Диммер принцип работы: Диммер принцип работы

Содержание

схема и принцип работы светорегулятора

Содержание

1 Подключение диммера
2 Устройство и схема поворотного диммера
3 Как отремонтировать диммер

В этой статье мы решили рассмотреть устройство, которое имеет название регулятор яркости ламп. Речь идет о диммере, название которого произошло от английского слова тускнеть. Если говорить простыми словами, то устройство диммера позволяет регулировать яркость освещения в своем доме. Когда яркость освещения становится меньше, то и свет экономиться в несколько раз.

Как работает диммер

Обычные диммеры в своей конструкции имеют поворотную ручку, а также два вывода, которые позволяют регулировать яркость. Обычно их используют для регулировки ламп накаливания, а также галогенных ламп. В последнее время на рынке также можно встретить устройства, которые предназначаются для люминесцентных ламп. Еще несколько десятков лет назад управлять яркостью освещения можно было только с помощью реостатов. Их мощность в обязательном порядке должна быть не меньше мощности нагрузки.

При этом экономить электричество не получалась, так как оно рассеивалось в реостате и выделялось в виде тепла. Современные диммеры включают в свою конструкцию динисторы и симисторы.

Подключение диммера

Схема включения диммера достаточно проста. Он ничем не отличается от обычного выключателя света. Процесс монтажа также является похожим. Монтировать диммер необходимо в установочную коробку. Единственным условием, которое выдвигает производитель является то, что необходимо соблюдать подключение выводов к фазе и нагрузке. Все диммеры, которые на данный момент присутствуют в магазинах можно разделить на 2 группы. Они могут быть поворотные, а также роторные (с регулятором) и электронные, которыми можно будет управлять с помощью кнопок.

Поворотный диммер для ламп

Если вы решили выбрать первый вариант, тогда в этом случае яркость будет зависеть от уровня поворота. Кнопочный диммер можно считать более гибким. При необходимости также можно подключить параллель. Это позволяет осуществлять управление из нескольких мест. Количество мест ограничивается и не должно превышать 3-4. Максимальная длина проводов не должна превышать 10 метров. Если длина будет больше, тогда процесс регулирования значительно усложнится. Также можно встретить и дистанционные диммеры, которыми управляют по радио сигналу или инфракрасному каналу. Цена диммеров с регулятором значительно отличается. Это связано с тем, что в кнопочном устройстве используются специальные схемы, которые делают конструкцию более дорогой.

Устройство и схема поворотного диммера

Устройство поворотного диммера достаточно простое. Схема симисторных регуляторов везде одинаковая. Единственное отличие заключается в дополнительных деталях, которые позволяют обеспечивать более устойчивую работу.

Упрощенная схема диммера

Теперь пришло время изучить принцип действия диммера. Чтобы лампа загорелась необходимо, чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случается, когда между электродами A1 и G образуется ток. При образовании положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр. Конечно, здесь становится ясно, что скорость заряда будет зависеть от величины R. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, которой будет достаточно для открытия симистора и динистора, тогда симистор открывается.

Говоря другими словами его сопротивления становится недостаточно, и лампочка горит до конца полуволны. Такие действия происходят и с отрицательной полуволной, так как диак и триак – это симметричные устройства. Им совершенно все равно, в какую сторону будет течь ток. В итоге можно сказать, что напряжение на активной нагрузке будет представлять собою «обрубки» отрицательных и положительных полуволн. На низкой яркости будет заметно мерцание.

Стандартный поворотный диммер

На фото выше вы увидите, как выглядит реальная схема регулятора (диммера). Все параметры элементов указаны с учетом разброса у разнообразных производителей. Симисторы в практической схеме можно ставить разнообразные, в зависимости от мощности. От величины конденсаторов, а также резисторов будут зависеть начально-конечные точки зажигания и стабильность горения лампы. При минимальном сопротивлении поворотного резистора R1будет минимальное свечение лампы.

Многие специалисты утверждают о том, что при большом желании диммер можно сделать и самостоятельно. На специализированных проектах можно встретить массу схем с разной сложностью.

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.

Что такое диммер и как он работает: схемы подключения

Содержание

Сложна ли установка диммера?

Установка диммера и последующая его эксплуатация абсолютно не сложны. Главное — правильно подобрать подходящую модель и купить качественные лампы.

Принцип работы

Принцип действия прибора элементарен — с помощью него свет зажигается, как при использовании традиционных выключателей, после чего его мощность может плавно регулироваться, от комфортной тусклой подсветки до самого яркого сияния.

Устройство обеспечивает мягкий запуск, не только экономящий ток, но и уменьшающий риск выхода из строя нити накаливания, в настоящее время часто применяется с беспроводными дистанционными выключателями света.

Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.

Современный регулятор обладает рядом других функций:

Автоматическое включение и отключение.
Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
Сенсорный регулятор освещения позволяет плавно включать и отключать светильник. За счёт этого можно избежать резких бросков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
С помощью диммеров имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «непрошенных гостей» от вашего домовладения, когда никого нет дома. Задаётся специальная программа, по которой диммер автоматически включает и отключает свет в разных комнатах. Создаётся иллюзия, что дома находятся хозяева.

Как и любое техническое устройство диммер не может быть универсальным на сто процентов, у него имеются свои недостатки:

вызывает электромагнитные помехи;
выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в схеме электронного диммера;
от него не могут работать люминесцентные лампы, а также лампы, загорающиеся через пускорегулирующую аппаратуру;
выходное напряжение у электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
при работе с лампами накаливания низкий КПД.

Что предлагает рынок

В магазинах можно купить диммеры самых разных конструкций, отличающиеся способом управления. Это могут быть как привычные нажимные и поворотные варианты, так и более современные модификации, оснащенные сенсорной панелью, чувствительной к касаниям пальцев.

В поворотных моделях регулировка осуществляется вращением круглой кнопки, в нажимных — необходимым количеством нажатий клавиши, в сенсорных — легким прикосновением.

Существуют и дистанционные светорегуляторы, управляющиеся с помощью беспроводного пульта прямо с дивана. В некоторых многофункциональных решениях реализована возможность управления сразу несколькими светильниками независимо друг от друга, в том числе всей системой освещения в доме.

Признанный факт — установка диммера позволяет сократить ежемесячные затраты энергии на 40 процентов и в целых 20 раз продлить срок службы ламп за счет подачи более низкого напряжения на нить накаливания.

Критерии выбора

Выбрать диммер нетрудно, достаточно брать во внимание такие параметры, как суммарная мощность подключаемых ламп и их тип.

Важно понимать, что для экономичных энергосберегающих ламп и традиционных ламп накаливания схемы регуляторов будут иметь различия.

Диммеры для обычных лампочек работают с напряжением 220 вольт, для галогенных — подключаются через трансформатор с током на выходе 12-24 вольта, для светодиодов и люминесцентных ламп — через электронный дроссель с диапазоном напряжения 1-10 вольт.

При покупке нужно брать в расчет характеристику предельной суммарной нагрузки устройства. Например, регулятор со значением 300 ватт сможет регулировать яркость люстры с 5 рожками, в каждом из которых установлена лампа мощностью 60 ватт. Для более сильных нагрузок он уже не подойдет.

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.

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.

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.

В чем различия диммеров?

Если вы собрались использовать выключатель с регулировкой яркости, сперва нужно узнать какие они бывают. И вообще все ли светодиодные лампы можно диммировать?

Диммеры различаются по следующим критериям:

По типу монтажа;
по исполнению и способу управления;
по способу регулирования.

Давайте разберемся по подробнее с каждым из них.

По типу монтажа

Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.

Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.

Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.

По исполнению

По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:

Поворотным;
поворотно-нажимного типа;
кнопочным;
сенсорным;

Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.

Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.

Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.

Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.

По способу регулировки

Диммеры бывают разные не только по их исполнению, но и по принципу работы. Это касается именно диммеров переменного тока.

Первый тип диммеров более распространённый и дешевый, по причине простоты своей схемы – это диммер с отсечкой по переднему фронту (англ. leading edge). Немного дальше будет подробно рассмотрен его принцип работы и схема, для сравнения взгляните на вид напряжения на выходе такого регулятора.

По графику видно, что на нагрузку подается остаток полуволны, а её начало срезается. Из-за характера включения нагрузки, в электросетях наводятся помехи, что мешает работе телевизоров и других устройство. На лампу подаётся напряжение установленной амплитуды, а затем оно затухает, когда синусоида переходит через ноль.

Можно ли использовать leading edge диммер для диодных ламп? Можно. Светодиодные лампы с диммером этого типа будут хорошо поддаваться регулировке, только если они изначально для этого созданы. Об этом свидетельствуют символы на её упаковке. Они еще называются «диммируемые».

Второй тип работает иначе, создает меньше помех и лучше работает с разными лампочками – это диммер с отсечкой по заднему фронту (англ. falling edge).

Регулировка светодиодных ламп с диммерами такого типа происходит лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственный недостаток – эти лампы могут регулировать свою яркость не с «нуля», а в определенном диапазоне. При этом диммируемые светодиодные лампы – просто великолепно регулируются.

Лучшее решение — использовать Falling Edge диммер для светодиодных светильников.

Отдельное слово можно сказать о готовых светодиодных светильниках с регулировкой яркости. Это отдельный класс осветительных устройств, которые не нуждаются в установке дополнительных регуляторов, а имеют его в своей конструкции. Их регулировки производятся с помощью кнопок на корпусе или с пульта.

Как выбрать мощность диммера

При выборе обращайте внимание на технические характеристики, а именно на максимальную мощность, которую можно подключить через эти устройства. Они также как и выключатели, способны пропустить через себя определенный максимальный ток.

В противном случае, подключив мощную светодиодную ленту на основе SMD 5630 или SMD 5730, либо сверхяркие люстры со множеством лампочек, стабильной работы от устройства вы не дождетесь.

Чтобы правильно подобрать диммер по мощности, просто сложите нагрузку всех светильников или led лент, которые будут через него подключаться и добавьте сверху 20%. Если при этом два диммера будут расположены в одной рамке вместе, максимально допустимую нагрузку подключаемую через них, нужно снизить на 25%.

Есть и другие требования снижения нагрузки в зависимости от условий монтажа диммера. Они сведены в общей таблице ниже. Модели для регулировки подсветки на 220в, идут как правило на нагрузку от 300 до 1000Вт. А низковольтные 12 вольтовые — до 100Вт.

Диммер с поворотным выключателем

Такие модели самые распространенные и иногда снабжаются еще и пультом дистанционного управления. Вращением вручную круглого переключателя, устанавливается необходимая в данный момент интенсивность освещения.

Правда когда есть в наличии инфракрасный пульт, мало кто в дальнейшем дотрагивается до этого колесика. Однако обратите внимание, что инфракрасный пульт работает только в зоне прямой видимости диммера и его луч должен быть непосредственно направлен на корпус регулятора. Расстояние взаимодействия — около 5 метров.

Монтируются такие регуляторы в стену, наподобие комнатных выключателей. И устанавливаются в такую же монтажную коробку. Если речь идет о диммерах для светильника или люстры 220в, то можете просто вытащить старые выключатели со своего посадочного места, и вместо него воткнуть туда диммер. Никакой прокладки дополнительной проводки не требуется.

Вообще они могут быть рассчитаны на разное напряжение от 12 или 24в до 220 вольт. При низком напряжении, в схеме подключения диммер идет после блока питания.

Почему жужжит диммер или лампа

Зачем обязательно нужно брать запас по мощности? Дело в том, что при подключении даже через качественное устройство 100% возможной нагрузки, с дальнейшим понижением яркости до минимума, есть вероятность того, что диммер будет работать с неприятным жужжанием.

Из-за этого звука просто невозможно будет находиться в комнате. Еще один неприятный момент — это жужжание светильника. Как правило, издают такие звуки дросселя или стабилизаторы в блоках питания. У них меняется режим работы при диммировании и они начинают издавать посторонние высокочастотные вибрации.

Помогает либо замена блока, либо его заливают эпоксидной смолой или аналогом. Поэтому не экономьте и всегда делайте выбор с запасом по ваттам. И дело здесь в первую очередь не в контактах, а в той микросхеме, которая присутствует внутри корпуса.

А еще в качественных моделях от известных брендов, например Schneider Electric, Legrand, и даже в недорогих Makel, внутри встраиваются предохранители для защиты устройства от перегрузки. Их даже может быть два штуки — один рабочий, другой запасной.

К некоторым разновидностям можно подключить дополнительный переключатель для включения света из других мест. Это подойдет для больших комнат и помещений. Низковольтные диммеры на 12, 24в используют для подключения светодиодной ленты на потолке, либо настенных светильников соответствующего напряжения.

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.

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.

Вот так выглядит реальная схема регулятора освещения. Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется.

Симисторы в этой схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение — не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В. Динистор — DB3, в крайнем случае DB4. От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы.

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

Как регулировать освещенность LED

Какие лампочки можно использовать с диммером? Когда для освещения использовались преимущественно лампы накаливания, всё было просто – обычный диммер легко справлялся с регулировкой яркости.

Лампы накаливания были заменены энергосберегающими люминесцентными экономками, их вообще нельзя было регулировать. Конечно, встречались ЭПРА для трубчатых люминесцентных лампочек с возможностью диммирования, но крайне редко и стоили они дорого.

Сейчас энергосберегающие лампы вытесняются светодиодными. Процесс излучения квантов света хоть и сложен, но с точки зрения регулирования, пожалуй, более прост, чем регулировка газоразрядных источников света.

Диммируемые светодиодные лампы

Что значит диммируемая светодиодная лампа? Это лампочка, которая поддаётся регулировке яркости с помощью ЛЮБОГО диммера, который разработан под переменный или постоянный ток (в зависимости от типа).

В ее схему питания заложены функции изменения яркости, в зависимости от питающего напряжения. Диммируемые светодиодные лампы работают со схемами диммеров типа того, что представлена выше.

Сетевой диммер регулирует подаваемое напряжение. Это значит, что при любых значениях напряжений, в определенном производителем диапазоне (он указан на коробке от лампочки), схема лампы будет стремиться поддерживать заданный ток. Яркость в свою очередь зависит от тока.

Обычные светодиодные лампы регулировать не получится, в лучшем случае она будет просто включаться и выключаться, в худшем — сгорит при низких значениях, установленных на диммере.

В самых дешевых светодиодных лампах стоит гасящий конденсатор. Они если и будут регулироваться, то только в очень узких пределах, значит они тоже не подходят. Пример диммирования обычных светодиодных лампочек посмотрите на видео.

Диммируемые светодиодные лампы на 220 Вольт

Регулировка яркости светодиодных ламп на 220В затруднена, потому что там установлена схема стабилизации тока на специализированном драйвере. Его задача стабилизировать выходной ток, для обеспечения равномерного и долгого свечения светодиодов, не зависимо от значений напряжения питающей сети.

Обычные светодиодные лампы не очень сильно поддаются диммированию. Чтобы выбрать правильную Led лампу для диммера – нужно внимательно изучить описание и обозначения, указанные на коробке и корпусе лампочки.

Светодиодные лампы с диммированием можно распознать по надписи: «для диммера», «регулируемая» или что-то подобное, возможно будет просто нарисовано условное изображение диммера, как на примерах ниже.

Можно ли регулировать яркость светодиодных ламп, работающих от постоянного тока?

На фото led диммер для 12В светодиодной ленты. Давайте разбираться как работает такой диммер со светодиодными лампами.

Для цепей постоянного тока принцип работы регулятора отличается. Здесь в качестве дозирующего элемента используется биполярный или полевой транзистор, а в качестве дозатора – генератор импульсов с изменяемым коэффициентом заполнения.

Способ этого управления называется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Чтобы понять, как это работает нужно ознакомиться с графиками.

Vcc – напряжение на входе диммера постоянного тока, Vсреднее – напряжение на выходе. Вы можете видеть, как изменяется среднее напряжение. При увеличении длительности импульса и сокращении длины паузы (повышаем коэффициент заполнения) увеличивается выходное напряжение.

Выше приведена принципиальная электрическая схема «ШИМ-регулятора яркости led ламп на NE555». Он может выступать в роли устройства для диммирования светодиодов. Работает следующим образом:

NE555 – это таймер, подключен здесь в режиме генератора импульсов, частота и длительность которых задаётся RC цепью состоящей из R2, потенциометра R1 и конденсатора C5, как и в предыдущей схеме потенциометр регулирует скорость заряда конденсатора, в соответствии со скоростью заряда формируется ширина импульса.

Изначально схема выдает симметричные импульсы, то есть длина паузы равна длине импульса. Но благодаря наличию потенциометра и цепочки из двух диодов VD1 и VD2, происходит заряд и перезаряд ёмкости через разные сопротивления потенциометра, вернее через разные пары его контактов.

Поэтому формируются ШИМ регулируемые импульсы с постоянной частотой, но изменяемым коэффициентом заполнения.

Если вы будете использовать его в автомобиле или для диммирования светодиодной ленты, можно исключить дополнительный источник питания 9 вольт, на базе 7809 линейного стабилизатора и подавать питание в первую точку после него на схеме. А вот фотографии самодельного диммера для светодиодов, если нужно – вы можете срисовать расположение дорожек и повторить его. Или собрать на макетной плате.

Видео того как работает диммирование светодиодных светильников с помощью этой схемы, на примере ленты бокового свечения расположено ниже.

Разновидности лампочек

В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.

Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

стандартные цоколи E, G, MR;
возможность функционирования с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).

Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.

Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.

Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.

Чтобы лампа работала корректно, в ней имеется драйвер. Возможность диммирования указывается в паспорте изделия. Если же диммирование невозможно, рекомендуется покупать специальные устройства с широтно-импульсным регулированием.

Существуют такие регуляторы с ШИМ:

Модульные. Управление осуществляется выносными регуляторами, пультами ДУ или с помощью специальных шин.
Установленные в монтажной коробке. Применяются в виде выключателей с поворотным или кнопочным управлением.
Выносные системы, устанавливаемые в конструкциях потолка (для лент светодиодов и точечных светильников).

Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.

Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.

Видеообзор

Источники

https://ElektrikExpert.ru/dimmery.html
https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/dimmer-chto-eto
https://zen.yandex.ru/media/samelectric/vse-chto-vajno-znat-pro-dimmer-5c966894ce69b900b456bee8
https://SvetodiodInfo. ru/texnicheskie-momenty/dimmer-dlya-svetodiodnyx-lamp.html
https://svetosmotr.ru/vidy-dimmerov-s-kakimi-lampami-ne-rabotayut/
https://220.guru/electroprovodka/rozetki-vyklyuchateli/s-regulyatorom-yarkosti.html

Диммер для светодиодных ламп

Диммер — что это, принцип действия светорегулятора, преимущества и недостатки, область применения, схема подключения устройства

Диммер для светодиодных ламп: что такое, какой выбрать, почему не работает

Схема подключения диммера

Установка диммера

Диммер своими руками: устройство, принцип работы + как сделать диммер самому

Рабочие принципы светодиодного Dimmer

Содержание

Что является светодиодным Dimmer
. Существует три принципа работы светодиодных диммеров
Введение в систему DUG
- Сегментированный переключатель
- Удаленный контроль
- Epoch-Making Dugug
- . энергосбережение
- Затемнение уличных фонарей
- Светочувствительный светодиодный светильник с автоматическим затемнением
Проблемы с затемнением светодиодов
- Related Posts

Что такое светодиодный диммер

Диммер — это электрическое устройство, которое изменяет световой поток источника света в осветительном приборе и регулирует уровень освещенности. Задача диммера — регулировать разную яркость света. Уменьшая или увеличивая среднеквадратичное напряжение, светодиодная лампа может производить различную интенсивность светового потока. Хотя устройство переменного напряжения может использоваться для различных целей, устройство предназначено для управления светодиодным освещением.

Существует три принципа работы светодиодных диммеров

Широтно-импульсная модуляция (сокращенно ШИМ) оцифровывает прямоугольную волну источника питания и управляет рабочим циклом прямоугольной волны для достижения цели управления током.
Регулировка источника постоянного тока Величина тока может быть легко отрегулирована с помощью аналоговой линейной технологии.
Групповое управление Группируйте несколько светодиодов и управляйте ими с помощью простого группирующего устройства.

Вышеуказанное 1.2. Два метода могут использовать регулируемую ручку сопротивления для бесступенчатого управления. Благодаря зрелой технологии модуля ШИМ стоимость снижается. Трудно определить, какой метод управления потоком используется с точки зрения цены. Однако сам регулируемый резистор не очень надежный компонент. Часто из-за попадания пыли или неточности производственного процесса при работе регулируемого резистора будет мгновенный скачок, и источник света начнет мигать. Этот вид мерцания относительно незаметен при использовании режима ШИМ и более заметен при использовании линейной технологии регулирования тока.

Независимо от того, как регулируется ток, его можно изменить на тактовый переключатель или независимый групповой переключатель (например, группировщик, пульт дистанционного управления) для управления освещением. Это качество является более надежным и срок службы намного дольше. Для деликатного управления освещением действительно необходимо использовать регулируемые резисторы. Рекомендуется использовать качественные регулируемые резисторы (обычно всего несколько долларов).

Независимо от того, управляется ли светодиод понижающим, повышающим, понижающе-повышающим или линейным регулятором, наиболее распространенной нитью, соединяющей каждую цепь управления, является управление светоотдачей. В настоящее время существует всего несколько приложений, которым нужны только простые функции включения и выключения, и большинству из них требуется тонкая настройка яркости от 0 до 100%. Что касается управления яркостью, то основными двумя решениями являются линейная регулировка тока светодиода (аналоговое затемнение) или переключение тока возбуждения от 0 до целевого значения тока туда и обратно (цифровое затемнение) с высокой частотой, незаметной невооруженным глазом. . Использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для установки цикла и рабочего цикла может быть самым простым способом достижения цифрового диммирования, поскольку та же технология может использоваться для управления большинством импульсных преобразователей.

Знакомство с системой затемнения

Сегментный выключатель затемнения

Используйте обычный настенный выключатель для достижения 4-ступенчатого затемнения, при первом включении на полную яркость, при втором включении на 60 % яркости, в третий раз включается на 40% яркости, а в четвертый раз включается на 20% яркости. Преимущество этой системы в том, что для диммирования можно использовать обычные настенные выключатели. И его коэффициент мощности достигает 0,92 или больше. Нет беспокойства по поводу генерирования сигналов помех. Недостатком является то, что он не может быть постоянно затемнен. Есть неприятные операции.

Дистанционное управление затемнением

Используйте инфракрасный пульт дистанционного управления для диммирования светодиода. Это, конечно, самое идеальное решение. Он может реализовать переключение света и непрерывное затемнение с помощью ШИМ. Недостатком является высокая стоимость, отсутствие единой спецификации и возможность использования только для элитных жилых домов.

На самом деле, мы должны вернуться и подумать о нашей основной цели диммирования. Все цели диммирования, упомянутые выше, предназначены для удовлетворения потребностей людей дома с разной интенсивностью света в разных случаях. Например, при просмотре телевизора может быть темнее, а при чтении книги — ярче. Большинство из них находятся в жилых домах. Немногие офисы, торговые центры, фабрики и школы устанавливают затемняющие лампы. Более того, в большинстве этих мест установлены люминесцентные и энергосберегающие лампы, и диммирование или постоянное затемнение невозможно.

Эпохальное диммирование для энергосбережения

С тех пор, как человечество осознало, что мы должны сделать все возможное для экономии энергии и сокращения выбросов, чтобы решить насущную проблему потепления атмосферы, вопрос о том, как снизить энергопотребление освещения, был поставлен на передний план. повестка дня как важный вопрос. Потому что электричество на освещение составляет 20% от общего потребления энергии. К счастью, появились высокоэффективные энергосберегающие светодиоды. Сами светодиоды более чем в 5 раз более энергосберегающие, чем лампы накаливания, и примерно в два раза энергосберегающие, чем люминесцентные и энергосберегающие лампы, не то что люминесцентные и энергосберегающие лампы. Содержит ртуть.

Если диммирование также можно использовать для экономии энергии, оно также является очень важным средством энергосбережения. Но в прошлом диммировать все источники света было непросто, а простота диммирования является большим преимуществом светодиодов. Потому что во многих случаях нет необходимости включать свет или, по крайней мере, не так ярко, но свет включается очень ярко, например, уличные фонари с полуночи до рассвета; свет в вагоне метро при движении из метро на загородную площадку; чаще Когда светит солнце, флуоресцентные лампы в офисах, школах, фабриках и т. д. возле окон все еще горят. Эти места не знают, сколько электричества тратится впустую каждый день!

В прошлом натриевые лампы высокого давления, люминесцентные лампы, потолочные лампы и энергосберегающие лампы вообще нельзя было регулировать. После перехода на светодиоды можно свободно регулировать свет и полностью экономить электроэнергию. Таким образом, для диммирования ламп диммирование на стене не является основным применением, и рынок также невелик. Вместо этого более важным случаем является затемнение уличных фонарей, офисов, торговых центров, школ и заводов по требованию. Рынок не только огромный, но и энергосберегающий. В этих случаях требуется не ручное затемнение, а автоматическое затемнение и интеллектуальное затемнение.

Затемнение уличных фонарей

Вообще говоря, уличные фонари бесполезны после полуночи, поэтому обычной практикой является выключение света или включение половины яркости после 12 часов. Но самый разумный способ — управлять яркостью уличных фонарей в соответствии с транспортным потоком или даже полностью адаптивно управлять яркостью.

Реализовать такое интеллектуальное затемнение на самом деле очень просто. Пока кривая статистики транспортного потока в этой области вводится в однокристальный микрокомпьютер, ШИМ-сигнал затемнения подается на источник привода постоянного тока в соответствии с этой кривой.

Светочувствительные светодиодные лампы с автоматическим затемнением

Чтобы уменьшить ненужное освещение при сильном солнечном свете, можно использовать светочувствительные светодиодные люминесцентные лампы с автоматическим затемнением (или любые другие светодиодные лампы).

Функция светочувствительного элемента — чувствовать окружающий солнечный свет. Если солнечный свет сильнее, он будет выдавать ШИМ-сигнал на все светодиодные лампы, находящиеся рядом с солнечным светом (например, светодиодные люминесцентные лампы), чтобы уменьшить их яркость. Один генератор сигнала диммирования может регулировать множество светодиодных ламп, если источник постоянного тока этих ламп имеет интерфейс управления диммированием ШИМ. Эффективность самой системы затемнения достигает 92%. И нет проблемы совместимости с тиристорной схемой диммирования на стене. Этот вид полностью автоматического адаптивного энергосберегающего затемнения невозможен для любой газоразрядной лампы, такой как люминесцентные лампы, энергосберегающие лампы, натриевые лампы высокого давления и т. д., но это то, что лучше всего удается светодиодным лампам.

Проблемы с диммированием светодиодов

Светодиодные лампы, используемые для замены стандартных ламп накаливания, обычно включают светодиодную матрицу для обеспечения равномерного освещения. Эти светодиоды соединены последовательно. Яркость каждого светодиода определяется его током, а прямое падение напряжения светодиода составляет около 3,4 В, обычно от 2,8 В до 4,2 В. Светодиодная гирлянда должна питаться от источника постоянного тока, и ток должен строго контролироваться, чтобы обеспечить высокую степень согласования между соседними светодиодными лампами.

Чтобы светодиодные светильники могли регулировать яркость, их источник питания должен быть в состоянии анализировать переменный фазовый угол на выходе тиристорного контроллера, чтобы однонаправленно регулировать постоянный ток, протекающий к светодиоду. Это очень сложно сделать, поддерживая нормальную работу диммера, что часто приводит к плохой работе. Проблема может проявляться в виде медленной скорости запуска, мерцания, неравномерного освещения или мерцания при регулировке яркости. Кроме того, существуют такие проблемы, как несоответствие между компонентами и нежелательный звуковой шум от светодиодных ламп. Эти негативные ситуации обычно вызваны такими факторами, как ложное срабатывание или преждевременное выключение тиристора и неправильное регулирование тока светодиода. Основной причиной ложного срабатывания являются колебания тока при включении тиристора.

При включении тиристора напряжение сети переменного тока почти одновременно подается на входной LC-фильтр блока питания светодиодной лампы. Шаг напряжения, приложенный к индуктору, вызывает колебания. Если ток диммера ниже, чем ток SCR во время генерации, SCR перестанет проводить. Триггерная цепь тиристора заряжается, а затем снова включается диммер. Этот нерегулярный многократный перезапуск тиристора может привести к нежелательному звуковому шуму и мерцанию светодиода. Более простая конструкция фильтров электромагнитных помех может помочь уменьшить такие ненужные колебания. Для успешного диммирования индуктивность и емкость входного фильтра электромагнитных помех должны быть как можно меньше.

Наихудшим состоянием колебаний является фазовый угол 90 градусов (в это время входное напряжение достигает пикового значения синусоиды и внезапно прикладывается к входному концу светодиода), и это высокое входное напряжение. (в это время прямой ток диммера достигает самого низкого уровня). Когда требуется глубокое затемнение (например, фазовый угол близок к 180 градусам) и входное напряжение низкое, произойдет преждевременное отключение. Чтобы надежно уменьшить светимость, тринистор должен включаться монотонно и оставаться в точке, где напряжение переменного тока почти падает до нуля вольт. Для тиристоров ток поддержания, необходимый для поддержания проводимости, обычно составляет от 8 мА до 40 мА. Лампы накаливания легче поддерживать этот уровень тока, но для светодиодных ламп, которые потребляют только 10% эквивалентной лампы накаливания, ток может быть снижен до значения ниже тока удержания тиристора, что приведет к преждевременному выключению тиристора. Это вызовет мерцание и/или ограничит диммируемый диапазон.

Есть много других проблем, которые создают проблемы при разработке источников питания для светодиодного освещения. Спецификации полупроводникового освещения Energy Star требуют, чтобы минимальный коэффициент мощности коммерческих и промышленных приложений достигал 0,9, осветительная продукция должна соответствовать строгим требованиям к эффективности, допуску выходного тока и электромагнитным помехам, а источник питания должен обеспечиваться при короткой нагрузке светодиодов. -замкнут или разомкнут Безопасный ответ.

Советы для умного дома: как работает диммер?

Дом
Блог
Советы для умного дома: как работает диммер?

1. Основной принцип работы диммера

Можно преобразовать энергию лампы в сопротивление, но это не лучший метод диммирования. Принцип работы современных резисторов заключается в том, чтобы сначала быстро включить световой тракт, а затем выключить его. Использование этого метода может уменьшить общее количество электричества, проходящего через цепь.

Этот цикл переключения основан на колебаниях бытового переменного тока (переменного тока). Переменный ток имеет переменную полярность напряжения по синусоиде. Синусоида представляет собой кривую, и напряжение колеблется между положительным и отрицательным при переменном токе. С помощью интеллектуального диммера эта обычная синусоида или кривая намеренно отсекаются. Когда ток меняет направление, цепь лампы автоматически замыкается. Когда напряжение равно нулю, направление меняется, и цикл повторяется дважды (120 раз в секунду). Как только напряжение восстановится до определенного уровня, световой путь будет восстановлен.

Тогда почему напряжение «определенного уровня», а не более конкретное значение?

Это зависит от того, где вы поместите ручку или ползунок на диммере. Когда он настроен на максимальную яркость, цепь размыкается вскоре после размыкания. Поскольку цепь включена большую часть цикла, лампочка может получать больше энергии в секунду. Когда диммер выключен, эта цепь не восстановится до конца цикла.

В прошлом реостаты изменяли направление тока, а ручки или ползунки на современных диммерах действовали как переменные резисторы. Но его роль заключается в том, чтобы действовать как сигнал, а не изменять направление тока. КПД современных диммеров по вышеуказанному методу составляет более 99%, что означает, что на управление 100-ваттной лампочкой будет потрачено менее 1 ватта энергии. Кстати: хотя срок службы лампы с современными диммерами больше, а потери меньше, выходная мощность на ватт лампы все же может быть улучшена.

2. Как работает диммер?

Существует много типов диммеров: настенный, светодиодный, настольный и т.д. Но принципы их работы схожи. Как ток ограничивается для достижения контроля, все сводится к использованию тиристоров (транзисторных переключателей переменного тока). TRIAC — это полупроводниковое устройство, немного похожее на транзистор, состоящий из нескольких слоев полупроводниковых материалов n-типа (со свободными электронами) и p-типа. Тиристорная цепь имеет две клеммы, подключенные к обоим концам цепи, и разность напряжений изменяется при колебаниях переменного тока. Верхний и нижний выводы соответственно переключаются между положительно и отрицательно заряженными, и имеется затвор, подключенный к цепи через переменный резистор.

Фактически TRIAC действует как переключатель, управляемый напряжением. Действие переключения контролируется напряжением на затворе. Напряжение на затворе регулируется переменным резистором.

Поскольку напряжение на клеммах нормальное, а напряжение на затворе очень низкое, симистор подобен открытому выключателю и не проводит электричество. Если симистор должен проводить электричество между двумя клеммами, необходимо увеличить напряжение на затворе. Когда ток проходит через резистор, разрядный конденсатор заряжается до тех пор, пока на нем не будет достаточного напряжения, чтобы ток мог проходить к нижнему выводу. Общее сопротивление можно увеличить или уменьшить, перемещая ручку диммирования, а ручка диммирования будет перемещать контактный рычаг. Когда ручка переключателя диммера затемнена, создается большее сопротивление, а поворот ручки в другом направлении уменьшает сопротивление. Когда ток снова достигает нулевого напряжения, цикл может продолжаться.

Хотя этот метод работает хорошо, единственным недостатком является то, что жужжание очень раздражает диммер. Итак, какими бы ни были изменения, диммерные выключатели работают по одному и тому же принципу: они отсекают переменный ток, тем самым уменьшая общую энергию лампочки.