Принцип работы
Диммер действует особым образом. Процесс запускается после включения системы, когда в цепь заряда поступает переменное напряжение. При наступлении положительного полупериода синусоидального напряжения по резисторам и одному диоду проходит электрический ток, дающий заряд конденсатору. Как только напряжение на этом элементе возрастёт до показателя пробоя динистера, ток начнёт течь сначала по динистеру, а затем по управляющему электроду триака.
Полная синусоида при максимальной яркости лампы и усеченная синусоида при неполной яркости
В результате прохождения тока по всем точкам цепи открывается триак. Ступенчато соединённые с ним приборы освещения подключатся к сети и подают лучи. Закрытие симистора происходит во время прохождения синусоидального напряжения через нуль. На момент открытия триака влияет показатель активного сопротивления в цепи заряда. Уменьшая или увеличивая это значение, можно замедлять или ускорять процесс открытия симистора в любой полупериод. Это ведёт к плавному изменению интенсивности подачи световых лучей.
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.
Какие выбрать?
Подбор правильного диммера – сложная задача, так как нужно держать в голове множество параметров. Довольно часто для натяжного потолка используется сочетание диммера и лампы с цоколем GX53. Сейчас на рынке таких великое множество, можно подобрать подходящую под любой интерьер. Эти лампы не очень дороги и отлично подходят к светорегуляторам.
Именно они позволяют регулировать не только уровень освещенности. Часто их переделывают так, что лампы меняют цвет света (теплый-холодный или любой другой цвет), благодаря этому получается динамика в освещении. Такие лампочки работают при напряжении 12 Вольт. Специалисты отмечают, что они способны работать от стандартной электрической сети, параметры которой таковы: 50 Гц, 220 В. При этом им не требуются какие-либо специальные дополнительные устройства либо приспособления.
Как правило, стандартная лампочка содержит такие компоненты в своей структуре:
- рассеиватель, смонтированные на специальной плате светодиоды;
- драйверы, которые обеспечивают работу светильника так, как это предусмотрено и запрограммировано;
- система, позволяющая охладить устройство во время работы, цоколь типа G, типа E – резьбовой (E14 и E27) или типа MR, отверстия для вентиляции.
Схема и принцип её работы
Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.
Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1.
При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.
За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.
Принцип действия и основные разновидности диммеров
Перед установкой димера вы должны разобраться с тем, как он вообще работает. Что касается принципа действия, то он в данном случае достаточно прост. Диммер заранее регулирует подачу напряжения на осветительный прибор в помещении. Если должным образом с этим разобраться, то прибор сможет изменять подачу напряжения к светильнику от 0 до 100 процентов.
Чем меньшее напряжение будет подаваться, тем, соответственно, меньшей будет яркость освещения в комнате. Помимо того, данное устройство имеет различные вариации конструкции. Есть сразу несколько параметров, по которым классифицируются современные диммеры. Ознакомимся с каждым из них более детально.
Классификация диммера по типу исполнения
С этой точки зрения все диммеры делятся на три большие группы, рассмотрим их.
- Модельные. Такие приборы предназначаются для установки в распределительный щиток. С их помощью можно регулировать, а также включать освещения в местах, которые можно отнести к разряду общественных (это может быть коридор или, к примеру, лестница, подъезд).
- Моноблочные. Представители этой категории монтируются вместо обычного выключателя. Именно поэтому проблем с установкой таких диммеров своими руками зачастую не возникает вовсе. Приборы достаточно популярны, поэтому в последнее время обзавелись некоторыми подвидами, различающимися способом управления.
- С выключателем. А такие устройства устанавливаются в специальную коробочку, куда зачастую монтируются розетки. Что же касается органа управления, то в качестве такового в данном случае выступает кнопка (не всегда, но в большинстве случаев).
Классификация диммеров по способу управления
Итак, моноблочные бытовые модели могут иметь, как мы только что отметили, несколько вариантов управления.
- Поворотные модели. У них имеется специальная вращающаяся ручка. Если перевести ее в крайнее левое положение, это выключит освещение, а если поворачивать ее вправо, то будет повышаться яркость светильников.
- Клавишные модели. Внешне являются точной копией двухклавишного размыкателя. Предназначение первой клавиши – регулировка яркости света, а второй – его отключение/включение.
- Поворотно-нажимные модели. Действуют практически по тому же принципу, что и поворотные, однако отличаются тем, что для того, чтобы включить освещение, нужно немного утопить ручку.
Самыми удобными по праву считают диммеры с функцией дистанционного управления. Благодаря пульту д/у, вы получите возможность регулировки яркости света с любой точки помещения. Кроме того, отдельные модели выполняют еще и функцию выключателя. У каждой имеется своя схема подключения диммера, но об этом несколько позже.
Классификация по виду ламп
Не можем не согласиться с тем, что использование разных регуляторов для каждой конкретной разновидности ламп – это как минимум странно. Но дело в том, что современные лампы очень разнообразны и имеют самые разные конструктивные особенности.
Что касается ламп накаливания, то для них применяются простейшие светорегуляторы, которые функционируют по предельно простому принципу: яркость освещения нитей регулируется посредством изменения напряжения. Помимо того, такие диммеры могут использоваться и для галогенных ламп, питающихся от стандартного 220-вольтного напряжения. Наконец, сама конструкция данных устройство принципиальной сложностью не отличается.
Видео – Правила подключения ламп к диммеру
А вот для галогенных лампочек, функционирующих от 12-24 вольт, применяются более сложные светорегуляторы. В идеале в схеме подключения должен присутствовать понижающий трансформатор, но, если этой по той или иной причине невозможно, можете подобрать диммер по типу уже наличествующего трансформатора. Если последний электронный, то потребуется модель с маркировкой С, а если обмоточный – с отметкой RL.
Наконец, со светодиодными дампами должен использоваться особый диммер, импульсно модулирующий частоту тока.
Видео – Несколько слов о диммере для светодиодов
Самыми сложными с точки зрения регулировки интенсивности освещения считаются люминесцентные лампы (либо, как их еще называют, энергосберегающие). Многие даже уверены, что такие осветительные сети вообще не следует диммировать. Но если вы не согласны с этими людьми, то в обязательном порядке в ключайте в схему электронный пускатель (или сокращенно ЭПРА).
Что нужно знать о диммерах
Глагол «to dim» в английском языке означает «становиться тусклым», «темнеть». Это явление и является сутью регуляторов яркости. Кроме того, человек дополнительно получает еще ряд преимуществ.
Плюсы использования прибора
Среди достоинств следует выделить такие дополнительные возможности:
- снизить потребление электроэнергии — это приводит к большей экономичности;
- заменить несколько видов осветительных приборов — к примеру, одна лампа может выполнять функции ночного торшера, основного освещения и т. д.
Кроме того, пользователь может получить различные световые эффекты, к примеру, использовать обычное освещение под управлением диммера в качестве светомузыки.
А также его функциональность позволяет работать совместно с системами безопасности или просто имитировать присутствие людей в помещении.
Что поможет владельцам любого помещения защитить свое имущество от злоумышленников или вообще предотвратить их несанкционированное проникновение в квартиру, офис.
Основой конструкции диммера является симистор
Важно помнить, что его мощность должна на 20-50% превышать аналогичный показатель нагрузки. Кроме того, он должен выдерживать напряжение в 400 В
Это обеспечит изделию долговечность
Дополнительно регулятор яркости способен сделать управление источниками освещения, другими электроприборами более удобным, эффективным. К примеру, можно применять радио- или инфракрасные сигналы, что позволит выполнять необходимые манипуляции дистанционно.
Или же есть возможность использовать несколько точек управления осветительным прибором вместо одного.
Например, если пользователь хочет сделать более современным освещение в спальне, то регуляторы можно установить на входе туда, а также возле кровати.
Подобное решение сделает жизнь владельцев несколько комфортнее. Таким же образом можно поступить в любом другом помещении.
Как выполняется регулирование
Если заинтересованный человек решил самостоятельно собрать диммер, то процедуру нужно начинать выполнять не с раздумий о том, как это сделать, а с определения целей и задач, которые будут решаться.
Так выглядит обычная синусоида тока, а суть диммирования в том, чтобы «обрезать» ее. Это уменьшит продолжительность импульса и даст возможность электроприбору работать не на полную мощность
Так перед тем, как приступить к сборке необходимо определиться какой вид ламп будет применяться. Эта процедура обязательная, потому что существуют различные принципы управления яркостью свечения.
К ним относятся:
- изменение напряжения — такой способ будет актуальным при использовании устаревших ламп накаливания;
- широтно-импульсная модуляция — этот вариант необходимо применять для управления яркостью современных энергосберегающих осветительных приборов.
Изменение напряжения светодиодных ламп малоэффективное из-за того, что они работают в узком диапазоне и при небольшом отклонении от нормы просто тухнут или не включаются. Что не позволит полностью раскрыть потенциал диммеров.
Кроме того, использование простых, но устаревших реостатов не дает возможности экономить на электроэнергии, так как излишки электроэнергии в виде тепла просто рассеиваются в воздухе.
Правильно сделанный диммер должен обеспечить именно такую синусоиду, при которой короткие импульсы чередуются с продолжительными паузами. Причем чем она продолжительней, а сила сигнала меньше, тем тусклее будет светиться лампа
С помощью широтно-импульсной модуляции получится собрать регулятор яркости, обеспечивающий лампам возможность работать при 10-100% их мощности. При этом пользователь получит приятный бонус в виде сэкономленной электроэнергии.
А также можно в полном объеме использовать все остальные преимущества диммеров, среди которых и долговечность.
Регулировка света с нескольких мест: принцип работы проходного диммера
Довольно часто возникают ситуации, когда необходимо организовать систему освещения в большом доме или габаритной квартире. Может понадобиться, например, включить свет в длинной и узкой прихожей и, пройдя по ней, отключить освещение. Потребность приглушить яркость света может возникнуть, если вы уже легли отдыхать или смотреть телевизор, а вставать с кровати совсем не хочется.
Проблему включения освещения с нескольких точек помогут решить проходные выключатели. А вот регулировать световой поток с нескольких мест можно, установив в одной точке проходной выключатель, а в другой – поворотный диммер. Такое расположение устройств позволит в одном месте только включать освещение, в другом – только регулировать яркость.
Однако есть модели светорегуляторов, обеспечивающих проходное диммирование. К ним относятся сенсорные приборы, которые, благодаря электронике, могут синхронизироваться между собой. Для проходного диммирования к светорегулятору подключают спутниковые устройства. В зависимости от типа диммера, к нему можно подключить от 5 до 10 спутников. Использование спутникового устройства, как самостоятельного прибора невозможно.
Схема подключения проходного диммера
Подключение диммера: инструкция и советы
Используются, как правило, для регулирования яркости источника света. По типу регулировки бывают сенсорные, механические и дистанционные. Для галогенных ламп и ламп накаливания принцип работы заключается в регулировке напряжения. А какое необходимо устройство, чтобы управлять светом и регулировать освещение в одном месте, но из углов комнаты или дома? Для этого нужен проходной выключатель. Его основное назначение – это регулировка и управление приборами освещения в помещении из разных мест.
Схемы подключения
В первую очередь, перед установкой механизма, необходимо подобрать самую оптимальную схему подсоединения. Схема может содержать светорегулятор или простой коммутатор. Подобные соединения удобны и просты в установке, поэтому их можно собрать самостоятельно, без помощи специалистов. Рассмотрим каждое соединение отдельно.
Стандартное подключение. Это самое простое и быстрое подключение. Вместо выключателя устанавливается диммер. При использовании сети на три провода, заземление и ноль идет на светильник, а фаза – на разрыв. Последовательное соединение. Эта схема очень проста. Ее установка заключается в следующем: необходимо поставить два светорегулятора, с помощью которых будет регулироваться один источник освещения, в разные места. Подключение нужно сделать так чтобы от распределительной коробки на каждый проходной диммер поступало по три проводника. Между собой механизмы соединяются через первый и второй контакты с помощью перемычки.
Третий контакт от первого механизма поступает на фазу, а второй прибор соединяется со светильником. Такое соединение удобно использовать в длинном коридоре или в большой комнате. Есть еще один вариант включения и управление яркостью светильника из нескольких мест. Это применение проходного выключателя (2-я схема).
Параллельное соединение. Как подключить такое соединение? Два регулятора полностью зависят друг от друга и играют роль не переключателей, а выключателей. Недостатком считается то, что каждый проходной диммер контролирует лишь свой участок полупериода. А это означает, что если один проходной диммер стоит на 100%, то вторым регулятором регулировать яркость освещения невозможно. Подключение с простым выключателем. Такая схема возможна в спальне. Например, один проходной диммер устанавливается около кровати, а другой проходной выключатель устанавливается при входе в комнату. Это позволит регулировать освещенность не вставая с кровати. Установка таких коммутаторов осуществляется как и обыкновенное подключение. Схема с выключателем выглядит следующим образом:
Нюансы установки
Технология монтажа проходного светорегулятора не различается от установки диммера стандартного образца. Если уже имеется готовая штроба с соединенными от распределительной коробки и светильника проводами, то светорегулятор можно подключить самостоятельно. Для этого необходимо:
Обесточить электросеть в квартире. Установочная коробка ставится в специальное углубление для коммутатора. В определенных клеммах коробки закрепляются жилы. Готовый корпус помещается в штробу. Чтобы лапки, с помощью которых прижимается устройство в стенках, в установочной коробке раздались, следует открутить боковые винтики. Закрепляется рамка с помощью закручивания гайки и накручивания колесика. Устройство собрано. Подключаем электропитание в квартире и проверяем правильно ли было все установлено.
Правила подключения
Следует убедиться в том, что нагрузка совместима с управляющим устройством по типу и мощности. При установке встраиваемого диммера надо предусмотреть возможность доступа в процессе эксплуатации для выполнения ремонтных работ.
Ноль сети 220 V подключают непосредственно к лампе накаливания, фазный провод – к регулятору.
В цепь фазы устанавливают выключатель. Выход с диммера подсоединяют к нагрузке.
Схема установки с двумя светорегуляторами
Диммеры соединяют перемычками. В серийных приборах 2 соответствующие клеммы обозначены на корпусе «стрелками». Свободные выходы подключают в разрыв фазной цепи. Такую схему применяют для регулировки мощности в нагрузке из разных мест. Это решение используют в большой комнате при отсутствии дистанционного управления.
Подключение к светодиодным лентам и лампам
Если применяется одноцветный источник, регулятор подключают непосредственно к нагрузке с учетом полярности. В схеме с приборами RGB выход диммера подсоединяют к специализированному контроллеру.
Включение прибора с двумя проходными выключателями
Этот способ применяют для удобства управления освещением в длинном коридоре.
В фазную цепь последовательно устанавливают 2 выключателя и диммер.
Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора
Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения.
Тем не менее, заводские диммеры обладают рядом недостатков, среди которых и довольно высокая стоимость.
Чтобы решить проблему, вы можете изготовить диммер своими руками на 12 и 220 Вольт, в зависимости от типа цепей, для которых вы собираетесь его использовать.
Что понадобится для работы?
Диммер представляет собой регулятор яркости, который позволяет поворотом ручки или нажатием клавиши изменить интенсивность света в комнате.
По типу регулировки мощности свечения они бывают:
- резистивные;
- трансформаторные;
- полупроводниковые.
Первый вариант наиболее простой, но экономным его назвать нельзя, поскольку снижение яркости свечения не изменяет мощность нагрузки. Другие два куда более эффективны, но имеют и более сложную конструкцию. В зависимости от принципа действия и будет зависеть то, какие детали включает в себя диммер. Чтобы не отвлекаться от работы всем необходимым лучше запастись заранее.
Для рассматриваемых далее примеров вам пригодятся такие электронные элементы:
- Симистор – представляет собой ключ в схеме, используется для открытия или запирания участка цепи от протекания электротока. Применяется в цепях с питающим напряжением в 220В, имеет три вывода – два силовых и один управляющий.
- Тиристор – также устанавливается в качестве ключа и переводится в устойчивое состояние, необходимое для работы схемы.
- Микросхема – более сложный элемент электронной схемы со своей логикой и особенностью управления.
- Динистор – также является полупроводниковым элементом, пропускающим электрический ток в двух направлениях.
- Диод – однонаправленный полупроводник, который открывается от прямого протекания электротока и запирается от обратного.
- Конденсатор – емкостной элемент, основная задача которого накопление нужной величины заряда на пластинах. Для изготовления самодельных диммеров лучше использовать неполярную модель.
- Резисторы – представляют собой активное сопротивление, для диммеров используются в делителях напряжения и токозадающих цепях. В схемах пригодятся как постоянные, так и переменные резисторы.
- Светодиоды – пригодятся для обеспечения световой индикации в диммере.
В зависимости от конкретной схемы и устройства диммера, будет зависеть и набор необходимых деталей, все из вышеперечисленного приобретать не нужно. Заметьте, что некоторые из них можно выпаять их старых телевизоров радиоприемников и прочих бытовых приборов, которые вами больше не используются. Далее рассмотрим примеры конкретных схем.
С использованием конденсаторов
Такойдиммер работает только в качестве переключателя, который изменяет путьпротекания тока, питающего нагрузку. Но и схема кнопочного диммера довольно простаи не потребует никаких специфических элементов.
Схема диммера на конденсаторе
Принцип его работы заключается в переведении переключателя SA1 в одно из трех возможных положений:
- выключено – цепь полностью разорвана,лампа не горит или проходной выключатель выдает логический ноль в цепи;
- закорочено на лампу – в цепи подключениядиммера отсутствуют какие-либо элементы кроме электрической лампы (приборосвещения горит на полную мощность);
- подключено через R – C цепь – выдает только определенный процент яркостиосвещения.
В зависимости от параметров резистора и емкостного элемента будут зависеть напряжение и яркость свечения. Этот диммер используется для регулировки освещения путем рассеивания части мощности в R – C цепи, поэтому никакой экономии от снижения вы не получите.
