Как диммировать светодиодные лампы: виды диммеров, особенности подлючения

Что называют диммером и как он работает?

Упрощенно принцип действия устройства схож с реостатом. Оно работает путем снижения мощности тока. Чем меньше соответствующее значение, тем тусклее будет гореть лампа. С подобными приборами каждый из нас сталкивался на уроках физики. Современные светорегуляторы отличаются особой технологичностью, при этом суть их работы сохранилась прежней. Качественным отличием является минимальные потери энергии, а значит большая экономичность.

Подобного рода изделия могут иметь различное исполнение. Их изготавливают с электронным, механическим, сенсорным и беспроводным управлением. Каждый вариант имеет свои особенности. В последнем случае дистанционное управление освещением обойдется достаточно не дешево. Не стоит и относится к подобным приобретениям, как к излишним затратам. Возможность изменения яркости интенсивности освещения позволит обеспечить настройку комфортной и оптимальной световой сцены.


Например, придя домой, после работы, приятно будет посидеть в приглушенной обстановке. Идеально, если яркость света можно будет регулировать сидя в кресле. Другая ситуация – человек проснулся ночью, идет на кухню за водой. Если будет включен свет на максимальную яркость – вероятна ситуация, когда сон нарушится или пропадет. Здесь как раз и необходимые диммируемые светодиодные трековые светильники. Кроме этого они активно используются при зонировании пространства.

Экономят ли диммеры электроэнергию

При использовании качественных LED-ламп и LED-регуляторов — да. Правда, не сразу. Но в долгосрочной перспективе экономия возможна на следующих пунктах:

  1. Снижение расхода электроэнергии примерно на 20-30%. Это достигается путем снижения мощности лампочек в моменты, не требующие полной яркости света. Например, во время просмотра телевизора, работы за компьютером, когда дети спят и др.
  2. Работа в режиме пониженной яркости заметно увеличивает срок службы светодиодных ламп. LED-лампы в принципе обладают самым большой работоспособностью (15000-50000 часов). Вопрос замены источников света не встанет перед вами много лет. А значит, долго не придется тратить на лампочки деньги.

Не стоит ждать, что затраты окупаются моментально. По подсчетам специалистов требуется минимум два года, чтобы начать извлекать выгоду после установки системы диммирования.

Также стоит учесть, что большую часть электроэнергии в доме обычно расходуют бытовые электроприборы. Их мощность уменьшить не получится.

Зачем управлять светом?

Регулировка света актуальна не только для театров. В обычной жизни диммирование светодиодных светильников применяется при разработке светотехнических проектов для дома, выставочных центров, ресторанов и баров, художественных студий и картинных галерей.

Это удобная и практичная функция, так как буквально за несколько секунд можно легко изменить световой сценарий, не прибегая к замене осветительных приборов или перепланировке самой системы освещения. Кроме того, диммер для светодиодных светильников позволяет:

  • продлить срок службы спотов;
  • уменьшить выделение тепла от осветительных приборов;
  • сократить расход электроэнергии.

При изменении интенсивности света индекс цветопередачи прибора сохраняется на установленном производителем уровне, поэтому даже при уменьшении яркости лампы пользователь получает качественный свет.

Особенности диммируемых ламп

Стандартные осветительные приборы со светодиодными элементами комплектуются микровыпрямителем, способным модифицировать в постоянное напряжение сети 220 В.

Благодаря микровыпрямителю возможны подача светового потока или ее прекращение. В данном случае любая попытка использовать световой регулятор для стандартных конструкций светотехнического оборудования приведет лишь к мерцанию потока света, но не к его плавной подаче. Эту проблему специалистам удалось решить только после разработки светодиодного оборудования с диммером.

Почему обычные лампы нельзя применять с диммером

Прежде чем приступить к описанию диммируемых лампочек, давайте вкратце узнаем по какой причине обычные лампы не работают с диммером.

В конструкции обычной LED лампы присутствует микро-выпрямитель, который преобразует входящее переменное напряжение в 220 Вольт в постоянное. И по факту у лампы только два положения: это включено или выключено.

А задача диммера – это плавное изменение освещенности. Получается, что если вы вкрутите обычную диодную лампу и будете производить регуляцию диммером, то вы сначала увидите неприятное мигание, а затем лампа просто включится на полное свечение. Если продолжить эксплуатировать в таком режиме диммер и обычную светодиодную лампу, то оба эти элемента очень скоро выйдут из строя.

В диммируемых светодиодных лампах присутствует дополнительный блок, который как раз и предназначен для регулировки.

Кабели

Если со светильником и типом диммирования определились, то надо предусмотреть правильный кабель.

Для ламп накаливания и светодиодных ламп — силовой кабель от щита. Толщина кабеля выбирается согласно мощности светильников. Универсальный вариант — это кабель 3х1.5. Но 1.5мм2 сечения соответствует больше двух киловатт мощности, так что вполне можно использовать кабель сечением не больше 0.75мм2. Количество жил может быть две или три. Три жилы — для люстр и светильников в металлическим корпусом, у которых есть контакт заземления. Две жилы — для светильников без заземления. Ещё третью жилу можно использовать как резерв на случай необходимости разделить группу света на две.

Для светильников с управлением TRIAC — также один силовой кабель от щита до драйвера.

Для светильников с управлением 0-10 вольт — силовой кабель и 2-жильный слаботочный кабель (FTP либо ES-04S, лучше всегда иметь запасные жилы и экран) от щита до драйвера.

Для светильников с управлением DALI — один силовой кабель 5х0.75 от щита до драйвера. Либо 3х0.75 и любой тонкий 2-жильный кабель для шины DALI.

Для светодиодных лент — кабель соответствующий току ленты. Вот статья про Выбор кабеля светодиодных лент (там же есть калькулятор расчёта сечения). Если блок питания находится у начала ленты, то ведём туда питания 230 вольт и управляющий кабель ES-04 или UTP. Количество жил кабеля питания 2 или 3, в зависимости от необходимости заземления корпуса светильника.

Часто хотят отнести драйвер светодиодного светильника подальше от светильника, например, в щит. Не всегда это допустимо. Скорее, почти всегда это недопустимо, расстояние должно быть не больше 2-3 метров. Блок питания светодиодной ленты можно отнести от ленты, но надо считать падение напряжения в кабеле.

Универсальный вариант, когда не знаете, какой будет светильник, и как им управлять — силовой кабель 3х0.75 и слаботочный экранированный кабель (витая пара FTP либо сигнальный ES-04S) для управления 0-10 вольт либо DALI.

Технические параметры

В техдокументации на светотехническое устройство, оборудованное световым регулятором, чаще всего производители отображают следующие показатели:

  • напряжение электрического питания;
  • мощность светового источника (для светодиодных приборов мощность может быть в пределах 4-10 Вт);
  • возможность изменения интенсивности светового потока;
  • модификация цоколя. Обычно это типы E14, E27, которые соответствуют цоколям ламп с нитью накаливания. Также довольно распространенные типы цоколя — G9, G12, GX53;
  • цветовая температура. Данный параметр показывает температурное восприятие света. Существует возможность выбора белого, холодного, желтого света;
  • угол подачи света;
  • поток светового излучения. Параметр показывает яркость освещения для максимальных нагрузок;
  • тип светового рассеивателя — прозрачный, матовый.

Важнейшей деталью прибора освещения является цоколь светового источника, благодаря которому изделие можно монтировать на определенном участке. Учитывая то, что схемы диммеров LED-светотехники начали производить совсем недавно, потребители продолжают до сих пор активно использовать стандартные лампочки с нитью накаливания и галогенные световые источники. Поэтому наибольший спрос имеют универсальные модели цоколя для патронов.

К сведению!

  • Лампы с нитью накаливания на 60 Вт соответствуют цоколю E14, ЛН 100 Вт — E27;
  • если светотехнический диодный прибор имеет цоколь модели GU10, он соответствует лампочке накаливания на 50 Вт;
  • цоколь GX53 применяется для встраиваемых, накладных моделей осветителей;
  • G9 применяется на световых источниках капсульного типа (достаточно компактные изделия);
  • вариант G12 идеально подходит для металлогалогенных трубчатых источников света.

В чем различия диммеров?

Если вы собрались использовать выключатель с регулировкой яркости, сперва нужно узнать какие они бывают. И вообще все ли светодиодные лампы можно диммировать?

Диммеры различаются по следующим критериям:

  • По типу монтажа;
  • по исполнению и способу управления;
  • по способу регулирования.

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.

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.

По способу регулировки

Диммеры бывают разные не только по их исполнению, но и по принципу работы. Это касается именно диммеров переменного тока.

Первый тип диммеров более распространённый и дешевый, по причине простоты своей схемы – это диммер с отсечкой по переднему фронту (англ. leading edge). Немного дальше будет подробно рассмотрен его принцип работы и схема, для сравнения взгляните на вид напряжения на выходе такого регулятора.

По графику видно, что на нагрузку подается остаток полуволны, а её начало срезается. Из-за характера включения нагрузки, в электросетях наводятся помехи, что мешает работе телевизоров и других устройство. На лампу подаётся напряжение установленной амплитуды, а затем оно затухает, когда синусоида переходит через ноль.

Можно ли использовать leading edge диммер для диодных ламп? Можно. Светодиодные лампы с диммером этого типа будут хорошо поддаваться регулировке, только если они изначально для этого созданы. Об этом свидетельствуют символы на её упаковке. Они еще называются «диммируемые».

Второй тип работает иначе, создает меньше помех и лучше работает с разными лампочками – это диммер с отсечкой по заднему фронту (англ. falling edge).

Регулировка светодиодных ламп с диммерами такого типа происходит лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственный недостаток – эти лампы могут регулировать свою яркость не с «нуля», а в определенном диапазоне. При этом диммируемые светодиодные лампы – просто великолепно регулируются.

Лучшее решение — использовать Falling Edge диммер для светодиодных светильников.

Отдельное слово можно сказать о готовых светодиодных светильниках с регулировкой яркости. Это отдельный класс осветительных устройств, которые не нуждаются в установке дополнительных регуляторов, а имеют его в своей конструкции. Их регулировки производятся с помощью кнопок на корпусе или с пульта.

Проблемные моменты в регулировке светового потока

Любая светодиодная лампа, не оснащенная световым регулятором, в случае изменения выходного напряжения начинает некорректно работать. В подобных ситуациях возможно мерцание света или осветительное устройство вообще не будет работать из-за недостаточного показателя напряжения.

В диммируемых энергосберегающих светодиодных светильниках синусоиды напряжения могут меняться благодаря отделению части полуволны. В результате формируются «мертвые зоны», обрабатываемые некорректно драйвером. Соответственно, из-за недостатка сетевого напряжения на входе источник света будет работать неправильно.

Схемы диммеров

Диммер для напряжения 220В, с отсечкой по переднему фронту, работает по принципу фазоимпульсного управления напряжением. В процессе работы, элементы такого диммера подают напряжение на нагрузку в определенные моменты, отрезая часть синусоиды. Подробно и более наглядно это изображено на графиках.

Площадь синусоиды, заштрихованная серым цветом – это площадь напряжения или его действующая величина, которая подаётся в нагрузку (светильник или любое другое описанное выше устройство).

Красной пунктирной линией изображена форма напряжения на входе диммера для led ламп. В таком виде она подается через обычный выключатель без регулировок.

Как подключить светодиоды через диммер?

Номиналы компонентов и все сведения указаны на схеме диммера.

Устройство устанавливается в разрыв провода идущего к источнику света, двигателю, тэну или любому другому устройству.

Логика работы схемы следующая: конденсатор С1 заряжается через цепочку R1 и потенциометр R2. В зависимости от положения потенциометра, конденсатор заряжается до напряжения открытия динистора VD1.

В схеме использовался динистор DB3, это примерно 30В. Через открытый динистор подаётся управляющий импульс открытия симистора (двунаправленный тиристор), на его управляющий электрод.

Чем больше сопротивление, выставленное ручкой потенциометра – тем дольше заряжается конденсатор, соответственно тем позже откроется цепь динистор-симистор, а напряжение будет ниже, так как срежется большая часть синусоиды. И наоборот – меньше сопротивление – больше напряжение на выходе регулятора.

Возможные неполадки светильника

  • Не работает драйвер;
  • максимальное выходное напряжения светового регулятора — 210 В (такое напряжение не позволяет достигать максимального уровня яркости светового потока);
  • на высоких частотах драйвер создает неприятные шумы;
  • в случае несовместимости диммера LED-источника света возможны перебои в работе светового регулятора.

К сведению! Независимо от яркости светового потока цветовая температура имеет всегда стабильное значение.

Средняя стоимость диммеров на прилавках магазинов

Стоимость регулирующего устройства зависит от многих параметров. Среди них: известность бренда-производителя, мощность, качество, способ управления (сенсорные дороже механических, а бесконтактные — самые дорогие), внешний вид и др.

Французский Legrand производит светорегуляторы мощностью от 300 до 1000 Вт. Они совместимы с лампами, которые работают и на переменном и на постоянном напряжении. Цены начинаются от 1400 рублей за диммер 12В. Светорегуляторы 220 В с механическим управлением стоят от 1900 рублей.

Диммеры немецкого Schneider стоят еще дороже: стоимость механического регулятора для 220В начинается от 3000 рублей.

Впрочем, примерно по таким же ценам можно найти сенсорные устройства менее раскрученных компаний. Например, у компании Wemmon цены начинаются от 2200 рублей. Фирма Broadlink предлагает сенсорные светорегуляторы от 3000 рублей.

Итальянский производитель Donolux предлагает бесконтактный диммер с радиусом покрытия 30 м по цене от 3100 рублей.

Есть смысл внимательно изучить предложения на рынке, чтобы выбрать хорошие приборы по разумной цене.

Как сделать простейший диммер самому

Простой светорегулятор самим

Если вы разбираетесь в электротехнике, любите и умеете паять, то можете попробовать изготовить несложный светорегулятор своими руками.

Не забывайте, что для самостоятельных работ с электроприборами необходимо иметь минимальные знания об электротехнике. Не лишним будет получить первую или вторую и группу по электробезопасности. От этого зависит ваша безопасность.

Для этого потребуется:

  • два резистора: постоянный с сопротивлением 10 кОм и переменный 470-500 кОм;
  • конденсатор емкостью 0,1-0,22 мкф;
  • симистор ВТА 17600;
  • динистор

Электрическая схема простейшего диммера:
TRIAC – симистор, DIAC – динистор, С1 – конденсатор, R1 – постоянный резистор, VR1 – переменный резистор.

Основной рабочий элемент в схеме — симистор. От него зависит мощность полученного диммера. Для ВТА 17600 мощность светорегулятора составит до 1 кВт. К нему необходимо подключить простой механический регулятор, который и будет управлять яркостью лампочки.

Монтировать элементы на печатную плату можно навесным способом или паяльником.

Источники

  • https://GreenLed.ru/blog/dimmirovanie-svetilnikov
  • https://vamfaza.ru/cvetodiodnyj-led-dimmer-220v/
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5cc7fbeea2387100b305243d/dimmirovanie-svetodiodnyh-svetilnikov-5cd1e07064d6ee00aeac438b
  • https://cdelct.ru/oborudovanie/dimmiruemyj-svetilnik.html
  • https://zen.yandex.ru/media/energofiksik/chto-takoe-dimmiruemaia-svetodiodnaia-lampa-5c420cd42222c300aee128c7
  • https://home-matic.ru/2019/01/%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%81-%D1%83%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B0/
  • https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/dimmer-dlya-svetodiodnyx-lamp.html

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: :???: :?: :!: