Содержание
В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере. Название "диммер" произошло от английского глагола "to dim" — темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы. При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально.
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.
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). Смотрите: Как устроен и работает симмистор. В англоязычной практике приняты другие названия — диак и триак. На основе этих деталей и работают современные диммеры.
Подключение 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 (Как заменить выключатель освещения). Единственное условие, которое предъявляет производитель — соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке.
Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы — поворотные, или роторные (с регулятором — потенциометром) и электронные, или кнопочные, с управлением с помощью кнопок.
При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. 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. Поэтому надо строго следовать рекомендациям производителя по монтажу.
Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу. Смотрите: Дистанционное управление освещением.
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.
Устройство и схема поворотного диммера
Устройство поворотного диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница — в качестве сборки и комплектующих.
Схема симисторных регуляторов в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких "выходных" напряжениях и для плавности регулирования.
Упрощенная схема диммера
Принцип действия схемы диммера таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение. Вот как оно появляется.
При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Иными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора, 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.
Схема поворотного диммера
Вот так выглядит реальная схема регулятора яркости (диммера). Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется. Симисторы в практической схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение — не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В.
От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы. При минимальном сопротивлении поворотного резистора R1 будет минимальное горение лампы.
При большом желании диммер можно попробовать сделать самостоятельно. Существует большое количество различных схем самодельных диммеров разного уровня сложности. Более подробно со схемами самодельных диммеров можно познакомится в цикле статей Бориса Аладышкина про самодельные светорегуляторы — Как сделать диммер своими руками.
Как отремонтировать диммер
В заключении — несколько слов про ремонт диммеров. Чаще всего причиной поломки может быть превышение максимально допустимой нагрузки либо короткое замыкание в нагрузке. В результате, как правило, выходит из строя симистор. Симистор можно заменить, открутив радиатор и выпаяв симистор из платы. Лучше сразу ставить мощный, на более высокий ток и напряжение, чем сгоревший. Также бывает выходит из строя регулятор, либо нарушается монтаж.
Диммер можно использовать как регулятор напряжения, подключая через него любую активную нагрузку — лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное — мощность диммера (другими словами — максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.
Светорегулятор или диммер – это переключатель мощности и регулятор интенсивности освещения. По сути, его конструкция похожа на выключатель, только еще с функциями контроля яркости. Это одновременно и экономия электроэнергии, и увеличение срока службы осветительных приборов. Одна из областей применения диммера – система умный дом.
Диммерный блок состоит из нескольких каналов, объединенных в корпусе (их число может варьироваться от 1 до 24). Конструкция диммеров может быть различной:
- Настенная (аналог стационарных выключателей);
- Рэковая (монтируется в рэковую стойку)
- Подвесная (располагают возле источников освещения.
Как правило, в настенном блоке 12-24 канала (на 1 канал допустимая нагрузка 1-3 кВт), в рэковом – 12 каналов (нагрузка 2-5 кВт), в подвесном – 4 канала (1-3 кВт).
Как выбрать диммер по типу ламп?
Диммеры могут быть универсальными – для любой лампы, и узконаправленными – например, для галогенных низковольтных ламп. Устройство диммеров тоже отличается: регуляторы для ламп накаливания выдерживают напряжение 220 Вольт, нить лампы разогревается, а яркость света зависит от величины подаваемого напряжения. Для люминесцентных и диодных источников освещения приобретают агрегаты с электронным дросселем – он регулирует интенсивность газового разряда. Для галогенных ламп в комплект к диммеру идет трансформатор, который преобразует исходное напряжение до 12-24 Вольт.
Классификация по типу управления:
- Аналоговые. Сигнал управления – это постоянное напряжение, поступает сигнал от пульта управления;
- Цифровые. Регуляторы управляются цифровой последовательностью, в основе диммера лежит микропроцессор, который преобразовывает цифровой код в сигнал.
- Цифро-аналоговые. Такой блок считается универсальным и поддерживает оба типа сигналов.
Управление диммером
Поворотные диммеры
Принцип действия прост: поворачиваете ручку-кнопку – зажигается свет, вращаете ее – регулируете мощность. Отключение – поворот ручки до щелчка.
Нажимные диммеры
Нажимаете кнопку – включается свет, вращением изменяете мощность светового потока. Благодаря вмонтированному микроконтроллеру аппарат может запоминать уровень яркости после выключения и при включении сохраняет его. У некоторых регуляторов 2 или 3 кнопки.
Сенсорные диммеры
Управляются прикосновением к панели или поверхности светильника. Удерживаете палец на сенсоре и плавно регулируете мощность освещения.
Клавишные диммеры
Внешне напоминают обычные выключатели, но нажимом клавиши можно не только включить или выключить, но и контролировать яркость света.
Характеристики светорегулятора
Прежде всего, обратите внимание на мощность: к примеру, цифра 350 W на светорегуляторе – это показатель того, какую суммарную нагрузку он может выдержать. 350 W диммера хватит для изменения освещения 5 лампочек по 60 Вт и 1 на 40Вт. Допустимая мощность зачастую в реале оказывается меньше указанной, это зависит и от коэффициента загрузки каналов. Лучше всего на канал распределять на 30-40% меньше нагрузки, чем написано в техпаспорте. Обращайте внимание и на минимальную мощность: не все приборы способны управлять маломощными осветительными приборами.
Если вы планируете использовать регулятор в помещении с высокими температурами, берите прибор с встроенной системой вентиляции. У диммера должен присутствовать автоматический выключатель (АВ) – при перегрузке или перегреве он отключает аварийный канал.
При покупке внимательно осмотрите прибор, послушайте, как он работает: если вы заметили, что при изменении уровня яркости изменяется и интенсивность гудения блока – значит, в нем есть дросселя, это неплохо. Силовые провода не могут быть меньше 1,5 кв. Платы в основном покрывают синей или зеленой краской, провода должны быть аккуратно увязаны в жгуты. У вентилятора должны быть подшипники – такие агрегаты работают лучше. Радиатор – не меньше 100 кв/см для одного силового элемента, хороша также функция стабилизации напряжения.
Самые популярные фирмы-производители светорегуляторов – LeGrand (Франция), Viko (Турция), Merten (Германия), Gira (Германия), Schneider Electric (Германия), Anya (Франция) и прочие.
Как подключить светорегулятор?
- Выбирайте светорегуляторы, соответствующие типу лампочек, используемых в помещении, иначе они быстро выйдут из строя;
- Не устанавливайте диммер в помещениях с высокой температурой (выше 26 градусов), он будет постоянно перегреваться и быстро выйдет из строя;
- На разрыв идет фазный проводник (его подключают к разъему, маркированному L), ноль подсоединять нельзя;
- К светорегулятору нельзя подсоединять нагрузки индуктивного и емкостного вида;
- Мощность агрегата выбирайте с запасом: к примеру, для 3-х лампочек по 100 Вт светорегулятор нужен не менее 500 Вт, 300-ваттный с этим не справится, понадобится усилитель.
Стандартная схема подключения диммера
Диммер будет заменой выключателю, фазу ведем на разрыв, а ноль и заземление к светильнику напрямую
Двойной контроль
Очень удобен для длинных комнат и спален. Один светорегулятор устанавливается при входе, второй – на другом конце комнаты.
Диммер и переключатели
В этом случае устанавливаются два переключателя и диммер: регулировать яркость можно будет только в одном месте, а вот включать или выключать – в 2-х или 3-х местах. Хороший вариант для длинных коридоров, лестниц и так далее.
Установка диммера ничем не отличается от монтажа обычного выключателя. Рассмотрим это на примере замены выключателя светорегулятором. Демонтируем старый агрегат, проверяем при помощи индикатора вазы отсутствие напряжения на клеммах, отсоединяем кабель. Проверьте изоляцию и состояние проводов, после чего подсоедините их к клеммам светорегулятора. Аккуратно вставьте диммер на место, зажмите корпус винтами и распорными лепестками, установите защитные и декоративные элементы. Клемма L – для питающего провода, помните об этом. Теперь можно подать напряжение и устанавливать желаемый уровень освещения.
Диммеры, или светорегуляторы – это электронные устройства для изменения параметров электрической мощности, подаваемой на лампы освещения. Благодаря их применения осуществляется регулировка яркости света.
Как работают диммеры
Принцип устройства диммера может быть разным в зависимости от того для каких лампочек он применяется. Каждая разновидность ламп имеет свои технические особенности, которым должен соответствовать регулятор. Самые простые диммеры используются для питания ламп накаливания. В большинстве светорегуляторов применяется дроссельный тип регулировки. В таких устройствах возбуждаются электромагнитные волны с широким диапазоном частот. Они воздействуют на ток в проводах соединяющих диммер с регулируемой нагрузкой.
Устройства для ламп накаливания просто меняют параметры напряжения, в результате чего нить лампочки разогревается по-разному. При регулировке меняется не только яркость, но и цветовая температура свечения. Стоит отметить, что уменьшив подачу напряжения на лампу накаливания на 50%, экономия на потреблении энергии составит только 15%.
В случае работы с экономками или светодиодными лампами потребуется свой тип диммера. Если применять обычное устройство, то энергосберегающая лампа начинает мигать, поэтому такое освещение плохо влияет на органы зрения и может спровоцировать головную боль. При такой регулировке может сломаться как сам светорегулятор, так и лампочка. В случае со светодиодными лампами имеющийся в них драйвер компенсирует недостатки напряжения, которые создает диммер, поэтому лампочка горит одинаково ярко.
Для подключения современных типов ламп требуется или применение специализированных диммеров, или использование особых лампочек, драйвер которых предусматривает подключения через светорегулятор. Такие осветительные приборы удастся применять в уже сформированных системах, изначально рассчитанных под лампы накаливания.
Способы управления диммерами
Существуют 4 способа, которыми осуществляется управление светорегуляторами:
- Механический.
- Электронный.
- Акустический.
- Дистанционный.
Механический способ является самым распространенным. Он предусматривает применение поворотной ручки. Такие устройства стоят дешевле всего и являются довольно надежными. Наличие регулировочного колесика подразумевает включение в схему диммера потенциометра, подключенного в цепь силового элемента, в качестве которого может применяться дроссель, реостат или другое устройство.
Электронные диммеры не имеют регулировочного колесика. Управление в них осуществляется с помощью кнопок или сенсора. Такие устройства имеют в своем составе датчики, считывающие нажатия на кнопки, после чего осуществляется смена параметров подаваемого напряжения.
Акустические светорегуляторы реагируют на звуковые сигналы управления. В их качестве может применяться голосовая команда или громкий хлопок. Такие устройства менее популярны, поскольку регулировка с помощью шума может быть неприемлемой, к примеру, в ночное время, когда нужно включить неяркий свет ночника. Кроме этого такие диммеры могут улавливать в разговорной речи команды, в то время как они не отдавались и были частью сказанных фраз.
Дистанционные оснащаются пультом управления, с помощью которого можно находясь вдали от регулятора переключать режимы освещения. Для передачи сигнала могут применяться различные технологии, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Это может быть инфракрасный луч, радиоволны или wi-fi сигнал.
Нередко можно встретить комбинированные устройства, в конструкции которых предусматривается сразу несколько способов регулировки. Обычно это дистанционные или акустические приборы, которые дополнительно можно настраивать вручную, к примеру, когда не хочется шуметь или сели батарейки на пульте.
Виды диммеров представленных в продаже
В магазинах можно встретить диммеры следующих видов:
- Поворотные.
- Поворотно-нажимные.
- Клавишные.
- Сенсорные.
- С пультом дистанционного управления.
- Модульные.
- Управляемые через wi-fi.
- Переносные.
- Розеточные.
Поворотные
Являются самыми дешевыми. Это механические устройства, которые подразумевают настройка путем вращения колесика находящегося на корпусе. Чем больше выкручивать регулятор вправо, тем ярче свет. Чтобы его полностью выключить, нужно повернуть колесико влево до щелчка. Это вполне приемлемые к использованию светорегуляторы, но все же у них имеется большой недостаток – каждый раз приходится сбивать настройки. То есть, выставив оптимальный режим свечения всех ламп, зафиксировав регулятор в нужном положении, при выключении диммера придется повернуть колесико, а при последующем включении снова проводить настройку.
Поворотно-нажимные
Самые популярные среди механических устройств. Их неоспоримым преимуществом является сохранение уже выбранных настроек яркости освещения. У них предусматривается такой же принципы регулировки, как и у поворотных диммеров, при этом для включения нужно нажать на регулируемую кнопку. Она нажимается в любом положении. Таким образом, при последующем включении уровень яркости будет на том же уровне, что и при отключении.
Клавишные
Это электронные светорегуляторы, у которых управление осуществляется с помощью одной или нескольких кнопок. Если применяется одна клавиша, то для включения света на нее нужно быстро нажать один раз, после чего осуществлять регулировку вдавливанием кнопку вверху или внизу. Также может предусматриваться отдельная кнопка регулировки, действующая аналогичным образом, что и качелька громкости на смартфонах. Третий варианта управления предусматривает применение одной клавиши включения и двух кнопок со стрелочками вверх и вниз, которые будут настраивать яркость.
Сенсорные
Работают аналогичным образом с клавишными устройствами, за тем исключением, что вместо кнопок палец прикасается к чувствительному сенсору. Сенсорная панель может действовать не только по принципу касания как к кнопке, но и проведения пальцами по кругу, как бы имитируя вращения поворотного светорегулятора.
Диммеры с пультом дистанционного управления
Являются одними из самых удобных. Связь от таких приборов осуществляется путем передачи инфракрасного сигнала или радиоволны. Радиоканал является наиболее приемлемым, поскольку позволяет осуществлять регулировку с любой точки комнаты или даже с другого помещения. Достаточно нажать на клавишу направив пульт даже в противоположную сторону от диммера. В случае же с инфракрасным каналом необходимо чтобы между дистанционным пультом и светорегулятором была прямая видимость. Если на пути следования сигнала окажется препятствие, будь то даже лист бумаги, то команда не будет принята.
Модульные
Устанавливаются прямо в распределительном щите на DIN-рейку. Они являются самыми крупными. Такие устройства могут предусматривать различные способы регулировки. Она может осуществляться кнопками, расположенными на блоке, или даже дистанционным пультом. Приборы данного класса являются самыми мощными, и могут работать с крупными лампами. Их нередко можно встретить в теплицах, где с помощью таких систем осуществляется настройка оптимального свечения, учитывая проникающую способность солнечных лучей сквозь стеклянный потолок или стены. Также модульное оборудование применяется в производственных цехах. В этом случае дополнительное ламповое освещение выставляется с учетом яркости света проникающего сквозь окна, что позволяет снизить энергозатраты на освещение в солнечные дни. Менее мощное оборудование модульного типа используется в системе умный дом.
Управление через wi-fi
Оснащается пультом дистанционного управления, но основное его преимущество заключается в возможности регулировки яркости с помощью планшета или смартфона. На них устанавливается специализированное приложение, поставляемое производителем диммера. Работа с такими устройствами намного более удобная, поскольку отпадает необходимость постоянно искать дистанционный пульт. Приложение по регулировке света может быть установлено на сколько угодно смартфонов, что дает возможность каждому члену семьи корректировать яркость света под себя.
Подвесные диммеры
Используются на светильниках и настольных лампах. Они являются самыми маленькими и работают по механическому способу управления. Регулировка у них осуществляется как путем вращения колесика, так и перекатыванием зафиксированного в корпусе шарика.
Переносные
Представляют собой крупную розетку с вилкой, на корпусе которой имеется колесико, как у поворотного диммера. Достоинством таких устройств является отсутствие необходимости их монтажа. Обычно диммерами такого типа пользуются для регулировки временного освещения. Также это оборудование можно встретить в брудерах по выращиванию цыплят, аквариумах и т.д.
Подключение светорегулятора
Процесс установки диммера ничем не отличается от монтажа обыкновенного выключателя. На лампочку подается нулевой провод, а на светорегулятор фаза. Ее жила входит в один канал устройства, а через второй уже выходит провод прямо на патрон лампы. Таким образом, можно просто демонтировать имеющийся выключатель и вместо него установить любой светорегулятор, кроме модульного, переносного или розеточного.
Диммеры отличаются по мощности, поэтому необходимо чтобы она была на 20% выше чем фактический уровень требуемый для ламп, подключенных к регулятору.
