появились практически сразу же после изобретения электрических ламп накаливания. О том, что собой представляет данный прибор и зачем его устанавливать в светодиодные лампы, расскажет наша статья.
Предназначение диммера
Современный диммер для лампочек светодиодного типа
Диммер для светодиодных ламп, как и для остальных типов источников света, представляет собой специальное устройство, предназначенное для изменения яркости свечения.
Работает такой прибор через ограничение тока и, как следствие, мощности.
В самом начале такие приспособления являлись переменным сопротивлением. Но в такой ситуации значительное количество мощности рассеивалось в пространстве в виде тепла. Через некоторое время для изменения яркости работы светильников используют автотрансформаторы. Они обладали значительными габаритами, что вносило дискомфорт в их эксплуатацию.
На сегодняшний день современный диммер представляет собой электронное сложное устройство, которое способно не только регулировать уровень яркости ламп, но и на другие функции. К примеру, используя такие устройства можно выключать освещение по таймеры, а также осуществлять плавный запуск ламп. Модели, которые оснащены пультом дистанционного управления, могут регулироваться дистанционно.
Обратите внимание! Диммеры для светодиодных ламп, сегодня являются наиболее популярными моделями для частных домов и квартир.
Диммеры, как регуляторы уровня освещённости могут применяться для различных типов осветительных приборов.
Особенности приборов, рассчитанных для светодиодных ламп
Бывают ситуации, когда существующий световой поток, исходящий от светодиодных ламп не удовлетворяет вас по степени своей яркости. Чтобы иметь возможность регулировать этот параметр необходимо купить и установить диммер для данного типа источников света.
Обратите внимание! Особенно актуальным данное устройство будет при наличии периодической необходимости изменения уровня освещенности в помещении.
Светодиодное освещение в квартире
Для того, чтобы диммер работал совместно со светодиодными лампами, в конструкции светильника должен находиться дроссель. Такого рода устройства предназначены для меньшей мощности, если сравнивать данный параметр с обычными лампочками.
Обратите внимание! По мощности светодиодные лампы примерно в 10 раз меньше, чем обычные лампочки. Поэтому для работы с ними нужны диммеры с меньшей мощностью.
Еще одной особенностью таких приборов является то, что для регулировки их работе нет нужды понижать или повышать силу тока. В данной ситуации яркость свечения светодиодных ламп можно регулировать через изменение импульсов тока в сети. При достижении частоты пульсации в 300 кГц в работе лампе появиться эффект мерцания. Такой эффект для человеческого глаза будет незаметным.
Конструкция и принцип работы диммеров
Все устройства, с помощью которых можно осуществлять регулирование уровень освещенности, имеют схожее строение. Внешне они представляют собой выключатель, который оснащён вращающимся колесиком. Современные модели могут быть оснащены кнопками или сенсорной панелью.
Диммер сенсорного типа управления
Каждое устройство содержит в своей конструкции два подключения к цепи. Подключить такой прибор можно точно так же, как и обычный выключатель. Нужно только правильно соединить провода с клеммами. Использовать его можно точно также, только перечень возможностей будет в разы шире.
Работают такие устройства на следующем принципе: яркость свечения ламп может меняться за счет изменения импульсов тока в сети.
При этом меняется только ширина импульса, а не его мощность. Таким образом диммер функционирует по принципу отсекания амплитуды напряжения.
Совершая поворот колесика по часовой стрелке или при нажатии клавиши/сенсора, освещение в помещении будет становиться ярче или тускнеть.
Совместимость светодиодных лампочек с диммерами
Светодиодная осветительная продукция на сегодняшний день представленная разнообразными изделиями:
- отдельные светодиоды;
- светодиодные ленты;
- светодиодные лампы.
Разнообразие светодиодной продукции
Светодиодная лампа представляет собой отдельное устройство, которое является стандартизированным специально для подключения в уже существующую электрическую сеть.
Светодиодные лампы обладают следующими характеристиками:
- стандартный цоколь: тип G, типа E – резьбовой (E14 и E27), тип MR;
- работать может от стандартной электрической сети 50 Гц, 220 В без использования специальных и дополнительных приспособлений;
Обратите внимание! Если лампочка должна работать при напряжении в 12 вольт, то это должно быть оговорено в плане использования дополнительных приборов.
- световой поток, схожий с аналогичными значениями для стандартных лампочек.
Строение светодиодной лампы
Светодиодная лампочка в своем составе имеет следующие компоненты:
- рассеиватель;
- светодиоды, которые смонтированы на специальной плате;
- драйвера, благодаря которым обеспечивается необходимый режим работы источника света;
Обратите внимание! Драйвер является устройством, обеспечивающим питание светодиодных компонентов в лампочке. Он стабилизирует ток, текущий через диоды. При этом его можно использовать для диммирования.
- системы, через которые происходит охлаждение изделия в ходе его работы;
- стандартный цоколь;
- вентиляционные отверстия.
Чтобы осуществлять регулирование уровня яркости в обычной системе освещения, многие ведущие производители выпускают специальные светодиодные лампочки. На упаковке такой продукции всегда имеется надпись — «регулировка яркости» или «диммируемая».
Упаковка лампочки, работу которой можно регулировать
Такие источники света работают по обычной схеме, но их драйвер способен реагировать на поведение стандартного диммера. Когда осуществляется поворот ручки, драйвер начинает генерировать импульсы тока, обладающие большим или меньшим коэффициентом заполнения. Таким образом можно настроить яркость света на 10 %. Именно с такой яркостью будет загораться лампочка при включении диммера.
Данная продукция стоит немного дороже, чем обычная. Но зато она обладает дополнительными возможностями, которые будут не лишними в качественной системе подсветки.
Ассортимент регулирующих устройств
Диммеры сегодня на рынке осветительной продукции представлены достаточно широко. Все их разнообразие можно поделить на следующие группы:
- модульные. Они размещаются на DIN-рейках в распределительных щитках. Используются очень широко. Такие устройства можно использовать для регулировки яркости освещения, создания световых эффектов, а также как часть системы «Умный дом». Механизм управления здесь осуществляется через выносные регуляторы и кнопки. Регулятор размещается в монтажной коробке. Его можно установить вместо выключателя. Управление такого прибора осуществляется с помощью выключателя или кнопкам;
Модульный диммер
- моноблочные устройства. Они также могут монтироваться в монтажную коробку. Является самым распространённым видом приборов подобного рода. Такой диммер ставится и подключается точно так же, как и простой выключатель – в разрыв фазного провода;
Моноблочный регулятор
- выносные блоки. Применяются для подключения точечных светильников, оснащенных светодиодными лампочками. Управляются они дистанционными радио- или инфракрасными пультами, а также выносными панелями и обычными диммерами.
Выносной блок
Также регуляторы яркости освещения, по способу управления, имеют следующую классификацию:
- поворотные. В данной ситуации используется поворотная ручка, которая крутится по и против часовой стрелки;
- поворотно-нажимные. Для включения прибора необходимо нажать на ручку, а сам процесс регулирования осуществляется стандартным поворотом ручки;
Обратите внимание! С помощью поворотно-нажимных диммеров можно отключить нагрузку с помощью размещения регулятора в определенном положении.
- кнопочные (клавишные). На передней панели имеются клавиши, с помощью которых осуществляется уменьшение или увеличение яркости;
- сенсорные. Это наиболее современные модели. Управление здесь осуществляется с помощью прикосновения к сенсорной панели.
В доме можно использовать любые типы регуляторов уровня освещенности.
Совместимость регуляторов со светодиодными лампами
Со светодиодными лампочками могут работать далеко не все диммеры. Здесь можно использовать следующие варианты:
- стандартные устройства для регулирования светодиодных лампочек;
- специальные ШИМ-диммер.
Обратите внимание! Некоторые схемы диммеров могут работать некорректно с драйверами определённых производителей.
Поэтому сегодня ведущие производители лампочек (например, Osram и Philips) работают в связке со следящими изготовителями регуляторов: Legrand, ABB, SchneiderElectric. Для оценки такой совместимости существуют специальные таблицы.
Таблицы совместимости диммеров и драйверов (пример)
Помните, что при подборе регулятора необходимо обязательно учитывать мощность имеющегося источника света.
Актуальность использования регуляторов
На вопрос о целесообразности использования диммеров для регулирования уровня освещенности светодиодных ламп достаточно сложно ответить. Ведь любой регулятор будет стоит деньги, к тому же его еще нужно правильно подобрать и установить. Поэтому многие в данной ситуации задаются вопросом «а нужны ли вообще диммеры?». Для ответа на этот вопрос стоит рассмотреть преимущества таких регуляторов. К ним можно отнести следующие моменты:
- реализация гибкой и легко управляемой системы освещения;
- уменьшение затрат электроэнергии;
- отсутствие высокого выделения тепла;
- установка регуляторов, работающих от пульта дистанционного управления в разы повысить комфорт использования системы подсветки;
Диммер для ламп светодиодного типа с пультом
- возможность изменения цвета свечения и создание различных световых эффектов.
В то же время единственным недостатком такой системы освещения являются дополнительные расходы на покупку и установку оборудования.
Регулировка яркости светильников может понадобиться для снижения уровня освещенности, приглушения света. Современная электроника позволяет делать это, применив простейшие и малогабаритные устройства, которые называются диммеры. Диммерный выключатель, кроме обычной функции включения/ выключения ламп, регулирует величину подаваемого на них напряжения, изменяя, таким образом, яркость свечения.
Кроме уменьшения яркости, происходит значительное снижение энергопотребления и продление срока службы источника света. При включении в сеть лампы накаливания (обычной или галогенной) происходит бросок тока, поскольку холодная спираль имеет низкое омическое сопротивление, и, пока спираль не прогреется, через нее протекает большой ток. Хоть это время составляет доли секунды, подавляющее количество отказов ламп происходит в момент включения. Выключатель света с регулировкой позволяет снизить первоначальный импульс тока через лампу. Плавный разогрев нити накаливания приводит к увеличению срока службы ламп.
Принцип регулировки
Регулировка освещенности может осуществляться двумя методами:
- Реостатным;
- Симисторным.
Реостатный метод
Первое, что приходит на ум, когда идет речь об изменении напряжения или силы тока, – это включение в цепь последовательно с источником света токоограничивающего элемента, резистора. Переменный резистор для такого применения именуется реостатом, а сам принцип регулировки – реостатным. Достоинствами такого решения являются простота и абсолютное отсутствие помех, а также мерцания ламп. Но на этом все достоинства заканчиваются. Поводом отказа от регулировки при помощи резисторов послужила крайне низкая эффективность регулирования напряжения. Ведь, если внимательно разобраться, то даже неискушенному потребителю становится ясно, что излишек напряжения остается на резисторе. Данное падение напряжения выделяется в виде тепла. Это вынуждает делать реостаты с большой допустимой мощностью рассеивания и решать проблемы отвода излишков тепла.
Обратите внимание! Реостатный метод не дает никакого выигрыша в энергопотреблении, напротив, при снижении напряжения на нагрузке общий КПД падает, поскольку большая часть электроэнергии преобразуется в тепловую.
Симисторный метод
Основная методика регулировки яркости осветительных приборов в настоящее время – использование симисторов. Симистор представляет собой полупроводниковый прибор, который имеет три вывода, два из которых подключаются в цепь нагрузки, а на третий – подается управляющее напряжение, которое позволяет осуществлять коммутацию цепи нагрузки.
Переменный ток, который используется для питания ламп, имеет форму синусоиды. При частоте 50 Гц, которая у нас является стандартной, за одну секунду ток изменяет свою величину от нулевого значения до максимального 100 раз (здесь учитывается тот факт, что как положительный, так и отрицательный участки синусоиды равнозначны).
Управляя работой симистора, можно прерывать подачу электрического тока на определенном участке синусоиды. Чем большая часть ее будет отсечена от нагрузки, тем меньше будет яркость свечения ламп.
Обратите внимание! Некоторые источники говорят о тиристорных регуляторах. Это не принципиально. Тиристор отличается от симистора только тем, что работает с напряжением одной полярности. Для включения в цепь переменного тока нужен дополнительный диодный мост, а симистор в мосте не нуждается, но работают они абсолютно одинаково.
При симисторном регулировании есть недостаток: в момент коммутации симистора, особенно, если это приходится на участок синусоиды, близкий к максимальному, возникает всплеск мощных помех, способных нарушить нормальную работу различной аппаратуры. В частности, помехи очень хорошо слышны при работе радиоприемников. Для снижения уровня помех приходится устанавливать дополнительные фильтры, усложняющие конструкцию. При минимальной яркости может быть заметно мерцание ламп, поскольку увеличивается пауза между включенным и отключенным состояниями.
На заметку. Несомненным достоинством является электронная регулировка, благодаря чему можно сделать управление при помощи микроконтроллеров и ввести дополнительные функции.
В цепях постоянного тока диммирование производится при помощи широтно-импульсного модулирования. Вместо постоянного тока питание подается в виде импульсов высокой частоты. Изменяя соотношение длительности (ширины) импульсов и пауз между ними, регулируют средний уровень напряжения. Для того чтобы сделать незаметным мерцание, частоту следования импульсов делают большой.
Конструктивное исполнение
По конструктивному исполнению и особенностям применения диммируемые выключатели света делятся на две группы:
- Модульного исполнения;
- Предназначенные для монтажа вместо обычных выключателей.
Модульные выключатели не предназначены для бытового использования и монтируются в силовых щитах. Обычно ими осуществляют диммирование подъездного освещения.
Наиболее распространенная конструкция модульных устройств имеет кнопочное регулирование яркости освещения. Однократное нажатие на кнопку включает либо выключает освещение, а продолжительное (более 5 секунд) позволяет войти в режим регулировки и установить желаемый уровень напряжения на выходе.
Некоторые модели имеют дополнительную регулировку максимального и минимального значений напряжения.
Бытовые регулируемые выключатели имеют большое разнообразие вариантов исполнения. В основной своей массе они предназначены для установки в стандартные монтажные коробки для обычных выключателей, поэтому нет необходимости прибегать к особым мерам по монтажу.
Разновидности комнатных светорегуляторов
Комнатные регуляторы освещения условно делятся на две группы:
- Механические;
- Сенсорные.
Наиболее простую конструкцию имеют механические регуляторы. На внешней поверхности имеется ручка регулировки, насаженная на вал переменного резистора.
Обратите внимание! То, что освещение регулируется при помощи переменного резистора, не говорит о том, что данное устройство работает по реостатному способу. Переменный резистор изменяет параметры управляющих импульсов, подаваемых на тиристор.
Несомненное достоинство таких регуляторов состоит в том, что в выключенном положении провода сети механически разомкнуты, а включение света происходит всегда только с минимального уровня напряжения.
В свою очередь, сенсорные устройства также насчитывают большое количество вариантов, в том числе:
- Сенсорный включатель с механической регулировкой;
- Сенсорный выключатель с регулятором яркости без механических приспособлений.
Первый тип полностью идентичен приведенному выше механическому регулятору, за исключением того, что включение и выключение света происходит путем прикосновения к чувствительному элементу. Освещение включается сразу на заранее выставленный уровень.
Полностью электронные устройства выполняют регулировку по заданному алгоритму путем прикосновения к соответствующим чувствительным элементам. Наличие встроенного микроконтроллера позволяет осуществлять программирование устройства по множеству алгоритмов работы. Можно выставить желаемый уровень освещения в определенное время суток. Регуляторы с микроконтроллером, де-факто могут использоваться с пультом дистанционного управления.
Все перечисленные варианты могут быть предназначены как для регулировки освещения одного осветительного прибора, так и для нескольких. Внешне они отличаются наличием нескольких клавиш, визуально отделенных друг от друга.
Типы используемых ламп
В быту используется несколько типов ламп освещения:
- Обычные лампы накаливания;
- Галогенные лампы;
- Люминесцентные (экономки);
- Светодиодные.
Каждый тип ламп требует своего подхода к регулировке. Для ламп накаливания и галогенных регуляторы не отличаются. Основной критерий выбора состоит в учете возможной коммутируемой мощности ламп и подключаемого регулятора.
Основная часть регуляторов предназначена для управления лампами накаливания, поскольку здесь наиболее просто манипулировать регулировкой. Обычно используется симисторный метод управления с отсечкой части синусоиды переменного тока.
Недостатком ламп накаливания является тот факт, что при снижении напряжения понижается температура спирали, и спектр излучения смещается в красную область.
Изменение яркости светодиодных источников света встречает ряд затруднений, в частности такие:
- LED элементы имеют узкий диапазон допустимых значений токов и, соответственно, малые пределы регулировки. При их превышении светодиод выходит из строя, а при значительном снижении просто перестает излучать световую энергию, поскольку имеет некоторое пороговое значение открытия;
- LED лампы выпускаются в трех вариантах питания:
- Непосредственно от сети переменного тока 220В;
- Через понижающий трансформатор;
- При помощи постоянного тока.
Светодиоды для включения в сеть 220В имеют собственный драйвер, поэтому использование обычного диммера невозможно. Трансформатор низковольтных ламп нельзя подключать к регулятору по той причине, что выходное напряжение отличается от синусоидального, на работу в котором рассчитан трансформатор.
Единственно возможный вариант управления – использование широтно-импульсной модуляции. Здесь регулируется не уровень напряжения, а длительность подаваемых импульсов. Это стало возможным благодаря тому, что светодиоды не имеют задержки на включение и могут работать при подаче импульсов сколь угодно малой длительности. Чтобы не было заметным мерцание, частота следования импульсов питания делается высокой. Диммеры, работающие по такому принципу, имеют специальную маркировку и требуют для управления LED лампы, которые могут использоваться в регулируемых системах освещения.
Важно! Специальные модели LED ламп имеют особые драйверы для питания от сети 220В при помощи классических диммеров. Данные драйверы сами выполняют широтно-импульсную модуляцию, в зависимости от уровня питающего напряжения.
Не существует регуляторов, предназначенных для регулировки яркости люминесцентных ламп. Это связано с особенностями их работы и включения:
- Для поджига разряда требуется импульс высокого напряжения, который вырабатывается пускорегулирующей аппаратурой лампы;
- Дуговой разряд работоспособен в узком диапазоне режима питания.
Включение регуляторов
Как правило, регуляторы освещения имеют два вывода и устанавливаются вместо обычного выключателя. Есть тонкости при установке электронных регуляторов.
Их монтаж желательно выполнять последовательно с классическим выключателем, который позволяет коммутировать освещение, вне зависимости от положения регулятора.
Как и механические выключатели, диммеры выпускаются для использования в проходном режиме. Два регулятора, установленных в различных частях помещения, позволяют выполнять управление освещением при помощи любого из них. Такие устройства содержат в себе переключатель с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами и опознаются по наличию трех клемм для подключения. Схема включения приводится на тыльной стороне устройства.
Меры предосторожности
Освещение с регуляторами с механическим выключением не требует принятия особых мер предосторожности, кроме общепринятых, поскольку при выключенном положении регулятора цепь разомкнута полностью механическим выключателем. В электронных устройствах цепь полностью коммутируется симистором, механическое отключение отсутствует, и есть гальваническая связь между выводами симистора. При наличии дефекта в управляющем элементе возможна ситуация, когда на клеммах лампового патрона присутствует некоторый потенциал. Работа в сетях с электронными регуляторами требует полного отключения питающего напряжения на распределительном щите.
Регулируемый источник освещения не только повышает комфорт, но и служит средством для снижения затрат на электроэнергию и замену ламп. В основном установка переключателей с регулировкой осуществима неподготовленным пользователем, но в ряде случаев требуется наличие опыта. Перед тем, как подключить регулятор освещения, требуется взвесить свои возможности, а лучше воспользоваться услугами профессионального электрика.
Видео
Так выглядит диммер для ламп накаливания
В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере . Название произошло от английского глагола “to dim” – темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы накаливания.
При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально. Хотя применений у диммера гораздо больше, о чём поговорим в конце статьи.
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.
Фактически димер представляет собой выключатель с регулятором яркости, который можно просто подключить вместо клавишного выключателя. Но об этом чуть позже.
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). В англоязычной практике приняты другие названия – диак и триак . Эти названия почти вошли и в российскую электронную действительность.
Схема подключения 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.
Учебник физики за 5-й класс… Но это для последовательности изложения.
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.
Включение лампочки через диммер
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. Я говорю о проходных переключателях, параллельном-последовательном включении, и т.п. Мой не совсем удачный опыт описан на СамЭлектрик в статье .
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.
Существуют также промышленные разновидности диммеров в виде твердотельных реле с управлением резистором, такой вид диммера рассмотрен в статье .
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Устройство диммеров для ламп накаливания
Вот несколько фото конструкций поворотных диммеров.
Устройство диммера Gunsan
Диммер Gunsan – вид со стороны пайки
Устройство диммера Makel
Устройство диммера Makel – вид со стороны пайки
Как видно, устройство диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница – в качестве сборки и комплектующих.
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.
Схема димера простейшая
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.
При максимальном сопротивлении резистора R1 будет минимальное горение лампы, поскольку симистор будет открываться в конце полуволны, или вообще не откроется.
Альтернативное использование диммера
То, что диммер может только регулировать яркость ламп накаливания – узколобость маркетологов, у него гораздо больше применений.
Диммер – это не только регулятор освещения, его можно использовать как регулятор напряжения вообще, подключая через него любую активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное – максимальная мощность диммера (другими словами – максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.
Не факт, что нагрузка при этом будет вести себя адекватно, и не будет подвергаться опасности выйти из строя. Например, попробуйте диммировать свой телевизор) Нет, лучше не надо!
Кроме того, можно например регулировать температуру теплых полов. При этом отпадает необходимость в покупке температурного регулятора, который стоит в 3-5 раз дороже.
Минус – нет обратной связи и защиты от перегрева, но это во многих случаях терпимо. Ведь от люстры тоже нет обратной связи – только через глаза. А от теплого пола – через ноги, не так ли? Ставил диммеры на теплые полы, работают прекрасно много лет.
Симисторы для диммеров. Мануалы
Подобрать симистор для ремонта или увеличения мощности диммера можно по этим даташитам:
/ Даташит, pdf, 183.12 kB, скачан:8833 раз./
/ Даташиты, pdf, 150.55 kB, скачан:11707 раз./
Рассмотрение принципа работы диммера на видео
Товарищ очень толково рассказывает об устройстве диммера: