Описание и применение диммера — преимущества и недостатки

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.

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

Практическая схема роторного диммера

Подробнее про работу диммера – на видео:

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.

Симисторы для диммеров. Мануалы

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

• Динистор DB3 / Даташит, pdf, 183.12 kB, скачан: 10200 раз./• Симисторы для диммеров BT136-BT139 / Даташиты, pdf, , скачан: 13567 раз./

Для чего нужны диммеры?

Во-первых, подключение диммера позволяет жить в доме большего комфорта. Например, если у вас праздник и пришло много гостей, то диммер позволит включить освещение на полную мощность. Но если гости уже ушли домой и вам хочется отдохнуть в более спокойной обстановке, то устройство диммера даст возможность приглушить свет и сделать его яркость более мягкой и приятной.

Во-вторых, популярные сегодня диммер Legrand (Легранд) или Makel (Макел), позволяют сделать обстановку в доме более красивой и эффектной. Так, установка данных устройств помогает выбрать подходящую яркость освещения для разных частей интерьера дома и сделать каждый его уголок стильным и неповторимым.

В-третьих, диммеры это, однозначно, энергосберегающие конструкции. Проведенные опыты показали, что управление светорегулятором позволяет сокращать общедомовые расходы электроэнергии до 60%. При этом диммеры для галогенных ламп и ламп накаливания помогают иногда до 20 раз и более увеличить срок службы используемых источников света.

Такая экономия достигается за счет того, что лампа начинает работать в более мягких, благоприятных температурных условиях, а также при включении обеспечивается более «мягкий пуск» и увеличения яркости происходит более плавно. Как видите, такие характеристики данного устройства настолько привлекательны, что многие домашние умельцы делают их своими руками и с успехом используют в своем доме. А информация о том, как самостоятельно подключить диммеры, является достаточно часто запрашиваемой в интернете.

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.

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

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.

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.

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.

Схемы подключения

Монтаж выполняется в определенной последовательности. После отключения питания необходимо убедиться, что выключатель обесточен. Затем крышку устройства снимают с корпуса, ослабляют крепления и вынимают прибор из ниши в стене. В случае повреждения изоляционного слоя проводов открытые участки необходимо закрыть несколькими слоями изоленты. Провода подсоединяют к клеммам диммера, следя, чтобы их оголенные концы имели длину до 3 мм. Диммер с подключенными проводами размещается на месте выключателя и надежно фиксируется. Остается подключить питание и проверить исправную работу устройства.

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.