Меню

Лампа накаливания регулировка освещенности



О диммерах для освещения — обзор, схема и принцип работы

Диммер – это устройство для регулировки яркости освещения. Такое название обусловлено сферой применения, поскольку слово «диммер» пошло от английского глагола «to dim», что переводится, как: темнеть, тускнеть или затемнять. Долгое время такие устройства использовались совместно с лампами накаливания и галогенными лампами. Сейчас же есть некоторые проблемы использования диммера со светодиодным освещением. Светильник или лампа должны быть диммируемые, за что отвечает схемотехника их источника питания.

С технической стороны, большинство диммеров – это симисторные регуляторы мощности. Их схемотехника может существенно отличаться в зависимости от выполняемых функций, но в простейшем виде состоит из дискретных компонентов, соединенных по предельно простой для повторения схемы.

Как я сказал выше, диммер – это регулятор мощности. Здесь регулировка происходит за счет среза нарастающей части фазы синусоидального напряжения, таким образом, действующее напряжение на нагрузке снижается. Так как для работы симистора нужно, чтобы через него протекал ток, то на холостом ходу такие регуляторы не работают или при регулировке и измерении напряжения вы получите некорректные результаты, в связи с чем назвать диммер регулятором напряжения нельзя.

Регулировка мощности таким способом применима не только для ламп, но и для других резистивных приборов, как электронагреватели, а также для регулировки оборотов и мощности коллекторных двигателей. Такое решение используется в электроинструменте, а также в бытовой технике. Однако при регулировке оборотов этих двигателей с помощью симисторный регуляторов, следует учитывать, что под нагрузкой обороты будут падать, так как с оборотами понижается и мощность на валу. Для поддержания стабильных оборотов используются регуляторы с другой схемотехникой, например, с обратной связью по оборотам или по току.

Схема подключения

Диммер подключается так же как и обычный выключатель света https://zen.yandex.ru/media/lampexpert/pochemu-vykliuchatel-staviat-v-fazu-a-ne-v-nol-5d8f1cad98fe7900ae82ecde , то есть в разрыв фазного провода. Если у вас установлен обычный выключатель – вы без труда можете заменить его на диммер, для этого следует просто демонтировать выключатель и к двум имеющимся проводам подключить диммер.

Принципиальная схема и её принцип работы

Рассмотрим схему диммера на симисторе.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Читайте также:  Как отрегулировать зажигание мотопилы

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

Обзор диммера

Попался мне простейший китайский диммер неизвестного бренда, рассмотрим его подробнее. На лицевой панели мы видим орган управления – поворотную ручку. При повороте в нулевое положение раздаётся щелчок — это срабатывает выключатель, что обесточивает всю схему. Чтобы монтировать или демонтировать подобный диммер, нужно снять ручку и открутить гайку.

Если снять нижнюю пластиковую крышку, то мы увидим печатную плату с электронными компонентами. Кстати, обратите внимание на прекрасное качество пайки клеммников к плате. Это особая технология круговой пайки, которая обеспечит исключительно долгий срок службы изделия (нет).

Здесь мы видим минимальный набор компонентов аналогичный рассмотренной выше схеме. Потенциометр используется не обычный, а с выключателем (щелчок о котором я писал выше издавал именно он), о чем говорят его отличающийся от обычных потенциометров внешний вид и габариты, а также количество выводов (два самых крупных вывода в центральной части печатной платы). Симистор прикручен небольшим болтиком к радиатору в виде металлической пластины. Она не магнитится, скорее всего, сделана из алюминия. Заявленная мощность этого диммера – 600 Вт, что косвенно подтверждают характеристики симистора (600 вольт и 8 ампер), его маркировка BTB08-600B.

Заключение

Мы рассмотрели, как работает диммер и его схему, а также показали, что внутри типового китайского диммера. Однако, такая схема используется не только в дешевой продукции, но и от известных брендов. Тем не менее она может несколько отличаться как в плане схемотехнического решения, так и в качестве используемых компонентов. Также в дорогой продукции используются схемы с микроконтроллерами, отличающиеся большей стабильностью работы и надежностью.

Такие диммеры могут легко применяться не только для освещения, но и для решения многих задач связанных с регулировкой мощности, что позволило найти им ряд применений в хозяйстве.

Источник

Диммер регулятор и совместимость со светодиодными лампами

Диммер регулятор появился практически одновременно с лампами накаливания. Его основной задачей является изменение яркости свечения осветительного прибора посредством ограничения тока. Изначально диммер выполнялся в виде переменного сопротивления. В подобном устройстве в большей степени мощность рассеивалась в тепло. Позже стали использоваться автотрансформаторы, недостатком которых являются большие габаритные размеры.

Что необходимо понимать в выборе диммера?

Светорегуляторы считаются сложными устройствами. Они помогают не только изменять интенсивность светового потока, но и включать отключать прибор механическим способом. Многие способны работать по таймеру, выполнять плавный пуск, осуществлять дистанционное управление. Обычно применяются в частных домах, квартирах, реже в отелях и других помещениях.

Вначале нужно учитывать, что собою представляет светодиодная лампа. По сути это самостоятельное, готовое к работе устройство, не требующее дополнительных настроек и иных подключений. Оно выполняется под работу в имеющейся электрической сети. Отметим, что светодиодная лампа:

  • Выпускается с цоколями типа MR, G и Е;
  • Имеет световой поток аналогичный тому, который дают классические элементы;
  • Адаптирована к сети 220 вольт, 50 Гц;
  • Не требует применения дополнительных электронных устройств.

Конструктивно лампа состоит из светового рассеивателя, светодиодов на плате, элемента охлаждения, драйвера, цоколя, вентиляционных отверстий. Ее максимальная мощность для бытовых нужд обычно не превышает 30 Вт. В выборе необходимо обращать внимание на тип цоколя, температуру, срок службы в часах, параметры светового потока. Если необходим светильник меняющий свет, соответствующая информация должна быть указана производителем на упаковке, а именно:

  • Поддерживается «регулировка яркости»;
  • Dimmable;
  • «Диммируемая».

Основой устройства является драйвер, обеспечивающий генерацию импульсов тока с большим коэффициентом заполнения при увеличении яркости света, и в обратном направлении при ее уменьшении. Во время включения диммера 220 вольт начинается работы лампы не более чем 10% от номинальной мощности. Он дороже обычных выключателей, однако, предоставляет пользователям больше возможностей.

О совместимости светорегуляторов

Понятно, что не все регуляторы освещения способны работать в паре со светодиодными светильниками. Иногда диммеры и драйвера устройств от разных производителей показывают некорректную работу. В связи с этим ведущие производители, включая Philips, Osram и другие предпочитают сотрудничать с передовыми компаниями, выпускающие регуляторы, в том числе SchneiderElectric, Legrand, АВВ и т.д. Более подробную информацию легко найти в таблицах совместимости.

Читайте также:  Регулировка сцепления на квадроцикле 110

Приобретая диммер для светодиодных светильников, важно учитывать мощность, на которую он рассчитан. Простейшие обычные варианты для ламп накаливания подходят для ламп до 1 кВт. Однако это не значит, что к нему можно подключить 200 светодиодных устройств по 5 Вт мощностью каждый. В этом случае следует руководствоваться приближенной методикой расчета:

  • Номинальная мощность регулятора делится на 10 (т.е. в приведенном случае 1000/10=100Вт);
  • Полученную цифру делим на мощность одного светодиодного источника (т.е. 100/5=20).

Правильнее совместимость определять эмпирическим методом. Им необходимо руководствоваться еще на этапе приобретения. Любой нормальный продавец всегда продемонстрирует совместимость диммера и лампы. Только после этого принимается решение о покупке.

Стоит ли покупать диммер или обойтись без него?

Современные устройства регулировки яркости света отличаются своей сложностью и высокой стоимостью. Поэтому резонно возникает вопрос относительно целесообразности их использования. К преимуществам следует отнести:

  • Возможность реализации гибкой системы освещения, легкости управления ею;
  • Экономия электроэнергии;
  • КПД свыше 90%, минимальное выделение тепла, радиопомех, шума;
  • Наличие вариантов с разными интегрированными световыми сценариями на программном уровне;
  • Дистанционное управление освещением (для отдельных моделей), за счет чего повышается уровень комфорта его эксплуатации.

Из недостатков нужно отметить высокую цену. Однако стоимость диммера обычно себя окупает уже через 6-12 месяцев его использования, что выражается в экономии электроэнергии.

Источник

Все, что важно знать про диммер

В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере . Название произошло от английского глагола «to dim» — темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы накаливания.

При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально. Хотя применений у диммера гораздо больше, о чём поговорим в конце статьи.

Простейшие диммеры имеют одну поворотную ручку для регулировки, и два вывода для подключения, и используются для регулировки яркости ламп накаливания и галогенных ламп. В последнее время появились диммеры и для регулировки яркости люминесцентных ламп.

Фактически димер представляет собой выключатель с регулятором яркости, который можно просто подключить вместо клавишного выключателя. Но об этом чуть позже.

Ранее для регулировки яркости ламп накаливания использовались реостаты, мощность которых была не меньше мощности нагрузки. При чем при понижении яркости оставшаяся мощность никак не экономилась, а рассеивалась бесполезно в виде тепла на реостате. При этом никто не говорил о экономии, её просто не было. А использовались такие устройства там, где действительно было нужно только регулировать яркость — например, в театрах.

Так было до появления замечательных полупроводниковых приборов — динистора и симистора (симметричного тиристора). В англоязычной практике приняты другие названия — диак и триак . Эти названия почти вошли и в российскую электронную действительность.

Схема подключения диммера

Схема включения диммера до невозможности простая — проще не придумаешь. Он включается так же, как и обычный выключатель — в разрыв цепи питания нагрузки, то есть лампы. По установочным габаритам и креплению диммер идентичен выключателю. Поэтому установить его можно так же, как выключатель — в монтажную коробку, и установка диммера не отличается от установки обычного выключателя.

Учебник физики за 5-й класс. Но это для последовательности изложения.

Как подключить диммер вместо выключателя

В последнее время люди всё чаще меняют обычные выключатели на диммеры. Поменять выключатель на диммер очень просто. У выключателя два выхода (две клеммы), у диммера тоже две клеммы. Просто подключаем диммер вместо выключателя, используя те же провода, что подключались к выключателю.

Полярность никакой роли не играет. Однако, если с помощью фазового указателя (отвертки-индикатора) вы определили, где фаза, то лучше фазный проводник подключить на клемму L диммера. Просто для порядка.

Единственное условие, которое предъявляет производитель — соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке. Хотя, как показывает практика, на этом можно не заморачиваться — всё работает хорошо при любом подключении.

Если раньше люстра включалась через двухклавишный выключатель, то через димер все лампочки будут загораться (светиться) одновременно. На одну клемму диммера сажаем фазу, на вторую — два остальных провода.

Виды диммеров

Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы — поворотные (с регулятором — потенциометром) и электронные, с управлением с помощью кнопок.

При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. И один поворотный димер работает как один выключатель, больше от него добиться невозможно.

Читайте также:  Как отрегулировать смыв воды в унитазе

Кнопочный диммер в смысле гибкости управления более гибок. Можно подключить несколько кнопок в параллель, и управлять диммером из любого количества мест. Конечно, это теоретически, на практике количество мест управления ограничивается 3-4, а максимальная длина проводов — около 10 метров, причем схема может быть критична к помехам и наводкам. Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу.

Цена у диммеров с регулятором и с кнопками отличается на порядок, ведь кнопочный диммер (например, диммер Legrand) как правило собран с применением микроконтроллера. Поэтому гораздо более распространены поворотные диммеры , которые мы и рассмотрим ниже.

Устройство диммеров для ламп накаливания

Вот несколько фото конструкций поворотных диммеров.

Источник

§ 42. Регулировка освещённости

Лампы накаливания подключаются к электрической цепи с помощью лампового патрона. Ламповые патроны выпускаются на определённую мощность рассеивания. Мощность лампы накаливания не должна превышать мощности рассеивания лампового патрона.

При включении лампы корпус патрона, изготовленный из пластмассы, нагревается. Если мощность лампы превышает мощность рассеивания лампового патрона, его пластмассовый корпус начинает разрушаться.

Лампу с патроном, оптическим устройством (плафон, отражатель) и механической арматурой называют светильником. Для бытовых целей выпускаются потолочные, настенные, настольные и напольные светильники.

Общее освещение в комнатах квартиры осуществляется потолочными светильниками. Многоламповый потолочный светильник называется люстрой. В люстре устанавливается две группы ламп, каждая из которых включается от своего выключателя. Схема включения трёхламповой люстры приведена на рисунке 84. При включении первого выключателя (К1) загорается первая лампа, при включении второго выключателя (К2) — вторая и третья лампы. При включении двух выключателей загораются все лампы. Изменение количества работающих ламп позволяет менять общую освещённость в комнате.

Рис. 84. Схема включения трёхламповой люстры

Некоторые люстры имеют специальную арматуру, регулирующую высоту подвеса, что также позволяет изменять освещённость в помещении.

Лампы в люстре устанавливаются как вверх, так и вниз колбой. Установка ламп колбой вверх создаёт более равномерное, мягкое освещение в комнате.

В некоторых люстрах с такой установкой ламп на потолке над люстрой устанавливаются специальные зеркальные отражатели, что позволяет повысить освещённость в комнате.

Рабочую зону комнат — поверхность письменного стола, швейной машины, чертежной доски, а также место чтения — кресло или диван — часто освещают дополнительными светильниками: настольной лампой, торшером или бра.

Настольная лампа практически всегда имеет арматуру для регулировки освещённости на поверхности стола путём механического изменения положения лампы и её оптического устройства в пространстве, а также расстояния до рабочей поверхности. В некоторых образцах настольных ламп и торшеров устанавливаются электронные регуляторы, которые позволяют регулировать освещённость за счёт изменения накала ламп.

Светильники для местного освещения переносные, поэтому они подключаются к электрической сети с помощью сетевого шнура с двухполюсной вилкой через сетевую розетку.

В переходах квартир с двумя жилыми уровнями, в длинных коридорах, а также в проходных комнатах для одного и того же светильника пользуются двумя выключателями, установленными в разных местах. В схеме такого управления светильником используется два выключателя перекидного типа на два направления (рис. 85).

Рис. 85. Схема включения (выключения) светильника двумя выключателями

Один выключатель (Кa) устанавливается у одной двери проходной комнаты или в начале длинного коридора, а другой (Kb) — около второй двери или в конце коридора. Когда выключатель Кa находится в положении 1, а выключатель Кb — в положении 2, лампа светильника выключена. Человек, входящий в комнату, нажимает клавишу выключателя Кa, переводит ключ выключателя в положение 2 и включает лампу светильника. При выходе через вторую дверь человек нажимает клавишу выключателя Кb, переводит его ключ в положение 1 и выключает лампу.

Для регулировки освещённости дороги в лампах фар для автомобиля нить накала изготовляют из двух секций, потребляющих разную мощность (рис. 86).

Рис. 86. Лампа с двухсекционной нитью накала и схема её включения: 1 — колба, 2 — нить накала, 3 — цоколь, 4 — выводы секций нити накала

Цоколь этих ламп без резьбы и имеет особую конструкцию. Общая точка 3 нити накала соединяется с металлическим корпусом цоколя, а изолированные концы секций нити накала 1 и 2 крепятся к центру цоколя через изолятор. Каждую секцию спирали можно использовать отдельно, создавая ближнюю и дальнюю зону освещения дороги. Схема включения таких ламп приведена на рисунке 86. Выключатель К1 подаёт напряжение на лампы, переключатель К2 подключает первую либо вторую секцию нити накала, создавая режим ближнего и дальнего света автомобильных фар.

Источник

Adblock
detector