Обзор выключателей с регулятором яркости: какие бывают и как подключить? Выключатели с регулятором яркости – диммеры для разных типов ламп Как называется регулятор света в комнате.

Со временем бытовые технические приборы претерпевают изменения, становясь безопасней и комфортнее в пользовании. Сравнительно недавно в широкий обиход вошли диммеры – приборы, меняющие мощность ламп.

Особым удобством в применении обладает выключатель света с регулятором яркости – приспособление, практически не отличающееся внешне от обычного устройства.

Давайте вместе разберемся в конструктивных особенностях устройств с регулятором, их достоинствах и недостатках, а также вариантах подключения.

Диммер – специальное устройство, назначением которого является постепенное регулирование уровня искусственного освещения. С помощью можно преобразить комнату, создав в ней полумрак или залив световым потоком.

Первый прибор, имеющий механический принцип действия, был запатентован в 1890-х годах в Соединенных Штатах. Он использовался для постепенного затемнения театрального зала.

Типовыми функциями подобных приспособлений, позволяющих менять напряжение приборов от 0 до 220 вольт, является включение и отключение светильников, а также изменение степени подачи света

Набор опций современных устройств значительно шире. Их можно запрограммировать на автоматическое выключение, установив время по таймеру, либо задать имитацию эффекта присутствия. Это предполагает включение/выключение, а также изменение яркости света в течение определенного времени, например, суток согласно заданному режиму.

Распространение получили также варианты приборов, допускающие дистанционное или голосовое управление. Все эти светорегуляторы отлично вписываются в систему «умный дом» и играют в ней важную роль.

Модели светорегулирующих выключателей

На профильном рынке представлен широкий ассортимент моделей, которые можно классифицировать на основе различных критериев:

принципа работы;
конструктивных особенностей;
регулировочного оборудования;
совместимости с лампами разных типов.

Рассмотрим перечисленные классификации подробнее.

Термостатные и симисторные диммеры

По принципу работы все оборудование можно поделить на две принципиально отличающиеся большие группы.

Светорегуляторы на основе реостата

Первоначально диммеры изготовлялись с помощью набора резисторов. Меняя сопротивление при помощи рычага, можно было регулировать освещение. При возрастании этого показателя сила тока падала, и свет в лампе становился слабее. И наоборот, уменьшая сопротивление, можно было усилить световой поток.

Подобные приспособления имеют достаточное простое устройство, однако у различных изготовителей диммеры различаются из-за качества сборки и используемых комплектующих. Такая вариативность оказывает влияние на устойчивость работы (особенно при низком напряжении) и плавность хода.

Устройство светорегулятора реостатного типа. Минусом подобных приборов является их недостаточная экономичность, особенно при использовании с лампами накаливания

Реостатные диммеры преобразуют световую энергию в тепловую, поэтому их использование практически не сокращает расходы электричества.

Диммеры на основе симисторов

Более современным вариантом являются устройства, сделанные на основе симистора (триака) – полупроводникового прибора.

Принцип работы подобных приспособлений заключается в следующем. Чтобы включить лампу, необходимо, чтобы через симистор прошел ток, то есть нужно создать определенное напряжение между электродами. Достигают этого, подзаряжая конденсатор от потенциометра R, при этом последний будет менять фазовый угол.

Как только показатель напряжения на конденсаторе достигнет определенной величины, симистор откроется, благодаря чему через него сможет пройти электроток. Сопротивление прибора при этом падает, из-за чего лампочка будет гореть сильнее. Подобный процесс наблюдается как с положительными, так и с отрицательными полуволнами. Это объясняется симметричностью диака и триака, для которых не имеет значения, в какую сторону течет поток электронов.

Напряжение на активной нагрузке является чередованием положительных и отрицательных полуволн, которые следуют попеременно с частотой 100 Гц. Из-за чрезвычайно коротких участков на низком напряжении может наблюдаться мерцание, которого лишены реостатные диммеры, а также светорегуляторы, снабженные преобразователями частот.

Особенности конструкции светорегуляторов

По конструктивным особенностям можно выделить несколько разновидностей приборов, самыми распространенным из которых являются модульные, моноблочные и коробочные.

Модульные регуляторы света

Диммерами этого типа обычно оснащаются распределительные электрощиты. Подобные приспособления отлично сочетаются с лампами накаливания и , снабженными понижающими трансформаторами.

Моноблочные устройства и их виды

Подобные приборы представляют собой целостный блок, устанавливаемый в монтажную коробку аналогично традиционному выключателю. Для монтажа такого устройства нужно сначала позаботиться об установочном гнезде, величина которого зависит от параметров светорегулятора (размерный ряд начинается от 26 мм).

Производители выпускают большой ассортимент моноблочных моделей, которые различаются размерами, цветовой гаммой, дизайном. Это позволяет подобрать приспособление под любой самый изысканный интерьер

Диммеры этого типа особо рекомендуют для установки в тонких перегородках, где из-за недостаточной толщины стен сложно разместить обычные приспособления. Отличие моноблоков от предыдущей категории приборов заключается в двухпроводном подключении, из-за чего он включается в разрыв фазной цепи нагрузки.

В свою очередь, рассматривая способ регулирования моноблочных приспособлений, можно также выделить несколько разновидностей:

нажимно-поворотные;
клавишные;
поворотные;
сенсорные;
дистанционные.

Эти варианты представлены ниже.

Галерея изображений

Включение нажимно-поворотных приборов осуществляется путем нажатия на ручку клавиши, тогда как ее вращение позволяет отрегулировать уровень света.

Совместимость диммеров и ламп

При выборе светорегуляторов необходимо обращать внимание на типы осветительных приборов, для которых они предназначены.

Для накаливающих, а также галогенных ламп, рассчитанных на стандартное напряжение, подойдут практически любые приборы. Важно лишь помнить, что при уменьшении напряжения будет меняться цвет светового потока. При малом напряжении он имеет красноватый оттенок, который не просто неприятен, но и вреден для глаз.

Для регулирования галогенных устройств низкого напряжения (12-24 В) подойдут приспособления, совместимые с понижающими трансформаторами (RL). Если же предполагается электронный трансформатор, рекомендуется отдать предпочтение модели диммера, имеющей маркировку С.

Регулирующие устройства для низковольтных источников света, как правило, оснащены механизмами, осуществляющими плавное включение/отключение. Важно иметь в виду, что подобные устройства особо чувствительны к перепадам сетевого напряжения, которые могут привести к существенному сроку сокращения эксплуатационного периода.

Сочетающиеся с различными видами ламп приборы позволяют облагородить помещение, одновременно делая его более комфортным. Отличающиеся привлекательным дизайном выключатели также являются отличным дополнением к интерьеру

Светорегуляторы для высоковольтных электроцепей чаще всего применяются для регулирования уровня яркости театральных залов. Поскольку в этом случае происходит значительное потребление энергии, важно убедиться, что выбранная модель диммеров рассчитана на значительные нагрузки.

В конструкции выключателей с регуляторами, предназначенными для люминисцентных источников освещения, предусмотрено специальное пусковое приспособление для преобразования подающей частоты в диапазоне 20-59 кГц. Это позволяет менять значения силы тока, проходящего по цепи, что позволяет влиять на уровень яркости ламп.

В основу функционирования диммеров, используемых для светодиодных светильников, положен метод широтно-импульсивной модуляции. Регулировка степени мощности светового потока производится путем изменения длительности импульсов тока, которые подаются на светодиоды с оптимально выверенной амплитудой. Благодаря высокой частоте подаваемых импульсов, достигающей 0,3 МГц, исключается мерцание ламп, вредно влияющее на зрение.

Узнать об особенностях диммеров и их совместимости с различными осветительными приборами позволяют маркировочные обозначения, которые наносятся на подобные приборы:

Латинская буква R, нанесенная на светорегулятор, свидетельствует о том, что его можно применять для регулировки света в лампах накаливания, имеющих «Омную» или «Резистивную» нагрузку.
Обозначение буквой L допускает работу с трансформаторами, понижающими напряжение и индуктивную нагрузку.
Латинская буква С свидетельствует о том, что прибор можно совмещать с электронными трансформаторами («Емкостная» нагрузка).

Особый значок, свидетельствующий о допущении регулировки освещения, ставится также на люминисцентных и энергосберегающих лампах.

Преимущества и недостатки диммеров

К числу преимуществ выключателей различного типа с регуляторами можно отнести плавный запуск системы освещения, что позволяет существенно увеличить срок службы осветительных приборов (период эксплуатации у ламп накаливания в этом случае увеличивается до 40%).

Диммеры можно использовать не только для управления светом, но и для регулирования напряжения других приборов (чайников, утюгов, нагревателей). При этом важно соблюдать соответствие между мощностью приспособления и оказываемой на него нагрузкой

Подобные приборы создают безграничные возможности для оформления интерьера. С их помощью легко осуществить точечную подсветку выбранной зоны, создать интересные световые картины. Ценным качеством диммеров является также способность управлять источниками света дистанционно или при помощи звуков.

Однако такие приборы также имеют свои недостатки. Светорегуляторы можно применять лишь для управления источников света, мощность которых соответствует аналогичному показателю устройства. Из-за особенностей напряжения на выходе понижающие трансформаторы могут работать некорректно.

Устройства могут создавать электромагнитные помехи, что будет препятствовать работе радио и других приборов. Определенные типы ламп (особенно оснащенные дополнительными устройствами – ЭПРА, драйвером) в принципе не могут совмещаться с диммерами. КПД светорегуляторов при работе с лампами накаливания достаточно низок. Понижение яркости ламп мало влияет на расход электроэнергии, которая вместо света переходит в тепло.

Три основных схемы подключения

Светорегуляторы встраиваются в разрыв цепи питания, что позволяет этим приборам регулировать напряжение, подаваемое на осветительные устройства. При этом возможно несколько схем монтажа.

В спальнях часто используется регулировка с двух мест. В этом случае один прибор монтируется у кровати, другой подключается у входа, что позволяет менять яркость освещения, лежа в постели.

После завершения работ нужно включить подачу электрического тока и попробовать процесс регулировки света, чтобы проверить корректность функционирования прибора.

Подключение выключателя со встроенным диммером

В продаже часто можно встретить выключатели, конструкция которых предполагает встроенный элемент, регулирующий яркость света. Их установка не отличается от монтажа обычного прибора.

В специально проделанное в стене отверстие вставляется выключатель, с которого предварительно снимается верхняя крышка. Конструкция подсоединяется к проводке и фиксируется болтами. Как и в предыдущем случае, необходимо проконтролировать качество работы: после включения электричества прибор должен позволять диммировать освещение.

Подключение устройства с выносной кнопкой

Для спальни очень удобно подключить светорегулятор одновременно с простым выключателем, при этом диммер устанавливается вблизи кровати, чтобы регулировать уровень освещения непосредственно со спального места.

В комплект подобного устройства входят дополнительные регулирующие кнопки, устанавливать которые можно на расстоянии до 50 метров от регулятора.

Несмотря на разнообразные схемы подключения светорегуляторов, всегда нужно соблюдать основное правило – установка проводится последовательно от источника электричества и кабеля фазы

Для монтажа устройства фазный провод подводится к клемме регулятора №1 и первым клеммам выносных кнопок. Со вторых клемм выносных кнопок провод перекидывается на клемму B регулятора. Нагрузка же подсоединяется к клемме №2 диммера и нулевому проводу N.

Ведущие производители светорегуляторов

Выключатели, имеющие функцию регулирования света, входят в каталоги многих компаний, специализирующихся на производстве электрооборудования. Назовем лишь несколько из них.

Schneider Electric (Франция). Энергомашиностроительная компания, основанная еще в 1836 году. Фирменные светорегуляторы (Unica, Merten) отличаются как неплохим качеством сборки, так и эффектным дизайном (обтекаемая форма, широкая цветовая гамма), благодаря чему они служат украшением интерьера.

Teco . Чешская фирма Teco начала деятельность в 1919 году, наладив производство оборудования для телеграфов и телефонии. В настоящее время это ведущий мировой производитель датчиков, сенсорных кнопок и подобных устройств. Большое место в каталоге отводится светорегуляторам, которые подкупают сочетанием отличных рабочих характеристик и доступной стоимости.

Jung . Семейная немецкая компания с более чем вековой историей предлагает широкий ассортимент электротоваров и специализированного оборудования, включая светорегуляторы. Для всей продукции предприятия характерны высокие технические параметры, функциональность, отличное качество сборки и применяемых комплектующих, а также выверенный дизайн.

Legrand . Французская компания, созданная в 1886 году, в настоящее время является лидером производства электротехнического оборудования. Продукция компании используется для бытовых и промышленных целей, ею оснащаются также административные здания.

Фирма уделяет большое внимание развитию инновационных технологий, проводя собственные научные исследования. На предприятии изготовляются высокотехнологичные модели диммеров, которые отлично вписываются в системы .

Gira (Германия). Образованная в 1905 году немецкая фирма в настоящее время имеет представительства в 37 государствах мира, включая Россию. Для компании характерно быстрое реагирование на запросы потребителей.

Достичь этого помогает неустанный мониторинг профильного рынка, а также имеющиеся производственная и научная база. Диммеры, выпускаемые компанией, характеризуются универсальным классическим дизайном и безупречным качеством, что гарантирует долголетнее использование.

Светорегулятор, с помощью которого можно изменять уровень яркости освещения, – комфортный прибор, позволяющий создать в комнате уютную обстановку и снизить расход электроэнергии. Представленный ассортимент подобных изделий достаточно широк. Чтобы не ошибиться в выборе, нужно принять во внимание мощность ламп, с которыми он будет совмещен, конструктивные особенности прибора, его планируемое размещение, а также внешний вид устройства.

Современный диммер для светодиодных ламп имеет сложную электрическую схему, работа которой заключается в регулировке . Вдобавок он служит защитой от перенапряжения, исполняет роль распределителя нагрузки и экономит электрический ресурс, продлевая срок службы ламп.

Регуляторы для светодиодных ламп напряжением 220 В схожи по функциональности и строению с моделями для других источников света. Вообще – это выключатель с регулировочным колесом или кнопками. На корпусе имеются подключения к цепи для подсоединения проводов. Функциональность регулятора заключается в отсекании амплитуды напряжения. Поворачивая колесо или нажимая кнопки, изменяется яркость свечения лампы, а значит, и всего освещения. Диммеры для светодиодных ламп имеют свои особенности:

диммером нельзя регулировать яркость каждого цикла включения освещения. Лучше это делать периодически. Если требуется меньшая яркость света при каждом включении, в осветительных приборах надо установить лампы меньшей мощности;
для работы диммера с LED лампами обязательно нужен дроссель. Это связано с тем, что такие модели рассчитаны на меньшую мощность;
LED лампы имеют в 10 раз меньшую мощность от обычных источников света, что требует применения для них маломощных диммеров;
и, наконец, основное их отличие заключается в регулировке. Яркость LED ламп регулируется не понижением или повышением силы тока, а за счет изменения его импульсов в электросети.

Именно эти особенности указывают, почему нельзя ставить диммер LED ламп с другими типами ламп. Выключатель и лампы должны иметь совместимость.

Различие по управлению

Существуют разные виды диммеров для , которые различаются своим управлением:

механическое управление производится кнопкой или колесом. Механизм может быть поворотный, нажимной или поворотно-нажимной. При поворачивании колеса или нажиме кнопки изменяется яркость освещения;
электронное управление имеет выключатель, у которого стоит сенсорный или инфракрасный датчик;
акустическая регулировка происходит за счет наличия датчика, реагирующего на громкие звуки, например, голос человека. Недостатком такого управления является незапланированное изменение яркости освещения от звука случайно упавших предметов;
дистанционная регулировка выполняется через пульт управления. Таким диммером удобно регулировать или включать освещение, не вставая с места.

Из всех рассмотренных моделей самым надежным можно считать поворотный выключатель. Его механизм отличается простотой и приемлемой ценой. При выполнении монтажа проще всего найти комплектующие. Одним из основных и популярных производителей диммеров считается фирма Легранд.

Различие по типу установки

Современные модели LED диммеров имеют большой ассортимент, которые различаются типом установки:

модульные модели крепят на DIN-рейку и располагают в распределительном щите. Управление ими производят через выносные регуляторы. Кроме изменения яркости свечения ламп, выключатель имеет дополнительные функции;
моноблочные модели достаточно распространены. Их можно установить вместо обычного выключателя, но они должны иметь ШИМ функцию;
по типу установки регуляторы бывают для скрытой и наружной электропроводки.

Что такое ШИМ?

Расшифровка ШИМ означает широтно-полюсная модуляция. Она применяется для регулировки свечения светодиодных ламп. Принцип работы ШИМ генератора заключается в вырабатывании высокочастотного тока около 200 Гц, который требуется для работы LED лампы. Изменение яркости свечения происходит от смены напряжения, ширины и времени положительного импульса. На выходе ШИМ генератора образуется электрический сигнал, при этом частота и величина тока не изменяются.

Совместимость LED ламп

Чтобы узнать, какой надо приобрести диммер, необходимо определить его совместимость с источником света. Так как LED лампы бывают регулируемые и нерегулируемые, не любой диммер можно ставить в цепь. Некоторые производители выпускают LED лампы, работающие с определенным регулятором. Определить их совместимость можно по таблицам, находящимся у продавцов этого вида товара. Перед установкой диммера надо изучить технические характеристики источников света:

Нерегулируемые лампы нельзя ставить совместно с диммером. Это приведет к их плохой работе, а при выходе из строя, продавец или производитель откажет в гарантийном обслуживании.
Регулируемые лампы часто функционируют со стандартными регуляторами, которые работают по принципу отсечки фазы. Но здесь надо знать, что на качество затемнения освещения влияет количество светодиодов на коммутаторе. Большинству регуляторов для оптимальной работы требуется минимальная нагрузка в пределах 20–45 Вт. Если для достижения такой мощности достаточно 1 лампы накаливания, то светодиодных с напряжением 220 В придется подключить 2 или 3 штуки.
Если для освещения требуется использовать только 1 LED лампу, лучше воспользоваться регулятором низкого напряжения. Он предназначен для регулировки низковольтного LED освещения, которое имеет магнитный трансформатор.

При покупке LED лампы надо обращать внимание на упаковку. Производители на ней указывают, можно ли использовать регулятор. Это может быть надпись или круглый значок.

Расчет максимального количества ламп

При выборе регулятора для установки своими руками на домашнее освещение необходимо учитывать его мощность. Рассчитать максимальное количество LED ламп на 220 В по принципу расчета обычных источников света не получится. Проще всего можно за консультацией обратиться к специалисту или, если для освещения комнаты используется 1 лампа 220 В, взять ее с собой в магазин и испытать на работоспособность методом подключения к регулятору.

Но если принято решение , давайте рассмотрим различия между обычными и светодиодными источниками света 220 В:

количество обычных источников света можно рассчитать делением максимальной мощности регулятора на мощность одной лампы;
чтобы рассчитать максимальное количество LED источников света 220 В, необходимо максимальную мощность регулятора разделить на 10. Получившийся результат разделить на мощность светодиодной лампы.

Самостоятельная установка регулятора

Процесс подключения регулятора своими руками довольно прост:

Отключите на электросчетчике подачу электроэнергии.
В месте установки надо подрезать электропроводку и зачистить концы проводов.
Подать электричество в сеть и тестером или пробником найти фазовый провод. После этого электроэнергию опять надо отключить.
На регуляторе фазовый провод подсоедините к разъему с буквой L, а другой провод вставьте в разъем с буквой N. После этого зажмите провода зажимами и проверьте прочность соединения.
После того как вся схема собрана, ровно выставьте диммер, отрегулировав его регулировочными болтами.
Сверху закрепите декоративный кожух и, подав напряжение, испытайте работоспособность системы.

На данном этапе, если все приборы освещения работают нормально, установку регулятора своими руками можно считать оконченной.

Самодельный регулятор

Схема самодельного диммера довольно проста. Если в доме имеется паяльник и радиодетали ее можно спаять своими руками, конечно, желательно обладать хотя бы минимальными навыками радиодела.

Для изготовления регулятора своими руками понадобиться медный провод, симистор, два конденсатора, динистор, переменный и постоянный резисторы, а также паяльник с припоем. Радиодетали установите на текстолитовой плате, и спаяйте их между собой проводом как указано на схеме.

Принцип работы самодельной схемы заключается в подаче тока с переменного резистора на неполярный конденсатор. В свою очередь, он заряжается и отдает энергию лампе. Если схема собрана правильно и все детали работоспособны, регулятор должен заработать.

Установив самостоятельно диммер на LED освещение 220 В, хозяин сделает шаг к созданию высокотехнологичного жилья.

Вконтакте

Так выглядит диммер для ламп накаливания

В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере . Название произошло от английского глагола “to dim” – темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы накаливания.

При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально. Хотя применений у диммера гораздо больше, о чём поговорим в конце статьи.

Простейшие диммеры имеют одну поворотную ручку для регулировки, и два вывода для подключения, и используются для регулировки яркости ламп накаливания и галогенных ламп. В последнее время появились диммеры и для регулировки яркости люминесцентных ламп.

Фактически димер представляет собой выключатель с регулятором яркости, который можно просто подключить вместо клавишного выключателя. Но об этом чуть позже.

Ранее для регулировки яркости ламп накаливания использовались реостаты, мощность которых была не меньше мощности нагрузки. При чем при понижении яркости оставшаяся мощность никак не экономилась, а рассеивалась бесполезно в виде тепла на реостате. При этом никто не говорил о экономии, её просто не было. А использовались такие устройства там, где действительно было нужно только регулировать яркость – например, в театрах.

Так было до появления замечательных полупроводниковых приборов – динистора и симистора (симметричного тиристора). В англоязычной практике приняты другие названия – диак и триак . Эти названия почти вошли и в российскую электронную действительность.

Схема подключения диммера

Схема включения диммера до невозможности простая – проще не придумаешь. Он включается так же, как и обычный выключатель – в разрыв цепи питания нагрузки, то есть лампы. По установочным габаритам и креплению диммер идентичен выключателю. Поэтому установить его можно так же, как выключатель – в монтажную коробку, и установка диммера не отличается от установки обычного выключателя.

Учебник физики за 5-й класс… Но это для последовательности изложения.

Как подключить диммер вместо выключателя

В последнее время люди всё чаще меняют обычные выключатели на диммеры. Поменять выключатель на диммер очень просто. У выключателя два выхода (две клеммы), у диммера тоже две клеммы. Просто подключаем диммер вместо выключателя, используя те же провода, что подключались к выключателю.

Полярность никакой роли не играет. Однако, если с помощью фазового указателя (отвертки-индикатора) вы определили, где фаза, то лучше фазный проводник подключить на клемму L диммера. Просто для порядка.

Включение лампочки через диммер

Единственное условие, которое предъявляет производитель – соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке. Хотя, как показывает практика, на этом можно не заморачиваться – всё работает хорошо при любом подключении.

Если раньше люстра включалась через двухклавишный выключатель, то через димер все лампочки будут загораться (светиться) одновременно. На одну клемму диммера сажаем фазу, на вторую – два остальных провода.

Виды диммеров

Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы – поворотные (с регулятором – потенциометром) и электронные, с управлением с помощью кнопок.

При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. И один поворотный димер работает как один выключатель, больше от него добиться невозможно. Я говорю о проходных переключателях, параллельном-последовательном включении, и т.п. Мой не совсем удачный опыт описан на СамЭлектрик в статье .

Кнопочный диммер в смысле гибкости управления более гибок. Можно подключить несколько кнопок в параллель, и управлять диммером из любого количества мест. Конечно, это теоретически, на практике количество мест управления ограничивается 3-4, а максимальная длина проводов – около 10 метров, причем схема может быть критична к помехам и наводкам. Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу.

Цена у диммеров с регулятором и с кнопками отличается на порядок, ведь кнопочный диммер (например, диммер Legrand) как правило собран с применением микроконтроллера. Поэтому гораздо более распространены поворотные диммеры , которые мы и рассмотрим ниже.

Существуют также промышленные разновидности диммеров в виде твердотельных реле с управлением резистором, такой вид диммера рассмотрен в статье .

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Устройство диммеров для ламп накаливания

Вот несколько фото конструкций поворотных диммеров.

Устройство диммера Gunsan

Диммер Gunsan – вид со стороны пайки

Устройство диммера Makel

Устройство диммера Makel – вид со стороны пайки

Как видно, устройство диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница – в качестве сборки и комплектующих.

Схема диммера на симисторе

Схема симисторных регуляторов яркости в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких “выходных” напряжениях и для плавности регулирования. Также в схему вводятся детали для снижения уровня помех, выдаваемых димером в сеть.

Схема димера простейшая

Принцип действия схемы таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение (какое – смотри в даташите, можно скачать внизу статьи). Вот как оно появляется.

При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Умными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора (см. даташит на динистор), симистор открывается. Иначе говоря, его сопротивление становится очень мало, и лампочка горит до конца полуволны.

То же самое происходит и с отрицательной полуволной, поскольку диак и триак – устройства симметричные, и им все равно, в какую сторону течет через них ток.

В итоге получается, что напряжение на активной нагрузке представляет собой “обрубки” отрицательных и положительных полуволн, которые следуют друг за другом с частотой 100 Гц. На низкой яркости, когда лампа питается совсем короткими “кусочками” напряжения, заметно мерцание. Чего совсем не скажешь про реостатные регуляторы и регуляторы с преобразованием частоты.

При максимальном сопротивлении резистора R1 будет минимальное горение лампы, поскольку симистор будет открываться в конце полуволны, или вообще не откроется.

Альтернативное использование диммера

То, что диммер может только регулировать яркость ламп накаливания – узколобость маркетологов, у него гораздо больше применений.

Диммер – это не только регулятор освещения, его можно использовать как регулятор напряжения вообще, подключая через него любую активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное – максимальная мощность диммера (другими словами – максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.

Не факт, что нагрузка при этом будет вести себя адекватно, и не будет подвергаться опасности выйти из строя. Например, попробуйте диммировать свой телевизор) Нет, лучше не надо!

Кроме того, можно например регулировать температуру теплых полов. При этом отпадает необходимость в покупке температурного регулятора, который стоит в 3-5 раз дороже.

Минус – нет обратной связи и защиты от перегрева, но это во многих случаях терпимо. Ведь от люстры тоже нет обратной связи – только через глаза. А от теплого пола – через ноги, не так ли? Ставил диммеры на теплые полы, работают прекрасно много лет.

Симисторы для диммеров. Мануалы

Подобрать симистор для ремонта или увеличения мощности диммера можно по этим даташитам:

/ Даташит, pdf, 183.12 kB, скачан:8909 раз./

/ Даташиты, pdf, 150.55 kB, скачан:11792 раз./

Рассмотрение принципа работы диммера на видео

Товарищ очень толково рассказывает об устройстве диммера:

Цугунов Антон Валерьевич

Время на чтение: 4 минуты

Выключатели с регулятором яркости или диммеры (от английского dim — тусклый, затемнять) представляют собой устройство, которое способно регулировать напряжение на потребителе в диапазоне от 0 до 100 % от номинального. Чаще всего диммеры используются вместо обычных выключателей для осуществления плавной регулировки яркости света.

Назначение диммера

Главным назначением подобных устройств является регулирование яркости свечения ламп накаливания или галогенных лампочек. Управление галогенными лампами, которые работают на пониженном напряжении, осуществляется с помощью диммера, подключаемого через понижающий трансформатор. Эти устройства можно приобретать по отдельности, однако лучше купить диммер со встроенным трансформатором.

Внимание! Для работы в цепях освещения со светодиодными и люминесцентными лампами необходимо использовать специальные диммеры.

Для управления энергосберегающими лампами используются устройства, в конструкцию которых входит дополнительный элемент – электронный пускатель.

Используя регулятор яркости в качестве выключателя света можно произвольно изменять интенсивность освещения от максимального до самого приглушенного. В таком случае отпадает необходимость применения двойных или тройных выключателей для управления работой люстр с несколькими лампами. Кроме того, лишается смысла приобретение дорогостоящих светильников, оснащенных собственными регуляторами напряжения.

Классификация диммеров

В настоящее время на рынке представлено несколько разновидностей моноблочных диммеров:

Диммеры с механическим регулятором, который выполнен в виде поворотного диска. Конструкция таких изделий относительно проста, чем и обусловлена их вполне приемлемая цена. Существуют диммеры с нажимным или поворотным способом включения. В первом случае для замыкания электрической цепи необходимо слегка нажать на ручку регулятора, устройства второго типа всегда осуществляют включение света, начиная с минимальной его интенсивности.

Диммеры с кнопочным регулятором. Представляют собой более сложные устройства, однако их функции значительно расширяются за счет появления возможности объединения таких регуляторов в группы, управление которыми может осуществляться от пульта ДУ.

Сенсорные светорегуляторы. Представляют собой достаточно дорогие, но и наиболее престижные устройства, которые отлично вписываются в интерьеры комнат, оформленных в современном стиле. Кроме того, сенсорные модели, как и диммеры предыдущего типа оснащаются приемниками сигнала, позволяющими изменять интенсивность освещения с помощью инфракрасного пульта или по радиоканалу.

Помимо диммеров моноблочной конструкции существуют устройства с модульным управлением, которое осуществляется при помощи выносной кнопки или клавишного выключателя. Такие регуляторы применяются для управления освещением в общественных местах, а также для установки их в распределительных коробках.

Как уже было сказано, большинство моделей светорегуляторов предназначено для использования в цепях с лампами накаливания или светодиодными лампами.

При выборе диммера необходимо обратить особенное внимание на его мощность, которая должна превышать совокупную максимальную мощность всех подключаемых через это устройство потребителей. На сегодняшний день в магазинах электротоваров можно найти регуляторы света мощностью от 40 Вт до 1 кВт.

Что касается конструкции, то на рынке представлены одинарные, двойные и тройные светорегуляторы. При этом подавляющее большинство составляют именно одинарные модели.

Дополнительные функции диммеров

Помимо своего основного назначения – плавной регулировки света, некоторые модели диммеров могут оснащаться дополнительными элементами, позволяющими выполнять целый ряд полезных функций, к которым относятся:

Создание эффекта присутствия.
Различные режимы затемнения, а также мигания света.
Автоматическое включение и выключение.
Голосовое и дистанционное управление.

Конструкция выключателей с регулятором яркости

Главным элементом конструкции диммера является электрическая схема, которая предназначена для снижения действующего значения напряжения, питающего нагрузку.

Обеспечение надежной работы этой схемы осуществляется с применением нескольких типов защиты, к которым относится защита от короткого замыкания, повышенного напряжения и перегрева.

Как и обычный выключатель света, диммер имеет металлическую рамку, позволяющую без труда установить его в стандартный подрозетник.

Схема устройства

Основным элементом электрической схемы, на которой построен выключатель диммер, является двунаправленный триодный тиристор – устройство, представляющее собой электронный переключатель, управляемый коротким импульсом.

Одна из наиболее распространенных схем регуляторов яркости представлена на рисунке.

Подача сигнала на открытие и закрытие тиристора осуществляется с использованием конденсатора определенной емкости, накапливающего заряд за время прохождения первой полуволны питающего напряжения.

Принцип работы

Современные светорегуляторы не являются потребителями электрической мощности. В этом заключается их принципиальное отличие от более ранних аналогов, работавших по схеме активного или емкостного делителя напряжения.

Предыдущие поколения регуляторов напряжения представляли собой или реостаты, подключаемые последовательно с нагрузкой или автотрансформаторы. И в том и в другом случае изготовление и применение таких устройств оказывалось чрезвычайно затратным. Использование реостата, помимо значительных финансовых затрат, приводило к существенному увеличению массы регулятора света. Кроме того, при протекании тока через реостат он сильно нагревается, что приводит к существенным потерям мощности и вынуждает учитывать необходимость охлаждения этого устройства.

В отличие от реостата, автотрансформатор не является потребителем энергии, однако он имеет чрезвычайно большую массу и габариты.

Избежать потерь мощности в диммере удается за счет электрической схемы, которая позволяет подавать питание на потребители, «обрезая» переднюю или заднюю часть полуволны питающего напряжения. Этот принцип работы получил название регулирования фазы с отсеканием переднего или заднего фронта.

Принцип работы диммера, отсекающего передний фронт полуволны синусоиды напряжения:

На рисунке показана форма питающего напряжения в цепи, схема которой содержит управляемый тиристор, автоматически включаемый при достижении напряжением нулевого значения.

В зависимости от режима работы, который определяется временем срабатывания (от 0 до 9 мс), удается достичь плавного изменения мощности, потребляемой осветительным устройством.

Установка диммера

Подключение одинарного регулятора яркости осуществляется по такой же схеме, что и монтаж обыкновенного клавишного выключателя. Таким образом, при установке диммера вместо существующего выключателя не возникает необходимости во внесении каких либо изменений в конструкцию электрической проводки.

Схема подключения, а также размеры подрозетника и маркировка выводов абсолютно идентичны.

Некоторые сложности могут возникнуть только в случае подключения регуляторов яркости света в качестве проходных выключателей или объединения их в группы с управлением от пульта ДУ. Схема их подключения трех выходов для подсоединения электрических проводов.

Преимущества и недостатки использования диммеров

Преимущества:

Возможность произвольного изменения яркости света в помещении не только в значительной мере повышает удобство в эксплуатации светильников, но и дает широкий простор для интересных дизайнерских решений.
Понижение напряжения на потребителе без рассеивания мощности дает возможность существенной экономии электроэнергии.
При работе на пониженном напряжении значительно продлевается срок эксплуатации ламп.
Использование диммера способно в некоторой степени защитить потребитель от бросков напряжения, которые являются одной из главных причин выхода из строя ламп накаливания.
Включение ламп осуществляется в момент перехода синусоиды питающего напряжения через ноль, что предотвращает резкое возрастание тока в них.

Недостатки:

Относительно высокая цена этих регуляторов яркости в сравнении с обычными клавишными выключателями.
При необходимости замены диммером двойного или тройного выключателя возникают существенные сложности, связанные с приобретением дорогостоящей двойной модели диммера или оборудования дополнительных точек для установки двух или трех таких устройств.
Искажение кривой питающего напряжения. Этот недостаток не слишком сильно влияет на результат работы активных потребителей энергии, какими являются лампы накаливания. В то же время использование диммеров может крайне негативно сказаться на работе электронных потребителей.

Таким образом, использование диммеров в качестве регуляторов освещения оказывается вполне оправданным в тех случаях, когда плавное изменение яркости света действительно необходимо. В то же время из-за высокой стоимости этих устройств использование их вместо всех выключателей в квартире представляется нецелесообразным.

Регулировка яркости светильников может понадобиться для снижения уровня освещенности, приглушения света. Современная электроника позволяет делать это, применив простейшие и малогабаритные устройства, которые называются диммеры. Диммерный выключатель, кроме обычной функции включения/ выключения ламп, регулирует величину подаваемого на них напряжения, изменяя, таким образом, яркость свечения.

Кроме уменьшения яркости, происходит значительное снижение энергопотребления и продление срока службы источника света. При включении в сеть лампы накаливания (обычной или галогенной) происходит бросок тока, поскольку холодная спираль имеет низкое омическое сопротивление, и, пока спираль не прогреется, через нее протекает большой ток. Хоть это время составляет доли секунды, подавляющее количество отказов ламп происходит в момент включения. Выключатель света с регулировкой позволяет снизить первоначальный импульс тока через лампу. Плавный разогрев нити накаливания приводит к увеличению срока службы ламп.

Принцип регулировки

Регулировка освещенности может осуществляться двумя методами:

Реостатным;
Симисторным.

Реостатный метод

Первое, что приходит на ум, когда идет речь об изменении напряжения или силы тока, – это включение в цепь последовательно с источником света токоограничивающего элемента, резистора. Переменный резистор для такого применения именуется реостатом, а сам принцип регулировки – реостатным. Достоинствами такого решения являются простота и абсолютное отсутствие помех, а также мерцания ламп. Но на этом все достоинства заканчиваются. Поводом отказа от регулировки при помощи резисторов послужила крайне низкая эффективность регулирования напряжения. Ведь, если внимательно разобраться, то даже неискушенному потребителю становится ясно, что излишек напряжения остается на резисторе. Данное падение напряжения выделяется в виде тепла. Это вынуждает делать реостаты с большой допустимой мощностью рассеивания и решать проблемы отвода излишков тепла.

Обратите внимание! Реостатный метод не дает никакого выигрыша в энергопотреблении, напротив, при снижении напряжения на нагрузке общий КПД падает, поскольку большая часть электроэнергии преобразуется в тепловую.

Симисторный метод

Основная методика регулировки яркости осветительных приборов в настоящее время – использование симисторов. Симистор представляет собой полупроводниковый прибор, который имеет три вывода, два из которых подключаются в цепь нагрузки, а на третий – подается управляющее напряжение, которое позволяет осуществлять коммутацию цепи нагрузки.

Переменный ток, который используется для питания ламп, имеет форму синусоиды. При частоте 50 Гц, которая у нас является стандартной, за одну секунду ток изменяет свою величину от нулевого значения до максимального 100 раз (здесь учитывается тот факт, что как положительный, так и отрицательный участки синусоиды равнозначны).

Управляя работой симистора, можно прерывать подачу электрического тока на определенном участке синусоиды. Чем большая часть ее будет отсечена от нагрузки, тем меньше будет яркость свечения ламп.

Обратите внимание! Некоторые источники говорят о тиристорных регуляторах. Это не принципиально. Тиристор отличается от симистора только тем, что работает с напряжением одной полярности. Для включения в цепь переменного тока нужен дополнительный диодный мост, а симистор в мосте не нуждается, но работают они абсолютно одинаково.

При симисторном регулировании есть недостаток: в момент коммутации симистора, особенно, если это приходится на участок синусоиды, близкий к максимальному, возникает всплеск мощных помех, способных нарушить нормальную работу различной аппаратуры. В частности, помехи очень хорошо слышны при работе радиоприемников. Для снижения уровня помех приходится устанавливать дополнительные фильтры, усложняющие конструкцию. При минимальной яркости может быть заметно мерцание ламп, поскольку увеличивается пауза между включенным и отключенным состояниями.

На заметку. Несомненным достоинством является электронная регулировка, благодаря чему можно сделать управление при помощи микроконтроллеров и ввести дополнительные функции.

В цепях постоянного тока диммирование производится при помощи широтно-импульсного модулирования. Вместо постоянного тока питание подается в виде импульсов высокой частоты. Изменяя соотношение длительности (ширины) импульсов и пауз между ними, регулируют средний уровень напряжения. Для того чтобы сделать незаметным мерцание, частоту следования импульсов делают большой.

Конструктивное исполнение

По конструктивному исполнению и особенностям применения диммируемые выключатели света делятся на две группы:

Модульного исполнения;
Предназначенные для монтажа вместо обычных выключателей.

Модульные выключатели не предназначены для бытового использования и монтируются в силовых щитах. Обычно ими осуществляют диммирование подъездного освещения.

Наиболее распространенная конструкция модульных устройств имеет кнопочное регулирование яркости освещения. Однократное нажатие на кнопку включает либо выключает освещение, а продолжительное (более 5 секунд) позволяет войти в режим регулировки и установить желаемый уровень напряжения на выходе.

Некоторые модели имеют дополнительную регулировку максимального и минимального значений напряжения.

Бытовые регулируемые выключатели имеют большое разнообразие вариантов исполнения. В основной своей массе они предназначены для установки в стандартные монтажные коробки для обычных выключателей, поэтому нет необходимости прибегать к особым мерам по монтажу.

Разновидности комнатных светорегуляторов

Комнатные регуляторы освещения условно делятся на две группы:

Механические;
Сенсорные.

Наиболее простую конструкцию имеют механические регуляторы. На внешней поверхности имеется ручка регулировки, насаженная на вал переменного резистора.

Обратите внимание! То, что освещение регулируется при помощи переменного резистора, не говорит о том, что данное устройство работает по реостатному способу. Переменный резистор изменяет параметры управляющих импульсов, подаваемых на тиристор.

Несомненное достоинство таких регуляторов состоит в том, что в выключенном положении провода сети механически разомкнуты, а включение света происходит всегда только с минимального уровня напряжения.

В свою очередь, сенсорные устройства также насчитывают большое количество вариантов, в том числе:

Сенсорный включатель с механической регулировкой;
Сенсорный выключатель с регулятором яркости без механических приспособлений.

Первый тип полностью идентичен приведенному выше механическому регулятору, за исключением того, что включение и выключение света происходит путем прикосновения к чувствительному элементу. Освещение включается сразу на заранее выставленный уровень.

Полностью электронные устройства выполняют регулировку по заданному алгоритму путем прикосновения к соответствующим чувствительным элементам. Наличие встроенного микроконтроллера позволяет осуществлять программирование устройства по множеству алгоритмов работы. Можно выставить желаемый уровень освещения в определенное время суток. Регуляторы с микроконтроллером, де-факто могут использоваться с пультом дистанционного управления.

Все перечисленные варианты могут быть предназначены как для регулировки освещения одного осветительного прибора, так и для нескольких. Внешне они отличаются наличием нескольких клавиш, визуально отделенных друг от друга.

Типы используемых ламп

В быту используется несколько типов ламп освещения:

Обычные лампы накаливания;
Галогенные лампы;
Люминесцентные (экономки);
Светодиодные.

Каждый тип ламп требует своего подхода к регулировке. Для ламп накаливания и галогенных регуляторы не отличаются. Основной критерий выбора состоит в учете возможной коммутируемой мощности ламп и подключаемого регулятора.

Основная часть регуляторов предназначена для управления лампами накаливания, поскольку здесь наиболее просто манипулировать регулировкой. Обычно используется симисторный метод управления с отсечкой части синусоиды переменного тока.

Недостатком ламп накаливания является тот факт, что при снижении напряжения понижается температура спирали, и спектр излучения смещается в красную область.

Изменение яркости светодиодных источников света встречает ряд затруднений, в частности такие:

LED элементы имеют узкий диапазон допустимых значений токов и, соответственно, малые пределы регулировки. При их превышении светодиод выходит из строя, а при значительном снижении просто перестает излучать световую энергию, поскольку имеет некоторое пороговое значение открытия;
LED лампы выпускаются в трех вариантах питания:

Непосредственно от сети переменного тока 220В;
Через понижающий трансформатор;
При помощи постоянного тока.

Светодиоды для включения в сеть 220В имеют собственный драйвер, поэтому использование обычного диммера невозможно. Трансформатор низковольтных ламп нельзя подключать к регулятору по той причине, что выходное напряжение отличается от синусоидального, на работу в котором рассчитан трансформатор.

Единственно возможный вариант управления – использование широтно-импульсной модуляции. Здесь регулируется не уровень напряжения, а длительность подаваемых импульсов. Это стало возможным благодаря тому, что светодиоды не имеют задержки на включение и могут работать при подаче импульсов сколь угодно малой длительности. Чтобы не было заметным мерцание, частота следования импульсов питания делается высокой. Диммеры, работающие по такому принципу, имеют специальную маркировку и требуют для управления LED лампы, которые могут использоваться в регулируемых системах освещения.

Важно! Специальные модели LED ламп имеют особые драйверы для питания от сети 220В при помощи классических диммеров. Данные драйверы сами выполняют широтно-импульсную модуляцию, в зависимости от уровня питающего напряжения.

Не существует регуляторов, предназначенных для регулировки яркости люминесцентных ламп. Это связано с особенностями их работы и включения:

Для поджига разряда требуется импульс высокого напряжения, который вырабатывается пускорегулирующей аппаратурой лампы;
Дуговой разряд работоспособен в узком диапазоне режима питания.

Включение регуляторов

Как правило, регуляторы освещения имеют два вывода и устанавливаются вместо обычного выключателя. Есть тонкости при установке электронных регуляторов.

Их монтаж желательно выполнять последовательно с классическим выключателем, который позволяет коммутировать освещение, вне зависимости от положения регулятора.

Как и механические выключатели, диммеры выпускаются для использования в проходном режиме. Два регулятора, установленных в различных частях помещения, позволяют выполнять управление освещением при помощи любого из них. Такие устройства содержат в себе переключатель с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами и опознаются по наличию трех клемм для подключения. Схема включения приводится на тыльной стороне устройства.

Меры предосторожности

Освещение с регуляторами с механическим выключением не требует принятия особых мер предосторожности, кроме общепринятых, поскольку при выключенном положении регулятора цепь разомкнута полностью механическим выключателем. В электронных устройствах цепь полностью коммутируется симистором, механическое отключение отсутствует, и есть гальваническая связь между выводами симистора. При наличии дефекта в управляющем элементе возможна ситуация, когда на клеммах лампового патрона присутствует некоторый потенциал. Работа в сетях с электронными регуляторами требует полного отключения питающего напряжения на распределительном щите.

Регулируемый источник освещения не только повышает комфорт, но и служит средством для снижения затрат на электроэнергию и замену ламп. В основном установка переключателей с регулировкой осуществима неподготовленным пользователем, но в ряде случаев требуется наличие опыта. Перед тем, как подключить регулятор освещения, требуется взвесить свои возможности, а лучше воспользоваться услугами профессионального электрика.