Оцениваем эффективность применения диммера для ламп накаливания. Регулятор диммер
Диммер: устройство, принцип работы, назначение
Что такое диммер, как работает и где применяется это устройство? На этот вопрос готов ответить далеко не каждый человек, не обладающий знаниями основ электротехники, не смотря на то, что в повседневной деятельности с этим устройством приходится сталкиваться довольно часто. Диммер – это прибор, главное назначение которого производить регулировку яркости свечения электрических световых приборов. Подразделяются устройства на две основных группы, в зависимости от типа обслуживаемых ламп. На практике находят применение светорегуляторы, предназначенные для ламп накаливания или для светодиодных ламп. Одна группа объединяет регуляторы освещения, принцип действия которых основан на применении переменного резистора, работа другой обеспечивается за счет полупроводникового прибора, симистора. Далее мы подробнее рассмотрим устройство, принцип работы и назначение диммеров.
Светорегулятор на резисторе
Применяется данный прибор, в большинстве случаев, в качестве регулятора освещения ламп накаливания. Рассмотрим, как устроен и из чего состоит этот диммер. В данном случае функцию главного рабочего органа регулятора освещения исполняет реостат или переменный резистор. Принцип действия такого устройства объясняется положениями закона Ома. Увеличение сопротивления резистора ведет к понижению величины тока в цепи осветительного прибора, что, в конечном счете, снижает интенсивность накала спирали лампы. Несмотря на простоту конструкции диммера на резисторе, данное устройство имеет существенный недостаток — потребляемая мощность остается неизменной в независимости от интенсивности освещения. Увеличение сопротивления резистора вызовет падение тока на нити накаливания ламы, но вместе с тем общая токовая нагрузка цепи не изменится в меньшую сторону, излишки затраченной энергии буду выделяться в виде тепла на реостате. Очень актуально в вопросах использования переносных светильников, оснащенных лампами накаливания. Уменьшение яркости свечения абсолютно не способствует экономии зарядки батареи фонаря.
Светорегуляторы, принцип работы которых заключается в использования резистора, не часто, но находят применение для регулировки свечения полупроводниковых лам. В электротехнике такой способ управления получил название аналоговый. Аналоговый способ управления не нашел широкого применения по причинам низкой экономичности, а также вследствие высокой чувствительности полупроводниковых приборов и устройств к изменениям токовых нагрузок.
Диммер на симисторе
Реалии современной жизни диктуют необходимость основательного перехода на рельсы энергосберегающих технологий, в свете этих веяний происходит активное внедрение полупроводниковых осветительных приборов. Для регулировки режимов работы светодиодных ламп особой популярностью пользуются диммеры, принцип действия которых основан на применении широтно-полюсной модуляции (ШИМ), генераторами которой являются устройства собранные на симисторе. В процессе работы с выхода ШИМ-генератора на светодиодный прибор подается электрический сигнал с частотой в пределах 200 Гц. Изменение яркости свечения лампы зависит от периода времени и длины положительного импульса напряжения. Что самое важное, значение тока и заданной частоты при этом остается неизменным. Графически это выглядит следующим образом:
Устройство диммеров на симисторах несколько сложнее, чем у регуляторов с применением переменных резисторов, но сложность конструкции сполна перекрывается неоспоримыми преимуществами, которыми наделен данный прибор:
- Процесс регулировки работы полупроводниковых светильников происходит при рациональном расходе электроэнергии. Увеличение яркости лампы не требует повышения токовой нагрузки.
- Устройство регулятора освещения позволяет предусмотреть возможность включения и управления, как с места установки прибора, так и при помощи дистанционного управления.
О том, как сделать диммер своими руками, мы рассказывали в отдельной статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться.
Конструктивные особенности регуляторов освещения
Конструктивно диммеры исполнены, как комнатные выключатели, парк этих регуляторов очень разнообразен. Они могут быть предназначены, как для скрытой, так и для наружной проводки или же устанавливаться на din-рейку в распределительном щите. Благодаря современным разработкам доступны самые разнообразные способы управления:
- Регулировка кнопкой, клавишей, регулировочным колесом.
- Система сенсорного управления.
- Пульт дистанционного управления.
- Управление с использованием системы wi-fi, а также возможность совмещения со смартфоном или планшетом.
- Акустическая система управления, реагирование на определенные звуковые сигналы.
Установить диммер в своем доме предельно просто, эти устройства широко представлены в специализированных торговых сетях. Благодаря своим конструктивным особенностям диммеры легко ставятся вместо традиционных выключателей, при этом имеют такую же схему подключения. Приобретая полупроводниковые лампы, следует обратить внимание на то, чтобы они были совместимы с диммерами, о чем должна говорить маркировка на упаковке «dimmable».
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы диммеров. Надеемся, теперь вам стало понятно, как устроены регуляторы освещения и для чего они применяются.
Рекомендуем также прочитать:
Регулятор света: разновидности и подключение
Сен 20/16
Ни для кого не секрет, что при создании определенной атмосферы в доме зачастую пользуются освещением – малое количество света располагает человека к покою и уединению, а много освещения хорошо, когда дом полон гостей. Раньше эта задача решалась посредством установки большого количества светильников, включающихся независимо друг от друга, как говорится, по мере необходимости. Сегодня эта задача возлагается на такое устройство, как регулятор света, второе название которого звучит как диммер.
За последние 20 лет он прошел длинный путь преобразований, благодаря которому на свет появилась масса приспособлений данного типа, и многие из них способны даже управлять освещенностью в помещениях без участия человека. Это если говорить о высоких технологиях в умном доме, но если касаться более приземленных вариантов, то в своем большинстве они представляют собой модернизированный выключатель, о котором и пойдет разговор в данной статье. Вместе с сайтом Дом Мечты мы поговорим о разновидностях диммеров, их области применения и ответим на вопрос, как самостоятельно подключить регулятор света?
Регулятор яркости фото
Регулятор света: диммер и разновидности ламп освещения
Если на современные источники света смотреть глобально, то все существующие нынче лампы можно разделить на три основных типа (по крайней мере, те, которые используются человеком в быту) – это устаревшие, но все еще используемые лампы накаливания, энергосберегающие люминесцентные лампы и светодиодные источники света. Со всеми тремя видами ламп регуляторы яркости имеют свои собственные отношения – к примеру, с люминесцентными источниками света они в принципе не дружат. Регулировать яркость газоразрядных трубок не получается, как бы человек этого не хотел – при падении напряжения до определенного предела, они просто гаснут без какого-либо постепенного затухания.
Другое дело – лампы накаливания и светодиодные источники света. С их регулировкой проблем практически нет никаких, хотя и наблюдаются некоторые отличия в принципе изменения яркости.
- Лампы накаливания. В плане регулировки температуры свечения нити это самый неприхотливый источник света – чтобы сделать свечение такой лампы более тусклым, достаточно подать на нее меньшее количество напряжения. Скажем, не положенных 220V, а 160V – делается это благодаря такому простому прибору, как переменное сопротивление, который благодаря своей конструкции очень плавно изменяет количество тока, подаваемого на лампу накаливания.
- Несколько другое отношение сложилось у регулятора яркости света с диодными лампами – их характер привередливый, и в большинстве случаев регулировка интенсивности их свечения достигается не за счет изменения количества вольт в сети, а за счет увеличения или уменьшения силы тока. И это еще не все капризы современных светодиодных ламп – чтобы получить возможность управлять количеством света, излучаемым светодиодами, человеку пришлось разработать специальную лампу (вернее, диод). Светодиодные лампы так и классифицируются – диммируемые и не подлежащие диммированию. Так что, подыскивая диммер для светодиодных ламп, одновременно придется искать и лампы, подлежащие диммированию.
Диммер для светодиодных ламп фото
В принципе, это все, что касается отношений между регулятором яркости и самими лампами. С этим разобрались, теперь поговорим о самих регуляторах, которые могут иметь весьма различную конструкцию.
Светорегулятор диммер: разновидности
По большому счету, классифицировать этот прибор весьма сложно, но попытаться можно. Ситуация с ним такая, что каждое отдельно взятое изделие само по себе уже является разновидностью, и схожесть между ними просматривается разве что на уровне назначения.
- Механический диммер. Самое простейшие устройство, которое вполне в состоянии управлять и нитью накала, и светодиодами. Естественно, для каждого типа ламп конструкция регулятора будет отличаться, и общего между ними только то, что регулировка осуществляется плавным поворотом рукоятки. Это надежные приспособления, которые отличаются минимальным количеством деталей – единственный их недостаток заключается в том, что он требует внимания. Хотите сделать свет более ярким или тусклым, к нему придется подойти.
- Электронный диммер. Современное приспособление, собранное на базе микросхем. Может иметь пару разновидностей. В одном случае оно представляет собой некоторое подобие обычного сенсорного выключателя, в котором вместо контактов «вкл» и «выкл» имеются контакты, позволяющие делать свет более ярким или тусклым. А в другой ситуации электронный диммер представляет собой беспроводной выключатель с регулятором яркости – это самая продвинутая модель диммера, которая элементарно просто монтируется в осветительный прибор. Управление этим прибором передается не штатному выключателю в комнате, а пульту дистанционного управления. По сути, такой диммер позволяет с легкостью отказаться от привычного для всех пятна на стене в виде выключателя света. Мало того, именно этот тип диммера можно полностью автоматизировать при помощи дополнительного оборудования и специальной компьютерной программы.
Регулятор света фото
В отдельную группу можно выделить диммер для светодиодной ленты – по большому счету, он подойдет и для диммируемых светодиодных ламп, но, в отличие от предназначенных для них приспособлений этого типа, имеет весьма небольшие размеры. Существует два типа светорегуляторов для светодиодных лент – одни из них позволяют управлять освещенностью лент, собранных из светодиодов типа SMD (одноцветные), а другие управляют лентами из светодиодов RGB (те, которые могут переливаться всеми цветами радуги). В обоих случаях это небольшие устройства, управляемые с помощью пульта дистанционного управления.
Еще одной разновидностью, которой могут похвастаться светорегуляторы всех мастей, является так называемый проходной диммер. Сам по себе в количестве одной штуки он ничего собой интересного не представляет – как и простые шаговые выключатели, проходные диммеры работают в паре и позволяют управлять освещенностью в помещении из двух, трех и даже четырех различных точек. К примеру, на лестничной клетке – регулировать интенсивность освещения лампой можно будет как внизу лестницы, так и вверху.
Диммер для светодиодной ленты фото
Как подключить диммер: особенности самостоятельной установки
По большому счету, подключить выключатель с регулятором яркости весьма несложно, и если вы хоть раз сталкивались с вопросом замены старого или установки нового выключателя своими руками, то для вас это не составит никаких проблем. По крайней мере, с диммером для ламп накаливания точно вопросов не будет, так как для его работы необходима только одна фаза – в смысле того, что он ставится так же, как и обычный выключатель. Точно так же устанавливается и регулятор яркости для светодиодных ламп – вы просто убираете старый выключатель и устанавливаете вместо него новенький диммер, в том числе и с электронным управлением.
Схема подключения диммера фото
Другое дело – беспроводной выключатель с функцией регулировки освещенности. Для его подключения необходимы как фаза проводки, так и ее ноль. Именно по этой причине такие приспособления монтируются в непосредственной близости от осветительного прибора – вернее сказать, непосредственно в нем. В принципе, схема подключения диммера данного типа от этого сложнее не становится.
Если утрировать, то вам понадобится вставить его между лампочкой и остальной частью проводки – сделать это необходимо правильно, так как устройство регулировки света имеет вход и выход. Перепутать их равносильно заведомо испортить диммер. То есть вы берете устройство, смотрите, где на нем вход и подключаете к входной фазе фазу проводки, а к входному нулю ноль проводки. К выходу регулятора, соответственно, подключается лампочка – какой ее контакт к какому выходному проводу подсоединять роли не играет.
Немного иначе производится подключение диммера с пультом для светодиодных лент. В принципе, разница здесь заключается только в том, что все приспособления для лент, в том числе и регулятор яркости, предназначены для работы с напряжением в 12V. Соответственно, и требования к подключению связаны с работой постоянного тока – огромное значение здесь имеет плюс и минус.
Полярность подсоединения должна быть соблюдена однозначно – в противном случае ни лента, ни сам диммер работать не будут. Ну а принцип тот же – на устройстве имеется вход в количестве двух проводов (плюс и минус) и выход с аналогичным количеством проводов и фазировкой. Берете от блока питания плюс и подсоединяете к входу со знаком плюс – аналогично подключается и минус от блока питания к минусу диммера. С выходом дела обстоят точно так же – плюс к плюсу ленты, а минус, соответственно, к минусу ленты.
В общем, это все, что можно сказать по поводу такого приспособления, как регулятор света. Можно, конечно, внедряться в детали, рассматривать их устройство и варианты самостоятельного изготовления, но делать этого не стоит по той причине, что такими делами должны заниматься профессионалы. Несмотря на всю простоту этого приспособления для регулировки света, все же его работа связана с электрическим током, который в руках дилетанта может стать опасной игрушкой.
Автор статьи Владимир Белов
www.domechti.ru
Схемы диммеров своими руками - ElectrikTop.ru
Изменение величины сетевого напряжения дает возможность управлять бытовыми электроприборами. Например, увеличивать или уменьшать яркость свечения ламп, что в ряде случаев используется для экономии электроэнергии, но чаще для создания особых световых эффектов. Такие устройства называются диммерами (затемнителями). Сегодня мы вам расскажем о том, как сделать диммер своими руками.
Способы управления величиной напряжения
Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:
- Рассеивания.
- Отсекания части подаваемой электрической энергии.
Рассеивание
Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.
Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.
Отсекание
Применяется только к переменному току, у которого можно «отрезать» часть синусоиды, получив последовательность разнополярных импульсов, частота следования и амплитуда которых зависит от момента (фазы) и длительности периода отсекания. Способ связан с меньшим рассеиванием энергии, но приводит к значительному искажению формы синусоиды, что плохо действует на потребителей с преимущественно индуктивной или емкостной нагрузкой. Например, использование диммеров для управления частотой вращения электромоторов вызывает их перегрев. Эпюры отсекаемых частей синусоиды показаны на рисунке ниже.
Способ чаще всего используется для изменения яркости свечения ламп накаливания и им подобных светотехнических устройств – галогенных и металлогалогенных ламп. Его категорически нельзя применять для управления компактными люминесцентными лампами и ограниченно – для светодиодных. В основном для тех, схемы питания которых (драйверы) поддерживают диммирование, о чем обычно пишется на их упаковке.
Реализуются с помощью так называемых ключевых схем, построенных на тиристорах, динисторах и симисторах.
- Тиристор – диод, пропускающий ток только в одном направлении в тот момент, когда на его управляющем электроде появляется отпирающее напряжение.
- Симистор – фактически двойной тиристор, пропускающий ток в обоих направлениях. Применяется для упрощения монтажной схемы.
- Динистор – диод, пропускающий электрический ток при достижении порогового значения напряжения. Используется для построения времязадающих цепочек.
Тиристорная схема
Тиристорная схема диммера на 220 вольт приведена на рисунке ниже.
Тиристоры обозначены литерами V1 и V2. Обратите внимание, что они включены встречно, поскольку каждый пропускает часть полуволны синусоиды одного знака. Напряжения отпирания динисторов V3 и V4 регулируется рассеивающим энергию реостатом R5. Схема имеет две времязадающие цепочки: V3–C1 и V3–C2. В зависимости от уровня отпирающего напряжения на переменном резисторе R5 изменяется время зарядки конденсаторов, при разряде которых открываются ключи V1 и V2. Этим и определяется фаза пропускания синусоиды. Тиристоры можно найти в силовых схемах старых бытовых приборов – телевизоров или пылесосов.
Симисторная схема
Ключевая схема на симисторе приведении на рисунке ниже.
Ее преимущество в компактности. У нее один управляющий элемент – VS1 и одна времязадающая цепочка, состоящая из VS2 и С1. Рассеивающий регулятор напряжения – переменный резистор R1. Остальные элементы обеспечивают стабильность работы схемы.
Диммеры на постоянном токе
Только светодиодные лампы с цоколем типа Е (винтовой, аналогичный лампе накаливания) имеют собственный блок питания, преобразующий переменный ток в постоянный. Остальные светодиодные источники света, среди которых и светодиодные ленты, должны снабжаться отдельным блоком питания. Диммер для светодиодной ленты также должен работать от источника постоянного тока.
Оптимальным решением будет объединение блока питания ленты и диммера. Для этого используется схема с использованием микросхемы КР 142ЕН 12А, представленная на рисунке ниже.
Сама микросхема является регулируемым стабилизатором компенсационного типа. Её вывод 1 является точкой, на которую подается опорное напряжение, определяющее его величину на выходе диммера. Регулировка производится с помощью резистора R2, который является классическим рассеивателем энергии.
Зная принцип построения схем управляющих яркостью свечения ламп, вы можете не только сделать такое устройство самостоятельно, но и произвести ремонт диммера, купленного в магазине.
electriktop.ru
Как собрать диммер своими руками
Согласитесь, иногда возникает потребность в регулировании яркости лампы. Ну, действительно, не всегда требуется, чтобы она светила на полную мощность. Если в вечернее время вы собрались семьёй в зальной комнате за беседой, достаточно приглушённого освещения. Зачем же включать люстру на полную мощность, гнать лишние киловатт-часы и переплачивать за расход электроэнергии. В таком случае выручает регулятор освещения, по-другому это устройство называется диммером. С его помощью можно изменять электрическую мощность лампы и тем самым регулировать яркость света. Многие мужчины, знатоки электротехники и любители радиоэлектроники, собирают диммер своими руками.
Но тут возникает вполне логичный вопрос, зачем нужен самодельный диммер, если можно пойти в магазин электротехнических товаров и купить заводское устройство? Во-первых, цена на заводской регулятор прямо скажем не маленькая. Но это ещё полбеды. Возникают иногда потребности установки диммера, например, для настольной лампы. И если вы отправитесь в магазин, то не факт, что найдёте устройство подходящих вам размеров, чтобы можно было впихнуть его в такой осветительный прибор. Так что проблема, собрать диммер в домашних условиях своими руками, всё-таки актуальна и поэтому посвятим ей данную статью.
Основная цель и суть диммера
Пару слов о том, что такое диммер и зачем он вообще нужен?
Это устройство электронное, предназначается для того, чтобы с его помощью изменять электрическую мощность. Чаще всего, таким образом меняют яркость осветительных приборов. Работает с лампами накаливания и светодиодами.
Электрическая сеть поставляет ток, который имеет синусоидальную форму. Чтобы в лампочке изменилась яркость, требуется подача на неё обрезанной синусоиды. Отсечь передний или задний фронт волны можно за счёт тиристоров, установленных в схеме диммеров. Это способствует уменьшению напряжения, подаваемого на светильник, что соответственно приводит к снижению мощности и яркости света.
Важно помнить! Такие регуляторы генерируют электромагнитные помехи. Чтобы их уменьшить, в схему диммеров включают индуктивно-ёмкостной фильтр либо дроссель.
Элементы схемы
Начнём с того, что определимся, какие элементы нам потребуются для схемы регулятора яркости освещения.
На самом деле схемы довольно простые и не потребует каких-то дефицитных деталей, с ними сможет разобраться даже не слишком опытный радиолюбитель.
- Симистор. Это триодный симметричный тиристор, по-другому его ещё называют триак (название пошло из английского языка). Представляет собой полупроводниковый прибор, который является тиристорной разновидностью. Используется для коммутирующих операций в электрических цепях на 220 В. Симистор имеет два основных силовых вывода, к которым последовательно подключается нагрузка. Когда симистор закрыт, в нём отсутствует проводимость и нагрузка получается выключенной. Как только на него подаётся отпирающий сигнал, между его электродами появляется проводимость и нагрузка включается. Его основной характеристикой является ток удержания. Пока через его электроды протекает ток, превышающий эту величину, симистор остаётся открытым.
- Динистор. Он относится к полупроводниковым приборам, является разновидностью тиристоров, и обладает двунаправленной проводимостью. Если рассмотреть принцип его работы подробнее, то динистор представляет собою два диода, которые включены навстречу друг другу. Динистор по-другому ещё называют диак.
- Диод. Это электронный элемент, который в зависимости от того, какое направление принимает электрический ток, обладает разной проводимостью. Он имеет два электрода – катод и анод. Когда к диоду прикладывают прямое напряжение, он открыт, в случае с обратным напряжением диод закрыт.
- Неполярный конденсатор. Их основное отличие от других конденсаторов заключается в том, что они могут подключаться в электрическую цепь без соблюдения полярности. В процессе эксплуатации допускается смена полярности.
- Постоянный и переменный резисторы. В электрических цепях они считаются пассивным элементом. Постоянный резистор обладает каким-то определённым сопротивлением, у переменного эта величина может изменяться. Их основное предназначение – преобразовать силу тока в напряжение или наоборот напряжение в силу тока, поглотить электрическую энергию, ограничить ток. Переменный резистор иначе ещё именуют потенциометр, у него имеется подвижный отводной контакт, так называемый движок.
- Светодиод для индикатора. Это такой полупроводниковый прибор, который имеет электронно-дырочный переход. Когда через него пропускается в прямом направлении электрический ток, он создаёт оптическое излучение.
Схема диммера на симисторе использует фазовый способ регулировки. При этом основным регулирующим элементом является симистор, от его параметров зависит мощность нагрузки, которую можно подключить к данной схеме. К примеру, если использовать симистор ВТ 12-600, то можно регулировать мощность нагрузки до 1 кВт. Если вы захотите сделать свой диммер на более мощную нагрузку, то соответственно выбирайте и симистор с большими параметрами.
Принцип работы
Перед тем, как сделать диммер своими руками, давайте разберёмся, в чём заключается суть его работы.
- При подключении схемы в электрическую цепь, на неё поступает переменное напряжение 220 В из сети. Когда в синусоиде напряжения наступает полупериод положительный, через резисторы и один из диодов начинает протекать ток, за счёт чего происходит зарядка конденсатора.
- Как только напряжение достигает параметра, необходимого для пробоя динистора, начинает протекать ток через динистор и через управляющий электрод симистора.
- Этот ток способствует тому, что симистор открывается. Лампы, которые последовательно с ним подсоединены, оказываются подключенными к цепи и зажигаются.
- Как только синусоида напряжения пройдёт через ноль, симистор закроется.
- Когда синусоида напряжения достигает полупериода отрицательного, весь процесс повторяется аналогичным образом.
- Момент открытия симистора имеет прямо пропорциональную зависимость от величины активного сопротивления в схеме. При изменении этого сопротивления можно менять в каждом полупериоде время открытия симистора. Тем самым будет плавно изменяться потребляемая мощность лампочки и яркость её свечения.
Подробнее принцип работы и последующая сборка устройства описаны в этом видео:
Сборка схемы
Теперь мы подошли к тому, чтобы собрать наш диммер. Имейте в виду, что схема может быть навесной, то есть с применением соединительных проводов. Но будет лучше использовать печатную плату. Для этой цели вы можете взять фольгированный текстолит (достаточно будет размера 35х25 мм). Диммер, собранный на симисторе с применением печатной платы, позволяет свести к минимуму размеры блока, он будет иметь малые габариты, а это даёт возможность устанавливать его на место обычного выключателя.
Перед началом работ запаситесь канифолью, припоем, паяльником, кусачками и соединительными проводами.
Далее схема регулятора собирается по следующему алгоритму:
- На плату нанесите схемы соединения. Для выводов подсоединяемых элементов просверлите отверстия. При помощи нитрокраски прорисуйте на схеме дорожки, а также определите место монтажных площадок для пайки.
- Далее плату необходимо протравить. Приготовьте раствор хлорного железа. Посуду возьмите такую, чтобы плата не ложилась плотно на дно, а своими уголками как бы упиралась о её стенки. Во время травления переворачивайте плату периодически и помешивайте раствор. В случае, когда это надо сделать быстро, согрейте раствор до температуры 50-60 градусов.
- Следующий этап – лужение платы и промывка её спиртом (ацетон использовать нежелательно).
- В проделанные отверстия установите элементы, лишние концы отрежьте и при помощи паяльника пропаяйте все контакты.
- Припаяйте при помощи соединительных проводов потенциометр.
- А теперь собранная схема диммера тестируется для ламп накаливания.
- Подключите лампочку, включите схему в электрическую сеть и вращайте ручку потенциометра. Если всё собрано верно, то яркость свечения лампы должна изменяться.
Подключение
Как правило, диммеры устанавливают на место выключателей. То есть он монтируется на разрыв фазы последовательно с нагрузкой. Это, кстати, очень важно, как и при подключении выключателя. Ни в коем случае не перепутайте фазу и ноль, если вы установите диммер на разрыв нуля, выйдет из строя электронная схема. Чтобы не допустить ошибки, перед установкой при помощи индикаторной отвёртки точно убедитесь – где у вас фаза, а где ноль.
Далее алгоритм такой:
- Обесточьте рабочее место путём отключения вводного автомата на комнату или квартиру.
- Демонтируйте из монтажной коробки выключатель.
- Подайте напряжение и на отсоединённых проводах точно определите фазу и ноль. Обнаруженную фазу каким-то образом наметьте (маркером или изолентой).
- Снова отключите вводное питание. Входные клеммы диммера подсоедините к фазному проводу, выходные клеммы соединяются с нагрузкой. У заводских регуляторов клеммы маркируются, в этом случае надо производить подсоединение согласно маркировке. Но для диммеров нет принципиальной разницы, так что подключение фазы может быть произвольным.
- Диммер для светодиодных ламп 220 В, сделанный своими руками, устанавливается точно также. Единственное принципиальное отличие, он должен устанавливаться перед контролёром этих ламп. То есть с диммера выход идёт на вход контролёра.
Диммер, который вы собрали своими руками, можно использовать не только, как регулятор мощности на симисторе для освещения. С его помощью вы можете изменять скорость вращения вытяжного вентилятора или регулировать температуру жала паяльника. Так что если вы дружите с радиоэлектроникой, вам вполне по силам сделать симисторный регулятор. Быть может, он не сильно облегчит вашу жизнь, но сам факт того, что вы сотворили это сами, уже хорошо.
yaelectrik.ru
Дистанционный регулятор света — диммер
Ниже представлена схема управления светом на основе микроконтроллере PIC12F629. Простота схемы регулятора обеспечивает легкую повторяемость.
Дистанционный диммер - возможности устройства:
- Плавное включение и выключение освещения, что благоприятно сказывается на «здоровье» лампы накаливания, продлевая тем самым ее срок службы.
- Возможность изменения регулятором яркости освещения.
- Функция запоминания установленного уровня освещения.
- Автоматическое отключение света через 12 часов с момента последнего управления светом.
- Возможность дистанционно регулировать яркостью лампы.
Изменение освещения возможно как кнопкой самого выключателя, так и при помощи ПДУ (пульт дистанционного управления) от любого бытового прибора - телевизора, видеомагнитофона и тд.
В основе схемы регулятора света лежит микроконтроллер фирмы Microchip PIC12F629 . Задача микроконтроллера обработка сигналов поступающих с кнопки управления SW1 и от инфракрасного датчика U2 и управление симистором.
Элементы R2, C2 и L1 необходимы для подавления помех, вырабатываемых устройством. Питание инфракрасного приёмника идет через RC-фильтр на элементах C6, R9. Резисторы R3 и R4, конденсаторы C1, C2 и C4, диод D2 и стабилитрон D1 составляют схему питания всего устройства. Пьезоизлучатель LS1 необходим для подачи звуковых сигналов.
Управление регулятором посредством ПДУ
В основном состоянии устройство на управляющие сигналы ПДУ не реагирует, и вы можете им пользоваться для управления бытовой техникой.
Для дистанционного управления устройством, направьте на него ПДУ и нажмите любую кнопку. Удерживайте ее в нажатом состоянии примерно в течение 2,5 секунд (время задержки в 2,5 секунды можно позже изменить), по истечении которых устройство издаст короткий звуковой сигнал и освещение один раз мигнет, если свет включен. Теперь устройство готово к приему команд.
Короткое нажатие на кнопку
Быстро нажмите и отпустите кнопку (время нажатия не более 0.5 секунды). Если освещение было включёно, то оно выключится; и на оборот если освещение выключено - включится на полную яркость. Таким образом осуществляется функция дистанционного выключателя света.
Непрерывное нажатие
Нажмите кнопку и удерживайте ее в нажатом положении. Произойдет плавное изменение яркости света в сторону увеличения или уменьшения.Для смены направления изменения яркости отпустите кнопку, а затем вновь нажмите и удерживайте непрерывно. Как только нужный уровень освещения достигнут, отпустите кнопку. Устройство запомнит этот уровень.
Двойное нажатие на кнопку
Быстро нажмите кнопку, отпустите, опять быстро нажмите и отпустите. Период времени между нажатиями на кнопку должен быть больше 0.2 секунды и меньше 0.5 секунды. После завершения управления, устройство готов к приёму команд в течение ещё 4 секунд с момента последнего нажатия на кнопку.
По истечению 4 секунд устройство произведет короткий звуковой сигнал и один раз мигнёт светом. После этого можно использовать ПДУ по его прямому назначению.
Управление устройством с помощью местной кнопки
Управление с помощью местной кнопки аналогично управлению с помощью ПДУ , с одним лишь отличием, ненужно удерживать 2,5 секунды для вхождения в режим.
Из-за наличия в микроконтроллере так называемой «холодной» памяти, настройки устройства сохраняются даже при исчезновении напряжения в сети.
Изменение времени задержки для перехода в режим управления устройство
Изначально время задержки, в течение которого устройство нечувствительно к пульту дистанционного управления, составляет 2,5 секунды. Это значение можно изменить. Для этого нажмите кнопку на ПДУ и удерживайте ее в течение одной минуты. После этого устройство издаст короткий звук, это свидетельствует о том, что вы вошли в данный режим. Отпустите кнопку и следующим нажатием установите желаемое время задержки. Время задержки будет равна длительности удержания кнопки и ограничена 40 секундами.
Сборка дистанционного регулятора
При программировании микроконтроллера, необходимо запомнить калибровочную константу, которая находится по адресу 3FF и имеет вид 34хх (например, 347F). Если калибровочная константа отсутствует в ячейке 3FF, то это приведет к неработоспособности устройства.
Расположение элементов (Рис.2)
При распайке деталей плату обратите внимание, чтобы элементы находились на своих местах; диод, стабилитрон, транзистор, тиристор и электролитические конденсаторы припаяйте, строго соблюдая полярность. Не впаивайте сам микроконтроллер в плату, а установите так называемую панельку под нее. Тем самым вы избежите порчи микроконтроллера.
О деталях диммера
Резисторы любые: R4 - 2 Вт; R2 - 1 Вт; R3 - 0,5 Вт., остальные резисторы - 0,125 Вт. В случае применения иностранных резисторов, то узнать номинал можно по цветовой маркировке резистора. Конденсаторы С3, С4 - высоковольтные на напряжение не менее 400 Вольт. Инфро-красный датчик U2 - TSOP1130, TSOP1138. Дроссель L1 может быть любой рассчитанный на ток 2. Его можно изготовить и самостоятельно. Для этого необходим медный изолированный провод диаметром от 0,5 до 1мм., который наматывают на стержне диаметром 1см. до достижения длины дросселя, необходимой для впаивания в печатную плату. Регулятор света можно установить вместо обычного выключателя.
Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора.
Файлы к данной схеме (1,2 Mb, скачано: 7 366)
www.joyta.ru
Выключатель с регулятором яркости - диммер!
Буквально несколько лет назад люди жаловались на высокий уровень электропотребления реостатом, который регулировал освещенность в загородных домах. Даже наименее мощные лампочки тратили много энергии, так как большая ее часть уходила на нагрев реостата. Но появилась такая вещь, как выключатель с регулятором яркости, или, говоря языком специалистов, диммер. Что же это за штука и в чем заключается принцип ее действия? Чтобы ответить на этот вопрос, надо рассмотреть диммеры подробнее.
Выключатель с регулятором яркости — диммер
Содержание статьи
Видео: рекомендации по выбору диммера
Что такое регулируемый выключатель
Диммер является установкой, которая сделана наподобие реостата для плавного изменения напряжения в рамках от 0 до 220 Вт. Данный выключатель также стал замыкающим звеном цепи.
Регулировка яркости происходит за счет изменения напряжения
Конструкция диммера включает в себя размеренную регулировку сопротивления выключателя, в действие которую приводит поворотный кулачок, электронное устройство в виде пульта ДУ или датчика движения или сенсорный механизм.
Конструкция и компоненты диммера
На самом деле, диммер считается выключателем, регулирующим освещение благодаря отбросу «лишнего электричества». Он очень похож на реостат, только более комфортен в использовании.
Классический реостат
Использовать, однако, подобные изделия можно не для всех типов лампочек. Энергосберегающие и галогеновые лампы в принципе не подходят для них, так как такие лампы, чаще всего, требуют именно 220 вольт. А вот выключатели с регулятором яркости для светодиодных ламп – вполне распространенная вещь.
Регулировка яркости светодиодной лампы
Принцип работы
Схемы регулировки яркости света лампочек у большей части диммеров идентичны. Единственное различие – наличие каких-либо дополнительных деталей для создания плавности и устойчивости нижних пределов.
Предназначение клеммных колодок на диммере
Происходит зарядка конденсатора через переменный резистор, а когда она достигает определенной отметки, открывается симистор, и начинает гореть лампа. Симистор закрывается. Такой же процесс идет и на отрицательной полуволне.
Электрическая схема работы регулятора освещения
Вариации диммеров
Все регулируемые устройства подразделяются на типы в зависимости от конструкции и сферы применения.
Модульные
Чаще всего ставятся в распределительных щитках и управляются при помощи клавиши или кнопки. Применяют такие экземпляры для освещения коридоров и лестничных клеток.
Модульный диммер
Моноблочные
Такой тип устанавливается в простом подрозетнике и подключается как ординарные выключатели. Они в свою очередь делятся на:
Нажимной диммер
Устройство с поворотным регулятором
Клавишный регулятор яркости
Сенсорные устройства
- С пультом управления.
Диммер с пультом ДУ
Диммеры для установки в монтажную коробку, чаще всего, созданы для галогеновых ламп и ламп накаливания. Управлять ими можно при помощи специализированной выносной кнопки.
Управление уровнем освещения
Существует разделение выключателей и по разновидностям ламп, для регулировки света которых они используется:
- Для галогенных ламп и ламп накаливания;
- Для галогенных низковольтных ламп;
- Для люминесцентных лампочек;
- Для светодиодов.
Управление светодиодной лентой при помощи диммера
Статья по теме:
Светильник светодиодные для внутреннего освещения. Что это за устройства и почему набирают такую популярность?Подробнее в специальной публикации.Плюсы и минусы
Среди плюсов диммеров можно отметить такие аспекты, как:
- Возможность регулировки яркости ламп;
- Можно настроить таймер, при помощи которого яркость будет меняться автоматически;
- Управление дистанционным способом;
- Более долгий срок службы ламп;
- Применение в роли обычного выключателя;
- Можно создать мигание и картины с красивой подсветкой;
- Экономия энергии.
С помощью регулятора можно настроить таймер и задать нужную яркость в разное время суток
Однако есть здесь и свои минусы. Например:
- Не все разновидности диммеров могут экономить электричество;
- Создаются помехи для приборов, которые принимают радиосигналы;
- Малые нагрузки приводят к поломке диммеров;
- Работе регуляторов могут мешать разнообразные помехи;
- При работе диммеров могут наблюдаться мерцания и мигания ламп.
Из-за неправильного монтажа или помех могут мигать лампы
Статья по теме:
Почему мигает лампочка при выключенном выключателе? В отдельной публикации вы можете узнать о причинах возникновения этого явления и способах устранения проблемы.Монтаж регулируемых выключателей
Как подключить выключатель с регулятором яркости в загородном доме? Очень легко. Размеры диммера не отличаются от размеров ординарного выключателя, следовательно, он также монтируется с помощью специализированных лапок в разрыв осветительной цепи. Главное здесь, это следить за полярностью.
Общая схема подключения диммера
Вместо просто выключателя диммер устанавливается после демонтажа старого. Для того, чтобы это сделать, надлежит отключить напряжение сети и желательно удостовериться в его отключении индикатором. Потом необходимо снять рамку выключателя, отвинтить винты монтажных лапок. Ослабив винты и на клеммах, можно будет открепить выключатель от проводов.
Различные виды зажимов для проводов
Далее следует произвести установку диммера, совершив все вышеописанные действия, начиная с конца, то есть, с присоединения регулятора к проводам.
Соединяем провода с регулятором согласно схеме
Устанавливаем диммер в подрозетник и крепим его винтами.
Монтаж устройства в подрозетник
Монтируем все декоративные элементы устройства.
Установка декоративной рамки
Иногда возникают случаи, когда необходимо регулировать яркость в нескольких местах. В этом случае вам понадобятся два и более диммеров и установка дополнительных подрозетников с прокладкой кабеля.
Схема подключения двух диммеров
Прокладка кабеля в стене
Видео: установка диммера
Рекомендации по выбору места установки
Хотя регулируемые выключатели крайне удобны для применения в обыденной жизни, все же лучше не использовать их в следующих типах помещений:
- Там, где всегда много людей. Большое количество человек в принципе не даст возможности регулировать яркость света.
- Там, где нет определенности в местах установки светильников.
Заключение
Таким образом, диммер – крайне полезная вещь для освещения и экономии электроэнергии. Но устанавливать его у себя в загородном доме или нет, зависит только от вас, так как его преимущества и недостатки воспринимаются всеми по-разному.
Видео: подключение диммера своими руками
Понравилась статья?Сохраните, чтобы не потерять!
Загрузка...homemyhome.ru
Диммер для ламп накаливания - плюсы и минусы использования
Проверенные временем лампы накаливания были преданы в нашей стране анафеме, но, несмотря на преобладание в ассортименте магазинов электротоваров «экономных» источников света, они все еще есть на прилавках и пользуются устойчивым спросом.
Конечно же, их конструкция, за почти сотню лет своего существования практически не претерпевшая изменений, кому-то может показаться архаичной и вызвать желание заняться модернизацией, чтобы они меньше потребляли электричества, реже перегорали и, вообще, вели себя «по-современному». Есть ли для этого возможности? Да, есть.
Один из способов осовременить «старушку» лампу накаливания – включить в цепь ее питания особый управляющий прибор – диммер. Этот англицизм происходит от слова «затемнять», а прибор занимается тем, что плавно уменьшает яркость свечения лампы.
Как можно регулировать яркость ламп накаливания?
Чтобы по своим техническим характеристикам лампа накаливания уменьшила яркость свечения, надо уменьшить величину подаваемого на нее напряжения. Сделать это можно двумя способами:
- рассеять электрическую энергию на подходе к лампе;
- использовать питающее напряжение для запуска регулируемого прибора.
Рассеять электрическую энергию и не дать ей в полной мере дойти до лампы можно обычным реостатом. Таких миниатюрных приборов было немало в ламповых, да и полупроводниковых телевизорах, где они занимались различными регулировками. Например, звука. Если номинал небольшого реостата рассчитан на 220 вольт, то он без проблем погасит любую энергию от бытовой сети. Вопрос только в том, что при этом он сильно нагреется, ведь закон сохранения энергии еще никто не отменял.
Степень нагрева можно уменьшить, если использовать реостат больших размеров, например, балластный бытовой трансформатор, который включают в цепь питания электроприбора для компенсации временных бросков напряжения. Наличие у каждого выключателя большого трансформатора – это не слишком эстетичное решение.
Кроме того, рассеивание энергии не решает главной задачи – ее экономии. При включенном реостате, даже если лампочка светит вполнакала, счетчик будет крутиться с той же скоростью.
Чтобы электрическую энергию можно было реально сэкономить, надо между лампочкой и выключателем поставить прибор, питающийся от сети, выходная мощность которого может регулироваться. Им может быть генератор автоколебаний, поскольку нить накаливания в лампе не различает тонкостей происхождения тока, ей главное – чтобы он был переменным.
Автоколебания – что это?
В радио- и электротехнике существует ряд схемных решений, которые позволяют менять направление выходного тока. Эти изменения направлений могут продолжаться до тех пор, пока на входе прибора существует питающее напряжение. Поэтому они называются автоколебаниями.
Если к выходу генератора автоколебаний подключить осциллограф, то на его экране вы увидите нечто, похожее на синусоиду. При внешней схожести с тем, что выдает генератор электрического тока, эти колебания имеют совершенно другую природу. По факту – это череда импульсов, меняющих знак.
Электротехнические приборы достаточно грубы, не отличают череды импульсов от синусоиды и прекрасно на них работают. Ярким примером такого «обмана» являются широко распространенные в последнее время сварочные инверторы, использующие автоколебания высокой частоты, за счет чего трансформатор прибора удалось уменьшить в несколько раз.
Вот такой генератор автоколебаний (только гораздо меньших размеров), выдающий череду импульсов с частотой 50 Гц, включается в цепь питания лампой накаливания.
При создании схемы диммера для лампы накаливания используют современные полупроводниковые приборы – тиристоры, динисторы и симисторы.
Они позволяют наиболее просто управлять моментами отпирания и запирания, изменяя тем самым направления тока в цепи и генерируя автоколебания. Однако существуют генераторы автоколебаний на транзисторе, в основе которых лежит пара мощных полевых элементов. Также используют схему плавного включения ламп накаливания через блок защиты.Плюсы и минусы регуляторов яркости ламп накаливания
Каждый прибор или устройство обладают суммой достоинств и недостатков, имеют их и диммеры ламп накаливания.
Главным, но, пожалуй, единственным достоинством этого прибора является то, что он позволяет регулировать яркость свечения, не вызывая побочного нагрева. Позволяет ли диммер существенно сэкономить электрическую энергию и увеличить срок службы лампы? Судите сами:
- для работы генератора автоколебаний переменный ток превращается в постоянный (на его входе стоит диодный мост), поэтому суммарный КПД устройства оказывается еще ниже, чем обычной лампы;
- лампа накаливания при работе вне номинала напряжения также имеет более низкий КПД;
- если начальное напряжение прибора более 30 процентов от номинальных 220 вольт, то начальный бросок тока при включении почти такой же, как и при работе от обычной сети.
Думается, что при таких условиях использование диммера является чисто эстетической прихотью.
Череда импульсов, выдаваемая диммером, является источником радиопомех. И чем короче импульс или выше частота их следования, тем шире спектр дополнительных гармоник.
Это физический закон и изменить его нельзя. Для компенсации этой неприятности в состав схемы прибора вводят LC фильтры (катушки с конденсаторами). Если в схему подключения диммера добавляются лампы большой мощности, имеющие длинную нить накаливания, то при минимальном напряжении они могут начать «петь» – именно из-за дополнительных гармоник.Диммеры ламп накаливания категорически нельзя подсоединять в цепи питания компьютеров, телевизоров, радиоприемников, в схему включения люминесцентных ламп, электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА). Вообще, если у вас в цепь управления осветительным прибором включен «затемнитель», при покупке ламп стоит обращать внимание на то, может ли она быть подвергнута диммированию.
Какие бывают диммеры
Несмотря на все недостатки этих приборов, они достаточно широко применяются. Во-первых, потому что какая-то экономия от их использования всё же наличествует, во-вторых, нельзя списывать со счетов и эстетический эффект.
Для потребителя, незнакомого с электротехникой, главным различием этих приборов является способ управления. Наиболее простые модели имеют ручку регулятора, расположенную на корпусе диммера. Если кому-то не нравится ручка, то есть модели с сенсорным управлением.
Самые дорогие из них имеют дистанционное управление – например, от пульта, похожего на «лентяйку», управляющую телевизором.
По принципу действия такие пульты различаются на работающие по радио- или инфракрасному каналу. Наиболее экзотические диммеры срабатывают от голоса, присутствия в помещении человека – управление с помощью разомкнутого емкостного контура или датчиков тепла.В настоящее время многие ведущие производители электротехнической техники, такие как Schneider Electric, Feller, OSRAM и другие, начали выпуск диммеров не только для ламп накаливания, но и светодиодных, а также люминесцентных источников света.
Пример регулирования яркости лампы с помощью диммера на видео
elektrik24.net
