Диммер для светодиодных ламп — экономь на квартплате!

К использованию диммера прибегают, чтобы регулировать интенсивность света от лампы накаливания или другого прибора. Специальное электронное устройство позволяет гораздо меньше платить за электроэнергию и отсрочивает выход светильников из строя. Зная, как функционирует электрика и работает паяльник, диммер можно собрать своими руками.

Регулировка яркости светодиода

Основная проблема, возникающая при регулировке яркости светодиодов связана с тем, что изменение подаваемого на них напряжения не только меняет яркость, но и изменяет цвет излучения. Изменением максимального напряжения невозможно регулировать яркость светодиодных ламп, поэтому все те решения, которые хороши для ламп накаливания, не подходят для светодиодных излучателей. Поэтому для управления яркостью свечения светодиодов и ламп на их основе необходимо использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).

Обычно для питания светодиодных ламп используют переменное напряжение синусоидальной или трапециевидной формы, со скважностью 1. То есть длина периода, в который на светодиод поступает напряжение, равна длине периода без напряжения. При этом цвет свечения зависит от максимального напряжения, а яркость свечения от скважности. Регулируя скважность, удается менять яркость светодиода без изменения спектра излучения. Регулировка скважности и максимального напряжения позволяет менять как яркость или цвет, так и оба параметра одновременно.

Регулировка яркости светодиода

Однако, такой способ регулировки применим далеко не ко всем светодиодным лампам, ведь часть из них оснащена собственным диммером, который обеспечивает заданную яркость и цвет при любом напряжении. Максимально недорогие светодиодные лампы оснащают не диммером, а выпрямителем, поэтому они чувствительны к скачкам напряжения. Все эти лампы нельзя подключать к внешнему диммеру, в лучшем случае они просто не будут работать, в худшем случае и лампа и диммер выйдут из строя. Поэтому для использования с диммером можно применять лишь диммируемые лампы, на которых стоит соответствующий значок, или присутствует надпись «dimmable». Кроме того, необходимо помнить, что все светодиодные лампы различают и по напряжению питания. Внешне они одинаковы, но одни работают от напряжения 220 вольт, а другим для работы требуется напряжение 12 вольт. Соответственно, нельзя использовать диммер на 220 вольт с лампой на 12 вольт и наоборот.

Диммер: что это за устройство и принцип его работы

Диммер – многофункциональный выключатель, предназначенный для управления интенсивностью светового потока ламп накаливания, люминесцентных источников света и светодиодных светильников. Изначально такие устройства управлялись механически, и в их функции входило лишь изменение яркости различных источников света. Современные диммеры наделены микросхемами (микроконтроллерами), предназначенными для выполнения целого ряда функций:

  • изменение уровня свечения;
  • плавное отключение и включение источника света;
  • эффект присутствия в доме (такая функция позволяет поддерживать сценарий имитации присутствия в жилище хозяев, периодически включая и выключая свет);

Пример устройства светорегулятора поворотного типа

  • автоматическое отключение от сети;
  • поддержка серии режимов мигания и затемнения;
  • возможность электронного, дистанционного и акустического управления.

Диммеры могут устанавливаться по отдельности или группой, управляя работой одного или нескольких светильников соответственно. Если для освещения какой-то зоной объединены несколько источников света, их можно подключить к одному светорегулятору. С его помощью можно будет изменять яркость свечения, используя специальную панель дистанционного управления.

Читайте также:  Как красить стены водоэмульсионной краской без разводов валиком

В основе устройства диммера лежит принцип реостата. Меняя сопротивление цепи, можно изменить значение напряжения или тока. Чем выше показатель сопротивления, тем ниже напряжение электротока. В устройстве светорегулятора есть набор резисторов, посредством которых и регулируется интенсивность свечения. Используя диммер, можно настроить комфортный уровень освещения, беря во внимание то, что в разное время требования к освещенности помещений могут быть различными.

Таким образом, применение таких устройств позволяет реализовать не только разнообразные дизайнерские решения, но и значительно снизить расходы на энергопотребление.

Обратите внимание! Функционируя в мягком приглушенном режиме, лампы накаливания и светодиодные светильники способны работать в 5-10 раз дольше.

Описание работы диммера

Схема работает посредством регулирования фазы переменного напряжения 220В, отдавая нагрузке только определенную часть периода сетевого напряжения.

Включение нагрузки с меньшим периодом, обеспечивает меньше энергии, поэтому свечение лампы становится слабее. Управление осуществляется потенциометром R2, который управляет временем заряда конденсатора С2 через цепь R1, R2.

Описание работы диммера

Конденсатор С2 заряжается до уровня пробоя симистора D1, который в свою очередь управляет работой мощного симистора T1. Скорость заряда конденсатора C2 определяет точку на синусоиде, при котором происходит пробой симистора D1. Таким образом, медленная зарядка C2 означает, что симистор D1 включится только под конец синусоиды, а быстрая зарядка C2 приведет к открытию симистора в начале синусоиды переменного напряжения.

Элементы L1 и C1 играют роль фильтра подавления помех путем снижения радиочастотных выбросов в момент переключения. Дроссель L1 – содержит 19 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,8 мм намотанный на ферритовый сердечник диаметром 4 мм.

Примечание. Схема не имеет гальванической развязки с электросетью 220 вольт, поэтому сборку и наладку необходимо проводить с особой осторожностью! Потенциометр должен иметь пластмассовую ручку, чтобы обеспечить достаточную изоляцию.

Скачать рисунок печатной платы (100,9 KiB, скачано: 533)

Описание работы диммера

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров… Подробнее

Устройство и принцип действия

Давайте подробнее изучим устройство и принцип действия этого прибора. Основным элементом электронного диммера является так называемый ключ, иначе его называют выключатель или переключатель. Ключом управляет полупроводниковый транзистор, симистор или тиристор.

Ток, протекающий в сети, имеет форму синусоиды. Чтобы изменить яркость, синусоиду нужно обрезать. Электронный ключ как бы отсекает участки синусоиды, уменьшая тем самым напряжение в осветительном приборе. В зависимости от того, какая часть синусоиды отсекается, различают регулирование :

  1. по переднему фронту
  2. по заднему фронту
Устройство и принцип действия

Эти способы используют для регулирования разных ламп:

  1. Светодиодные и галогенные лампы регулируются способом по заднему фронту
  2. При регулировании  люминесцентных и светодиодных ламп напряжением 220 V применяется метод по переднему фронту.

Для ламп накаливания приемлем и тот, и другой способ. Также диммеры защищают от короткого замыкания. Для уменьшения электромагнитных помех в схему   включают индуктивно – ёмкостный фильтр    или дроссель .

Несовместимость диммера

А еще бывает несовместимость отдельных видов ламп с некоторыми видами диммеров.

Несовместимость диммера

Это может быть связано с разницей принципов диммирования. Фаза синусоиды в одном устройстве отсекается по переднему фронту Leading edge (R, RL), а в другом по заднему Trailing edge (RC, RCL). Соответственно в одном случае лампа будет нормально работать, а в другом нет.

Ознакамливайтесь с характеристиками и проверяйте все надписи еще в магазине.

Несовместимость диммера

Еще одно отличие, которое уже касается именно филаментных ламп заключается в том, что они загораются немного позже. Причем не только обычных лампочек, но даже позже других своих собратьев светодиодных.

Читайте также:  Древесный пенопласт: инновация на строительном рынке

Крутишь регулятор с самого минимума, а они не зажигаются. И только при достижении какого-то значения, начинает появляться свет.

Несовместимость диммера

Фактический интервал диммирования у них несколько короче, чем у других видов. Поэтому, если уж собрались покупать филаментные лампы, то и ищите под них специальные регуляторы яркости.

Почти на любом диммере можно поймать положение, когда лампочки начинают как бы моргать. Это происходит из-за их нестабильной работы в нижнем и верхнем пределах регулирования.

Несовместимость диммера

Еще одним мифом является экономия электроэнергии при использовании регуляторов яркости. В первую очередь это касается ламп накаливания.

Большинство пользователей до сих пор считает, что если оставить в светильнике обычные лампочки накаливания и выкрутить диммер на 50%, то и за свет вы заплатите в 2 раза меньше. Это не совсем так.

Несовместимость диммера

Чтобы снизить яркость лампы накаливания в 2 раза, нужно понизить напряжение примерно на 80%. При этом сила тока уменьшится незначительно, из-за нелинейного сопротивления нити накала.

Фактическая потребляемая мощность светильника в этом случае будет 75-80% от изначальной. Света вы получите в 2 раза меньше, а сэкономите всего лишь жалкие 20%.

Несовместимость диммера

Поэтому единственно реальная экономия достигается не димммированием, а заменой простых ламп на светодиодные.

Рассеивание

Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.

Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.

Недостатки светорегуляторов

Так как коэффициент полезного действия ламп накаливания значительно уменьшается с понижением напряжения, то иногда выгодней использовать светильник меньшей мощности, подсоединенный напрямую. Мощные источники света при снижении яркости диммером начинают издавать небольшой свист, который отчетливо слышно в тишине.

Связано это с колебаниями нити накала лампы, происходящими при переключении симистора, что в обычных условиях практически незаметно. Чтобы избежать влияния помех, не рекомендуется включать приборы, расположенные рядом с радиоприемниками или измерительными приборами высокой чувствительности.

Паяльник, управляемый устройством, может вызывать на экране осциллографа посторонние сигналы. В комнате с регулируемым светом приемник не будет работать в диапазоне длинных и средних волн. При применении диммеров в студиях звукозаписи это может привести к фоновым шумам.

Поэтому в таких помещениях лучше использовать обычное освещение или отключать светорегуляторы. К минусам можно отнести и высокую начальную стоимость приборов, которая быстро себя не оправдает. Если нет необходимости в плавной регулировке освещением, то использование диммеров по всей квартире нецелесообразно.

Схема и пошаговая инструкция подключения аппарата

На первом этапе проводятся подготовительные действия: выключается подача электроэнергии, отключается оборудование. Соберите необходимый инструментарий — понадобится индикаторная отвертка.

Далее снимается кнопка размыкателя и снимается коробка, механизм извлекается. Пошаговый алгоритм после извлечения выглядит следующим образом:

  • извлечение кабелей выключателя;
  • подключение фазного провода к размыкателю;
  • подключение второго провода к прибору искусственного освещения.
Схема и пошаговая инструкция подключения аппарата

Фазный выход должен быть подключен к клемме L-in , а второй — к L-out. Обязательно следуйте этому правилу.

Читайте также:  После стяжки пола: что делать дальше

В инструкции по эксплуатации диммера указывается последовательность подключения. Но особое внимание следует обращать на фазный провод, который подсоединяется строго к внешней клемме.

Лучшие модели для ламп накаливания

Приведем несколько примеров популярных приборов в разных ценовых категориях, составив из них своеобразную четверку лидеров.

Универсальный диммер DELTA от Siemens

В серию входят как кнопочные, так и клавишные светорегуляторы. Легкий в монтаже и эксплуатации прибор можно использовать даже при значительных нагрузках, подающихся на лампы.

Диммер DELTA от крупнейшего немецкого производителя отличается классическим дизайном и прекрасным качеством. Устройство выполнено из высококлассного пластика, устойчивого к механическим повреждениям

Приборы подходят для различных типов источников света, включая лампы накаливания. Отдельные модификации, входящие в линейку, имеют добавочные функции.

К ним, например, относится способность запоминать уровень света, установленный при предыдущем включении, или возможность регулировать поток света из разных мест комнаты.

Регулятор света Celiane от Legrand

Серия Celiane от известного французского производителя объединяет модели диммеров, совместимые с различными лампами, включая приборы накаливания. В линейку входят изделия, рассчитанные на общую мощность от 300 до 600 ватт.

Модели выполнены в четырех изысканных оттенках: белый, слоновая кость, титан и графит. Помимо обычных, представлены также водостойкие модификации с высокой степенью защиты.

Интерес вызывает интеллектуальный вариант прибора, благодаря которому доступно плавное падение мощности лампы на протяжении часа или ступенчатая регулировка интенсивности света.

Поворотно-нажимной диммер от ABB

Светорегуляторы 651500842 с поворотно-нажимным механизмом подходят для использования с лампами накаливания мощностью 60-400 Вт.

Устройства этой серии, выполненные в оригинальной цветовой гамме, изготовляются из особо прочной пластмассы и металлических сплавов, стойких к коррозии и деформации.

В комплект к диммеру ABB 651500842 входит также накладка и суппорт, используемые при монтаже изделия на вертикальных поверхностях

Схема для подключения прибора позволяет подсоединить к нему переключатель. Это делает возможным зажигание и гашение света с двух различных мест, однако доступ к управлению предоставляется лишь с основного устройства.

Для включения лампы нужно нажать на ручку, поворачивая которую можно увеличивать или снижать яркость освещения.

При выключении аппарат запомнит последнее положение кнопки, благодаря чему при следующем включении яркость света будет установлена автоматически.

Светорегулятор Mira компании Lezard

Механическое приспособление рассчитано на нагрузку, не превышающую 800 ватт. Регулирование осуществляется вращением круглой ручки: это позволяет менять сопротивление, что приводит к повышению или снижению яркости лампы.

Прибор заключен в корпус, стандартный для подобного вида электротехнической арматуры. Его конструкция позволяет с легкостью осуществить подсоединение диммера в уже проложенные схемы освещения.

К достоинствам модели относится простота в использовании, длительный период эксплуатации, бюджетная цена.

Выбор элементов

Для того, чтобы собрать приведенную выше схему, необходимо приобрести следующие детали:

  • триак (например, типа ВТ12-600);
  • диак (ДВ3);
  • диод (1N4148);
  • светодиод для индикатора;
  • постоянный (4,7 кОм) и переменный (500 кОм) резисторы;
  • неполярный конденсатор (0,1 мкф).

При выборе симистора необходимо обратить внимание на то, что его мощность рассеивания должна быть не меньше мощности нагрузки.

Для указанного выше прибора этот параметр составит около 1 кВт, а максимальное напряжение — 600 В . Конденсатор должен выдерживать не менее 250 В. При отсутствии каких-либо из этих деталей их можно заменить другими, близкими к ним по параметрам. Подобрать эти элементы можно по характеристикам, приведенным в даташитах.