Диммер что это и как работает

Диммер. Виды и работа. Плюсы и минусы. Применение и особенности

Диммер – это светорегулятор, применяемый для настройки яркости свечения электрических ламп и светодиодов. Название устройства в переводе с английского «затемнитель». Использования диммера позволяет помимо изменения яркости также снижать потребление электроэнергии при понижении интенсивности света. Прибор может применяться в связке с ИК лампами для обогрева.

Как работает диммер

Устройство меняет параметры электрического тока подаваемого на лампу или светодиод. В результате изменения условий, те начинают давать более яркое или тусклое свечение. При этом максимальная яркость при подключении через регулятор не превышает тот показатель, что возможен при прямом питании лампочки от сети 220 В 50 Гц.

Техническое устройство и принцип работы диммера отличаются в зависимости от того для какого типа ламп он используется. Самым простым является прибор для ламп накаливания. Он просто изменяет параметры напряжения. Как следствие спираль лампочки разогревается меньше, от этого меняется температура ее свечения. Нужно отметить определенную специфику связки лампы накаливания с диммером, дело в том, что при понижении напряжения на половину та уменьшает потребление энергии всего на 15%.

Если же использовать светорегуляторы для обычных ламп в качестве диммеров для LED ламп, то добиться изменения яркости свечения невозможно. Дело в том, что такие лампочки оснащаются драйверами, которые компенсируют подобные изменения. Единственным результатом их совместного применения будет свечение с миганием, но никак не поменяет яркость. Для таких ламп применяются диммеры специальной конструкции.

Преимущества и недостатки устройства

Применение диммеров при оборудовании осветительной системы имеет в основном преимущества:

Используя диммер, можно регулировать яркость света в помещении даже если оно освещается одной лампочкой или светодиодным светильником. Понижая интенсивность освещения, одновременно осуществляется снижение энергопотребления, однако совсем несущественно.

Виды диммеров по способу установки

В зависимости от способа выполнения монтажа диммеры бывают:

Настенный диммер имеет аналогичные монтажные параметры, что и клавишный выключатель. Они предназначены для монтажа на стену. Особенность прибора этого типа в том, что он ставиться вместо клавишного выключателя прямо в его монтажную коробку. Настенные диммеры могут предусматривать установку в обычную монтажную коробку диаметром 68 мм, или просто прикручиваться на стену накладным способом. Такие устройства самые удобные. Они подразумевают управление осветительными приборами одного помещения.

Модульные приборы подразумевают скрытый монтаж. Они устанавливаются в электрический щиток на DIN-рейку. Внешние параметры такого устройства полностью соответствуют автоматическому выключателю, реле напряжения и прочему щитовому оборудованию. При использовании модульного диммера электрический провод от него идет на стандартный клавишный выключатель. От выключателя провод прокладывается на осветительное оборудование. По этой причине при необходимости провести регулировку света нужно открыть распределительный щит и настроить свет из него. Это может быть неудобный решением, поскольку щит часто располагается в другом помещении.

Переносные представляют собой подобие тройника или реле времени. На нем имеется вилка и розетка. Прибор вилкой вставляется в обычную розетку, а уже в него подключается вилка от торшера, настольной или подвесной лампы. Это переносное устройство, которое может использоваться для регулировки света, к примеру, в брудере с цыплятами. Им можно скорректировать свет. Именно этим устройством удастся настроить обогрев, если тот осуществляется ИК лампой.

Подвесные светорегуляторы самые компактные. Они устанавливаются на проводе питания торшеров, настольных ламп. Это позволяет выполнять регулировку их свечения, что обычно невозможно в базовой комплектации. Такой прибор можно врезать в провод питания абсолютно любого переносного источника света, сделав его настраиваемым.

Встраиваемый диммер имеет схожую конструкцию с настенным, однако он оснащается менее привлекательной передней панелью. Такие устройства монтируются в коробку или внутрь различных приборов. Их применяют в том случае, когда важна функциональность, а не внешний вид.

Способы управления

По управлению они бывают:

Поворотные устройства являются самыми распространенными. Они имеют регулировочное колесико, вращая которое можно менять яркость света. Такое решение с одной стороны удобное, но имеет и недостаток в виде необходимости настраивания яркости каждый раз при включении света. Дело в том, что отключение освещения осуществляются при выкручивании колесика влево путем понижения яркости до полного исчезновения свечения. В дальнейшем чтобы снова включить подсветку нужно провернуть колесико вправо, и после появления света с минимальной яркостью повысить ее до нужного уровня.

Поворотно-нажимные приборы являются чем-то средним между клавишным выключателем и диммером. Такой светорегулятор позволяет включать и выключать свет отдельной кнопкой. Это исключает сбой настроек свечения на колесике регулировки.

Нажимные и сенсорные работают по одному принципу. У нажимных имеются кнопки, сенсорные считывают касание к определенной области на поверхности устройства. Регулировка свечения выполняется путем нажатия на стрелки вверх и вниз. При прижатии верхней яркость возрастает, а при давлении на нижнюю уменьшается. Для включения и отключения такого диммера может предусматриваться отдельная кнопка или сенсор. Иногда свет включается просто при нажатии любой из стрелок. При этом предыдущие настройки яркости сохраняются.

Диммер с пультом дистанционного управления позволяет проводить регулировку яркости света на расстоянии. Пульт может передавать радио или ИК сигнал. Это две совершенно разные технологии. ИК пульт срабатывает только при точном направлении на поверхность диммера. Если между ними окажется преграда, то пульт не сработает. Помешать передачи сигнала может даже тонкий лист бумаги. Пульт на радиоуправлении отправляется сигнал другого качества, который способен обойти практически любые препятствия. Такое управление может выполняться даже с другой комнаты. Использования радиоуправления повышает стоимость диммера.

Устройства с WiFi управлением практически соответствуют приборам с пультом. Однако они позволяют настраивать режим свечения с помощью смартфона или планшета. Особенность этих устройств в том, что приложение для их управления можно установить на много телефонов, к примеру, каждого члена семьи. Таким образом, все смогут регулировать яркость на дистанции от диммера, не ища при этом пульт.

Обычно все диммеры на пульте ДУ или WiFi предусматривают ручную настройку. То есть, в случае отсутствия пульта в зоне видимости можно просто подойти к светорегулятору и отрегулировать его вручную.

Диммер с акустическим управлением принимает голосовые или звуковые команды, и меняет яркость свечения в зависимости от них. Это достаточно удобное решение, поскольку не нужно подходить к светорегулятору, искать от него пульт или брать смартфон. Однако в определенных случаях звуковые команды являются не практичным решением. К примеру, прибор может реагировать на слова из предложений, когда они не звучали как команда, а были частью разговора.

Совместимость с разными типами ламп

Приобретая диммер необходимо отталкиваться от того с какими лампами он будет применяться. Если будут использоваться все типы лампочек, то необходимо выбирать так называемый интеллектуальный светорегулятор. Однако ввиду большого размера таких устройств они могут использоваться не везде.

Диммеры для ламп накаливания могут также использоваться для подключения галогенных лампочек и некоторых видов светодиодных. Последние должны иметь на упаковке надпись «диммированная». Это означает, что они совместимы с обычными диммерами, поскольку в них применен особый тип драйвера, не компенсирующий изменение напряжения сети.

В большинстве случаев для светодиодных ламп используется специализированный светорегулятор. Он также является совместимым со светодиодной лентой 220В. Для лент 12-24В используется особый тип диммера, который подключается в связке с блоком питания.

Источник

Диммер принцип работы

Принцип работы диммера

Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения.

Что такое диммер и зачем он нужен?

Диммер – электронный прибор, способный регулировать мощность, за счёт регулирования напряжения, поступающего к нагрузке.

Мощность зависит от напряжения и тока в нагрузке. Это значит, что если уменьшить одну из составляющих уменьшиться и мощность. Напряжение и ток связаны законом Ома, а значит уменьшить мощность вашего прибора (яркость светильника) можно, увеличив общее сопротивление нагрузки. То есть использовать балластные резисторы, дроссели или конденсаторы.

Балластные гасители мощности – преобразуют лишнюю энергию в тепло и имеют низкий КПД. Чтобы регулировать мощность прибора, в нашем случае яркость лампочки, нужно другое устройство – диммер.

Светодиодные лампы, регулируемые диммером, подойдут для работы с любым регулятором. Но есть некоторые нюансы в отличии типа регулировки напряжения. Это определяется схемотехникой диммера, различия будут подробно описаны в следующих разделах статьи. От типа диммера зависит насколько хорошо будут регулироваться LED.

Какие бывают диммеры

Регуляторы мощности можно разделить на две больших группы:

В дрелях тоже нужен регулятор, для корректировки оборотов, он располагается в кнопке.

Его можно использовать в различных целях, в этом списке они расположены по популярности:

В чем различия диммеров?

Диммеры различаются по следующим критериям:

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:

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.

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.

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.

Как регулировать освещенность LED

Какие лампочки можно использовать с диммером? Когда для освещения использовались преимущественно лампы накаливания, всё было просто – обычный диммер легко справлялся с регулировкой яркости.

Лампы накаливания были заменены энергосберегающими люминесцентными экономками, их вообще нельзя было регулировать. Конечно, встречались ЭПРА для трубчатых люминесцентных лампочек с возможностью диммирования, но крайне редко и стоили они дорого.

Сейчас энергосберегающие лампы вытесняются светодиодными. Процесс излучения квантов света хоть и сложен, но с точки зрения регулирования, пожалуй, более прост, чем регулировка газоразрядных источников света.

Диммируемые светодиодные лампы – что это такое?

Что значит диммируемая светодиодная лампа? Это лампочка, которая поддаётся регулировке яркости с помощью любого диммера, который разработан под переменный или постоянный ток (в зависимости от типа).

В ее схему питания заложены функции изменения яркости, в зависимости от питающего напряжения.

Сетевой диммер регулирует подаваемое напряжение. Это значит, что при любых значениях напряжений, в определенном производителем диапазоне (он указан на коробке от лампочки), схема лампы будет стремиться поддерживать заданный ток. Яркость в свою очередь зависит от тока.

Обычные светодиодные лампы регулировать не получится, в лучшем случае она будет просто включаться и выключаться, в худшем — сгорит при низких значениях, установленных на диммере.

В самых дешевых светодиодных лампах стоит гасящий конденсатор. Они если и будут регулироваться, то только в очень узких пределах, значит они тоже не подходят.Диммируемые светодиодные лампы на 220 Вольт

Регулировка яркости светодиодных ламп на 220В затруднена, потому что там установлена схема стабилизации тока на специализированном драйвере. Его задача стабилизировать выходной ток, для обеспечения равномерного и долгого свечения светодиодов, не зависимо от значений напряжения питающей сети.

Обычные светодиодные лампы не очень сильно поддаются диммированию. Чтобы выбрать правильную Led лампу для диммера – нужно внимательно изучить описание и обозначения, указанные на коробке и корпусе лампочки.

Светодиодные лампы с диммированием можно распознать по надписи: «для диммера», «регулируемая» или что-то подобное, возможно будет просто нарисовано условное изображение диммера.

Принцип действия

У всех моделей диммеров схожие схемы контроля яркости освещения. Отличия кроются в наличии дополнительных элементов для придания плавности свечению и устойчивости нижних пределов.

На рисунке внизу показано предназначение клеммных колонок в диммере.

Конденсатор заряжается через переменный резистор. Как только зарядка становится достаточной, открывается симистор и загорается лампочка. После этого симистор закрывается. На отрицательной полуволне наблюдается аналогичный процесс.

На рисунке внизу показана схема действия выключателя с регулировкой интенсивности освещения.

За счет подбора величин резисторов и конденсаторов осуществляет замена начальных и конечных периодов зажигания лампы, а также стабильность ее свечения.

Классификация диммеров

Существуют две разновидности диммеров — моноблочные и модульные. Моноблочные системы выполняются единым блоком и предназначены для установки в коробку в качестве выключателя. Моноблочные диммеры благодаря своим небольшим размерам популярны при установке в тонкие перегородки. Основная сфера применения моноблочных систем — квартиры в многоэтажных домах.

На рынке есть несколько типов моноблочных устройств:

Модульные системы схожи с автоматическими выключателями. Их ставят в распредкоробках на DIN-рейках. Модульные устройства применяют для освещения лестничных площадок и коридоров. Также модульные системы популярны в частных домах, где нужно освещать прилегающие территории. Управляются модульные светорегуляторы выносной кнопкой или клавишным выключателем.

Мощность диммера — ключевой параметр при его выборе. Совокупная мощность подключенных устройств не должна превышать этот показатель у светорегулятора. В продаже имеются системы, мощность которых находится между 40 ваттами и 1 киловаттом.

По конструктивным особенностям выделяют одинарные, двойные и тройные модификации. В большей части случаев потребители выбирают одинарные диммеры.

Дополнительные функции

Современные модели обладают расширенным функционалом:

Разновидности лампочек

В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.

Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.

Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.

Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.

Чтобы лампа работала корректно, в ней имеется драйвер. Возможность диммирования указывается в паспорте изделия. Если же диммирование невозможно, рекомендуется покупать специальные устройства с широтно-импульсным регулированием.

Существуют такие регуляторы с ШИМ:

Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.

Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.

Подключение светорегулятора

Существует несколько схем подключения диммера.

Схема светорегулятора с выключателем

В описываемом случае светорегулятор устанавливают перед диммером в фазовый разрыв. Выключатель управляет подачей тока. Схема подключения показана на рисунке внизу.

От выключателя ток направляется на диммер, а оттуда — на лампочку накаливания. В результате регулятор определяет нужный уровень яркости, а за включение и выключение цепочки ответственен выключатель.

Схема хорошо подходит для спален. Выключатель ставят около двери, а диммер — у кровати. Так достигается возможность управления светом прямо из кровати. При выходе человека из комнаты освещение гаснет, а при возвращении в комнату свет загорается с теми характеристиками, которые были заданы диммером.

Схема подключения с двумя диммерами

В этой схеме присутствуют два плавных выключателя света. Они вмонтированы в двух местах одного помещения и по своей сути являются проходными выключателями, управляющими отдельно взятыми осветительными приборами.

Схема сопряжена с подводкой трех проводников к распредкоробке от каждой точки. Для подключения диммеров выполняют соединение перемычками первых и вторых контактов в диммерах. Затем к третьему контакту первого светорегулятора подводится фаза, уходящая к осветительному прибору через третий контакт второго диммера.

Схема с двумя проходными выключателями

Эта схема применяется довольно редко. Она востребована для организации контроля за освещением в проходных комнатах и протяженных коридорах. Схема позволяет выполнять включение и выключение света, а также его регулировки с разных концов помещения.

Проходные выключатели ставят в фазовый разрыв. Контакты соединяют проводниками. Диммер входит в цепочку последовательным образом, после одного из выключателей. К первому контакту подходит фаза, идущая затем к лампе накаливания.

Контроль яркости осуществляется диммером. Однако следует иметь в виду, что при выключенном регуляторе проходные выключатели не способны коммутировать лампочки.

Источник