Диммер - новомодное название прибора, чаще именуемого у нас светорегулятором и предназначенного для плавного регулирования мощности электроприборов, прежде всего светильников (в английском «dim» означает «затемнять»). Вещь в хозяйстве весьма полезная, но покупать её совсем не обязательно. В том смысле, что любой желающий, хоть раз державший в руках паяльник, может изготовить такой прибор своими руками. Далее мы расскажем, как это делается.
Самой простой разновидностью диммеров можно считать любой переменный резистор, например, известный всем ещё со школы реостат. Если включить его последовательно с лампой накаливания, то при изменении положения бегунка её яркость будет меняться. Однако применять такой диммер крайне невыгодно, поскольку он не уменьшает потребляемую мощность, а только «перетягивает» часть её на себя, превращая в тепло.
Общий вид диммера
Практичный вариант светорегулятора - автотрансформатор. Вторичная обмотка этого устройства имеет несколько пар выводов, на которых формируется различное выходное напряжение. При подключении нагрузки к той или иной паре она будет работать с различной мощностью.
Диммеры на основе автотрансформаторов имеют ряд преимуществ:
Но такие приборы имеют сравнительно большие размеры и вес, а для регулировки приходится применять механические переключатели, так что применяются они сегодня только в редких случаях.
К настоящему моменту популярными стали электронные диммеры, собираемые на полупроводниковых элементах. Это компактные, невесомые приборы.
Регулировка мощности заключается не в преобразовании напряжения, как это происходит в случае с трансформатором: диммер пропускает ток только при определённом его (напряжения) значении. Напомним, что напряжение в сети переменного тока постоянно колеблется по синусоиде от -230 В до +230В.
Электронный диммер заводского производства
То есть электронный диммер представляет собой высокочастотный выключатель, который успевает включиться и отключиться в течение каждого полупериода переменного тока. Таким образом, нагрузка оказывается подключённой к сети не всё время, а только в течение некоторой доли полупериода, за счёт чего уменьшается среднее напряжение и мощность электротока.
Очевидно, что ток на выходе электронного диммера имеет уже далеко не синусоидальную характеристику: это скорее некая его переменно-пульсирующая разновидность. Если построить график, часть каждой волны синусоиды будет как бы отсечена.
Важно знать, что такое питание подходит не всем приборам. В тех из них, которым требуется ток с низким коэффициентом гармоник, может перегреваться обмотка, вследствие чего устройство выйдет из строя.
Из бытовых потребителей к данной категории в первую очередь относятся:
Но всё сказанное относится только к самым простым электронным диммерам с классической схемой. Более сложные светорегуляторы, которые к настоящему моменту не только разработаны, но и выпускаются серийно, являются «всеядными» - они могут подключаться к любой нагрузке. Главное - правильно выбрать модель.
Есть у электронных диммеров ещё один недостаток: в самом простом исполнении (такие модели стоят дешевле всего) они являются источником ощутимых электромагнитных помех как в радиочастотном диапазоне, так и в подключённых к ним проводах. В помещении, где установлен светорегулятор, может быть затруднено прослушивание радиоприёмника, возможны нарушения в работе измерительной аппаратуры, а также звукозаписывающей - в виде фона.
Способ устранения существует - нужно усовершенствовать схему, дополнив её фильтром. В этом качестве используются дроссели, они могут быть дополнены конденсаторами (индуктивно-ёмкостный фильтр). Диммеры с фильтрами стоят несколько дороже.
Лампа накаливания, на которую подаётся уменьшенное электронным диммером напряжение, издаёт свистящий звук, едва слышимый, однако хорошо заметный в полной тишине. Чем мощнее лампа, тем интенсивнее будет свист. Дело в том, что своеобразный ток, получаемый на выходе диммера, вызывает в нити накала механические колебания, которые и приводят к появлению такого звука.
Это явление называется магнитострикцией. Она имеет место и при подключении напрямую, то есть без диммера, но в этом случае проявляет себя в гораздо меньшей степени, и слышимых человеком звуков не производит.
Обычный диммер прост и дёшев в изготовлении, так как для этого требуется небольшое количество вполне доступных радиодеталей. Вот главные из них:
Несколько слов стоит сказать о сборке диммера. Наиболее простым является так называемый навесной монтаж, когда все элементы соединяются в единую схему посредством проводов.
Так выглядит диммер, собранный навесным способом
Перед пайкой зачищенные жилы отрезка провода, обрезанного до нужной длины, а также «ножки» радиодеталей нужно при помощи паяльника подвергнуть лужению (используется припой и специальный флюс либо канифоль).
Материалы для соединения проводов методом пайки
После пайки все соединения следует обмотать изолентой. Если этого не сделать, при неосторожном контакте или попадании влаги может случиться короткое замыкание.
Более сложный вариант - сборка диммера на самодельной печатной плате.
Сборка диммера на печатной плате
Её изготовление требует некоторого навыка, но зато прибор получится миниатюрным и более надёжным. Дорожки на плате, как и жилы проводов при навесном монтаже, необходимо лудить. Процесс пайки также ничем не отличается.
Теперь рассмотрим несколько схем электронных диммеров.
Данный прибор предназначен для подключения к сети с напряжением 220 В. Как видно, кроме симистора и динистора здесь присутствует RC-цепочка. В ней имеется делитель напряжения, состоящий из переменного резистора R1 и постоянного R2.
Схема диммера на симисторе
Схема работает следующим образом:
Процесс регулирования интенсивности освещения таким диммером отображён на графике:
График регулирования интенсивности освещения
Время, за которое заряд в С1 достигает порога открывания DB3, обозначено через t*.
Тиристоры хороши тем, что их можно извлечь из старых электроприборов, например, телевизоров. Таким образом, диммер получится практически бесплатным. Вот его схема:
Схема диммера на тиристоре
Тиристоры, в отличие от симисторов, пропускают ток только в одном направлении, поэтому для данного диммера их потребуется два - по одному на каждую полуволну переменного тока. Соответственно, понадобится и два динистора, посредством которых, как и в первой схеме, формируется управляющий импульс.
По принципу действия схема очень похожа на предыдущую:
В отличие от первых двух, этот вариант диммера позволяет уменьшить мощность лишь на определённую фиксированную величину, то есть появляется промежуточная ступень яркости светильника. Зато он является очень компактным.
Конденсаторный светорегулятор
Принцип действия предельно прост. Как известно, по цепи, в которую включён конденсатор, может протекать переменный ток, но его мощность будет зависеть от ёмкости конденсатора. Чем быстрее он зарядится (малая ёмкость), тем меньшая доля полуволны успеет пройти по цепи. И наоборот - при большой ёмкости даже вся полуволна сможет выполнить полезную работу.
Следовательно, нужно подобрать конденсатор с нужной ёмкостью и подключить его в цепь так, чтобы можно было направлять ток либо через него (уменьшенная мощность), либо в обход (100-процентная мощность).
Можно включить в цепь ещё один конденсатор с возможностью переключения между ним и первым конденсатором (понадобится 4-позиционный переключатель). Тогда появится дополнительная ступень регулировки мощности.
Конденсаторы можно использовать бумажные, неполярные, в изобилии имеющиеся в старых электроприборах. Ёмкость их подбирается по следующей таблице:
Таблица параметров емкость-напряжение
Теперь рассмотрим диммер для постоянного тока напряжением 12 В. Такой регулятор удобнее всего собирать на микросхеме КРЕН - интегральном стабилизаторе.
Схема диммера на микросхеме
За счёт применения микросхемы конструкция прибора предельно упрощается, соответственно, объём работ по сборке становится минимальным. К тому же такие диммеры обладают функцией защиты.
Для регулировки мощности, как и в первых двух схемах, используется переменный резистор (на схеме - R2). От его сопротивления зависит величина опорного напряжения на управляющем электроде КРЕН, от которого, в свою очередь, зависит выходное напряжение. Диапазон регулировки весьма широк - от 12 В (100%) до нескольких десятых.
Следует учесть, что микросхема КРЕН довольно сильно греется, из-за чего её приходится оснащать сравнительно большим радиатором. В гораздо меньшей степени этот недостаток проявляется в диммерах, собранных на базе интегрального таймера 555 и управляемого им транзистора КТ819Г (играет роль электронного выключателя подобно тиристору и симистору).
Управляющим сигналом служат короткие ШИМ-импульсы, переключающие транзистор либо в полностью открытое, либо в полностью закрытое положение, так что падение напряжения на нём является наименьшим из возможных. Соответственно, схема получается более экономичной, чем на базе КРЕН, а за счёт применения радиатора меньших размеров - ещё и более компактной.
Если вы решили приобрести светорегулятор заводского изготовления, обращайте внимание на следующее:
Их всего две:
К примеру, для люстры с тремя обычными лампами накаливания по 100 Вт подойдёт диммер с характеристиками 230 В / (25 – 400 Вт). Допустимая мощность всегда указывается в виде некоторого диапазона, верхнее значение которого следует принимать с некоторым запасом.
Обратите внимание! За некоторыми китайскими диммерами, например, от компании «Powerman», замечена интересная особенность: на этикетке указывается одно значение мощности, а на корпусе прибора - другое. Причём эти значения могут довольно сильно отличаться, к примеру, на этикетке пишут «600 Вт», а на корпусе - «25 – 400 Вт».
Поэтому при покупке дешёвого импортного диммера не ограничивайтесь изучением информации, приведённой на коробке - обязательно рассмотрите и сам прибор.
Самые простые диммеры предназначены для управления мощностью ламп накаливания и галогенных ламп.
Диммер поворотный для ламп накаливания
Более совершенные модели могут работать ещё и с маломощными электродвигателями - обычно через них подключают вентиляторы. Примером может послужить диммер Kopp Dimmat (Германия).
Один из представителей линейки светорегуляторов Kopp Dimmat
Также выпускаются диммеры, через которые можно подключать люминесцентные лампы. Если любую из упомянутых нагрузок запитать через простой диммер, то она может выйти из строя.
Важно знать, что к диммеру, предназначенному для подключения, допустим, люминесцентных ламп, можно подключить далеко не каждую такую лампу. На ней должна стоять пометка «диммеруемая» или, что то же самое, «dimable».
По этому признаку светорегуляторы делятся на несколько разновидностей:
Это самые простые и дешёвые приборы. Имеют поворотную ручку, поэтому обычно так и называются - поворотные. В качестве примера можно привести отечественную модель «Бэлла С16–65». Поворотные диммеры обладают минимальной функциональностью. Чтобы погасить свет, ручку нужно до щелчка повернуть в крайнее положение, чтобы включить - повернуть в другую сторону на некоторый угол, от которого будет зависеть яркость освещения. Неудобство этого способа управления состоит в отсутствии функции запоминания настроек - яркость освещения при каждом включении приходится настраивать заново.
Эти светорегуляторы делятся на клавишные и сенсорные. Есть ещё псевдосенсорные, например, модель Simon 75305–39, клавиши которых нажимаются со столь малым усилием, что почти не отличаются от сенсорной панели.
Сенсорный диммер для светодиодных ламп
Обычно клавиши и сенсорные панели имеют двоякое действие: при кратковременном нажатии/прикосновении свет включается или выключается, при длительном удержании - меняется яркость освещения. При включении светильника яркость сразу окажется такой же, какая была установлена до выключения, то есть настраивать свет каждый раз заново уже не нужно.
Обратите внимание! Наряду с обычными выпускаются диммеры, которые при включении светильника подают напряжение на него с плавным наращиванием. Считается, что такие светорегуляторы продлевают срок службы ламп.
В качестве примера диммера с сенсорным управлением можно привести модель SM180 марки Eunea Merlin Gerin (Испания). Помимо обычных светильников (лампы накаливания и галогенные на 230 В) через этот регулятор можно подключать низковольтные галогенные светильники с обычным (ферромагнитным) трансформатором.
Управляющие сигналы могут передаваться как посредством инфракрасного (ИК) излучения, так и при помощи радиочастотного. К примеру, ИК-приёмником оснащена модель Smart Dimmer Pro 21 французской компании Legrand.
Модель Smart Dimmer Pro 21
К ней можно подключать:
Способность работать с такими нагрузками обусловлена наличием переключателя отсечки фазы по переднему/заднему фронту.
Суммарная мощность - до 500 Вт.
ДУ-пульт может использоваться не только фирменный, но и любой другой с поддержкой кода RC5.
Эти устройства могут реагировать на хлопки или даже голосовые команды.
Многие из современных диммеров оснащаются дополнительной клеммой, к которой можно подключить обычные кнопочные выключатели. С их помощью управлять освещением в комнате можно из нескольких мест.
Есть модели, оснащённые таймером, например, упомянутый уже псевдосенсорный диммер Simon 75305–39.
Псевдосенсорный диммер Simon 75305–39
По прошествии времени, установленного пользователем, прибор автоматически погасит свет.
Самый широкий набор возможностей предоставляют программируемые диммеры, оснащённые микроконтроллером. Они могут иметь такие функции:
Показательным примером программируемого диммера является система Lutron Grafik EyE (США).
Диммер Lutron Grafik EyE
Вот как проявляется её многозонность: пользователь может подключить к системе несколько групп (до 6-ти), например, люстру, настенные светильники и декоративные фонари, а затем задать для них на разные случаи жизни какое-то значение яркости.
К примеру, когда семья собирается за праздничным столом, яркость люстры устанавливается на 70%, а яркость настенных и декоративных источников освещения - на 20%. Для просмотра телевизора настраивается другая сцена: яркость люстры уменьшается до 20%, яркость прочих светильников - увеличивается до 30%.
Настройки всех сцен освещения (их максимальное число - 16) хранятся в памяти системы, так что между ними можно легко переключаться - как быстро, так и плавно (процесс перехода от одной сцены к другой можно растянуть на час).
Системой Grafik EYE можно управлять с помощью пульта ДУ, работать она может только с лампами накаливания.
Максимальная суммарная мощность нагрузки - 2300 Вт, при этом оговаривается и максимум для каждой зоны - не более 800 Вт. Возможности системы можно расширить, подключив к ней усилитель мощности. Тогда предел для каждой зоны возрастёт до 1800 Вт.
Программируемые диммеры выпускаются и в странах СНГ. К примеру, модель «Сапфир 2503» беларусской компании «Ноотехника» поддерживает режим имитации присутствия и имеет таймер, отключающий освещение через 12 ч с момента последнего действия пользователя. Диммер имеет сенсорную панель и может управляться ДУ-пультом. Ток на нагрузку при включении подаётся по нарастающей (что продлевает срок службы ламп).
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.
Самыми «живучими» являются отечественные поворотные диммеры. Так, например, упомянутая уже модель «Бэлла С16–65» способна работать при скачках напряжения от 60 до 285 В.
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.
В общем случае диммер подключается подобно обычному выключателю, но есть условие: регулятор должен включаться только в разрыв фазы (выключатели можно устанавливать как в фазу, так и в «нуль»).
На практике диммеры часто устанавливают попарно или с выключателями.
Подключение диммеров выполняется подобно выключателям. Оба этих элемента монтируются последовательно с нагрузкой. Диммер можно смело ставить на место обычного выключателя. Для этого надо отключить сетевое питание, отсоединить провода от клемм старого выключателя, а на его место установить светорегулятор. Эта операция упрощается еще и тем, что установочные размеры диммеров соответствуют габаритам простых выключателей.
Принципиальная схема подключения диммера
Подключая диммер в электросети, помните: он должен включаться в разрыв фазового (L), а не нулевого (N) провода.
Такие схемы чрезвычайно удобны: они позволяют управлять интенсивностью освещения из любого места квартиры. В спальне. Например, диммер целесообразно устанавливать рядом с кроватью - в таком случае пользователю не придется покидать теплую постель, чтобы уменьшить или увеличить силу света.
Схема подключения диммера с выключателем
Такую схему уместно применять в системах «умный дом». Эффективное управление светом позволяет выделять отдельные зоны помещения или детали интерьера. Простой выключатель устанавливают возле межкомнатной двери. Им пользуются при входе и выходе из комнаты - когда нужно включить или выключить свет.
При необходимости можно обеспечить регулировку силы света с двух точек. в таком случае устанавливают два светорегулятора, а их первые и вторые клеммы соединяют между собой. К третьей клемме любого из диммеров подводят фазовый провод.
Схема подключения с двумя диммерами
Провод на нагрузку идет от третьей клеммы оставшегося светорегулятора. В результате таких манипуляций из распределительной коробки каждого из диммеров должно выходить по три провода.
Принцип действия данной схемы заключается в следующем: один выключатель устанавливается на входе в помещение, второй - на другом конце лестницы или коридора. В этом случае светорегулятор монтируется между выключателем и нагрузкой в фазовый провод.
Схема подключения диммера с двумя проходными выключателями
Между проходными выключателями диммер устанавливать нельзя.
Обратите внимание: если диммер в этой схеме выключен, ни один из проходных выключателей работать не будет.
Если к светодиодной ленте подключить светорегулятор, появится возможность изменять яркость ее свечения. Выбирают диммер по суммарной мощности светодиодных лент.
При реализации данной схемы с одноцветными лентами с диммером соединяют блок питания. Выводы светорегулятора подключают к самой нагрузке, соблюдая при этом полярность тока.
В случае применения светодиодных лент, имеющих каналы RGB, диммер тоже подключают к блоку питания, а его выводы - к контроллеру сигналов.
Мощность светорегулятора в любом из вышеописанных случаев должна на 20–30% превышать расчетную мощность потребления лент.
Обратите внимание: для работы со светодиодными лампами и лентами выпускаются специальные диммеры.
Диммеры пользуются большой популярностью, и это побуждает производителей активно развивать эту отрасль приборостроения. К настоящему моменту научились делать регуляторы для любых видов нагрузки, в том числе и для имеющей трансформаторные блоки питания. Но если говорить об обычных лампах накаливания или галогенных на 220 В, то диммер для них представляет собой чрезвычайно простое устройство и его, как мог убедиться читатель, достаточно легко сделать 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.
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.
Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. 
При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.
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.
Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:
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 .
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.
Читайте так же
Диммер (светорегулятор, симисторный, тиристорный регулятор), – устройство для плавной регулировки яркости источников света. Самые популярные изделия, используемые ламп накаливания, являются наиболее простыми по внутреннему устройству и принципу работы, достаточно доступные по цене, и надёжные при правильной эксплуатации.
Они выпускаются с типоразмерами под стандартную 68 мм монтажную коробку, и для их установки не требуется замена проводки – электрическая схема подключения диммера идентична цепи с обычным выключателем, с добавлением одного условия: диммер имеет маркировку клемм. Фазный сетевой провод подключается к входу L, а идущий к потребителю проводник — к выходу L-out.
Перед тем, как установить диммер, нужно выяснить с помощью индикатора, на каком проводе находится фаза. Во всех остальных аспектах, установка данного устройства ничем не отличается от монтажа выключателей и розеток.
Рисунок 1
Экономическая выгода от такого затемнения с помощью диммера (от «to dimm» – затемнять, английский глагол) обусловлена принципом его работы, который будет описан ниже, кардинально отличающегося от использовавшихся ранее реостатов, в которых падение напряжения достигалось за счёт регулируемого сопротивления, нагревающегося протекающими токами.
При этом тепловыделение было сопоставимо с мощностью подключённой нагрузки. Также диммер выигрывает в размерах, цене, и бесшумности работы, по сравнению с громоздкими и шумными автотрансформаторами, регулирующими освещение в профессиональных театральных, фото и киностудиях.
Благодаря плавному выходу на полную мощность, который происходит при повороте ручки диммера, лампы накаливания служат дольше из-за исключения холодного включения.
В отличии от автотрансформаторов и реостатов, которые меняют амплитуду синусоидальных колебаний,диммеры не регулируют напряжение, — они меняют скважность импульсов, то есть «обрезают» каждую полуволну в мере, соответствующей выставленному положению регулятора диммера.
К сожалению, в интернете объяснения работы диммера перегружены специфическими терминами, понимание которых требует тщательного изучения радиотехники. Проще будет один раз увидеть. Разберём работу данного прибора в режиме половинной мощности:
рисунок 2. работа диммера в половинной мощности
Здесь показан один период синусоидально амплитудного напряжения сети, которое колеблется в диапазоне -310 +310 В. Оранжевым цветом показано напряжение пилообразной формы на выходе диммера.
В течение первой четверти периода напряжения почти нет – значит, нет тока в электроосветительном приборе, соответственно, нет работы – нить накаливания не нагревается. Потом напряжение почти мгновенно возрастает до амплитудного значения – ток выполняет работу, потребляется мощность.
В отрицательной полуволне происходит симметричный процесс, — чтобы понять его правильно целиком и полностью, нужно понаблюдать за динамическим изменением скважности импульсов в зависимости от положения ручки регулятора.
Чтобы понять, почему так происходит, нужна простейшая принципиальная схема прототипа симисторного регулятора мощности.
Для аналогии будем считать, напряжение – это меняющийся напор воды в системе, симистор (полупроводниковый элемент) – это управляемый клапан, имеющий только два состояния – открытое и закрытое, конденсатор C – бачок с поплавком, резистор R – регулируемый вентиль, через который в данную емкость поступает вода.
рис.3 Симисторная схема управления мощности
Рассмотрим работу конструкции аналогично вышепоказанному графику – вентиль R открыт наполовину. Проходит время, равное четверти периода, уровень поднимается настолько, что поплавок надавливает на рычаг G и клапан открывается. Немного открутим краник – на наполнение емкости С уходит меньше времени, соответственно, клапан быстрее открывает поток.
Уменьшая наполнение сосуда С – уменьшаем количество получаемой воды на выходе из клапана.
Открыв на максимум – заполняем конденсатор C почти моментально, и получаем максимально возможный объём потока, прошедшего через симистор.
Такие же процессы происходят в отрицательной полуволне. Чем больше емкость конденсатора – тем дольше он заряжается, тем больше времени нужно на достижение порогового значения напряжения, чтобы симистор открылся. Подбирают такие номиналы конденсатора и резистора, чтобы была возможность регулировки момента открывания в течении всего полупериода.
Динистор в этой системе играет роль предохранительного клапана – чтобы напряжение на управляющем выводе симистора не влияло на зарядку конденсатора. Недостаток этой схемы виден невооруженным глазом – слишком резкое открывание – в случае с жидкостью это был бы гидроудар, а в электрическом эквиваленте – электромагнитные помехи.
Поэтому, реально работающие схемы диммеров усложняют, добавляя цепи из дополнительных резисторов и конденсаторов, которые сглаживают острые углы на графике изменения выходного напряжения.
Рис.4 Рабочая схема диммера с дополнительными сопротивлениями и конденсаторами
Данные схемы полностью работоспособны, и начинающий радиолюбитель может спаять диммер своими руками.
Из вышеописанного становится ясно, что данный прибор невозможно использовать для изменения напряжения питания бытовых приборов, кроме как подключить диммер для регулировки потребляемой мощности устройств, схожих с лампами накаливания – кипятильников, паяльников, электроплит, водонагревателей, – и больше нельзя ничего подключать, если это не предписано в паспорте от производителя.
Существует диммеры, способные регулировать мощность также люминесцентных ламп и светодиодных источников света, рассчитанных на работу с таким устройством. Светорегуляторы различаются по таким параметрам:
Осуществляя подключение диммера очень важно соблюдать соответствие данного прибора подключаемой к нему нагрузке, мощность которой, не должна превышать половины от указанного в паспорте значения.
Данное утверждение не является официальным правилом, но оно обусловлено наблюдениями специалистов и отзывами пользователей, которые рекомендуют не нагружать сильно светорегулятор, для возможности долгой и безотказной службы устройства.
Худшая комбинация для устройства — это перегрузка по мощности в совокупности с всплесками сетевого напряжения, провоцирующими перегорание нити накаливания лампы и возникновение дуги.
Маловероятно, что такое диммер выдержит. Простые конструкции не имеют обратной связи с нагрузкой и не отключатся при превышении допустимых токов, протекающих через симисторный ключ.
Характерный признак вышедшего из строя симистора – прибор не реагирует на вращение ручки регулятора, а лампа накаливания неприятно мерцает или сияет в полную силу.
В этом случае полупроводниковые переходы симистора оказываются частично или полностью пробитыми, и данную радиодеталь приходится менять. Ввиду того, что она стоит намного дешевле нового светорегулятора, многие пользователи ремонтируют диммер своими руками.
Учитывая, что схема относительно простая, сделать ремонт будет не так уж трудно, имея элементарные навыки владения паяльником. Более дорогие диммеры не создают помех. Если данные приборы устанавливаются на все группы ламп накаливания, то во избежание выхода их из строя, всю сеть стоит защитить с помощью стабилизатора напряжения.
Ремонт квартиры своими руками
В этом обзоре мы расскажем об устройстве, которое можно увидеть на прилавках наших магазинов электротоваров, под названием диммер или регулятор яркости ламп накаливания. А также рассмотрим вопрос – как установить диммер своими руками? Свое название «диммер» получил от глагола английского языка «to dim» — становиться тусклым, темнеть. Другими словами, с помощью диммера можно производить регулирование яркости лампы. Что особенно ценно, во время этого действия пропорционально уменьшается и потребляемая мощность.
Устройство простейшего диммера включает в себя, один поворотный рычаг для регулировки, и пару выводов для подключения, и применяется для регулировки яркости галогенных ламп и ламп накаливания. Не так давно появились диммеры которые могут регулировать яркость люминесцентных ламп.
Ранее регулировка яркости ламп накаливания производилась при помощи реостатов, мощность которых равнялась или была больше мощности нагрузки. Кроме того во время понижения яркости лишняя мощность не экономилась, а просто бесполезно рассеивалась в виде выделения тепла на реостате. Естественно ни какой речи об экономии не шло, её просто не было. А применялись подобные приборы там, где было необходимо только регулировать яркость – к примеру, в театрах.
Так было пока не появились замечательные полупроводниковые приборы – симистор и динистор. С овременные диммеры работают именно на основе этих элементов.
Подключение диммера производиться по очень простой схеме. Он, как и обычный выключатель включается в разрыв электронной цепи питания нагрузки, подаваемой на лампы. По своему креплению и установочным габаритам диммер аналогичен выключателю. Вследствие этого установка его производится абсолютно так же, как и выключателя в монтажную коробку, и сам порядок действий при установке диммера не отличается от порядка при установке обычного клавишника (). Единственное дополнительное условие, которое заявляет производитель – это соблюдение подключения выводов к нагрузке и к фазе.
Все современные диммеры, можно отнести к двум группам — роторные или поворотные (с регулятором) и кнопочные или электронные, с управлением при помощи кнопок.
Во время регулирования (диммирования) ручкой, яркость будет зависеть от угла поворота. В этом плане кнопочный диммер гораздо более гибок. Можно, например, подключить некоторое количество кнопок в параллель, и производить управление диммером из разных мест. Конечно, это в теории, на практике же есть определенные ограничения, такие как максимальная длина кабелей — примерно 10 метров, к тому же схема критична к наводкам и помехам. Вследствие этого нужно строго придерживаться рекомендаций производителя по установке.
Также существуют диммеры с дистанционным управлением, по инфракрасному или радио каналу.
Цены диммеров с кнопками и регулятором отличаются примерно на порядок, поскольку кнопочный диммер обычно собирают с использованием микроконтроллера. Из-за этого поворотные диммеры, гораздо более распространены.
Перед тем как купить диммер, необходимо рассчитать суммарную мощность всех ламп, работа которых им будет регулироваться. К примеру, в вашей комнате установлено шесть ламп по 60 Вт, следовательно их суммарная мощность будет равняться 360 Вт. С такими вводными данными лучше взять диммер мощностью 500 Вт, поскольку ему необходим запас мощности. Не нужно нагружать диммер на полную мощность, так как его перегрев приведет к выходу из строя или даже возгоранию. При выборе диммера сенсорного типа есть один нюанс – для их установки необходимо заземление.
Как установить димер
Начинать демонтаж старого выключателя нужно с отключения электричества и проверки того, что напряжение не поступает, затем выньте клавишу и уберите рамку, отвинтив болты, ослабьте монтажные лапки и достаньте выключатель и отсоединив кабеля.
Произведите подключение и установку диммера. Просто пошагово повторите весь процесс, который делали, демонтируя старый выключатель, только на этот раз в обратном порядке. Единственное надо помнить, что в отличие от стандартного выключателя, который работает независимо от порядка подвода проводов, к диммеру нужно правильно подключить отходящий и входящий (фаза) провода. Клемма устройства, обозначенная буквой L (линия), предназначена как раз для питающего кабеля.
На самом деле устройство поворотного диммера очень простое, но может иметь отличия у различных производителей. При этом главная разница — в качестве комплектующих и самой сборки.
Основной принцип работы схемы диммера таков. Для того чтобы загорелась лампа, нужно чтобы через симистор прошел ток. Это произойдет, когда между электродами симистора А1 и G появится необходимое напряжение. А появляется оно вот как.
схема подключения диммера
Конденсатор начнет заряжаться при начале положительной полуволны через потенциометр R. Ясно, что скорость заряда будет зависеть от величины R. Иначе говоря, меняется фазовый угол потенциометром. Когда на конденсаторе напряжение достигает величины, необходимой для открытия динистора и симистора, симистор открывается.
Другими словами, лампочка горит до конца полуволны, поскольку его сопротивление становится слишком мало. Аналогично происходит и с отрицательной полуволной, вследствие того что триак и диак — устройства симметричные, и им без разницы, в какую сторону направлен поток тока через них.
В итоге получаем, что на активной нагрузке напряжение представляет из себя «фрагменты» положительных и отрицательных полуволн, которые идут друг за другом с 100 герцовой частотой.
От величины номиналов резисторов и конденсаторов будет зависеть конечная и начальная точки зажигания, а кроме этого и стабильность горения лампы. Наименьшее горение лампы будет, при наименьшем сопротивлении поворотного резистора R1.
Если вы энтузиаст, то можете попробовать самостоятельно собрать диммер. Существует огромное количество разных схем самодельных диммеров различного уровня сложности
В конце статьи хотелось бы написать несколько строк про ремонт диммеров. Обычно главной причиной поломки становиться короткое замыкание либо превышение максимально допустимых нагрузок. В итоге, как правило, ломается симистор. Который можно заменить, сняв радиатор и при помощи паяльника выпаять симистор из платы. Идеально сразу заменить на мощный, рассчитанный на более высокое напряжение и ток, чем сгоревший. Кроме этого случается, что выходит из строя сам регулятор.
При желании диммер можно применять как простой регулятор напряжения, подключая к нему любую активную нагрузку — чайник, утюг, лампу накаливания, паяльник. Но самое главное – это мощность диммера которая обязана соответствовать нагрузке.
Все, установка диммера завершена. Надеемся, что данная статья смогла полностью ответить на вопрос – как установить диммер своими руками? Удачного Вам ремонта!
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.
Основное действие, выполняемое таким устройством, заключается во внесении коррекции в форму проходящего электрического тока. Именно получение лампой тока такого вида, способно дать возможность изменения яркости ее свечения по своему усмотрению.
Для того, чтобы реализовать это на практике, необходима установка особой разновидности выключателя, который пропускает ток только при наличии особых заданных условиях.
Основным назначением диммеров является изменение уровня освещения в помещении.
Ниже приводятся основные предназначения данной возможности:
Первоначально, все диммеры разделяются на 3 основные группы, зависящие от их технических особенностей:
Если рассматривать более детально первый вариант диммеров, который предназначен для совместной работы с лампами накаливания, то вторичная классификация выглядит следующим образом:
В случае принятия решения об установке светорегулятора вместо классического выключателя, перед совершением покупки необходимо ознакомиться с основными критериями выбора устройства:
К основным преимуществам данных устройств можно отнести следующие их особенности:
Список положительных сторон регуляторов света действительно весьма обширен, но при этом у данных устройств имеются и определенные недостатки, среди которых необходимо выделить следующие:
Важно помнить, что при работе с высоким напряжением необходимо соблюдать меры предосторожности, в том числе обесточить проводники перед началом проведения работ.
В остальном, для того, чтобы своими руками подключить диммер, достаточно следовать приведенного ниже алгоритма действий:
Это самая простейшая схема, доступная каждому человеку, позволяющая предельно быстро произвести замену старого стандартного выключателя на новый регулятор. Может использоваться вне зависимости от количества ламп, мощность работы которых будет регулировать вариатор.
Иногда возникает необходимость установки сразу 2 диммеров, обычно это происходит в крупногабаритных или многоэтажных помещениях.
В такой ситуации потребуется воспользоваться следующей схемой:
Для приведения наглядных примеров ниже рассмотрены несколько конкретных моделей светорегуляторов, относящихся к разному типу и находящихся в различных ценовых категориях:
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.
Стоимость данного вариатора составляет всего 720-760 рублей.
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.
Примерная стоимость составляет 5500-6000 рублей.
.jpg)