Как сделать диммер своими руками?

Принцип регулировки

Регулировка освещенности может осуществляться двумя методами:

• Реостатным;
• Симисторным.

Реостатный метод

Первое, что приходит на ум, когда идет речь об изменении напряжения или силы тока, – это включение в цепь последовательно с источником света токоограничивающего элемента, резистора. Переменный резистор для такого применения именуется реостатом, а сам принцип регулировки – реостатным. Достоинствами такого решения являются простота и абсолютное отсутствие помех, а также мерцания ламп. Но на этом все достоинства заканчиваются. Поводом отказа от регулировки при помощи резисторов послужила крайне низкая эффективность регулирования напряжения. Ведь, если внимательно разобраться, то даже неискушенному потребителю становится ясно, что излишек напряжения остается на резисторе. Данное падение напряжения выделяется в виде тепла. Это вынуждает делать реостаты с большой допустимой мощностью рассеивания и решать проблемы отвода излишков тепла.

Включение лампы через реостат

Обратите внимание! Реостатный метод не дает никакого выигрыша в энергопотреблении, напротив, при снижении напряжения на нагрузке общий КПД падает, поскольку большая часть электроэнергии преобразуется в тепловую

Симисторный метод

Основная методика регулировки яркости осветительных приборов в настоящее время – использование симисторов. Симистор представляет собой полупроводниковый прибор, который имеет три вывода, два из которых подключаются в цепь нагрузки, а на третий – подается управляющее напряжение, которое позволяет осуществлять коммутацию цепи нагрузки.

Переменный ток, который используется для питания ламп, имеет форму синусоиды. При частоте 50 Гц, которая у нас является стандартной, за одну секунду ток изменяет свою величину от нулевого значения до максимального 100 раз (здесь учитывается тот факт, что как положительный, так и отрицательный участки синусоиды равнозначны).

Управляя работой симистора, можно прерывать подачу электрического тока на определенном участке синусоиды. Чем большая часть ее будет отсечена от нагрузки, тем меньше будет яркость свечения ламп.

Принцип симисторной регулировки

Обратите внимание! Некоторые источники говорят о тиристорных регуляторах. Это не принципиально

Тиристор отличается от симистора только тем, что работает с напряжением одной полярности. Для включения в цепь переменного тока нужен дополнительный диодный мост, а симистор в мосте не нуждается, но работают они абсолютно одинаково.

При симисторном регулировании есть недостаток: в момент коммутации симистора, особенно, если это приходится на участок синусоиды, близкий к максимальному, возникает всплеск мощных помех, способных нарушить нормальную работу различной аппаратуры. В частности, помехи очень хорошо слышны при работе радиоприемников. Для снижения уровня помех приходится устанавливать дополнительные фильтры, усложняющие конструкцию. При минимальной яркости может быть заметно мерцание ламп, поскольку увеличивается пауза между включенным и отключенным состояниями.

На заметку. Несомненным достоинством является электронная регулировка, благодаря чему можно сделать управление при помощи микроконтроллеров и ввести дополнительные функции.

В цепях постоянного тока диммирование производится при помощи широтно-импульсного модулирования. Вместо постоянного тока питание подается в виде импульсов высокой частоты. Изменяя соотношение длительности (ширины) импульсов и пауз между ними, регулируют средний уровень напряжения. Для того чтобы сделать незаметным мерцание, частоту следования импульсов делают большой.

ШИМ модуляция

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.

Видео описание

Как вязать арматуру — подробное описание схем и способов

Полезные советы и рекомендации

Для внешнего управления подходят «диммируемые» светодиодные приборы. Соответствующие возможности указаны в сопроводительной документации производителя. Специальными символами обозначают совместимость на корпусе и упаковке.

Чтобы исключить перегрев полупроводникового прибора, надо изучить инструкции производителя. Кроме соответствия по мощности потребления нагрузки, имеет значение и температура в помещении.

«Триак BTA24-600», например, можно применять без специального охлаждения при подключении лампы накаливания до 75 Вт. Если мощность потребления составляет 1000 Вт, полупроводниковый прибор устанавливают на радиаторе с эффективной площадью рассеивания 180 кв.см. В сложных температурных условиях устанавливают кулер.

Увеличиваем мощность

Что делать, если одной лампы мало – света нужно больше? Все просто – собрать диммер большей мощности, например, 2 кВт.

Это не так сложно. По сути, взять любую схему и подобрать более мощные детали. Вот пример: на самом первом рисунке этой статьи нарисован диммер мощностью до 200 Вт. Но если вместо диодного моста КЦ 405А использовать BR1010, то на этот диммер можно будет подключать нагрузку до 10 А, а это уже 2 кВт!

Еще один пример – это тоже доработка, только немного измененная.

Видно, что используемый симистор рассчитан на ток12 А: к этому диммеру можно подключать значительную нагрузку. Очень легко посчитать активную мощность: 220 В*12 А = 2,6 кВт.

Обратите внимание: если светодиод вам не нужен, замените его обычным диодом, а не просто выбрасывайте. Зарядка конденсатора идет по двум полупериодам и светодиод здесь стоит не только для индикации

Если нет особых требований, то можно остановиться на этом решении. Действительно, зачем искать сложные ШИМ, если есть простые динисторы? Для регулирования яркости источников света этого достаточно.

Печатная плата и правила сборки

В чем различия диммеров?

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

Диммеры различаются по следующим критериям:

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

Давайте разберемся по подробнее с каждым из них.

По типу монтажа

Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.

Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.

Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.

По исполнению

По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:

• Поворотным;
• поворотно-нажимного типа;
• кнопочным;
• сенсорным;

Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.

Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.

Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.

Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.

По способу регулировки

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

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

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

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

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

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

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.

Поворотный

Правильный подбор и установка регулятора значительно увеличат срок его службы. Поворотный вариант исполнения имеет вращающуюся ручку, которая при установке в крайнее левое положение отключает освещение. Постепенный поворот ручки вправо увеличивает яркость лампы.

Клавишный

Основные компоненты вариатора: триак, узел формирования импульса, диак (динистор). Клавишный вариант исполнения внешним видом очень напоминает обычные двухклавишные выключатели. Посредством клавиш осуществляется включение и отключение осветительного прибора, а также регулируется мощность освещения.

Поворотно-нажимной

Дополнительные части вариатора: резисторы и конденсаторы. Поворотно — нажимной вариант исполнения имеет принцип действия, аналогичный поворотному устройству, но для включения системы освещения требуется немного «утапливать» ручку.

Устройство и виды

Диммеры делают на основе разной элементной базы. Все они имеют свои особенности и недостатки. И чтобы понять, что такое диммер и как он работает, надо разобраться из чего сделано конкретное устройство. Итак, могут быть варианты:

• На основе реостата (в частности переменного резистора). Это самый простой, но и самый неэффективный способ регулирования яркости. Такое устройство очень сильно греется, так что необходима система охлаждения, имеет крайне низкий КПД. В настоящее время серийно не производится.

• Электронные светорегуляторы на основе симисторов, тиристоров, транзисторов. Эти устройства нельзя использовать с техникой, требовательной к форме электропитания, так как на выходе — нечто похожее на синусоиду с обрезанными верхушками. Стоит также знать, что такие схемы могут выдавать помехи, мешающие работе радиоприемников или чувствительного к электропомехам оборудования. Несмотря на свои недостатки именно электронные диммеры используют чаще — из-за невысокой цены, малых габаритов и возможности реализации дополнительных функций.

• Диммеры на основе автотрансформатора. Такие устройства выдают почти идеальную синусоиду, но имеют большие вес и размер, для регулировки требуется прилагать большие усилия. Еще один момент: более сложная схема ведет к удорожанию регулятора. Тем не менее, и они представлены на рынке, используются в местах где нельзя создавать радиопомехи или требуется нормальная форма питающего напряжения.

При выборе устройства не столь важно знать, к какому типу он относится, сколько важно учитывать характер нагрузки, к которой он будет подключаться (лампы накаливания и светодиодные или люминесцентные и экономки). https://www.youtube.com/embed/kb9He3btzgw

По виду исполнения диммеры бывают:

• Модульные для установки в электрощитке на дин-рейку. Подключить диммер такого типа можно с лампами накаливания, галогенными светильниками с понижающим трансформатором. Для удобства использования они имеют выносную кнопку управления или клавишный выключатель. Такие устройства удобны, например, для регулирования освещенности двора и входных ворот из дома, лестничной площадки или входной двери.

• Диммеры на шнуре. Это мини-устройства, позволяющие регулировать яркость свечения осветительных приборов, которые включаются в розетку — настольные лампы, бра, торшеры. Только стоит знать, что совместимы они в основном, с лампами накаливания.

• Для установки в монтажную коробку. Ставятся в монтажную коробку под выключатель (в ту же коробку). Совместимы с лампами накаливания, светодиодными, галогенными понижающим и электронным трансформатором. Управляются кнопкой, которая ставится поверх устройства или подключаются к системе «умный дом».

• Моноблочный. По внешнему виду очень напоминает обычный выключатель, ставится в такую же монтажную коробку, можно вместо выключателя. Включаются в разрыв фазной цепи (схемы ниже). Этот тип имеет большое видовое разнообразие. С какими лампами можно подключать такой диммер, должно быть указано на корпусе, но если это электронная схема, то работают они с лампами накаливания и некоторыми галогенными и светодиодными (на которых написано диммируемые или стоит сообвтевтующий знак). Управляться могут:

  • При помощи поворотного диска (поворотные диммеры). Отключение света происходит поворотом диска в крайнее левое положение. Недостаток этой модели — невозможно зафиксировать последнее значение освещенности. При включении задается всегда минимальная яркость.

  • Поворотно-нажимные. По внешнему виду похожи, но включение/выключение происходит при помощи нажатия на диск, а регулировка — его поворотом.

  • Клавишные. По внешнему виду очень похожи на обычные выключатели. Включение/выключение света стандартное — перебросом клавиши, а регулировка начинается после удержания клавиши в нажатом состоянии более 3 секунд. есть модели в которых включение-отключение происходит одной клавишей, а регулировка другой.

  • Сенсорные. Все управление происходит при помощи прикосновений к экрану. Эти модели самые надежные — никаких механических деталей, практически нечему ломаться.

В частных домах и квартирах ставят чаще всего моноблочные диммеры. В доме еще может пригодиться модульное исполнение — для изменения яркости освещения придомовой территории с возможностью контроля его из дома. Для таких случаев есть модели, которые позволяют управлять освещенностью с двух мест — проходные диммеры (работают по принципу проходного выключателя).

Виды регуляторов для ламп накаливания

Существует несколько вариантов классификаций приборов для управления яркостью свечения лампочек.

По принципу работы регуляторов

Все модели можно разделить на две большие категории:

• механические;
• электронные.

Механические. К ним относятся простые бюджетные устройства, действующие по принципу реостата. В них предусмотрена ручка, поворачивая которую можно увеличивать или уменьшать напряжение, что вызывает изменение интенсивности светового потока.

Механические приспособления, выпускаемые разными производителями, имеют однотипную конструкцию. Тем не менее, они могут различаться по качеству из-за технических характеристик используемых деталей и тщательности сборки.

В механизмы отдельных моделей также могут быть добавлены специальные узлы, способствующие плавному управлению процессом и/или обеспечивающие стабильную работу диммера при минимальной подаче электрического тока.

Электронные. Регуляторы представляют собой довольно сложные приборы, управление которыми осуществляется на основе обычных или сенсорных кнопок.

Составной частью подобных устройств является микроконтроллер, который заметно расширяет их возможности по сравнению с механическими аналогами.

В моделях светорегуляторов как правило предусматривается защита от перегрева, отключающая прибор при достижении определенной температуры, а также от короткого замыкания

Вот лишь несколько дополнительных функций, которыми могут быть оснащены подобные приборы:

• монтаж нескольких пультов управления, размещенных в различных зонах комнаты;
• возможность регулирования работы регуляторов на расстоянии;
• использование стандартных и пользовательских режимов источников света;
• подсоединение диммера к датчику освещения, благодаря чему достигается автоматическая корректировка интенсивности искусственного освещения в зависимости от степени естественного.

Электронные устройства чрезвычайно удобны в эксплуатации, их недостатком можно считать лишь высокую стоимость.

По типу конструкции приборов

В зависимости от конструктивных особенностей можно выделить три основных типа светорегуляторов:

1. Модульные, внешний вид которых напоминает автоматы-выключатели. Подобные приборы, совместимые с лампами накаливания, обычно устанавливаются в распределительных шкафах. Их регулировка производится кнопкой либо клавишей.
2. Вмонтированные, с установкой в специальные коробки, устройство которых предусматривается на стадии электромонтажных работ. Они совместимы с различными типами осветительных приборов.
3. Моноблочные, работающие аналогично обычным выключателям. Устройства требуют двухпроводного подключения, что дает возможность разрывать цепь фазного провода, вызывая нагрузку.

Для управления освещением в жилых помещениях чаще всего применяется последний вариант.

Согласно методу монтажа электроприборов

В зависимости от варианта установки выделяется два типа светорегуляторов: внутренние и внешние.

Внутренний монтаж. Этот вариант используют при прокладке скрытой проводки. В этом случае приборы монтируются в особых коробках, которые специально устраиваются в стенных нишах.

Производители уделяют особое внимание разработке моделей накладных диммеров. Устройства часто имеют оригинальный дизайн и изысканную цветовую гамму. Наружное размещение

В электроцепи на поверхности стен устанавливаются накладные диммеры

Наружное размещение. В электроцепи на поверхности стен устанавливаются накладные диммеры.

Благодаря привлекательному виду они имеют не только практическое значение, но и выполняют декоративную функцию, расставляя акценты в интерьере.

По способу регулирования освещения

При выборе модели нужно учесть, каким образом производится включение/выключение/регулировка.

Опираясь на этот критерий, можно выделить следующие варианты:

1. Поворотно-нажимные — регуляторы с кнопкой, нажатие на которую позволяет включать/выключать свет, а вращение – управлять его интенсивностью.
2. Поворотные — при включении лампа загорается с минимальной степенью яркости, которая повышается при помощи вращения кнопки.
3. Клавишные — регулировка освещения происходит с помощью удержания нажатой клавиши.
4. Сенсорные — современный вариант, позволяющий управлять освещением, касаясь чувствительной пластины экрана.
5. Дистанционные — регулирование работы осуществляется на расстоянии при помощи ДУ-пультов, но часто дублируется традиционным способом.

Существуют также модели, где используется акустический принцип. В этом случае зажечь или погасить осветительное устройство можно голосовой командой или хлопком.

Схемы подключения светорегуляторов на 220 в

Подключение диммера практически не отличается от традиционного выключателя. Подключить диммер — задача по силам абсолютно каждому разбирающемуся в электрических приборах человеку. Подключение каждого конкретного светорегулятора осуществляется с помощью электроцепи. Данный компонент состоит из кабеля, разрываемого в определённом месте цепи. На данном промежутке ставится собственно световой регулятор.

При последовательном подключении диммера и проходного отключателя пользователь без проблем сможет включить свет в одной точке, а управлять световой подачей в другой. А внедрение в электронную схему второстепенных компонентов многократно расширит возможности диммера как агрегата. Например, при помощи современного фазового метода люди получают возможность регулировать вентиляционными оборотами.

Из одной точки

Данная схема традиционна для любого вида диммера. Как правило, в приведённой выше схеме используются регуляторы, кнопочные или сенсорные. В этом случае брать поворотный диммер не рекомендуется, потому как в ходе эксплуатации возникнут неудобства.

Из двух точек

Такая схема есть оптимальный вариант для установки в спальной комнате. Один из светорегуляторов устанавливается у дверного проёма, другой – около кровати. Так, когда человек заходит в спальню, свет включается с помощью первого диммера. А с помощью второго регулирует светопередачу.

Из одной точки и управление из двух точек

Большинство россиян отдают предпочтение диммерам для регулировки освещения из одной точки и управления электроприборами из двух точек. Предложенная выше схема является универсальной, поскольку используется практически в любых условиях. Так, у входа в комнату устанавливают простой выключатель, а возле дивана или кровати (в зависимости от типа комнаты) – диммер.

Из одной точки и управление из трех точек

Такого варианта необходимо прибегнуть лишь тогда, когда регулировать степень освещённости помещения необходимо из 2-х точек. Как правило, подключение регулятора света из одной точки и управления из трех точек требуется в длинных коридорах.

Наличники на деревянные двери: нюансы выбора и особенности монтажа

Подготовительный этап работ

Вывод