Диммер для светодиодных ламп — экономь на квартплате!

Диммеры, которые также называют вариаторами или регуляторами света, являются специальными приспособлениями для изменения в любую из сторон мощности освещения внутри помещения, в большинстве случаев совмещают и функции выключателя.

Принцип работы плавного включения

Плавное включение ламп помогает сгладить скачок при включении и обеспечить нити накала постепенное нагревание. Чтобы продлить работу изделия, следует нормализовать режим за счет оптимального соотношения напряжения и температуры спирали. Для этого понадобится схема и специальный блок питания.

Питающий блок для постепенного накала.

Принцип работы плавного включения

Для постепенного накаливания здесь установлен специальный датчик. Нить будет нагреваться до установленного значения. Уровень напряжения также увеличивается до установленного на выключателе предела. Когда происходит включение, отрицательная волна будет подана через диод на лампу. В этот же миг конденсатор начнёт заряжаться. Когда напряжение достигнет величины открытия тиристора, напряжение пойдёт на лампочку до предела.

Области применения

Это устройство используется для создания необходимой атмосферы в помещении за счет изменения яркости освещения. Такие аппараты часто имеют таймер, позволяющий регулировать время включения и отключения света.

Кроме того, часто диммеры используются при установке управляемой гибкой системы освещения. Данное приспособление применяется, когда требуется регуляция яркости освещения, но при этом не должно выделяться большое количество тепла.

Установка диммера требуется при обустройстве системы освещения, которая будет менять цвет свечения или создавать другие световые эффекты. Нередко диммеры устанавливаются в помещениях кафе, ночных клубов, пабов и в других помещениях общественного пользования.

Делаем простой диммер своими руками

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

  • С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
  • R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
  • R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
  • VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
  • VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
  • VS2 – динистор DB3;
  • LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

Схемы диммеров своими руками

Изменение величины сетевого напряжения дает возможность управлять бытовыми электроприборами. Например, увеличивать или уменьшать яркость свечения ламп, что в ряде случаев используется для экономии электроэнергии, но чаще для создания особых световых эффектов. Такие устройства называются диммерами (затемнителями). Сегодня мы вам расскажем о том, как сделать диммер своими руками.

Способы управления величиной напряжения

Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:

  1. Рассеивания.
  2. Отсекания части подаваемой электрической энергии.

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.

Читайте также:  Как избавиться от плесени на потолке, в ванной комнате ?

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

Отсекание

Применяется только к переменному току, у которого можно «отрезать» часть синусоиды, получив последовательность разнополярных импульсов, частота следования и амплитуда которых зависит от момента (фазы) и длительности периода отсекания.

Способ связан с меньшим рассеиванием энергии, но приводит к значительному искажению формы синусоиды, что плохо действует на потребителей с преимущественно индуктивной или емкостной нагрузкой. Например, использование диммеров для управления частотой вращения электромоторов вызывает их перегрев.

Эпюры отсекаемых частей синусоиды показаны на рисунке ниже.

Способ чаще всего используется для изменения яркости свечения ламп накаливания и им подобных светотехнических устройств – галогенных и металлогалогенных ламп. Его категорически нельзя применять для управления компактными люминесцентными лампами и ограниченно – для светодиодных. В основном для тех, схемы питания которых (драйверы) поддерживают диммирование, о чем обычно пишется на их упаковке.

Реализуются с помощью так называемых ключевых схем, построенных на тиристорах, динисторах и симисторах.

  • Тиристор – диод, пропускающий ток только в одном направлении в тот момент, когда на его управляющем электроде появляется отпирающее напряжение.
  • Симистор – фактически двойной тиристор, пропускающий ток в обоих направлениях. Применяется для упрощения монтажной схемы.
  • Динистор – диод, пропускающий электрический ток при достижении порогового значения напряжения. Используется для построения времязадающих цепочек.

Тиристорная схема

Тиристорная схема диммера на 220 вольт приведена на рисунке ниже.

Тиристоры обозначены литерами V1 и V2. Обратите внимание, что они включены встречно, поскольку каждый пропускает часть полуволны синусоиды одного знака. Напряжения отпирания динисторов V3 и V4 регулируется рассеивающим энергию реостатом R5. Схема имеет две времязадающие цепочки: V3–C1 и V3–C2.

В зависимости от уровня отпирающего напряжения на переменном резисторе R5 изменяется время зарядки конденсаторов, при разряде которых открываются ключи V1 и V2. Этим и определяется фаза пропускания синусоиды. Тиристоры можно найти в силовых схемах старых бытовых приборов – телевизоров или пылесосов.

Симисторная схема

Ключевая схема на симисторе приведении на рисунке ниже.

Ее преимущество в компактности. У нее один управляющий элемент – VS1 и одна времязадающая цепочка, состоящая из VS2 и С1. Рассеивающий регулятор напряжения – переменный резистор R1. Остальные элементы обеспечивают стабильность работы схемы.

Диммеры на постоянном токе

Только светодиодные лампы с цоколем типа Е (винтовой, аналогичный лампе накаливания) имеют собственный блок питания, преобразующий переменный ток в постоянный. Остальные светодиодные источники света, среди которых и светодиодные ленты, должны снабжаться отдельным блоком питания. Диммер для светодиодной ленты также должен работать от источника постоянного тока.

Оптимальным решением будет объединение блока питания ленты и диммера. Для этого используется схема с использованием микросхемы КР 142ЕН 12А, представленная на рисунке ниже.

Сама микросхема является регулируемым стабилизатором компенсационного типа. Её вывод 1 является точкой, на которую подается опорное напряжение, определяющее его величину на выходе диммера. Регулировка производится с помощью резистора R2, который является классическим рассеивателем энергии.

Зная принцип построения схем управляющих яркостью свечения ламп, вы можете не только сделать такое устройство самостоятельно, но и произвести ремонт диммера, купленного в магазине.

Как подобрать диммер к лампе

Каких-то особых требований к диммерам, кроме описанных выше, не существует. Поэтому вы можете смело приобретать лампы одного производителя и диммеры другого. К примеру, вы можете купить хорошие светодиодные лампы от Gira и приобрести к ним диммер от Berker или ABB. Если диммер подходит по мощности и напряжению, то достаточно вставить его в разрыв фазового провода аналогично выключателю и, он будет исправно работать. Вы также можете устанавливать китайские или российские диммеры, в том числе самодельные и они будут работать ничуть не хуже. Некоторые модели диммеров устанавливают в разрыв фазового и нулевого проводов, такое подключение более безопасно, но аналогично по эффективности.

Вывод

Как подобрать диммер к лампе

Концепция умного дома подразумевает снижение электропотребления за счет эффективного управления освещением. В этой статье мы рассказали о правильном способе управления светодиодными лампами с помощью ШИМ, а также о регуляторах яркости (диммерах), которые работают на этом принципе. Мы также привели несколько простых схем, которые сможет повторить любой начинающий радиолюбитель. Такие самодельные диммеры будут не менее эффективны, чем весьма дорогие аналогичные устройства от ведущих производителей техники для умных домов, зато обойдутся в десятки раз дешевле.

Читайте также:  7 советов, какой удлинитель выбрать для дома

Конструкция и принцип работы диммеров

Все устройства, с помощью которых можно осуществлять регулирование уровень освещенности, имеют схожее строение. Внешне они представляют собой выключатель, который оснащён вращающимся колесиком. Современные модели могут быть оснащены кнопками или сенсорной панелью.

Диммер сенсорного типа управления

Конструкция и принцип работы диммеров

Каждое устройство содержит в своей конструкции два подключения к цепи. Подключить такой прибор можно точно так же, как и обычный выключатель. Нужно только правильно соединить провода с клеммами. Использовать его можно точно также, только перечень возможностей будет в разы шире. Работают такие устройства на следующем принципе: яркость свечения ламп может меняться за счет изменения импульсов тока в сети. При этом меняется только ширина импульса, а не его мощность. Таким образом диммер функционирует по принципу отсекания амплитуды напряжения. Совершая поворот колесика по часовой стрелке или при нажатии клавиши/сенсора, освещение в помещении будет становиться ярче или тускнеть.

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:

Регулируем пониженное напряжение
  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.

Механизм взаимодействия диммера и трансформатора

Как работает диммер легко понять, если присмотреться к конститутивным особенностям кругового механизма. По схеме подачи электроэнергии важно, что он потребляет минимальную мощность, кпд высокое. Функционал:

  • подача рабочего напряжения;
  • зарядка конденсатора;
  • смещение рабочих фаз;
  • получение сигнала напряжения;
  • открытие полупроводника; снижение сопротивления;
  • появление света;
  • распределение тока;
  • смещение напряжения — при частоте около 100 Гц будет мерцать.
Механизм взаимодействия диммера и трансформатора

Регулировать подачу напряжения может пользователь. Он выбирает показатели сам, плавно перемещая головку диммера. Подключение проводят через лампочки, в двух местах внизу конструкции.

Полезные советы

Внимательно изучайте паспорт изделия. Некоторые диммеры ощутимо греются, поэтому производители предписывают использовать их с ограничениями. Так, например, светорегулятор Dimmat немецкой компании Kopp не рекомендуется включать с нагрузкой более 300 Вт, если температура в помещении превышает +25С: а ведь максимально допустимая мощность, заявленная в его характеристиках, составляет 400 Вт.

К таким требованиям следует отнестись с особым вниманием, если стена, на которой предполагается закрепить прибор, выполнена из материалов с низкой теплопроводностью, например, дерева или гипсокартона. Следует знать, что КПД лампочки, «прикрученной» при помощи диммера, сильно снижается

Поэтому в том случае, если вам приходится большую часть времени эксплуатировать лампу в режиме уменьшенной яркости, целесообразнее заменить её на менее мощную и использовать последнюю без диммера

Следует знать, что КПД лампочки, «прикрученной» при помощи диммера, сильно снижается. Поэтому в том случае, если вам приходится большую часть времени эксплуатировать лампу в режиме уменьшенной яркости, целесообразнее заменить её на менее мощную и использовать последнюю без диммера.

Во всех современных диммерах установлен плавкий предохранитель, так что есть смысл заранее приобрести хотя бы один запасной.

Обратите внимание! Когда при помощи диммера уменьшается мощность малоинерционного источника света, например, светодиодной ленты или газоразрядной лампы, имеет место стробоскопический эффект. В таком освещении движущиеся или вращающиеся механизмы и инструмент могут показаться неподвижными, что весьма травмоопасно

Поэтому в мастерских и производственных помещениях диммеры следует применять с осторожностью

Схемы подключения диммера: общие рекомендации, правильное выполнение отдельных рабочих операций

Диммер и светодиодная лампа, стандартная электрическая схема

Схемы подключения диммера: общие рекомендации, правильное выполнение отдельных рабочих операций

Для правильного применения пользуются инструкцией производителя, которая прилагается к диммеру. Как подключить типовой прибор, можно выяснить с помощью следующего описания:

  • Снимают крышку штатного выключателя, определяют провод фазы с помощью специального щупа («отвертка» с индикатором).
  • Отключают питание 220 V, принимают меры по предотвращению случайной подачи напряжения.
  • Ослабляют зажимы, извлекают старый выключатель.
  • Устанавливают диммер для светодиодных ламп 220 В. Фазный провод вставляют в гнездо «L», второй – в «N». Если предусмотрено схемой, подключают заземление.
  • Вставляют корпус в монтажную коробку. Винтовыми креплениями создают надежное крепление, выравнивают положение.
  • Устанавливают защитно-декоративную накладку.
  • Подают напряжение и проверяют работоспособность.
Схемы подключения диммера: общие рекомендации, правильное выполнение отдельных рабочих операций

Выносной диммер. Как подключить через него несколько светодиодных лент, показано на этой схеме

Блок диммера для светодиодных ламп 220 В можно установить в специальной монтажной нише, отдельно от рукоятки управления

Схемы подключения диммера: общие рекомендации, правильное выполнение отдельных рабочих операций

В узких длинных коридорах устанавливают два или большее количество выключателей. Аналогичные решения применяют в спальных комнатах, крупных гостиных, на лестничных пролетах.

Вместо стандартного проходного выключателя можно установить диммер, если его электрическая схема соответствует требованиям определенного проекта

Схемы подключения диммера: общие рекомендации, правильное выполнение отдельных рабочих операций

Обзор моделей

Для приведения наглядных примеров ниже рассмотрены несколько конкретных моделей светорегуляторов, относящихся к разному типу и находящихся в различных ценовых категориях:

Schneider Electronic DC-001B

Обзор моделей

Из серии «Этюд», является примером классического варианта диммера бюджетного класса. Минималистический дизайн, в котором отсутствуют излишества, только поворотное колесико для регуляции яркости освещения. Допускается установка только в сухих помещениях, поскольку у устройства отсутствует какая-либо степень защиты от влаги.

Читайте также:  Перевод из Ватт в другие единицы измерения

Стоимость данного вариатора составляет всего 720-760 рублей.

Legrand 773615

Относится к кнопочной разновидности светорегуляторов. Многофункциональная модель, позволяющая при помощи одной клавиши выполнять большое количество разноплановых задач. В дизайне нет ничего лишнего, поэтому устройство легко и незаметно можно вписать фактически в любую комнату, имеется несколько цветовых решений.

Обзор моделей

Примерная стоимость составляет 5500-6000 рублей.

Почему диммеры и светодиодные лампы не "дружат" и как это исправить? Информация для всех!

Диммер или светорегулятор это устройство, способное изменять яркость освещения в вашем доме. Это нужно для комфорта, например, для детских игр нужна одна яркость света, а для спокойного просмотра фильма — намного меньшая.

Лампы накаливания и галогенные регулируются без труда — диммерами любого типа. А вот светодиодные — гораздо сложнее. И лампы с гордой надписью «диммируемая» или «dimmable» вовсе не обязательно являются таковыми. Напротив — они могут привести к выходу вашего светорегулятора из строя!

Как выбрать лампы и диммеры так, чтобы они работали дружно и много лет? Мы расскажем вам о том, что вы вряд ли прочитаете где-то ещё, по крайней мере в русскоязычном интернете. Садитесь поудобнее — мы начинаем!

Как регулируют диммеры?

Вначале немного теории, ровно столько, чтобы понять, о чём идёт речь. Диммер управляет яркостью лампы, отрезая от синусоиды, которая по сути и есть переменный ток в розетке, части разной величины. Одни диммеры отрезают начало синусоиды, а другие — её «хвост». Для ламп накаливания на 220 Вольт это абсолютно без разницы — они регулируются и тем и тем.

А вот в случае ламп на 12 Вольт (о светодиодах чуть позже), которые включаются через трансформатор, разница есть. Старые обмоточные трансформаторы, как в советских телевизорах, требуют резкого включения и плавного выключения, что дают простые регуляторы на симисторе.

Если взять другой регулятор, резкий обрыв синусоиды приведёт к большому скачку напряжения на обмотках трансформатора. На этом принципе, кстати, основана работа катушки зажигания автомобиля. Как вы понимаете, этот скачок может сжечь и сам регулятор и любой электронный прибор на той же линии.

Электронный трансформатор, на входе которого стоит конденсатор, напротив, «любит» медленное включение и резкую отсечку.

Именно в таком режиме конденсатор выдаёт плавное, спокойное напряжение и напротив, регулятор с резкой подачей напряжения, вызовет скачок, только уже не напряжения, а тока в проводе.

Впрочем, «хрен редьки не слаще» — скачок тока аналогично разрушительно действует на регулятор.

А что со светодиодами?

Теперь приступим к самому интересному. Светодиодные лампы характерны тем, что никто, кроме производителя, не знает, какая именно схема превращает переменное напряжение 220 Вольт в постоянный ток, нужный светодиодам.

Соответственно, как её регулировать — неизвестно. Одни лампы хорошо работают с простыми диммерами, другие — с «навороченными».

Пробовать методом тыка тоже не вариант: лампа может регулироваться, но при этом выжигать электронику светорегулятора, который может стоить до 10 тысяч рублей!

Отсюда три важных совета.

1) Выбирайте качественные лампы — в первую очередь Philips и OSRAM

На сайте хорошего производителя имеются таблицы, в которым приведена совместимость ламп с диммерами популярных брендов, а также количество ламп на один диммер. Не верьте таблицам китайских брендов — они не могут отвечать за качество продукции, которое сами не изготавливают, а только маркируют и упаковывают!

Таблица для ламп OSRAM находится здесь:

Таблица для ламп Philips есть тут: -dam/b2c/suj/master/Luminaires_dimmerlist_

Они на английском, но разобраться можно и без знания языка. Поверьте, оно того стоит!

  • 2) Устанавливайте на один диммер только лампы одного типа!
  • Это вытекает из предыдущего пункта: разные лампы не будут работать корректно как единое целое: часть будет барахлить и мерцать.
  • 3) Не используйте «универсальные» диммеры!

Универсальный диммер фирмы JUNG

У дорогих производителей, например ABB и Legrand есть диммеры, которые сами определяют нагрузку и выбирают, как отсекать синусоиду — в начале или конце. Они хорошо работают, если имеют дело с трансформаторами, но лампы на светодиодах «обманывают» их в половине случаев, из-за чего начинаются проблемы. Лучше подберите определённый тип диммера по таблице производителя ламп.

Вот, в принципе и всё. Конечно, намного проще не заморачиваться со светодиодными лампами и поставить лампы накаливания/галогенки, которые «переваривает» любой диммер. Но если вы фанат инноваций и экономии — добро пожаловать в увлекательный поиск правильной комбинации «лампа-диммер» и да пребудет с вами Электро Сила!

Спасибо за просмотр! Если вам пригодилась эта статья, поставьте палец вверх, а мы продолжим наши изыскания — для вас!