Tkkastur.ru

Авто Бан
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диммер для лампы накаливания: устройство и самостоятельное изготовление

Диммер для лампы накаливания: устройство и самостоятельное изготовление

Многие владельцы частных домов и квартир предпочитают всячески управлять освещением в своем помещении. Одним из многих вариантов является регулятор яркости для ламп накаливания. Для таких целей используют специальные устройства, называемые диммерами. Существует множество моделей данного девайса, но стоимость многих из них не по карману обычному покупателю. При необходимости возможно собрать диммер для ламп накаливания своими руками, имеется несколько вариантов его изготовления. Эти устройства могут быть 12- и 220-вольтовые.

Как устроен диммер для ламп освещения

Регуляторы яркости – именно этот термин является русским эквивалентом перекочевавшего из английского языка «диммера» – начали использовать довольно давно. Но в первоначальном варианте приборы эти никакой экономии обеспечить не могли, поскольку представляли собой обыкновенный реостат, хорошо известный каждому, кто хоть изредка посещал школьные уроки физики.

Реостат – это «древний» аналог переменного резистора. Увеличивая его сопротивление, мы отбираем часть поступающей к лампе мощности, но электроэнергия при этом не экономится, а просто превращается в тепло, выделяемое реостатом.

Устройство светового регулятора для лампы накаливания

С появлением полупроводниковой технологии в устройстве диммеров произошли принципиальные изменения, благодаря чему эти приборы стали гораздо более совершенными. В современных регуляторах главная роль отводится двум элементам – симистору и динистору.

Как и обычный выключатель, диммер для светодиода и лампы накаливания снабжен двумя выводами, посредством которых он включается в цепь светильника. Правда, в случае с регулятором яркости выводы нельзя менять местами, поскольку каждому из них соответствует свое назначение: один подключается именно к фазе, другой – только к нагрузке.

Каких-либо ограничений на применение диммеров не существует. Следует только учитывать, что не все типы ламп могут быть подсоединены через такой регулятор. Галогенные люстры или лампы накаливания можно приобретать «под диммер», как говорится, не глядя, а вот люминесцентные (в обиходе их часто называют энергосберегающими) или светодиодные должны иметь специальную пометку о возможности диммирования.

Установка диммера на лампу накаливания не превратит ее в энергосберегающую: понижение яркости лампы накаливания до 50% позволит сэкономить только 15% электроэнергии.

Разумеется, диммер может работать не только с осветительными приборами. С таким же успехом через него можно подключить утюг с поломанным регулятором температуры или паяльник. Важно только, чтобы максимально допустимая мощность диммера – его основная характеристика – соответствовала мощности прибора.

Читайте так же:
Порты для синхронизации времени

Выключатель с возможностью регулирования яркости свечения ламп накаливания

Как работает сенсорный светильник

Симистор имеет свойство открываться, то есть пропускать ток, только при определенной разности потенциалов на его выводах. Для того чтобы это произошло, конденсатор, подключенный к симистору, должен накопить определенный заряд. Скорость заряда конденсатора зависит от сопротивления переменного резистора (потенциометра), которое задается пользователем. Этот процесс повторяется каждую полуволну.

Чем меньше сопротивление на переменном резисторе, тем быстрее появится достаточный заряд в конденсаторе и тем раньше откроется симистор. Соответственно, увеличится время пропускания тока через лампу и она будет гореть ярче.

Разновидности светорегулятора

Все выпускаемые на сегодняшний день диммеры делятся на две большие группы: механические и электронные.

Диммер механический

Механические. Также называются поворотными или роторными. Это самый простой и недорогой вариант прибора. Для изменения напряжения на светильнике пользователю необходимо поворачивать на диммере ручку потенциометра.

Механические регуляторы, выпускаемые различными производителями, имеют практически идентичное устройство. Разница может заключаться только в качестве деталей и сборки, а также в наличии некоторых компонентов, способствующих стабильной работе прибора на малой мощности и более плавному регулированию напряжения.

Регулятор света сенсорный

Электронные. Регуляторы данного типа имеют более сложное устройство и отличаются, в первую очередь, способом управления: параметры напряжения на потребителе задаются с помощью кнопок – обычных или сенсорных. Наличие микроконтроллера позволяет реализовать целый ряд решений, недоступных для механических приборов:

  • возможность установки нескольких пультов управления диммером в различных зонах помещения;
  • возможность дистанционного регулирования яркости освещения путем воздействия на инфракрасный, радиочастотный или акустический (голосовые команды или хлопок ладонями) сенсор диммера;
  • организация работы освещения по таймеру или по программе, в том числе, в режиме «имитации присутствия»;
  • подключение диммера к датчику освещенния, вследствие чего яркость свечения лампы будет автоматически корректироваться в зависимости от интенсивности естественного освещения.

Единственным недостатком электронных диммеров является высокая стоимость, которая иной раз может превосходить цену механического регулятора на порядок.

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.

Читайте так же:
Регулировка задних тормозов матизе

Схема для ламп накаливания на 12В

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.

Особенности диммирования светодиодов

Простейший диммер, регулирующий затемнение ламп накаливания, делает это за счёт «срезания» синусоиды переменного тока. Но в отличие от ламп накаливания, LED светильник имеет более сложное устройство и работает под управлением электронной схемы — драйвера. Таким образом, корректность работы осветительного оборудования напрямую зависит от управляющего им драйвера. В то же время, правильно подобрав драйвер, можно задиммировать абсолютно любые светильники, независимо от их мощности и типа.

На микросхеме

Для регулирования мощностью, подаваемой на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств за счет малого числа радиодеталей. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает некоторыми функциями защиты.

Регулятор на КРЕН

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12 В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в малом КПД и максимально возможной мощности подключаемой нагрузки, в следствие этого, есть необходимость установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла. Однако, это идеальный вариант для маломощных схем постоянного тока и низкого напряжения, за счет своей простоты и универсальности.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и давал возможность регулировать яркость светодиодов от ноля до максимума.

Отличный вариант — диммер на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами. Установив высокую частоту работы схемы, можно избавиться от мерцания, которое часто возникает из-за дешевых покупных диммеров и вызывает быструю усталость и раздражение глаз у человека.

Читайте так же:
Как регулировать зажигание на таврии

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны, что позволяет подключать более мощную нагрузку и использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором на КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

ШИМ регулятор

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

Преимущества и недостатки

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

современный диммер

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.

Схемы подключения

Чтобы плавное зажигание лампочки было эффективным, необходима специальная электросхема. С ее помощью можно понять, как функционирует УПВЛ и каково его внутреннее строение.

Читайте так же:
Как регулировать педаль сцепления патриот

Обычно при подсоединении такого прибора используют самые простые схемы на тиристорах. Несколько реже применяется специальная схема с интегрированным симистором. Кроме данных блоков можно использовать полевые транзисторы, которые функционируют аналогично устройствам постепенного включения.

Плавное включение ламп 220 В: схема на тиристоре

Тиристорная схема проста и её нетрудно сделать самостоятельно.

Цепь выпрямительного моста использует лампу в качестве нагрузки и токоограничителя. На плечи выпрямителя устанавливают цепь сдвигающегося типа и тиристор. Установка диодного моста обуславливается спецификацией функционирования тиристора.

После подачи напряжения на схему ток начинает проходить сквозь нить накала и приходит на мост, а электролит тем временем заряжается при помощи резистора. Он начинает открываться при достижении предела напряжения тиристора, после чего сквозь него проходит ток от лампы. В итоге нить из вольфрама разогревается плавно. Время её разогрева напрямую зависит от ёмкости конденсатора и встроенного в схему резистора.

Плавное включение ламп 220 В: схема на симисторе

В данной схеме меньше компонентов, благодаря применению симистора в качестве силового ключа.

Дроссель, предназначающийся для ликвидации разнообразных помех при открытии силового ключа, из общей сети можно убрать. Поступающий на главный электрод ток ограничивается посредством резистора. Задающая время цепь реализована на ёмкости и резисторе, которые питаются с помощью диода.

Функционирует представленная схема аналогично предыдущей. Конденсатор открывается когда заряжается до величины напряжения открытия симистора, а после сквозь него ток поступает на лампу.

Схема на специализированной микросхеме

Для создания регулятора плавного зажигания ламп можно использовать специальную микросхему маркировки кр1182пм1.

В такой конструкции сама микросхема выполняет регулировку напряжения на лампе с нитью накала мощностью до 150Вт. Для управления более высокой нагрузкой, большей численностью осветительных приборов синхронно в цепочку управления нужно включить вспомогательный силовой симистор.

Данные устройства способны плавно включать не только лампочки накаливания, но и галогеновые на 220 В. Фазовые регуляторы также устанавливают в электрический инструмент, они плавно запускают якорь мотора, в разы продлевая эксплуатационный срок приборов.

Регулятор освещения для лампы накаливания категорически запрещено устанавливать совместно с люминесцентными и светодиодными светильниками. Их принцип функционирования и схемотехника совершенно разные. Каждая из таких ламп обладает собственным устройством постепенного разогрева.

Кабели для диммируемых ламп

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

Читайте так же:
Мотоцикл карбюратор регулировка восход

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 (или 3х1.5) и слаботочный экранированный кабель (витая пара FTP либо сигнальный ES-04S) для управления 0-10 вольт либо DALI.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector