Как работает диммер (регулятор яркости) для ламп накаливания?

Как можно регулировать яркость ламп накаливания?

Чтобы по своим техническим характеристикам лампа накаливания уменьшила яркость свечения, надо уменьшить величину подаваемого на нее напряжения. Сделать это можно двумя способами:

1. рассеять электрическую энергию на подходе к лампе;
2. использовать питающее напряжение для запуска регулируемого прибора.

Рассеять электрическую энергию и не дать ей в полной мере дойти до лампы можно обычным реостатом. Таких миниатюрных приборов было немало в ламповых, да и полупроводниковых телевизорах, где они занимались различными регулировками. Например, звука. Если номинал небольшого реостата рассчитан на 220 вольт, то он без проблем погасит любую энергию от бытовой сети. Вопрос только в том, что при этом он сильно нагреется, ведь закон сохранения энергии еще никто не отменял.

Степень нагрева можно уменьшить, если использовать реостат больших размеров, например, балластный бытовой трансформатор, который включают в цепь питания электроприбора для компенсации временных бросков напряжения. Наличие у каждого выключателя большого трансформатора – это не слишком эстетичное решение. Кроме того, рассеивание энергии не решает главной задачи – ее экономии. При включенном реостате, даже если лампочка светит вполнакала, счетчик будет крутиться с той же скоростью.

Чтобы электрическую энергию можно было реально сэкономить, надо между лампочкой и выключателем поставить прибор, питающийся от сети, выходная мощность которого может регулироваться. Им может быть генератор автоколебаний, поскольку нить накаливания в лампе не различает тонкостей происхождения тока, ей главное – чтобы он был переменным.

Что такое регулируемый выключатель

Диммер является установкой, которая сделана наподобие реостата для плавного изменения напряжения в рамках от 0 до 220 Вт. Данный выключатель также стал замыкающим звеном цепи.

Регулировка яркости происходит за счет изменения напряжения

Конструкция диммера включает в себя размеренную регулировку сопротивления выключателя, в действие которую приводит поворотный кулачок, электронное устройство в виде пульта ДУ или датчика движения или сенсорный механизм.

Конструкция и компоненты диммера

На самом деле, диммер считается выключателем, регулирующим освещение благодаря отбросу «лишнего электричества». Он очень похож на реостат, только более комфортен в использовании.

Классический реостат

Использовать, однако, подобные изделия можно не для всех типов лампочек. Энергосберегающие и галогеновые лампы в принципе не подходят для них, так как такие лампы, чаще всего, требуют именно 220 вольт. А вот выключатели с регулятором яркости для светодиодных ламп – вполне распространенная вещь.

Регулировка яркости светодиодной лампы

Принцип работы

Схемы регулировки яркости света лампочек у большей части диммеров идентичны. Единственное различие – наличие каких-либо дополнительных деталей для создания плавности и устойчивости нижних пределов.

Предназначение клеммных колодок на диммере

Происходит зарядка конденсатора через переменный резистор, а когда она достигает определенной отметки, открывается симистор, и начинает гореть лампа. Симистор закрывается. Такой же процесс идет и на отрицательной полуволне.

Электрическая схема работы регулятора освещения

Вариации диммеров

Все регулируемые устройства подразделяются на типы в зависимости от конструкции и сферы применения.

Модульные

Чаще всего ставятся в распределительных щитках и управляются при помощи клавиши или кнопки. Применяют такие экземпляры для освещения коридоров и лестничных клеток.

Модульный диммер

Моноблочные

Такой тип устанавливается в простом подрозетнике и подключается как ординарные выключатели. Они в свою очередь делятся на:

Нажимной диммер

Устройство с поворотным регулятором

Клавишный регулятор яркости

Сенсорные устройства

Диммер с пультом ДУ

Диммеры для установки в монтажную коробку, чаще всего, созданы для галогеновых ламп и ламп накаливания. Управлять ими можно при помощи специализированной выносной кнопки.

Управление уровнем освещения

Существует разделение выключателей и по разновидностям ламп, для регулировки света которых они используется:

• Для галогенных ламп и ламп накаливания;
• Для галогенных низковольтных ламп;
• Для люминесцентных лампочек;
• Для светодиодов.

Управление светодиодной лентой при помощи диммера

Статья по теме:

Плюсы и минусы

Среди плюсов диммеров можно отметить такие аспекты, как:

• Возможность регулировки яркости ламп;
• Можно настроить таймер, при помощи которого яркость будет меняться автоматически;
• Управление дистанционным способом;
• Более долгий срок службы ламп;
• Применение в роли обычного выключателя;
• Можно создать мигание и картины с красивой подсветкой;
• Экономия энергии.

С помощью регулятора можно настроить таймер и задать нужную яркость в разное время суток

Однако есть здесь и свои минусы. Например:

• Не все разновидности диммеров могут экономить электричество;
• Создаются помехи для приборов, которые принимают радиосигналы;
• Малые нагрузки приводят к поломке диммеров;
• Работе регуляторов могут мешать разнообразные помехи;
• При работе диммеров могут наблюдаться мерцания и мигания ламп.

Из-за неправильного монтажа или помех могут мигать лампы

Статья по теме:

Схема подключения диммера

Диммеры, называемые также светорегуляторами, последовательно подключаются в цепь питания, поступающего на лампочку. Эти устройства могут быть механическими или электронными. Во втором случае, прибор, кроме основной функции, выполняет ряд дополнительных действий. Он способен выключать освещение через определенный промежуток времени, создавать эффект присутствия, срабатывать по команде и т.д.

Все типы выключателей с регулятором яркости рассчитаны преимущественно на совместную работу с лампами накаливания. Другие источники света, например, энергосберегающие лампы, при работе с диммером очень быстро выходят из строя, причем сломаться может и сам светорегулятор.

Регулирующее устройство подключается так же, как и обычный выключатель. Единственное, что должно неукоснительно соблюдаться, это полярность подключения. В этом случае выполняется соединение питающего провода с клеммой L. Проводник, предназначенный для подвода к светильнику, подключается к оставшейся клемме.

Электронные диммеры могут подключаться параллельно между собой. Такая схема, состоящая из двух приборов, дает возможность получить по сути проходные выключатели, обладающие функцией регулировки света. Схема установки и подключения диммера аналогична подключению розеток или выключателей, за исключением обязательного соблюдения полярности.

После подключения регулятора яркости провода, расположенные сзади, аккуратно загибаются, а сам диммер помещается в подрозетник. Остается лишь установить рамочку и регулировочную рукоятку.

Регулируем освещение

Лампы накаливания до сих пор занимают ведущее положение в своей нише. Но есть у них недостаток: сопротивление спирали в холодном состоянии намного ниже, чем в раскаленном. По этой причине во время включения через спираль проходит ток, во много раз превышающий рабочий. Это снижает срок ее службы в несколько раз. Чтобы решить проблему, необходимо сделать включение освещения плавным при помощи диммера.

Существует множество различных схем как простых, так и сложных. Какую из них собирать – вопрос квалификации и личного предпочтения. Вот, например, одна:

Решение простое, но эффективное. Регулировка производится диодным мостом, в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую – управление. Управляющий элемент – тиристор VS1 КУ 202Н, угол открывания которого регулируется транзисторами VT1 и VT2. На схеме видны параметры многих деталей. Транзисторы можно заменить другими S8050 и S9012 соответственно. Если использовать диодный мост КЦ 405А, то выходная мощность не более 200 Вт. Все можно собрать на монтажной плате. Питание – 220 В.

Есть более совершенная схема для ламп накаливания – на симисторе. Управление угла открытия производится переменным резистором (регулируется скорость заряда конденсатора). В цепи управляющего электрода стоит динистор.

Нет ничего сложного, своими руками собирается за полчаса.

Управление освещением из разных точек помещения

Реализация управления светом из разных точек помещения может быть реализована двумя способами. Можно составить схему с двумя светорегуляторами и с помощью отдельных кнопок. Последний метод активно используют именитые производители электротехнической продукции, например, французская фирма Legrand.

Схема установки с двумя светорегуляторами

Для обеспечения регулирования светом из двух точек помещения используется схема с двумя диммерами. Первая и вторая клеммы регуляторов соединяются между собой. Фаза подключается к третьей клемме одного светорегулятора, с другого провод подводится к нагрузке.

Как правильно подключить высококачественный диммер

Светорегуляторы высокого качества в комплектации имеют дополнительные кнопки. Они позволяют управлять светом из разных точек помещения. Максимальное расстояние от диммера до кнопки составляет 50 метров. Такие регуляторы можно подключать с заземлением и без него по селективной или неселективной схеме.

Где используют

Диммирование освещения позволяет создать в комнате многоуровневую систему света. Использование разных режимов в одном помещении не только снижает затраты на электричество, но и помогает менять атмосферу. Для праздников подойдет максимальная яркость, в обычное время – нейтральная средняя. Для интимной обстановки используют приглушенные сценарии.

Варианты использования диммераИсточник v-d-e-s-i-g-n.com

Подвесные или переносные светорегуляторы применяют для зонирования. Понимая, как работает такой диммер, легко расставить акценты в нужных местах. Дизайнеры рекомендуют использовать устройства для подсветки произведений искусства (картин, скульптур) или коллекций

Разная интенсивность освещения позволит привлечь внимание или скрыть экспонаты от посторонних глаз

Плавная регулировка яркости света создает иллюзию присутствия человека. Если установить в комнатах устройства с автоматическим срабатыванием, то с улицы кажется, что в доме есть люди. Функция очень удобна для людей, которые часто в разъездах.

Включение света по времениИсточник goodfon.com

Диммеры часто используют для животных или птиц. Переносные аппараты подключают к лампам, изменяя интенсивность света капризных рептилий, улиток или насекомых в определенное время. Подвесные модели применяют для обогрева птенцов в первые дни после рождения. Увеличение или уменьшение параметров подстраивают под состояние питомцев.

Регулируем пониженное напряжение

Есть схемы для регулирования ламп накаливания напряжением 12 вольт. Хотя здесь можно регулировать и другие устройства: светодиоды, 12-вольтовые электродвигатели. Самый простой вариант – регулируемая микросхема КРЕН типа 1083–1084. По сути – это регулируемый стабилизатор, но нам главное – результат.

Данная микросхема КРЕН позволяет регулировать напряжение в диапазоне 1,5–30 В, ток – до 7,5 А. При сборке учитываем такие моменты:

1. Микросхема устанавливается на радиатор,
2. Диоды D1 – D4 напряжением не ниже 50 В и ток более 12 А,
3. Силовой трансформатор – не менее 250 Вт.

Радиатор можно сделать из любого подходящего материала.

Принцип действия и устройство регулятора

Диммеры бывают различной конструкции, а самый популярный — поворотный. Но в схеме управления с двумя проходными выключателями такой диммер непригоден – он переключается только в положении минимальной яркости. Поэтому для организации подобной схемы управления применяют другие типы привода регуляторов света:

• поворотно-нажимной (переключается в любом положении яркости);
• управляемый дистанционно (с помощью пульта);
• кнопочный (с кнопками «больше-меньше» и отдельной клавишей на переключение);
• сенсорный, а также другие типы диммеров.

Основной принцип у них один – регулировка яркости и управление контактами у них производятся независимо.

Внутренняя блок-схема диммера выглядит так:

Структурная схема диммера с перекидной контактной группой.

Схема регулирования строится обычно на тринисторе или симисторе. Изменение среднего тока производится за счет отсекания части полупериода переменного напряжения.

Распространенная схема регулятора яркости.

Если регулятор света построен по подобной схеме, не имеет значения, с какой стороны ставить диммер – с питающей или со стороны нагрузки. На работу схемы это не влияет. Для других схем этот момент надо изучать индивидуально.

Но устанавливать регуляторы сразу с двух сторон смысла не имеет: они будут пытаться «нарезать» синусоиду самостоятельно, яркость будет регулироваться непредсказуемо. При такой схеме один из приборов можно применять лишь для переключения, навсегда установив его в положение максимальной яркости. Но с экономической точки зрения это неверно – дешевле купить переключатель с перекидными контактами.

Тыльная часть диммера с маркировкой перекидных контактов.

Выводы прибора соединены с внешними клеммами, имеющими маркировку назначения.

Важно! Буквенная маркировка символов к единому стандарту не приведена. Производители могут наносить и другие обозначения внешних терминалов

Во многих случаях вместо символов выключатель на выключатель наносится стилизованная схема.

проходной включатель

Электронные диммеры

Для тех, кто хочет углубится в тему.

Это небольшие по размеру и экономичные устройства, в основе работы которых лежит управляющий ключ: транзисторный или симисторный.

У большей части таких диммеров на выходе несинусоидальный сигнал, а секции синусоиды, «отрезаны» имеющимся ключом.

Такие диммеры не предназначены для подключения девайсов, питающихся от токов с низким коэффициентом гармоник.

К категории таких устройств относятся электрические двигатели, трансформаторы индукционного типа для галогенок и т. д. Это обусловлено риском поломки устройства из-за перегрева.

Кроме того, бюджетные электронные диммеры без специальных фильтров являются источниками сильных помех.

Больший срок службы

Положительным моментом и преимуществом постоянной работы светодиодов в режиме пониженной яркости, является увеличение их срока службы.

Например, если изначально взять лампочку в два раза мощнее чем вам было нужно, и выкрутить диммером ее на требуемую яркость, такой светильник 100% прослужит не только заявленный заводом срок, но и гораздо дольше.

А вот с галогенными лампами ситуация может быть противоположной. Кроме того, диммирование приводит к уменьшению тепловыделения.

Исходя из вышеизложенного, специалисты всегда рекомендуют покупать диммеры и лампы под них в одном магазине, с наглядной проверкой на совместимость их функций. В этом случае вы 100% не столкнетесь ни с какими сюрпризами и неприятностями.

Как выбрать диммер

Однако на рынке можно найти светасберегающие лампы которые могут хорошо работать с диммерами, это должно отражаться в инструкциях. Если люминесценция лампа собрана на электронном пускорегулирующем устройстве, то скорее всего она будет работать с диммером.

Схема подключения диммера для лампы накаливания и галогенной лампы

В случае галогенных ламп учитывается тип трансформатора. Для электронного трансформатора светорегулятор выбирают с обозначением — С, а для обычного трансформатора диммер должен быть с маркировкой — RL. В последнее время появились универсальные регуляторы света для любых типов ламп.

Для светодиодных лент также существуют регуляторы яркости и программируемые контроллеры с разными спецэффектами

Перед тем как выбрать диммер, обратите внимание на мощности его нагрузки, она должна превышать на 15 — 20% вашу нагрузку

Помогла вам статья?

ДаНет

Производители приборов

Покупая устройство, не в последнюю очередь нужно обращать внимание на его производителя. Приобретение некачественного товара может привести к возникновению пожара, поэтому лучше отдавать предпочтение известным производителям

Обычно они имеют обширную сеть сервисных центров, благодаря чему гарантийный ремонт осуществляется в кратчайшие сроки, но чаще всего изделие просто меняется на новое. К лидирующим компаниям, выпускающим диммеры для ламп накаливания, относят:

Legrand. Французская компания, специализирующаяся на электротехнической продукции. Она занимает одну из лидирующих позиций на рынке и считается надёжной и безопасной. Большим спросом пользуются ее серии Valena и Celiane.
Schneider Electric. Их продукция отличается простотой установки и безопасностью в процессе эксплуатации. Популярные серии: Merten, Прима, Sedna.
Ноотехника Агат. Российский производитель электрофурнитуры. Продукция отвечает высоким стандартам европейского качества

Чаще всего при покупке обращают внимание на дистанционный диммер Агат-Д-1000.
ABB. Светорегуляторы шведско-швейцарского производителя выполнены в оригинальном дизайне и представлены на рынке в широком ассортименте

Их продукция Busch Duro считается классикой светоуправляющих приборов.
Makel. Производитель из Турции зарекомендовал себя качественным и надёжным изготовителем, выпускающим продукцию в основном бюджетного класса. Серии Defne и Lilium Natural Kare смогут удовлетворить любого покупателя.
LN-MINI. Базирующаяся в Гонконге фирма известна своими миниатюрными диммерами, предназначенными для установки в настольные лампы.
Lezard. Дочерняя компания турецкой фирмы DERNEK GRUP. С каждым годом её продукция становится всё более популярной. Наиболее известная серия — Mira.

Преимущества и недостатки

При рассмотрении диммеров необходимо понимать их слабые и сильные стороны.

Плюсы:

1. Автоматическое включение / выключение.
2. Возможность дистанционного управления голосом, хлопком, через радиоканал или ИК-канал, а также по Wi-Fi сети.
3. Имитирование присутствия человека, что позволяет отпугнуть злоумышленников от дома / квартиры, когда хозяин находится в другом месте. Для этого задается определенная программа, которая в определенный момент включает / включает свет в разных помещениях.
4. Плавное включение / выключение светильника, что позволяет исключить броски тока и снижает риск перегорания.
5. Возможность кардинально изменить дизайн помещения и создать необходимую атмосферу.
6. Увеличение срока службы источников света
7. Экономия электричества на 10-15%.
8. Экономия на покупке сложных светильников и люстр. Регулировка яркости происходит с помощью диммера без применения большого количества ламп.
9. Возможность подключения к системе «умный дом» и настройка режимов по времени / команде.

Минусы:

1. Узкая сфера применения и возможность использование светорегулятора для тех источников, которые он поддерживает.
2. Высокая степень риска при работе с движущимися инструментами / механизмами. Появление стробоскопического эффекта может привести к искажению реальной картинки.
3. Риск появления ЭМ помех, в том числе на радиочастотах.
4. Низкая КПД при использовании вместе с лампами накаливания. Зачастую проще использовать менее мощные лампы накаливания, диммерные схемы или светорегуляторы для светодиодных ламп.
5. Связь между регулированием напряжения на выходе и сопротивлением нагрузки имеет нелинейный характер.
6. Мощность светорегулятора должна быть равна, а лучше на 20-50% больше общей нагрузки источников света.
7. Невозможность применения диммеров с люминесцентными лампами и источниками света с дополнительными устройствами: драйвером, трансформатором, ЭПРА и т. д. Исключением являются модели, которые специально предназначены для использования со светорегуляторами. Некоторые компании уже занимаются разработкой таких устройств.
8. Несинусоидальная форма напряжения на выходе, из-за чего нет возможности подключить понижающие трансформаторы.
9. Для нормальной работы может потребоваться обновление проводки и проведение косметических ремонтных мероприятий.
10. Чувствительность к температурным перепадам. Диммер боится как жары, так и холода.

Принцип действия и основные разновидности диммеров

Перед установкой димера вы должны разобраться с тем, как он вообще работает. Что касается принципа действия, то он в данном случае достаточно прост. Диммер заранее регулирует подачу напряжения на осветительный прибор в помещении. Если должным образом с этим разобраться, то прибор сможет изменять подачу напряжения к светильнику от 0 до 100 процентов.

Чем меньшее напряжение будет подаваться, тем, соответственно, меньшей будет яркость освещения в комнате. Помимо того, данное устройство имеет различные вариации конструкции. Есть сразу несколько параметров, по которым классифицируются современные диммеры. Ознакомимся с каждым из них более детально.

Классификация диммера по типу исполнения

С этой точки зрения все диммеры делятся на три большие группы, рассмотрим их.

1. Модельные. Такие приборы предназначаются для установки в распределительный щиток. С их помощью можно регулировать, а также включать освещения в местах, которые можно отнести к разряду общественных (это может быть коридор или, к примеру, лестница, подъезд).
2. Моноблочные. Представители этой категории монтируются вместо обычного выключателя. Именно поэтому проблем с установкой таких диммеров своими руками зачастую не возникает вовсе. Приборы достаточно популярны, поэтому в последнее время обзавелись некоторыми подвидами, различающимися способом управления.
3. С выключателем. А такие устройства устанавливаются в специальную коробочку, куда зачастую монтируются розетки. Что же касается органа управления, то в качестве такового в данном случае выступает кнопка (не всегда, но в большинстве случаев).

Классификация диммеров по способу управления

Итак, моноблочные бытовые модели могут иметь, как мы только что отметили, несколько вариантов управления.

1. Поворотные модели. У них имеется специальная вращающаяся ручка. Если перевести ее в крайнее левое положение, это выключит освещение, а если поворачивать ее вправо, то будет повышаться яркость светильников.
2. Клавишные модели. Внешне являются точной копией двухклавишного размыкателя. Предназначение первой клавиши – регулировка яркости света, а второй – его отключение/включение.
3. Поворотно-нажимные модели. Действуют практически по тому же принципу, что и поворотные, однако отличаются тем, что для того, чтобы включить освещение, нужно немного утопить ручку.

Самыми удобными по праву считают диммеры с функцией дистанционного управления. Благодаря пульту д/у, вы получите возможность регулировки яркости света с любой точки помещения. Кроме того, отдельные модели выполняют еще и функцию выключателя. У каждой имеется своя схема подключения диммера, но об этом несколько позже.

Классификация по виду ламп

Не можем не согласиться с тем, что использование разных регуляторов для каждой конкретной разновидности ламп – это как минимум странно. Но дело в том, что современные лампы очень разнообразны и имеют самые разные конструктивные особенности.

Что касается ламп накаливания, то для них применяются простейшие светорегуляторы, которые функционируют по предельно простому принципу: яркость освещения нитей регулируется посредством изменения напряжения. Помимо того, такие диммеры могут использоваться и для галогенных ламп, питающихся от стандартного 220-вольтного напряжения. Наконец, сама конструкция данных устройство принципиальной сложностью не отличается.

Видео – Правила подключения ламп к диммеру

А вот для галогенных лампочек, функционирующих от 12-24 вольт, применяются более сложные светорегуляторы. В идеале в схеме подключения должен присутствовать понижающий трансформатор, но, если этой по той или иной причине невозможно, можете подобрать диммер по типу уже наличествующего трансформатора. Если последний электронный, то потребуется модель с маркировкой С, а если обмоточный – с отметкой RL.

Наконец, со светодиодными дампами должен использоваться особый диммер, импульсно модулирующий частоту тока.

Видео – Несколько слов о диммере для светодиодов

Самыми сложными с точки зрения регулировки интенсивности освещения считаются люминесцентные лампы (либо, как их еще называют, энергосберегающие). Многие даже уверены, что такие осветительные сети вообще не следует диммировать. Но если вы не согласны с этими людьми, то в обязательном порядке в ключайте в схему электронный пускатель (или сокращенно ЭПРА).

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы

Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.