Диммер принцип работы

Что это такое

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

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

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

Преимущества использование диммера типа Агат, Jung, Гамбит:

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

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

Виды и их принцип работы

Автоматический диммер работает по принципу рассеивания напряжения, которое подводиться к лампе. Такой принцип работы позволяет только части напряжения перейти к настольной лампе или бра, остальной ток остается в диммере. Яркость лампы определяется мощностью, передаваемой на неё. Работа происходит по закону прямой пропорциональности: чем больше напряжения – тем ярче светит лампа.

Сетевое питание состоит из переменного тока, который течет в одном направлении, а затем в другом, вдоль кабеля, со скоростью 50 или 60 циклов в секунду (это частота, измеряемая в Герцах).

ачение 50 или 60 Гц зависит от типа энергоносителя и разрешений локальной электрической цепи. Сетевой диммер способен изменять направление электрического тока в нулевой точке, более того, если сигнал оказывается на точке пересечения нуля, то ток не течет ни в каком направлении. В этой точке симисторный регулятор может как включить лампу, так и выключить её. Главная особенность заключается в том, что включение, выключение и изменение яркости устройство обеспечивает без мерцания лампы. Это включение и выключение устройства питания происходит каждый раз, когда достигается половина фазы или 100 – 120 раз в секунду.

Обычно регуляторы яркости света производятся с использованием симистора или тиристора в качестве управляющей детали диммера (Lizard, Arduino, Viko, Unica). Это полупроводниковые компоненты электрических схем. Устройство на тиристоре работает только в одном направлении, т. е. за время одного цикла может или увеличить, или уменьшить яркость, соответственно, для работы системы нужно минимум два таких контроллера. Симистор является двунаправленным полупроводником, и поэтому можно использовать один такой диммер для разных участков фаз.

Электрическая схема с таймером позволяет определить отрезок времени, в котором происходит включение. Рабочее состояние продолжается до следующей точки пересечения нулевого уровня, в момент чего освещение автоматически выключается. Этот электронный полупериод характеризуется полумраком, после чего регулятор начинает работать в обратную сторону. Небольшая емкость нагрузки фильтрует резкий сигнал, что способствует мягкой и плавной светоотдаче.

Некоторые диммеры работают в микроконтроллере с аналоговой светоотдачей. Они называются цифровыми. Их особенностью является большая надежность, тихая работа и полная независимость.

Диммер может быть:

• накладной,
• проходной,
• программируемый (цифровой),
• двухканальный
• многоканальный.

Рассмотрим особенности каждого из них:

1. Накладной диммер в основном производится с дополнительным реостатом. Чаще всего его используют для светодиодной ленты RGD;
2. Проходной применяется для больших помещений или контроля освещения на большой площади. Скажем, если у Вас большой коридор или нужно изменять яркость освещения на улице;


3. Двухканальные и многоканальные диммеры отличаются друг от друга количеством ламп и режимов, которые могут контролировать;
4. Также есть поворотные (ABB), сенсорные (Makel – Макел, Anam, Ардуино, Сапфир) и нажимные регуляторы, диммер торшер, модель с пультом ДУИ т. д. Они, соответственно, отличаются друг от друга вариантами работы. Одни нужно повернуть в сторону, а другие крутить или нажимать на них.
   

   

Видео: простая схема, как работает диммер

Как подключить

Если купить диммер сейчас совершенно не проблема, цена варьируется в пределах 300-700 рублей, то подключить его своими руками может быть затруднительно. Перед началом работы нужно проверить, можно ли на Вашем осветительном приборе становить регулятор (это называется «лампа с поддержкой диммера»). Также желательно использовать контроллер той же марки, что и лампочка или ночник.

Как установить светорегулятор:

1. Предположим, у Вас уже есть выключатель, который нужно заменить диммером. Для этого осторожно снимаем выключатель или розетку, если контроллер будет монтироваться для другого типа электрических приборов (трансформатора, паяльника);
2. Далее снимаете винты, которые держат накладку и вытяните выключатель. Чтобы его разобрать, возможно, понадобится отсоединить больше крепежей;
3. Клавишный включатель подключается при помощи двух проводов: фазового от осветительного прибора и питающего;
4. Для подключения локального кабеля нужно выбрать отверстие на диммере, которое называется «L-in», а провод, который идет на лампу в «L-out». Если на проводе есть какие-то почернения – то их предварительно нужно зачистить;
5. После установите корпус в место, где был выключатель, и установите колесо потенциометра, при помощи которого включается напряжение;
6. Если впоследствии понадобится увеличить диапазон яркости или провести ремонт прибора – то поменяйте диммер по такой же технологии.

Аналогично производится установка и подключение диммера для светодиодов, led-торшеров для пола и галогенок. Сейчас очень популярен вариант установки контроллеров на din-рейку, иногда также используется технология монтажа непосредственно на шнуре (как мини-выключателя ламп).

Источник: www.asutpp.ru

Что такое диммер?

Слово dimmer переводится с английского как «затемнитель», что полностью соответствует действительности.

Компактный электронный или электронно-механический прибор служит для включения/выключения и регулировки мощности осветительных приборов. В связи с этим он получил еще одно распространенное название – светорегулятор.

Освещение помещений – не единственная сфера, где применяют диммеры, однако именно благодаря ей они стали востребованы в быту.

Очень удобно привычно управлять осветительной нагрузкой с помощью прибора, по своему устройству и внешнему виду напоминающему выключатель.

Прототипом современного прибора стал реостат, изобретенный в позапрошлом веке немцем И. Поггендорфом. Принцип работы сводился к регулировке напряжения в контуре уровнем сопротивления.

Основной минус экспериментальных установок в том, что для уменьшения яркости освещения приходилось снижать напряжение. Это увеличивало силу тока и сопротивления, в результате чего прибор сильно нагревался и имел сниженный КПД.

Коэффициент полезного действия удалось увеличить за счет использования автотрансформаторов со стабильными показателями напряжения и частоты. Но это громоздкие, неудобные для бытового применения установки. В итоге лучшими признаны электронные модели – эффективные, экономичные, небольшие по размеру.

Многие пользователи приборов считают, что светорегулятор позволяет резко снизить потребление электроэнергии и, соответственно, сократить траты на ее оплату.

На самом деле экономия составляет около 15-18%, а на первый план все же выходит комфорт.

Вот только некоторые примеры продуктивного использования диммера:

• снижение освещения, легкое затемнение в вечернее время для создания спокойной атмосферы в спальне, детской или гостиной;
• воплощение дизайнерской картины освещения;
• создание подсветки для навесных потолочных конструкций;
• работа осветительной системы в различных режимах.

Уменьшая или увеличивая мощность потолочных или настенных светильников, можно полностью изменить окружающий интерьер.

С появлением электронных моделей возможности диммеров увеличились: можно задать режим мигания, пульсации, плавного или резкого затухания. Существуют программы, воссоздающие необычные световые картины только за счет изменения мощности осветительных приборов.

Плюсы и минусы применения

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

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

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

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

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

Категории светорегулирующих устройств

Существуют различные классификации светорегуляторов, основанные на способе и месте их монтажа, конструкционных особенностях и видах ламп, которые они обслуживают.

Ежегодно появляются новые модификации, увеличивающие списки уже имеющихся приборов. Рассмотрим виды, наиболее распространенные в бытовом применении.

По месту и способу установки

Пользователь, далекий от электрики, представляет диммер как прибор, заменяющий выключатель. Это верно, но на коробочных настенных приборах разнообразие регуляторов света не заканчивается.

Существует три вида, которые различаются и по внешнему виду, и по способу подключения, и по нюансам регулировочных функций:

• модульные приборы, которые устанавливают в электрощиток на DIN-рейку;
• моноблочные настенные конструкции с поворотной ручкой, клавишей или другим регулировочным устройством;
• приборные (коробочные) модели, которые вставляют в монтажную коробку и подключают напрямую к выключателю.

Первые выручают, когда существующие условия не подходят для монтажа в коробку выключателя. Вместо нескольких моделей, обслуживающих разные осветительные контуры, в квартирный электрощит помещают многоканальный прибор, действующий на все линии.

Но для этого необходимо достаточно места на щите, так как диммер обычно имеет немаленькие размеры по сравнению с теми же автоматическими выключателями.

Второй вид – это более «умная» замена выключателя. Пластиковый моноблок устанавливается точно так же, как привычная электроустановка для включения/выключения ламп. Он имеет цельный корпус, а электронный механизм спрятан внутри его.

Внешними рабочими элементами являются клеммы для подключения жил и ручка или клавиша для управления. Наряду с приборами механического типа, можно встретить сенсорные и дистанционные.

Третий вид по размерам меньше других аналогов. Это небольшая коробочка прямоугольной или округлой формы, оснащенная удобным клеммником для проводов.

Если в комнате есть фальш-стена, перегородка из гипсокартона или подвесные конструкции, то изделие можно установить и за ними, без использования дополнительного оборудования – монтажной коробки. Приборы, расположенные в зоне недосягаемости, управляются с пульта д/у.

По конструкционным особенностям

Устройство встраиваемых приборов практически не различается, а конструкции моноблочных моделей с внешними панелями обычно делят по способу управления, электронно-механическому или электронному.

Таким образом, выделяют следующие виды приборов:

• поворотные;
• поворотно-нажимные;
• нажимные (клавишные);
• сенсорные;
• дистанционные.

Первую категорию можно узнать по круглой ручке, которую для регулировки освещения просто поворачивают по/против часовой стрелки.

Вторая – это удачная комбинация двух видов действий – нажимания и поворачивания. Для включения/выключения прибора освещения необходимо нажать на кнопку, для уменьшения/увеличения яркости – повернуть ее по оси.

Клавишные решения внешне повторяют выключатели и могут иметь одну или две клавиши – в зависимости от количества подключенных ламп.

Для управления сенсорной моделью не нужно ничего поворачивать, достаточно прикоснуться к лицевой панели и задержаться, пока освещение не достигнет нужного уровня.

Но самыми удобными признаны дистанционные приборы, управление которыми осуществляется с отдаленной точки при помощи пульта д/у. Однако механический способ (поворотный или нажимной) также сохраняется.

Выбор диммеров действительно широк, однако перед приобретением не забудьте: чем комфортнее и функциональнее девайс, тем дороже он обойдется при покупке и монтаже.

По типу осветительного прибора

Как уже было сказано выше, универсальных моделей не существует. Если встретятся конструкции, заявленные как универсальные, то их функционирование с различными видами ламп ограничено.

Предположим, одни приборы предназначены для светодиодных и энергосберегающих ламп, при этом они рассчитаны на 12 В, другие – для галогеновых и ламп накаливания, 230 В.

Существует несколько нюансов, которые нужно уточнять перед покупкой. Например, галогеновые лампы для сети 220 В не нужно путать с галогенками 12/24 В, подключающимся через понижающий трансформатор.

Кроме традиционных источников света – ламп – продается множество современных светодиодных модификаций, которые также подключаются через трансформатор, идущий в комплекте.

Инструкция по установке диммера

Электроустановки марки Легранд давно зарекомендовали себя как надежные и «долгоиграющие», поэтому рассмотрим порядок установки диммера известного французского производителя.

Прибор можно ставить в монтажную коробку или просто в стену вместо обычного выключателя, следовательно, дополнительная подготовка проводки или места монтажа не нужна.

Если возникли неполадки, рекомендуем снова отключить автомат, аккуратно разобрать выключатель с диммером и проверить, правильно ли вставлены жилы в клеммы. Если с устройством все в порядке, дополнительно проверяем подключение светильника.

Не забываем, что схемы подключения у разных приборов имеют отличия, и порой принципиальные, поэтому обязательно в первую очередь изучаем инструкцию и схему, а затем уже приступаем к действиям.

Также на нашем сайте есть статья, где мы подробно рассказали о том, как собрать диммер своими руками. Подробнее – переходите по ссылке.

Источник: sovet-ingenera.com

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.

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.

Устройство диммеров для ламп накаливания

Вот несколько фото конструкций поворотных диммеров.

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.

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.

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.

Источник: zen.yandex.com