Устройство диммера для ламп накаливания. Устройство и принцип работы диммера для ламп накаливания: основные схемы и особенности подключения

alexxlabРазное
Как устроен диммер для ламп накаливания. Какие существуют схемы подключения диммера. Как правильно выбрать и установить диммер своими руками. На каких элементах работают современные диммеры.

Содержание

Что такое диммер и для чего он нужен

Диммер — это электронное устройство для плавной регулировки яркости источников света. Основное назначение диммера — изменение мощности ламп накаливания или галогенных ламп путем изменения действующего значения напряжения на них.

Диммеры позволяют:

  • Создавать различные световые сценарии в помещении
  • Экономить электроэнергию за счет снижения мощности ламп
  • Продлевать срок службы ламп накаливания
  • Управлять освещением дистанционно (в некоторых моделях)

Использование диммеров особенно актуально для ламп накаливания, так как позволяет значительно увеличить срок их службы. При снижении напряжения на 10% срок службы лампы возрастает в 2-3 раза.

Принцип работы диммера

Как работает диммер для регулировки яркости ламп накаливания? Принцип действия диммера основан на изменении действующего значения напряжения, подаваемого на лампу. Это достигается за счет «отсечки» части синусоиды питающего напряжения.


Основные этапы работы диммера:

  1. Входное синусоидальное напряжение 220В поступает на диммер
  2. С помощью электронного ключа (симистора или тиристора) происходит отсечка части синусоиды
  3. Регулировка момента открытия ключа позволяет изменять длительность открытого состояния
  4. На выходе диммера формируется напряжение с изменяемым действующим значением
  5. Изменение выходного напряжения приводит к изменению яркости подключенной лампы

Таким образом, плавно поворачивая регулятор диммера, пользователь может менять яркость освещения от минимума до максимума.

Основные элементы конструкции диммера

Современный диммер для ламп накаливания содержит следующие основные элементы:

  • Симистор или тиристор — силовой ключевой элемент
  • RC-цепь — для формирования управляющих импульсов
  • Переменный резистор — для регулировки момента открытия ключа
  • Фильтр радиопомех — для подавления высокочастотных помех
  • Предохранитель — для защиты от перегрузок
  • Корпус с органами управления

В более сложных моделях могут применяться микроконтроллеры для цифрового управления, дополнительные схемы защиты, элементы индикации и т.д.


Типы диммеров по способу управления

Современные диммеры для ламп накаливания различаются по способу управления:

  • Поворотные — с управлением ручкой
  • Кнопочные — с управлением кнопками
  • Сенсорные — срабатывают от прикосновения
  • С дистанционным управлением — управляются пультом

Какой тип выбрать? Поворотные диммеры наиболее просты и надежны. Кнопочные удобны при управлении с нескольких мест. Сенсорные имеют современный дизайн. Диммеры с ДУ обеспечивают максимальное удобство.

Схемы подключения диммера

Существуют два основных варианта подключения диммера для регулировки яркости ламп накаливания:

1. Одинарное подключение

При одинарном подключении диммер устанавливается вместо обычного выключателя и управляет одной группой светильников. Схема подключения:

  • Фаза подключается на вход диммера
  • Выход диммера соединяется с нагрузкой (лампами)
  • Нулевой провод подключается напрямую к лампам

2. Групповое подключение

При групповом подключении используется несколько диммеров для управления разными группами светильников. Схема подключения:


  • Фаза разводится на входы всех диммеров
  • Выходы диммеров соединяются с соответствующими группами ламп
  • Нулевой провод подключается ко всем группам ламп

Групповое подключение позволяет создавать сложные световые сценарии в помещении.

Особенности выбора диммера

При выборе диммера для ламп накаливания необходимо учитывать следующие параметры:

  • Мощность нагрузки — должна соответствовать суммарной мощности ламп
  • Тип управления — поворотный, кнопочный, сенсорный и т.д.
  • Наличие дополнительных функций — память настроек, плавное включение и др.
  • Дизайн и цвет корпуса — для сочетания с интерьером
  • Возможность установки в стандартный подрозетник

Важно выбирать диммер с запасом по мощности — она должна быть на 20-30% выше суммарной мощности ламп. Это обеспечит надежную работу и долгий срок службы.

Установка диммера своими руками

Установка диммера вместо обычного выключателя вполне возможна своими руками. Порядок действий:

  1. Отключить электричество на щитке
  2. Снять старый выключатель
  3. Определить фазный и нагрузочный провода
  4. Подключить провода к клеммам диммера согласно схеме
  5. Закрепить диммер в подрозетнике
  6. Установить декоративную рамку
  7. Включить электричество и проверить работу

При самостоятельной установке важно строго соблюдать правила электробезопасности и схему подключения. При сомнениях лучше обратиться к специалисту.


Преимущества и недостатки диммеров

Использование диммеров для ламп накаливания имеет ряд преимуществ:

  • Плавная регулировка яркости освещения
  • Создание различных световых сценариев
  • Экономия электроэнергии
  • Увеличение срока службы ламп
  • Возможность дистанционного управления

К недостаткам можно отнести:

  • Более высокую стоимость по сравнению с обычным выключателем
  • Возможность создания радиопомех
  • Несовместимость с некоторыми типами ламп
  • Необходимость правильного подбора по мощности

Однако преимущества диммеров обычно перевешивают их недостатки, особенно при использовании с лампами накаливания.

Заключение

Диммеры для ламп накаливания — удобное и полезное устройство для управления освещением. Они позволяют создавать комфортную световую обстановку, экономить электроэнергию и продлевать срок службы ламп. При правильном выборе и установке диммеры прослужат долгие годы, обеспечивая удобное управление освещением в доме или офисе.


Диммер для ламп накаливания — устройство и принцип работы

Главная » Виды ламп » Лампы накаливания

Автор: Школа светодизайна MosBuild

Сила света в помещении не только связана с каким-то занятием или работой, которая выполняется, но и влияет на настроение. Можно включить одну, две, три или большее число лампочек. Но имея возможность плавной регулировки силы света, можно получить намного больше вариантов освещения. Для этого и был придуман диммер. Он появился как регулятор света лампы накаливания. С галогенными лампочками он также будет нормально работать. Но при этом диммеры могут выполнять функцию сохранения ламп и на несколько лет продлевать срок их службы.

Об этом, а также о других нюансах, связанных с диммерами, расскажем в статье далее.

Содержание

  1. Конструктивные особенности
  2. Осциллограммы напряжений
  3. Популярные бренды и рекомендации при подключении
  4. О продлении срока службы ламп накаливания

Конструктивные особенности

Перед тем как подключить диммер к тем или иным устройствам, не будет лишним получить общее представление о том, как он работает. Для этого надо вспомнить о параметрах напряжения в сети 220 В. Они следующие:

  • напряжение переменное;
  • форма синусоидальная;
  • частота 50 Гц;
  • действующее значение напряжения равно 220 В;
  • амплитудное значение напряжения 311 В.
Отображение сетевого напряжения 220 В на экране осциллографа

На изображении показана только часть синусоиды. Реально эта синусоида распространяется вправо в течение всего времени существования напряжения. Если применить специальный переключатель, который также будет иметь период срабатывания, соответствующий синусоиде, он сможет отключать нагрузку в определенный момент. Таким коммутатором и является диммер.

Осциллограммы напряжений

Как диммер влияет на амплитуду напряжения

На изображении-осциллограмме зеленым цветом показана та часть синусоиды, которая пропускается к нагрузке. Она выбрана для примера. Горизонтальная желтая линия соответствует включенному состоянию диммера. Вертикальная желтая линия иллюстрирует процесс выключения его электронного ключа. Именно появление полупроводниковых приборов, работающих в ключевом режиме, и обеспечило возможность создания этих светорегуляторов.

Горизонтальная желтая линия может быть любой длины в пределах полуволны синусоидального напряжения. На изображении она примерно равна половине от своей максимальной длины. Это значит, что электронный ключ пропускает только половину синусоидального напряжения. Поэтому на нагрузке действующее напряжение будет примерно равно 110 В. Если желтая линия будет короче, чем на изображении, значит, действующее значение напряжения будет в пределах от 0 и до 110 В в зависимости от ее длины. Если она будет длиннее, значит, это напряжение находится в пределах от 110 до 220 В.

Если напряжение, пропускаемое электронным ключом, изменяется до его срабатывания, значит, этот ключ срабатывает на отключение. Такими электронными ключами являются запираемые тиристоры и транзисторы. Если наоборот, после срабатывания ключа, значит, это обычный тиристор. Транзистор и запираемый тиристор являются универсальными ключами и могут выполнять функции любого типа ключей.

  • Диммеры вносят большие искажения в напряжение на нагрузке. По этой причине они должны применяться только в тех случаях, когда не появляются существенные потери из-за искажения синусоидальной формы напряжения. Поэтому применение такого регулятора оправдано только для коллекторного двигателя.

Популярные бренды и рекомендации при подключении

Поскольку рынок полупроводниковых приборов наполнен огромным разнообразием изделий, на их основе существует также огромное разнообразие диммеров. Однако по мере их использования выявляются модели, которые более надежны и долговечны, и по этой причине они становятся более востребованными. Ведь кроме функций регулирования необходимо еще и стабильно поддерживать выбранный режим питания нагрузки. Это особенно важно, если подобная функция задействована в дизайне интерьера. Примером может быть нить лампы, горящая вполнакала весь рабочий день где-то в витрине или в ресторане над столиком.

Из недорогих, так называемых бюджетных марок хорошо зарекомендовали себя регуляторы фирмы MAKEL. Во многих моделях встроены плавкие предохранители. Причем их применено два, и один из них запасной. Подключение диммера к нагрузке через предохранитель защищает его от короткого замыкания. Однако по опыту многих пользователей эта мера безопасности обычно остается невостребованной, так как запасной предохранитель не находит применения. Его не устанавливают вместо сгоревшего предохранителя. Короткие замыкания в домашних осветительных системах встречаются редко.

Модель диммера со встроенными предохранителями

Рассматриваемая модель является хорошим примером, который показывает, как правильно подключить диммер. Ее клеммы изображены далее с пояснением их обозначения.

Особенность этого регулятора фирмы MAKEL такая же, как и у многих других моделей, которые подключаются одним проводом к фазе, а другим проводом к нагрузке. Если провода перепутать, возможна поломка. Однако не все модели чувствительны к положению фазного провода в клеммах. Далее будет показана модель марки Legrand, к которой можно подключать провода, не задумываясь об их соответствии клеммам.

Клемма для присоединения фазного провода обозначена перечеркнутым кругом
  • Используя диммер, схемы включения надо выбирать в соответствии с его инструкцией по эксплуатации.
  • При подключении диммера надо обязательно убедиться в соответствии его паспортных данных по мощности с параметрами нагрузки. Обычно мощность указана на самом изделии, на корпусе.
  • Планируя систему освещения, рекомендуется получить больше информации о наиболее популярных моделях. Существуют бренды, в изделиях которых есть так называемая фишка. Например, фирма Legrand под торговой маркой VALENA в свои диммеры встраивает выключатель специальной конструкции. Он совмещен с поворотным регулятором. Нажатием на него нагрузка отключается или снова подключается к сети. Получается диммер вместо выключателя. При этом этот прибор снабжен надежной схемой, которая не ломается при замыканиях в нагрузке.

Примером регулятора фирмы Legrand, который не чувствителен к фазному проводу, может быть модель, показанная далее. На его корпусе приведена схема подключения диммера, которая наглядно показывает универсальность положения фазного и нулевого проводов относительно клемм.

  • Неправильное присоединение фазного провода – это наиболее частая причина поломки прибора. Перед его подключением надо обязательно разобраться с его конструктивными особенностями. Если фазовый провод надо присоединять только к одной из двух клемм, перед этим необходимо проверить выключатель и только после этого подключить регулятор. Выключатель должен располагаться между фазовым проводом и светильником. Схема подключения диммера всегда указывается либо на самом изделии, либо в его технической документации. Индикаторная отвертка светится только от прикосновения к фазному проводу.
  • Выполняя подключение диммера с выключателем, также рекомендуется уточнять детали присоединения к фазному проводу и при необходимости выявлять этот провод индикаторной отверткой. И обычный, и проходной выключатель с диммером рекомендуется монтировать между фазовым проводом и лампочкой.
Модель с универсальным подключением нулевого и фазного проводов

Фирмой Legrand наряду с другими производителями выпускаются модели с отдельной дополнительной клавишей. Ее можно применить, присоединив либо вместе с регулятором, либо к отдельному светильнику. Это дополнительное удобство, которое позволяет включать регулируемый светильник с такой же яркостью, какая была при его выключении.

При этом в одном корпусе совмещаются два самостоятельных устройства. Такую модель удобно применить как проходной диммер. Но во всех моделях предусмотрен разрыв электрической цепи с нагрузкой при повороте регулировки в крайнее левое положение. Однако при этом настройка яркости света при повторном включении делается заново.

О продлении срока службы ламп накаливания

Теперь комментарий о важнейшей сберегающей функции диммера. Дело в том, что обычный срок службы лампочки накаливания около 1 000 часов. Но в это время она используется для стопроцентной мощности. Если ее уменьшить на 25%, продолжительность работы возрастает многократно. Опыт таких наблюдений есть.

Лампочки накаливания – это самый приемлемый источник света для освещения лестничных площадок и подъездов. Для этого достаточно 75-ваттной лампы накаливания. Но можно использовать и 100-ваттную лампу с диммером, ограничив ее мощность. При этом ее свет по силе будет таким же, как и у 75-ваттной.

  • По наблюдениям сотрудников коммунальных служб, которые внедрили у себя такое освещение, лампочка, которая светит с ограничением мощности, может прослужить около десяти лет. Поэтому установка диммера, который ограничивает мощность всех лампочек, начиная от входа в подъезд и выше по этажам, дает ощутимый экономический эффект. Если заменить эти лампы накаливания энергосберегающими или светодиодными, высока вероятность их хищения.

Сделать монтаж диммера в распределительном щите жилого дома не сложно. На рынке есть много разных вариантов исполнения этих приборов для различных инсталляций. В том числе и для монтажа на DIN-рейку. Одна из таких моделей показана далее на изображении.

Диммер модульной конструкции для монтажа на DIN-рейку

Перед тем как установить диммер в жилых и офисных помещениях, можно разобрать выключатель, вмонтированный в стену. Своими основными размерами большинство моделей настенных светорегуляторов повторяют выключатели. Напоминаем, что перед присоединением регулятора в разобранном посадочном месте надо найти при помощи индикаторной отвертки фазовый проводник и присоединить его соответственно используемой модели.

Аналогичную проверку надо сделать, если есть намерение использовать диммер на проводе взамен проводного выключателя, подключенного к торшеру, бра или настольной лампе. После этого регулятор станет не только выключателем, но и важным элементом для оформления интерьера. Теперь светильник может служить ночником. Но если при сочетании диммера с любыми лампами накаливания у пользователя никаких проблем не возникает, с энергосберегающими и светодиодными лампами могут быть сложности.

Проводной диммер

Не все модели этих источников света поддаются регулированию. Только лампы с надписью «Dimmable» могут использоваться со светорегулятором. Эту особенность источников света следует учитывать при покупке.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Как сделать диммер для ламп накаливания своими руками?

Главная » Виды ламп » Лампы накаливания

Автор: Школа светодизайна MosBuild

Многие владельцы частных домов и квартир предпочитают всячески управлять освещением в своем помещении. Одним из многих вариантов является регулятор яркости для ламп накаливания. Для таких целей используют специальные устройства, называемые диммерами. Существует множество моделей данного девайса, но стоимость многих из них не по карману обычному покупателю. При необходимости возможно собрать диммер для ламп накаливания своими руками, имеется несколько вариантов его изготовления. Эти устройства могут быть 12- и 220-вольтовые.

Содержание

  1. Устройство
  2. Подключение диммера
  3. Изготовление
  4. Принцип работы диммера на симисторе
  5. Как работает диммер на тиристоре?
  6. Конденсаторный диммер и принцип его действия
  7. Использование микросхем для пониженного напряжения
  8. Вариант с цифровой микросхемой

Устройство

Чтобы сделать диммер своими руками, потребуется подробно изучить принцип его действия и внутреннее устройство. Простейшие из этих девайсов имеют ручку, поворачивая которую можно регулировать освещение, и выведенные клеммы для подключения проводов. Таким устройством управляют яркостью ламп двух видов — галогенных и накаливания. С развитием электроники стали появляться диммеры для регулирования мощности люминесцентных и светодиодных ламп.

Внутреннее устройство диммера

В более ранние времена для изменения этого параметра у ламп накаливания применяли резисторы. Мощность таких деталей рассчитывалась не меньше нагрузочной. Минусом таких приспособлений являлась потеря мощности при снижении яркости света.
Наиболее часто их применяли в больших общественных залах, театрах и т. д. Принцип работы прибора основан на использовании симистора и динистора, являющихся современными полупроводниковыми приборами.

По конструкционным особенностям диммеры можно классифицировать по следующим типам:

  • поворотные, где управление выполняется при использовании ручки – электронные;
  • кнопочные управляются при помощи специальных кнопок – групповые;
  • дистанционные, которые работают при помощи дистанционного пульта.

Кнопочный диммер более многофункционален, чем поворотный. Это связано с тем, что если в цепь завязать нужное количество кнопок, управление можно осуществлять с разных мест. Длина проводов, используемых для подключения диммера, не должна превышать 10 метров. Это связано с возникновением помех.

Кнопочный диммер

Мало кто знает, что при помощи самодельных регуляторов мощности можно изменять температуру паяльника, контролировать обороты вытяжного вентилятора. Также он отлично подойдет для пылесоса или дрели, у которых можно регулировать их скорость вращения.

Подключение диммера

Схема диммера для ламп накаливания довольна простая. Он подключается вместо обычного выключателя в разрыв цепи в монтажную коробку. Необходимо соблюдать предписания изготовителя, согласно которым нельзя путать выводы для подключения фазы и нагрузки. Для сборки диммера своими руками не понадобится много дорогих деталей, подойдут симисторы, рассчитанные на определенную мощность. Существует два варианта подключения — одинарный и групповой. Первый вариант подразумевает подключение в цепь с одним или несколькими источниками света, которые объединены в группу. При групповом способе принципиальная схема будет насчитывать несколько диммеров, согласно количеству групп освещения.

Групповое подключение светорегулятора

При подключении светорегулятора вместо двухклавишного выключателя работа светильника немного изменится. Теперь будет другим подсоединение проводов и лампы накаливания, их не получится включать групповым способом. Фазу необходимо подсоединить на фазный вывод диммера, а остальные два присоединяются на соседнюю клемму. Для осуществления прежнего освещения потребуется групповой светорегулятор.

Изготовление

Как указывалось ранее, существует множество схем, с помощью которых умельцы изготавливают устройства, способные регулировать значение напряжения для осветительных приборов. Можно выделить несколько наиболее популярных элементов, используемых для сборки данных устройств:

  • симистор;
  • тиристор;
  • конденсатор;
  • применение готовых микросхем.

Принцип работы диммера на симисторе

Данный светорегулятор работает от сети 220 В. В основу его действия заложено открытие силового ключа за счет смещения фазы. Главным элементом схемы является RC-цепочка, которая у каждого устройства разного номинала. Силовым ключом выступает симистор. Работа схемы заключается в пропускании симистором через себя тока. Для этого необходимо возникновение напряжения между его электродами. Чтобы регулировать смещение фазы, и тем самым угол открывания, в цепочку впаивается переменный реостат, который предназначен для регулировки быстроты заряда конденсатора. В цепь с управляющим электродом ставится динистор. Время, за которое конденсатор наберет пороговое напряжение, влияет на быстроту открытия симистора, а значение нагрузок будет прямо пропорционально зависеть от величины этого напряжения.

Принцип работы диммера на симисторе

При наличии принципиальной схемы такой диммер на симисторе можно собрать менее чем за час.

Как работает диммер на тиристоре?

Данный светорегулятор могут собрать умельцы, у которых есть различные радиодетали, из которых можно выбрать тиристоры с необходимыми параметрами. Этот самодельный диммер будет немного отличаться схемой и является более трудным в сборке. В нем для каждого ключа устанавливается отдельный динистор и тиристоры для полуволн.

Для работы данной схемы применяются две параллельные цепочки резисторов. Через одну цепь резисторов проходит заряд конденсатора, где в свою очередь происходит нарастание порога открывания ключа, при открытии которого на электрод управления подается ток и проходит положительная полуволна. Отрицательная фаза пропускает волну таким же образом через другой ключ.

Конденсаторный диммер и принцип его действия

Помимо регуляторов, рассчитанных на плавность управления освещением, также распространены устройства, работающие за счет конденсатора. В этом случае на передачу тока влияет емкостная величина. Соответственно, с увеличением емкости конденсатора через его полюсы пройдет ток большего значения. Данный диммер-регулятор является достаточно компактным.

В основном схемы для таких устройств сочетают в себе три различных положения:

  • Без ограничения мощности.
  • Через конденсатор гашения.
  • Перекрытое положение (режим «выключено»).

В схеме такого диммера обычно используют неполярные конденсаторы. Найти их можно в электротехнике старого образца. Используя схему, можно своими руками собрать светорегулятор и управлять значением напряжения на лампочке в светильнике.

Использование микросхем для пониженного напряжения

В цепях с постоянным напряжением, рассчитанным на 12 вольт, регулировка мощности часто выполняется при помощи интегральных стабилизаторов, называемых КРЕНами. Использование таких устройств позволяет регулировать электрические двигатели малой мощности и светодиодное освещение. Чтобы обеспечить удобство монтажа деталей, используют микросхему. Готовый диммер будет не только выполнять функции регулировки, но и обеспечивать защиту электрооборудования.

Микросхема для сборки светорегулятора

Использование микросхемы КРЕН обеспечивает управление значением напряжения от 1,5 В до 30 В, а тока до 7,5 А. Во время сборки устройства нужно обратить внимание на следующие нюансы:

  • Для охлаждения микросхемы необходим радиатор, что обусловлено ее нагреванием при выделении тепла. Это является существенным недостатком, так как занимается лишнее место на плате.
  • Установленные диоды должны быть рассчитаны на ток не более 12 А и напряжение от 50 В.
  • Силовой трансформатор устанавливается мощностью не менее 0,25 кВт.

Принцип действия схемы прост. На электроде управления за счет переменного резистора образовывается основное напряжение. С помощью стабилизатора можно регулировать этот параметр от максимальных 12 вольт до десятых его долей.

Вариант с цифровой микросхемой

Для выполнения регулировки осветительных приборов со светодиодными лампами обычные светорегуляторы не подходят, потому что для их включения необходимо 9 В. Такой диммер можно собрать, используя микросхему NE555. При возникновении потребности в плавной регулировке освещения в данную схему можно подключить и лампы на 12 В. Мощность здесь усиливает полевой транзистор. Это связано с тем, что у микросхемы выходной ток составляет 0,2 А.

Диммер цифрового типа

При увеличении нагрузки свыше 1 А потребуется установка транзистора на радиатор, который можно выполнить из любого подходящего материала. Для защиты этой детали от статических помех потребуется перемотать выходящие ножки фольгой из алюминия или медной проволокой.

Монтаж диммера можно произвести на текстолите с оболочкой из фольги. Такой материал применяется для изготовления печатных плат. Материал корпуса выбирается на усмотрение исполнителя работы.

Большинство современных диммеров – китайского производства. Не все светорегуляторы добротного качества. Иногда лучше изготовить диммер своими руками, чем переплатить деньги за быстро вышедшее из строя устройство.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Technology — Светодиодный диммер — Yoswit.com

  • Технология — Светодиодный диммер

Подробнее в техническом пояснении: