Что такое диммер и как он работает: устройство и принцип работы диммера

Применение

В быту довольно часто возникают ситуации, когда требуется уменьшить яркость света:

  • в некоторых помещениях применяют неяркое освещение для экономии энергии
  • яркий свет требуется уменьшить в спальне или в другой комнате перед сном
  • изменение освещения часто обусловлено дизайнерским решением

Во многих бытовых и производственных помещениях сейчас используют светодиодные лампы, которые возможно настроить на различные режимы освещения. Таким образом можно решить сразу две задачи:

  • подобрать наилучшее световое решение для конкретного помещения
  • сэкономить электроэнергию

Современный дизайн больших комнат предусматривает выделение отдельных зон стены или потолка с помощью освещения. Решить такую задачу поможет диммер, который увеличит подсветку в нужном месте и тем самым расставит правильные акценты.

С помощью этого метода дизайнеры превращают обычные комнаты в шикарные залы для приёма гостей, а стандартные квартиры в роскошные апартаменты.

Диммеры очень удобны для проведения различных мероприятий, праздников и торжеств. Например, когда гости сидят за столом, нужен яркий свет. А если пришло время танцев, свет можно и приглушить.

Светодиодная подсветка очень востребована на кухне, когда нужно осветить рабочую зону, а основное освещение может быть неярким.

Яркий свет не нужен во время романтического ужина, а вот на деловом обеде, наоборот, уместно яркое освещение.

Важно! Диммеры – это очень удобное устройство, необходимое и в быту, и на производстве. И не зря они получили такое широкое распространение в последнее время.

Преимущества и недостатки

Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.

Современный регулятор обладает рядом других функций:

  1. Автоматическое включение и отключение.
  2. Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
  3. Сенсорный регулятор освещения позволяет плавно включать и отключать светильник. За счёт этого можно избежать резких бросков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
  4. С помощью диммеров имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «непрошенных гостей» от вашего домовладения, когда никого нет дома. Задаётся специальная программа, по которой диммер автоматически включает и отключает свет в разных комнатах. Создаётся иллюзия, что дома находятся хозяева.

Как и любое техническое устройство диммер не может быть универсальным на сто процентов, у него имеются свои недостатки:

  • вызывает электромагнитные помехи;
  • выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в схеме электронного диммера;
  • от него не могут работать люминесцентные лампы, а также лампы, загорающиеся через пускорегулирующую аппаратуру;
  • выходное напряжение у электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
  • при работе с лампами накаливания низкий КПД.

Алгоритмы установки

Существует несколько разновидностей диммеров по способу монтажа — в зависимости от ваших требований и дизайна помещения.

Настенный монтаж

Наиболее распространены настенные варианты с реостатным типом. То есть, это поворотный или поворотно-нажимной тип. Могут утапливаться внутрь стены или выступать в качестве накладки, как обычная розетка. Особенно удобно для использования в жилых помещениях.

Скрытый монтаж

Иногда неудобно использовать настенный монтаж. Возможно, вы не хотите переделывать ремонт, портить внешний вид проводкой. Скрытые диммеры устанавливаются в разрыв провода, что позволяет не испортить ремонт, но и не добавить себе неудобств. Можно установить свето-регулятор в любом месте — здесь вас никто не ограничивает. Часто они управляются с помощью дистанционного пульта.

Схемы подключения

Существует несколько вариантов подключения устройства электронного типа, что объясняется техническими особенностями используемой системы освещения.

Подключение вместо обычного выключателя

Если присутствует однофазная сеть, то стандартная схема подключения сходна с установкой обычного выключателя, но важно помнить, что такие регуляторы монтируются исключительно в месте разрыва фазного провода.

  1. Демонтировать выключатель и отключить электрические провода от клемм.

    Точность перемещения тока обеспечивается многослойной конструкцией из проводников

  2. Определить место размещения фазного провода.

    Динистор производит переключение направления тока

  3. Разобрать устанавливаемый регулятор света.

    На удобство пользования вариатором влиет его внешний вид, размещение и тип управления

  4. Выполнить подключение устройства в соответствии с приведённой схемой установки.

    Устройства с механическим управлением легче собирать и стоят они значительно дешевле

  5. Установить регулятор и зафиксировать его при помощи саморезов, после чего подключить электрическое питание и проверить работоспособность монтируемого устройства.

    Поворотно-нажимные конструкции регуляторов считаются одними из самых удобных

Подключение к светодиодной ленте (для мини-диммера)

Принципиальных отличий в подключении мини-диммера к светодиодной ленте нет. Основная особенность монтажа состоит в том, что регулятор устанавливается непосредственно перед контроллером светодиодной лампы или ленты в соответствии с приведённой ниже схемой.

Дистанционные команды подаются при помощи инфракрасного или радиосигнала

Принципиальная схема и её принцип работы

Рассмотрим схему диммера на симисторе.

Кстати симистор еще называют симметричным тиристором. Это полууправляемый полупроводниковый ключ, а «полууправляемый» — значит, что такой ключ можно только открыть, подав импульс соответствующей полярности на управляющий электрод, а закроется он сам, когда через него перестанет протекать ток или на него подадут обратное напряжение. В сети переменного тока это происходит 100 раз в секунду.

Простая и самая распространенная схема диммера, в готовых изделиях может быть дополнена предохранителем и выключателем, который разрывает цепь при повороте рукояти потенциометра в нулевое положение и номиналы могут отличаться.

У симистора три вывода — два силовых электрода (T1 и T2 или A1, A2) и управляющий электрод (G). Симистор, в отличие от тиристора, не имеет выраженного анода и катода, так как симистор – это два тиристора соединенных параллельно. Здесь для примера приведен симистор серии BT136, но на практике устанавливается любой подходящий по току.

Эквивалентная схема симистора из двух тиристоров соединенных встречно-параллельно

Управляющая часть схемы состоит из времязадающей цепи, которая собрана на резисторах R1 и R3, потенциометре R2, конденсаторах C1 и C2, а также двунаправленного динистора DB3 с напряжением открытия 28-36 вольт (его также называют напряжением пробоя от англ. Ubo – break-over voltage). Потенциометр R2 служит для изменения скорости заряда конденсаторов.

Резистора R3 и конденсатора C3 может не быть в схеме. Они нужны для большей стабильности работы. Цепочка из конденсатора C1 и резистора R4 служит для защиты симистора от всплесков ЭДС-самоиндукции, возникающих при работе на индуктивную нагрузку, например, при регулировке оборотов электродвигателей, поэтому в дешевых светорегуляторах её также может не быть.

Принцип работы схемы заключается в следующем — при подключении напряжения питания начинают заряжаться конденсаторы C2 и C3 через резисторы R1, R2, R3. Когда напряжение на конденсаторах C2, C3 достигает 28-36 вольт динистор DB3 открывается и подаёт управляющий импульс на управляющий электрод симистора. От чего симистор открывается, пропуская ток в нагрузку.

Ток через симистор протекает до тех пор, пока ток не станет ниже тока удержания. Так как схема работает в цепи переменного тока, ток в ней принимает нулевое значение дважды за каждый период синусоиды. В этот момент симистор опять закрывается и всё повторяется, но уже для второй полуволны питающего напряжения.

Чем больше сопротивление потенциометра R2, тем дольше заряжаются конденсаторы, и как следствие, тем позже поступит управляющий импульс на силовой элемент.

Ток удержания – это параметр симистора, который характеризует минимальный ток между основными электродами, необходимый для поддержания симистора в открытом состоянии.

График напряжения на нагрузке при использовании диммера, на котором вы можете наблюдать, каким образом происходит срез фазы.

В нагрузку поступает ток только после открытия симистора, это называется срезом или отсечкой фазы, а период времени от перехода синусоиды через ноль до открытия нагрузки называют углом среза фазы.

Соответственно, этот метод диммирования называется «метод фазового управления», а конкретно рассмотренная схема Leading Edge Dimming или срез возрастающего (переднего) фронта фазы.

Какими бывают диммеры

Современные производители предлагают нам разнообразный ассортимент этих приборов.Классифицируются они по нескольким параметрам.

По типу исполнения

Современные световые регуляторы отличаются также по типу исполнения и могут быть предназначены для нескольких видов использования.

Модульный

Синусоида при правильной работе регулятора чередует короткие импульсы с длительными паузами

Модульный вариант регулирует уровень освещённости в общественных местах, представленных лестничными клетками, коридорами и подъездами. Такой тип регуляторов монтируется внутри распределительного щитка. Непосредственное регулирование осветительных приборов в этом случае осуществляется кнопочным или одноклавишным выключателем.

Моноблочный

Увеличение длительности пауз между импульсами уменьшает интенсивность свечения прибора

Моноблочный вариант стандартно монтируется на участке разрыва фазы электрической цепи, идущей к нагрузочной части осветительных приборов и при этом используется в качестве традиционного выключателя.

Блочный

Лампы со световым регулятором могут работать в диапазоне 10–100% от своей мощности

Блочные модели предполагают фиксацию светового регулятора непосредственно с выключателем в виде стандартного блока «розетка-выключатель».

Способ регулирования

В зависимости от того, каким способом осуществляется регулирование, диммеры делятся на :

  • сенсорные
  • механические
  • дистанционные
  • аккустические

Самые простые – механические. В свою очередь, они делятся на следующие виды:

  1. Модульные. Применяются для освещения в местах общественного пользования – подъезды, коридоры, лестничные площадки. Модульные диммеры вмонтированы в распредщиток, управляются с помощью кнопочных или одноклавишных выключателей.
  2. Моноблочные. Служат в качестве выключателей.
  3. Блочный. Применяются в виде блока розетка-выключатель.

По типу монтажа

Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.

Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.

Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.

Способ управления

Для бытовых нужд обычно используют моноблочные модели. В зависимости от способа управления они подразделяются на следующие типы:

  • Поворотный. Имеет вращающуюся ручку, при вращении которой увеличивается степень яркости.
  • Клавишный. Состоит из двух клавиш, одна из которых включает-выключает прибор, а другая регулирует степень освещения.
  • Поворотно-нажимной. Выглядит, как поворотный, но для включения нужно нажать на ручку.

В последнее время широкое распространение получили сенсорные модели. Управление осуществляется прикосновением к сенсорным кнопкам. Эти регуляторы имеют современный и лаконичный дизайн, который прекрасно впишется в любой стиль интерьера.

Диммеры с дистанционным управлением – модель для ленивых, так как регулирование осуществляется пультом из разных мест.

Аккустические диммеры обычно применяются в системе “умный дом”. Управляются они голосовыми командами или хлопками в ладоши.

По исполнению

По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:

  • Поворотным;
  • поворотно-нажимного типа;
  • кнопочным;
  • сенсорным;

Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.

Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.

Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.

Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.

Типы управляемых ламп

Также диммеры подразделяются в зависимости от типа ламп, которыми они управляют:

  • Для обычных ламп накаливания и для галогенных ламп, работающих от напряжения 220В, применяются самые простые светорегуляторы. Принцип работы элементарный – с изменением напряжения меняется и мощность освещения.
  • Для галогеновых ламп, которые работают от напряжения 12В или 24В, необходим понижающий трансформатор. Поэтому регулятор выбирается в зависимости от типа трансформатора.
  • Для светодиодных ламп используются самые сложные и дорогие диммеры, так как нужна импульсная модуляция частоты тока.

Важно! Для люминесцентных и энергосберегающих ламп использовать светорегуляторы вообще не рекомендуется, так как это очень сложный процесс.

В электрической цепи диммер устанавливается последовательно с выключателем или вместо него.

Какие лампы подходят для диммера?

Существуют разные модели диммеров, а также типы нагрузки, что делает необходимым выбор подходящего устройства. Диммер выбирается в зависимости от типа нагрузки. Это означает: какие лампы применяются, используются ли они через трансформатор или светильник работает нормально от источника питания 220 В? Эту информацию можно найти на упаковке производителя, а также на самом светильнике. Если сомневаетесь как работает диммер с той или иной лампой, спросите у электрика или продавца. На рынке существует множество различных диммируемых источников света, которые требуют специальных затемняющих устройств. Но в целом, они могут быть классифицированы в соответствии с их технологией.

Ниже перечислены самые популярные и распространенные лампы для диммера:

  • Высоковольтный галоген 220В (розетка G9 или GU10)
  • Низкое напряжение 12В с электронным трансформатором (розетка G4, GU5,3, GY6,35)
  • Низкое напряжение 12В с обычным трансформатором (розетка G4, GU5,3, GY6,35)
  • Светодиодные (возможно много типов розеток)
  • Энергосберегающие (возможно много типов розеток), затемнение возможно только в ограниченной степени. Проверьте данные производителя!

Таблица форм и цоколей ламп

GY6,35

Запишите общее количество ватт и посмотрите, можно ли найти принцип диммирования на лампочке или лампах. Каждый диммер имеет минимальную и максимальную мощность подключения (от-до… Вт). Таким образом, только лампочки или группы ламп с общей мощностью между этим диапазоном диммера могут быть подключены без проблем.

Существуют различные маркировки лампочек (см. Ниже). Для правильного выбора диммера, маркировка на источнике света и будущем устройстве диммирования должны совпадать

Замечание:

1) Энергосберегающие светильники с регулируемой яркостью ( ESL )
Только когда энергосберегающие светильники имеют регулировку яркости, они могут быть затемнены с помощью обычных диммеров (поворотные или скользящие регуляторы) или устройств с электронным управлением, указано на лампе (управление фазой / реверс, фазовый контроль). Тем не менее, это должно быть упомянуто в описании устройства затемнения. В принципе, затемняющие устройства, предназначенные для ламп накаливания / галогенных светильников, не считаются подходящими для энергосберегающих моделей. Даже если комбинация работает, она может привести к сильным радиопомехам из-за увеличения помех на сетевом кабеле.

2) а. Светодиодные источники света
Как работает диммер со светодиодным источником света? Светодиодные светильники 220 В и высоковольтные светодиодные светильники должны иметь маркировку с регулируемой яркостью. Если светодиодная лампа помечена как диммируемая, проверьте, должен ли использоваться регулятор фазы или затемняющее устройство с обратной фазой. Обычно эта информация наносится на упаковку производителя.

Светодиодные лампы 12 В переменного и 12 В переменного / постоянного тока также должны иметь маркировку с регулируемой яркостью. Также необходимо позаботиться о том, чтобы используемый трансформатор был диммированным. Какое затемняющее устройство можно использовать, показано в руководстве к соответствующему трансформатору. Многие низковольтные трансформаторы, также требуют базовой (минимальной) нагрузки, которая должна быть нагружена светодиодными лампами, иначе они не запустятся.

2) б. Светодиодные полосы и одиночные светодиоды (DC)
Светодиодные диммеры с ШИМ (ШИМ = широтно-импульсная модуляция) используются для светодиодных источников света, которые не работают напрямую с 220 В (обычно 12 В или 24 В постоянного тока). Для них либо требуется дополнительный светодиодный балласт(драйвер), либо он уже встроен в диммер ШИМ. Светодиодные драйверы с регулируемой яркостью также доступны для различных типов управления.

3) Люминесцентные светильники
Люминесцентные светильники могут быть затемнены только специальными электронными балластами (0 — 10 В), предназначенными для этой цели и диммерами.

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.

Источники

  • https://moskvacenter.com/dimmer-chto-eto/
  • https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/dimmer-chto-eto
  • https://php64.ru/poleznoe/dimmer-dlya-led-lent.php
  • https://stanok.guru/bez-rubriki/dimmer-chto-takoe-gde-i-kak-primenyaetsya.html
  • https://zen.yandex.com/media/lampexpert/o-dimmerah-dlia-osvesceniia–obzor-shema-i-princip-raboty-5d98556cd4f07a00acb79a35
  • https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/dimmer-dlya-svetodiodnyx-lamp.html
  • http://sampochinil.ru/elektrika/kak-rabotaet-dimmer/
  • https://zen.yandex.com/media/samelectric/vse-chto-vajno-znat-pro-dimmer-5c966894ce69b900b456bee8

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: