Что такое диммер и как он работает: устройство и принцип работы типового светорегулятора

Электронные диммеры

Для тех, кто хочет углубится в тему.

Это небольшие по размеру и экономичные устройства, в основе работы которых лежит управляющий ключ: транзисторный или симисторный.

У большей части таких диммеров на выходе несинусоидальный сигнал, а секции синусоиды, «отрезаны» имеющимся ключом.

Такие диммеры не предназначены для подключения девайсов, питающихся от токов с низким коэффициентом гармоник.

К категории таких устройств относятся электрические двигатели, трансформаторы индукционного типа для галогенок и т. д. Это обусловлено риском поломки устройства из-за перегрева.

Кроме того, бюджетные электронные диммеры без специальных фильтров являются источниками сильных помех.

Как работает диммер

Диммирование осуществляется при использовании «фазовой отсечки», при которой происходит отсечение одной части синусоиды напряжения в сети, и происходит уменьшение действия, питающего напряжение на освещение. Если действие отсечки применимо к началу синусоиды, способ называется «регулирование по переднему фронту», если эта технология используется на конце синусоиды, такой способ называется «диммирование по заднему фронту».

Эти способы используются для диммирования ламп различных типов: «Диммирование по заднему фронту» рекомендуется для ламп с низким напряжением светодиодного или галогенового типа с применением электронных трансформаторов. «Диммирование по переднему фронту» используется для ламп низкого напряжения с использованием трансформаторов электромагнитного типа, а также для компактных люминесцентных и светодиодных ламп 230В. Эти два способа также хорошо подойдут для ламп галогенового типа и ламп накаливания 230В.

Плюсы и минусы приспособления

Светорегулятор (диммер) имеет множество преимуществ:

• автоматическая работа, самостоятельное выключение;
• возможность регулировать световые параметры через радиоканал, посредством шумового эффекта (например, хлопка), голосом, с помощью инфракрасного излучения;
• совместимость с различными лампами: устройствами белого света и цветными светодиодами;
• защита лампочек от перегорания при скачках напряжения в сети;
• возможность имитировать присутствие владельцев дома или квартиры, что помогает защитить недвижимость от несанкционированного проникновения;
• эффективное применение при создании цветомузыки.

Вместе с тем у диммеров есть и недостатки. К ним относятся следующие нюансы:

• риск появления электромагнитных помех;
• нелинейная зависимость характеристики напряжения на выходе;
• некоторые лампы, например, те, которые подключаются через пускорегулирующие установки, не работают с диммерами;
• несинусоидальная форма выходного напряжения;
• малый КПД при контакте с лампочками накаливания.

Светодиодный диммер

Для регулировки интегрированных светодиодных ламп с успехом подойдет диммер Bypass FGB-001 или диммер Busch-Dimmer LED. Диммеры этого типа подойдут к использованию и с галлогенными и с энергосберегающими лампами для которых обычные механические устройства не подойдут.

Сенсорный диммер позволяет регулировать мощность осветительных приборов в соответствии с собственными запросами и с запоминанием последнего подключения, управление осуществляется при помощи сенсорного устройства и посредством дистанционного управления через инфракрасный порт. В устройстве используется транзисторная технология.

Рис №5. Сенсорный диммер Busch-Dimmer LED

Схема установки и подключения

Схема подключения диммера

Далее порядок установки таков:

• Если вы собираетесь установить диммер на место обыкновенного выключателя, сначала демонтируйте его, предварительно отключив в сети напряжение. Убедитесь в его отсутствии при помощи индикатора. Снимите рамку и отверните винты лапок крепления.
• Достаньте старое изделие, отсоединив его от проводки. Вы увидите 2 провода, 1 из которых является питающим (фазой), а второй — фазой, проходящей через коробку распределения на прибор освещения. Фаза определяется посредством указателя напряжения.
• Подключайте диммер согласно указанной в инструкции схеме. Фазный красный провод подсоединяйте к клемме входной фазы L-in, а второй — к выходной фазе L-out.
• Далее диммер устанавливается в подрозетник затягиванием крепежных винтов. На него надеваются все накладки, а также поворотная ручка, кнопка или сенсорная панель.

Пошаговая инструкция подключения

Большинство разновидностей диммеров подключается к системе по такому же принципу, как выключатель.

1. Сначала необходимо отключить подачу электричества в квартиру на электрическом щитке.
2. Затем нужно удостовериться, что электрический ток отсутствует, используя специальную отвертку-индикатор.
3. Следующим шагом является снятие коробки установленного ранее выключателя. Следует выкрутить шурупы, которые обеспечивают крепление декоративной рамки выключателя, а затем устранить ее.
4. После этого необходимо выкрутить винты, которые фиксируют провода, и сам механизм выключателя. Если размер светорегулятора позволяет, его можно установить в ту же монтажную коробку. После этого выполняется откручивание электропроводов и отсоединение их от переключателя. Таким образом, в монтажной коробке остается 2 свободных провода.
5. Необходимо провести разбор светорегулятора. Сначала снимается регулирующий рычаг. Нужно открутить гайку, располагающуюся под рычагом, и все декоративные элементы. Фазный кабель подключается к клемме диммера. Второй кабель подсоединяется к клемме регулятора.
6. После этого можно приступать к монтажу светорегулятора в коробку. Для этого сначала нужно подогнуть провода и ввести регулятор в подрозетник. После этого следует закрутить распорочные винты и приложить декоративную рамку. В последнюю очередь необходимо зафиксировать рамку винтами и установить регулирующее кольцо.

Принцип действия

Основным элементом светорегулятора является ключ, он же переключатель, работа которого регулируется тиристорным или симисторным аппаратом. Для понижения яркости требуется подача тока с обрезанной синусоидальной формы, для этого используется тиристор, отсекающий передний либо задний фронт. Выбор способа управления зависит от типа лампы:

• для компактных люминесцентных лампочек и устройств пониженного напряжения используются электромагнитные трансформаторы с регулировкой по переднему фронту;
• для галогенных и светодиодных ламп применяют электронные регуляторы с изменением напряжения по заднему фронту.

Кроме того, схема светорегуляторов включает компоненты, защищающие приспособление от перегрева и повреждения при коротком замыкании. Для снижения электромагнитных искажений систему дополняют емкостными индуктивными фильтрами либо подключают специальный дроссель.

Принцип действия

Основным элементом светорегулятора является ключ, он же переключатель, работа которого регулируется тиристорным или симисторным аппаратом. Для понижения яркости требуется подача тока с обрезанной синусоидальной формы, для этого используется тиристор, отсекающий передний либо задний фронт. Выбор способа управления зависит от типа лампы:

• для компактных люминесцентных лампочек и устройств пониженного напряжения используются электромагнитные трансформаторы с регулировкой по переднему фронту;
• для галогенных и светодиодных ламп применяют электронные регуляторы с изменением напряжения по заднему фронту.

Кроме того, схема светорегуляторов включает компоненты, защищающие приспособление от перегрева и повреждения при коротком замыкании. Для снижения электромагнитных искажений систему дополняют емкостными индуктивными фильтрами либо подключают специальный дроссель.

Как отремонтировать диммер

Теперь мы решили сказать несколько слов про ремонт диммеров. Чаще всего причиной поломки становится превышение допустимой нагрузки или короткое замыкание. В результате этого из строя выходит симистор. Чтобы избавиться от поломки следует заменить симистор, добраться до которого можно открутив радиатор. Сразу лучше всего выбирать диммер, который имеет мощный симистр. Он сможет справиться с разнообразными нагрузками и не выйдет из строя.

Диммер также можно использовать, как регулятор напряжения. Через него вы сможете подключить лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Мощность диммера в обязательном порядке должна соответствовать нагрузке. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Плюсы и минусы применения

Перед тем как приобрести диммер, необходимо правильно оценить ситуацию и решить, действительно ли в нем появилась необходимость.

Порой установка светорегулятора в доме действительно оказывается полезной, так как прибор обладает примечательными достоинствами.

Галерея изображений
Фото из
Основная функция – повышение/понижение яркости света – сама по себе уже интересна. Можно задать «рабочий» режим, при котором видна каждая пылинка на столе, или приглушить свет до минимума, чтобы дать покой глазам и расслабиться

Электронная начинка прибора позволяет увеличить его возможности, делая способы управления еще более комфортными. Например, включение/выключение по хлопку или определенной команде, путем отправления сигнала через радиоканал или Wi-Fi

В отличие от ступенчатого переключения, плавное предохраняет контур от резких скачков тока, что способствует продолжительной службе ламп и самого прибора. С помощью ручки произвести плавную регулировку сложнее, а сенсорное устройство работает в этом смысле идеально

Если существует риск ограбления или по каким-то причинам необходимо создать впечатление о квартире, в которой кто-то постоянно находится, устанавливают прибор с функцией имитации присутствия. Свет то включается, то выключается в разных комнатах

Регулировка яркости света в комнате

Расширенный диапазон возможностей современных моделей

Плавное изменение мощности и яркости

Функция имитации присутствия человека

Однако и недостатки имеются. Главные из них связаны с монтажными работами. Возможно, для установки придется поменять проводку, а после этого сделать косметический ремонт. Некоторые устройства способны нарушить работу чутких приборов, так как вызывают электромагнитные помехи.

Большая часть диммеров не универсальны, то есть функционируют только с одним видом ламп, например, с традиционными лампами накаливания на 40 Вт или 60 Вт.

Если вы хотите, чтобы КПД устройства достигал максимума, то как раз применения лам накаливания необходимо избегать. Большая отдача ожидает от осветительных приборов на светодиодных источниках.

Устройство светорегулятора

Рассмотреть стандартную схему устройства регулятора проще всего на примере поворотного вариатора, конструкция которого характеризуется простотой исполнения, но может отличаться качеством сборки и количеством комплектующих элементов.

Мощность симистора должна быть выше нагрузки на 20–50%

Схема симисторного регулятора, как правило, одинаковая, а основное отличие представлено наличием некоторых дополнительных элементов, обеспечивающих более устойчивую работу в условиях низкого выходного напряжения.

Симистор должен сохранять работоспособность при напряжении 400 В

Реальная схема диммера указана с учётом отличий некоторых параметров в приборах, которые выпускаются разными производителями. При этом симисторы могут быть любыми, но напрямую зависят от показателей мощности нагрузки. На величину резисторов и конденсаторов оказывают влияние начальная и конечная точки зажигания.

Устройство и принцип работы

Внешне диммеры напоминают обычные выключатели, но позволяют регулировать уровень яркости. Рассмотрим разные схемы исполнения и их особенности.

На тиристоре

В большинстве случае в качестве основного элемента применяется тиристор.

Общий алгоритм работы имеет следующий вид:

1. Пока SCR-тиристор закрыт, конденсатор (С) набирает заряд через сопротивление.
2. Напряжение входной полуволны повышается.
3. В определенный момент (при увеличении напряжение больше 32 Вольт) происходит открытие ZD-динистора, а после него и SCR-тиристора.
4. Между клеммами проходит ток, который течет до снижения значения до уровня, необходимого для закрытия ZD.
5. Конденсатор разряжается через D1 (диод) и SCR.
6. Происходит закрытие тиристора, и процесс повторяется снова.

Благодаря открытию тиристора в определенный промежутки времени при переходе через «0», удается «обрезать» синусоиду и тем самым поменять параметр напряжения и нагрузочный ток.

С дросселем

Во многих диммерах применяются ключи, при добавлении которых в схему появляются электромагнитные (ЭМ) колебания в большом частотном диапазоне.

Такие волны приводят к появлению тока в проводах, объединяющих диммер, источник питания и нагрузку, тем самым создавая помехи.

Для борьбы с проблемой применяются дроссели индуктивности или LC-фильтры. Они устанавливаются около нагрузки или питающего источника.

Чем выше частота, тем компактней дроссель. При правильном выборе фильтра можно свести уровень помех к минимуму.

На резисторе

Диммеры на сопротивлении R применяются для изменения яркости ламп накаливания.

Конструктивно устройство состоит из реостата / переменного сопротивления, а работает на базе закона Ома.

При повышении сопротивления снижается ток в лампочке, что уменьшает активность нити накала.

Конструкция очень проста, но она имеет большой минус — неизменную потребляемую мощность вне зависимости от позиции регулировки.

Так, при повышении сопротивления снижается ток, но общая нагрузка остается неизменной. Лишняя энергия преобразуется в тепло и уходит в воздух.

Следовательно, сэкономить электричество с помощью таких устройств не получится.

Резисторные светорегуляторы редко, но применяются для изменения яркости ламп-полупроводников.

Речь идет об аналоговом способе управления, который почти не применяется из-за низкой экономичности и высокой чувствительности.

На симисторе

Такая схема немного сложней, чем резисторный вариант. Здесь применяется симистор, играющий роль ключа и меняющий параметры тока.

В процессе работы напряжение представляет собой куски отрицательных / положительных полуволн, а при уменьшении яркости лампочка питается «обрубками».

На ШИМ-генератор приходит 200-герцовый сигнал. При этом яркость меняется с учетом временного промежутка и длины импульса. Параметры тока / частоты при этом остаются неизменными.

Несмотря на большую сложность исполнения, схема на симисторах имеет ряд плюсов.

Так, при повышении яркости не увеличивается нагрузка по току. Кроме того, в таких девайсах можно организовать управление / включение дистанционно или возле самого источника света.
Как это работает — ДИММЕР

Что такое диммер

Простейший световой регулятор является переменным резистором, включая реостат, но таким вариатором выделяются значительные показатели мощности, чем обусловливается очень низкий коэффициент полезного действия в условиях слишком сильного нагрева устройства.

Вариатор повышает экономичность приборов

История изобретения и совершенствования прибора

Первые механические светорегуляторы были изобретены Гранвиллом Вудсом более века назад, и активно использовались для осуществления плавного и медленного затемнения в театральном освещении. Чуть позже появились реостаты. Такие электрические аппараты, изобретённые Иоганном Поггендорфом, применялись для регулирования силы токовых показателей и напряжения внутри электрической цепи. Прибор был представлен проводящим элементом и специальным устройством, плавно или ступенчато регулирующим электрическое сопротивление.

Самые первые вариаторы отличались механическим способом управления и были способны на выполнение только изменения яркость осветительного прибора. Наиболее современные и многофункциональные световые регуляторы оснащаются микроконтроллером, а также обладают целым набором расширенных функций, представленных:

• управлением яркостью освещения;
• автоматическим отключением;
• имитацией присутствия людей;
• плавным включением и отключением света;
• различными режимами затемнения или мигания;
• дистанционным управлением.

К категории наиболее компактных и очень экономичных приборов вполне заслуженно относятся электронные устройства. Все самые современные электронные вариаторы имеют силовой элемент в виде полупроводникового симисторного или транзисторного ключа, но значительная часть таких приборов выдаёт на выходе отсечённые участки синусоиды.

Осветительный прибор с регулятором может стать многофункциональным

По этой причине подключать к таким регуляторам любые устройства, нуждающиеся в питании от токовых показателей с низкими показателями коэффициента гармоник категорически нельзя

Важно помнить, что дешёвые и некачественные электронные регуляторы лишены специального фильтра, поэтому способны на генерирование слишком сильных электромагнитных помех

Область применения

Современные световые регуляторы находят широкое применение в бытовых условиях и промышленной сфере. Основное назначение такого устройства представлено экономией электрической энергии, изменением показателей яркости освещения в условиях современных дизайнерских решений, применением освещения при проведении торжеств.

Светорегулятор можно совмещать с системами безопасности

Использование регулятора светового потока в лампах накаливания при условии незначительного уровня яркости вечером или ночью является малоэффективным. Кроме того, эксплуатация контролёров при использовании светодиодных лент позволяет легко скорректировать цветность излучаемого светового потока, уровень яркости, а также способствует созданию динамичных световых эффектов не только в жилых помещениях, но и при обустройстве рекламных щитов и современных магазинных витрин.

Что это такое

Диммеры – это устройства, которые используются для снижения яркости света. Изменяя сигнал напряжения, подаваемого на лампу, можно снизить интенсивность светового потока. Диммер имеет отношение к разным электрическим приборам, но чаще всего это понятие используется как дополнение к осветительным приборам. Более специализированное оборудование необходимо, чтобы затемнить флуоресцентные пары, испарения ртути и контролировать другие химические процессы.

Фото — нажимной диммер

Данные приспособления применяются как в быту, так и для освещения больших промышленных объектов. Мелкие бытовые диммеры, например, Legrand (Легранд), Schneider Electric (Шнайдер), Triac, Блэкмара, АВВ могут оснащаться дистанционным управлением (радиоуправляемый прибор). Современные профессиональные диммеры для дома контролируются цифровой системой управления DMX или DALI.

Фото — светодиодная лента и диммер

Ранее, для энергосберегающих ламп, люминесцентных и галогенных использовались даже механические диммеры, которые позволяли в незначительной мере приглушать или, наоборот, усиливать световой поток. Это довольно удобно, ведь можно контролировать систему освещения. Схема диммера на симисторе позволяет продлить работоспособность ламп, за счет того, что сенсорный выключатель изменяет световую схему, в зависимости от естественного освещения или отдельных настроек.

Преимущества использование диммера типа Агат, Jung, Гамбит:

1. Экономия электроэнергии;
2. Продление работоспособности осветительных приборов;
3. Широка область применения. Диммеры используются для пылесоса, вентилятора, паяльника, электродвигателя и многих других электрических устройств.

Современные диммеры изготавливаются из кремниевых выпрямителей или диодов (SCR) вместо переменных резисторов. Это позволяет делать регуляторы более долговечными. Переменный резистор рассеивает мощность в виде тепла и делит напряжение. При этом выпрямляющий диод переключается между низким сопротивлением и высокой устойчивостью, рассеивает очень мало энергии и способен управлять высокими напряжениями.

Фото — диммер для светосистемы

Плюсы и минусы применения

Перед тем как приобрести диммер, необходимо правильно оценить ситуацию и решить, действительно ли в нем появилась необходимость.

Порой установка светорегулятора в доме действительно оказывается полезной, так как прибор обладает примечательными достоинствами.

Однако и недостатки имеются. Главные из них связаны с монтажными работами. Возможно, для установки придется поменять проводку, а после этого сделать косметический ремонт. Некоторые устройства способны нарушить работу чутких приборов, так как вызывают электромагнитные помехи.

Большая часть диммеров не универсальны, то есть функционируют только с одним видом ламп, например, с традиционными лампами накаливания на 40 Вт или 60 Вт.

Если вы хотите, чтобы КПД устройства достигал максимума, то как раз применения лам накаливания необходимо избегать. Большая отдача ожидает от осветительных приборов на светодиодных источниках.

История разработки

В XIX веке Йоханн Поггендорф, немецкий ученый, изобрел резистор переменного типа, или реостат: устройство предназначалось для изменения силы тока и напряжения в электроцепи посредством регулировки сопротивления. Такой резистор можно считать первой разновидностью диммера для изменения света: чтобы понизить яркость, требуется уменьшить напряжение. Минусом конструкции является повышенный нагрев и небольшой уровень КПД.

Уже в XX веке были разработаны автотрансформаторы: их отличает повышенный коэффициент полезного действия, стабильное напряжение во всем диапазоне. Тем не менее, эти устройства имеют немалые размеры и вес, стоят дорого. Наиболее практичное решение – электронные диммеры: они компактны, легки в управлении, надежны. Именно эта разновидность получила наибольшее распространение. Популярный вариант исполнения – выключатель, оснащенный регулятором освещения. Такое устройство универсально и имеет обширный спектр применения.

Популярные производители

При выборе светового регулятора нужно обращать внимание на дополнения, маркировку или наносимые обозначения:

• латинская буква R обозначает, что этот тип устройства рассчитан на лампы накаливания, имеющие омную или резистивную нагрузку;
• латинская буква L обозначает, что этот тип устройства допускается к работе с трансформаторами, в условиях индуктивной нагрузки;
• латинская буква С обозначает, что этот тип устройства допускается к работе с электронными трансформаторами при ёмкостной нагрузке.

В соответствии с многочисленными отзывами определился рейтинг лучших брендов вариаторов от наиболее достойных и хорошо зарекомендовавших себя производителей.

Таблица: рейтинг востребованных моделей

Наименование	Способ монтажа	Степень защиты от пыли и влаги	Характеристики	Стоимость (руб.)
PANASONIC WMTC0525–2WH-RES Arkedia	Скрытая установка	IP 20	Металлический прочный каркас толщиной 0,1 см с латунными контактами, специальными лапками для надёжной фиксации и металлическими рамами для выравнивания.	1300
WESSEN SR-5S0–18	Скрытая установка	IP 20	Световой регулятор в сборе и с рамкой, поворотного типа на 300 Вт, для ламп накаливания и галогенных светильников на 230 В.	1200
ZAKRU ZA215423	Скрытая установка	IP 20	Поворотного типа на 0–270о с номинальным напряжением 230 В/50 Гц и регулируемой мощностью 60–600 Вт при освещённости 10–90%. Полная совместимость с галогенными и лампами накаливания.	800
DAESUNG NFS1351	Скрытая установка	IP 20	Одноклавишный прибор для силы тока в пределах 2.27 А. Гарантия производителя на устройство составляет 60 месяцев.	700
SCHNEIDER ELECTRIC BLNSS040011 Blanca	Скрытая установка	IP 20	Универсальный световой регулятор поворотно-нажимного типа, на 400 Вт с гарантией производителя 6 месяцев.	1500
MAKEL Lillium Natural Kare	Скрытая установка	IP 20	Турецкое устройство высокого качества с мощностью 60–600 Вт и силой тока 4 А.	700
IEK КВАРТА ВСР10–1-0-КБ	Скрытая установка	IP 20	Устройство от китайского производителя, изготовленное из негорючего АБС-пластика, для подключения одной или нескольких ламп общей мощностью до 400 Вт.	300
LEZARD 701–0215–115	Скрытая установка	IP 20	Регулятор с особым дизайном корпуса из безопасного и негорючего ПК-пластика, с негорючей накладкой, декоративной вставкой и клавишей из поликарбоната. Имеет специальные выемки для демонтажа и контакты поворотного механизма из нержавеющего металла.	700
VIKO CARMEN 562020	Скрытая установка	IP 20	Турецкий высококлассный регулятор качества света для мощности в диапазоне 60–600 Вт при силе тока 4 А.	700
ABB COSMO 619–010300–192	Стационарная установка	IP 20	Поворотного типа с винтовыми соединениями вариатор на 800 Вт с подсветкой, для номинального напряжения 220 В, в условиях подключения к лампам накаливания и галогенным лампам 220 В.	800
JUNG B 5544.02VEINS/1WW	Скрытая установка	IP 20	Поворотный световой регулятор для ламп накаливания 60–400 Вт с двухлетней гарантией.	2200
SIMON 15 1591311–031	Скрытая установка	IP 20	Поворотно-нажимного типа световой регулятор на 500 Вт с винтовым зажимом.	1600
DUEWI 26351 7	Скрытая установка	IP 20	Прибор для скрытой проводки с корпусом из прочного и надёжного АБС-пластика для номинального напряжения 250 В.	500
UNIEL USW-001	Скрытая установка	IP 20	Сенсорное устройство для экономного использования электрической энергии и изменения яркости разных источников света. Имеет встроенный таймер и эффект памяти уровня яркости.	2100

Диммеры с голосовым и дистанционным управлением, имитирующие присутствие и снабжённые таймером автоматического выключения популярны и востребованы даже в помещениях с вполне традиционными лампами накаливания. Удобство и практичность их применения очевидны.

Но при выборе нужно обязательно учитывать все недостатки таких электронных приборов, а также следует помнить, что в процессе регулирования мощности лампы накаливания, происходят ощутимые изменения не только в яркости света, но и в его цветовой температуре, поэтому свечение приобретает не слишком приятный красный оттенок.