Выключатель с регулятором яркости для светодиодной лампы

Преимущества и недостатки

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

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.

В чем различия диммеров

Востребованность подобных светорегуляторов обусловлена не только удобством их использования, но и разнообразием предложений на рынке светотехнических изделий.

Диммеры различаются по техническим характеристикам, исполнению, типу монтажа и возможностям регулировки яркости свечения led источников света.

По техническим характеристикам

Как и любое электротехническое устройство, диммеры имеют технические характеристики, определяющие условия их использования. Основные характеристики:

• электрическая мощность: должна соответствовать мощности подключаемых к прибору светотехнических устройств;
• напряжение питания: определяет схему включения прибора в электрическую сеть, соответствующую ее характеристикам (220 Вольт переменного тока или 12 Вольт постоянного тока).

Модель выключателя для скрытой проводки, совмещенная с диммером

По типу монтажа

Как и прочие электроустановочные изделия, диммеры бывают нескольких типов, определяющих способ их монтажа. Типы диммеров:

1. Накладные – устанавливаемые на поверхности стены или иной ограждающей строительной конструкции, предмете мебели или элементе декора, установленном стационарно.
2. Встраиваемые – монтируются в специальные коробки, предназначенные для установки розеток и выключателей при скрытой прокладке электрических проводов, или в специально изготовленные под них ниши.
3. Модульные – размещаются в электрических шкафах и монтируются на DIN-рейку, предназначенную для установки электротехнических приборов.

Модель регулятора с сенсорным управлением

По исполнению

Тип исполнения электронного устройства определяет способ управления подключаемых к нему источников света.

При освещении помещений и декорировании придомовой территории по типу управления диммеры классифицируются следующим образом:

• механические – управляются нажатием на клавиши, размещенные на внешней поверхности прибора;
• сенсорные – в качестве элементов управления выступают сенсоры;
• акустические – работают по звуковому сигналу;
• беспроводные – оснащаются пультом дистанционного управления, позволяющим задавать режимы работы удаленно.

Приборы для управления работой led ламп механического исполнения могут оснащаться не только клавишами, но и поворотными механизмами, посредством которых задаются режимы свечения источников света.

Беспроводные модели оснащаются пультами дистанционного управления, работающими по инфракрасному каналу связи

Важно! Беспроводные модели диммеров являются наиболее функциональными для led ламп. Они позволяют регулировать режимы работы по радиоканалу посредством использования Wi-Fi и различных электронных средств связи (смартфон, планшет и т. д.)

По способу регулировки

Возможность использования пульта дистанционного управления значительно облегчает управление светодиодными источниками света

Изменение силы свечения led источников света может быть осуществлено несколькими способами:

1. Аналоговый – основан на изменении силы тока в питающей цепи.
2. Широтно-импульсная модуляция – сила тока остается неизменной, но задается время нахождения светодиода под напряжением и регулируется длительность его включения в работу.
3. Фазовая отсечка – работает по отсечению синусоиды напряжения, подаваемого к источнику света. При срезе фазы в начале синусоиды режим работы называется диммирование по переднему фронту, а при срезе в конце – диммирование по заднему фронту. Практика показывает, что срез фазы по заднему фронту больше подходит для регулировки яркости обычных недиммируемых светодиодных ламп. Это отображено в следующем видео.

Классификация регуляторов для светодиодных ламп

При выборе устройств надо учитывать, что они отличаются между собой по принципу действия и по методу установки.

По месту и способу монтажа

По методу установки устройства делятся на:

1. Модульные. Этот тип регуляторов устанавливается на специальную DIN рейку, монтаж выполняется на распределительном устройстве. Основной особенностью приспособления является возможность его замены или ремонта в любое время. Но для этого при монтаже надо выполнить укладку отдельной электролинии. Регуляторы модульного типа оптимально подходят для реализации системы Умного дома.
2. Выносные регуляторы. Основная особенность устройств заключается в небольших размерах и наличии трех сенсорных элементов для управления. Длина регулятора составляет около 2-3 см. Благодаря наличию опции дистанционного управления установка диммера возможна рядом с осветительными приборами или внутри их. Если устройство будет установлено в люстре, потребителю не придется штробить стены или потолок. Оптимальный вариант для потребителей, которые хотят усовершенствовать систему освещения, но уже сделали ремонт в квартире.
3. Настенные. Монтаж таких устройств выполняется так же, как установка переключателей либо розеток. Установку регулятора рекомендуется производить во время ремонта, когда на поверхность стены еще не нанесено финишное покрытие. Монтаж подразумевает штробление стен.

По принципу управления

По типу управление регуляторы разделяются на несколько видов:

• механические;
• сенсорные;
• с дистанционным типом управления.

Механика

Простой вид диммеров на 220 вольт относится к классу механических.

Корпус регулятора оборудуется специальной округлой ручкой, вращение которой позволяет изменить интенсивность освещения. С помощью ручки выполняется управление переменным резисторным элементом, соответственно, активация и деактивация освещения. Механические регуляторы могут быть кнопочными. Они оборудуются клавишей для отключения источника освещения.

Сенсорные

Устройства, работающие от сенсора, характеризуются более современным и солидным дизайном.

Для регулировки параметра освещения диодов на 200вт потребителю надо прикоснуться к сенсорной поверхности. Стоимость таких устройств значительно выше, чем механических.

Дистанционные

Дистанционные регуляторы оборудуются пультом, который позволяет произвести настройку параметра интенсивности освещения световых приборов.

Процедура управления может выполняться:

• по WiFi;
• по радиоканалу;
• посредством инфракрасного порта.

Дальность действия по радиоканалу у современных моделей высокая, управление освещением можно выполнять даже с улицы. Если использовать диммер с инфракрасным портом, то для регулировки освещения пульт надо подносить непосредственно к устройству. В продаже можно найти модели, которые управляются от хлопков либо голосовых команд.

Alex Batalov показал на примере как управлять диммером с помощью пульта дистанционного управления.

Совместимость ламп с диммерами

Наверняка вам приходилось слышать о том, что нельзя устанавливать диммер в схему для светодиодных и энергосберегающих ламп 220 В. Раньше такое мнение было актуальным, действительно через регулятор можно было подключать только лампы накаливания. Но сейчас уже есть специальные диодные лампы LED DIM, которым не требуются какие-то отдельные светорегуляторы. Их можно запускать через обыкновенный диммер для ламп накаливания. Более того светодиодные лампы LED DIM можно установить в одну цепь с лампами накаливания.

Если у вас уже установлены светодиодные лампы, то прежде чем приобретать регулятор, разберитесь, насколько они могут быть совместимы в одной электрической схеме.

Светодиодные лампы могут быть:

• Нерегулируемые. Нельзя ставить их в одну цепь с диммером, иначе это приведёт к сбоям в работе лампы и в дальнейшем к её сгоранию.
• Регулируемые. Их можно совмещать с диммерами, работающими по принципу отсечения фронтов синусоидальной волны напряжения. Единственный нюанс в том, что основная работа регулятора освещения начинается с минимальной нагрузки от 20 до 45 Вт. Чтобы достичь такой нагрузки, лампы накаливания хватит и одной, а вот светодиодных потребуется 3-4 штуки. В случае, когда в осветительном приборе только одна лампа, можно применить регулятор низкого напряжения, имеющий магнитный трансформатор.
• Со специальным регулятором. Многие производители выпускают светодиодные лампы, которым нужен отдельный диммер.

В магазинах электротоваров у продавцов-консультантов имеются специальные таблицы, по которым можно узнать, насколько совместимы светодиодные лампы с определёнными типами регуляторов.

Когда будете приобретать такие лампы, обратите внимание на заводскую упаковку или проконсультируйтесь у продавца – подлежит ли она диммированию. Производители отображают такую возможность специальными надписями или круглыми значками на упаковке

На рынке электротоваров хорошо зарекомендовали себя диммируемые LED-лампы фирмы « Gauss», работающие от напряжения 220 В.

https://youtube.com/watch?v=K4PmWH6O_AM

Как видите, диммер, используемый в домашней электросети, очень удобен для комфорта человека и выгоден с экономической точки зрения. А совмещение его со светодиодными лампами 220 В усиливает эти эффекты в несколько раз. Можно сказать, что это именно тот случай, когда «овчинка выделки стоит».

Несовместимость диммера

А еще бывает несовместимость отдельных видов ламп с некоторыми видами диммеров.

Это может быть связано с разницей принципов диммирования. Фаза синусоиды в одном устройстве отсекается по переднему фронту Leading edge (R, RL), а в другом по заднему Trailing edge (RC, RCL). Соответственно в одном случае лампа будет нормально работать, а в другом нет.

Ознакамливайтесь с характеристиками и проверяйте все надписи еще в магазине.

Еще одно отличие, которое уже касается именно филаментных ламп заключается в том, что они загораются немного позже. Причем не только обычных лампочек, но даже позже других своих собратьев светодиодных.

Крутишь регулятор с самого минимума, а они не зажигаются. И только при достижении какого-то значения, начинает появляться свет.

Фактический интервал диммирования у них несколько короче, чем у других видов. Поэтому, если уж собрались покупать филаментные лампы, то и ищите под них специальные регуляторы яркости.

Почти на любом диммере можно поймать положение, когда лампочки начинают как бы моргать. Это происходит из-за их нестабильной работы в нижнем и верхнем пределах регулирования.

Лампы отдельных производителей даже начинают трещать в крайних точках регулировки. Все эти проблемы можно решить настраиваемыми диммерами. В них можно выкинуть определенный диапазон и настроить микроконтроллер под нужный режим работы.

Почему жужжит диммер или лампа

Зачем обязательно нужно брать запас по мощности? Дело в том, что при подключении даже через качественное устройство 100% возможной нагрузки, с дальнейшим понижением яркости до минимума, есть вероятность того, что диммер будет работать с неприятным жужжанием.

Из-за этого звука просто невозможно будет находиться в комнате. Еще один неприятный момент – это жужжание светильника.

Как правило, издают такие звуки дросселя или стабилизаторы в блоках питания. У них меняется режим работы при диммировании и они начинают издавать посторонние высокочастотные вибрации.

Поэтому не экономьте и всегда делайте выбор с запасом по ваттам. И дело здесь в первую очередь не в контактах, а в той микросхеме, которая присутствует внутри корпуса.

А еще в качественных моделях от известных брендов, например Schneider Electric, Legrand, и даже в недорогих Makel, внутри встраиваются предохранители для защиты устройства от перегрузки.

1 of 2

Их даже может быть два штуки – один рабочий, другой запасной.

К некоторым разновидностям можно подключить дополнительный переключатель для включения света из других мест.

Это подойдет для больших комнат и помещений. Низковольтные диммеры на 12, 24в используют для подключения светодиодной ленты на потолке, либо настенных светильников соответствующего напряжения.

Регулирование яркости LED при постоянном напряжении

Если светодиодный светильник работает на постоянном напряжении, его яркость также можно регулировать. Самый простой способ – включение последовательно со светодиодом переменного резистора. Изменением его сопротивления меняется ток в цепи.

Схема управления с балластом.

Этот метод давно признан неудачным из-за энергетической неэффективности. На резисторе бесполезно рассеивается большая мощность. Гораздо более рационально распределять энергию во времени. При этом для снижения интенсивности свечения ключ периодически закрывается, а уровень освещенности усредняется посредством инерционности человеческого зрения.

Схема дискретного управления яркостью.

На практике это делается методом ШИМ. Светодиод питается прямоугольными импульсами постоянной амплитуды и частоты, но разной длительности.

Принцип ШИМ-регулирования яркости.

В зависимости от длины импульса меняется средний ток через светодиод, человеческим глазом это воспринимается как изменение яркости.

Модуляцию по ширине импульса удобно реализовывать с помощью процессорной техники. Поэтому на контроллерах делают различные приборы для создания световых эффектов.

Совместимость с различными видами ламп

Схема диммера для светодиодной лампы

При выборе светодиодных ламп под диммер необходимо учесть некоторые моменты для того, чтобы он функционировал без каких-либо сбоев. Для этого нужно понять, совместим ли приобретаемый диммер с установленными в помещении световыми приборами. Ведь для каждого типа освещения требуется подходящий прибор, имеющий возможность работы с той или иной лампой. Для начала имеет смысл рассмотреть все типы световых приборов и возможность их диммирования.

• Лампа накаливания – никаких сложностей в подключении диммера нет. Требуется обычное устройство на 220 В.
• Галогеновая – также подключение не представляет проблем, оборудование используется то же, что и для предыдущего пункта.
• Люминесцентная – теоретически можно диммировать, но процесс это трудоемкий и сложный. Требуется специальное оборудование, такое как электронный пускорегулирующий аппарат, спецдиммер, контроллер и пр., а также нужны некоторые переделки.
• Энергосберегающая (КПЛ) – подключение не всегда возможно, оборудование необходимо выбирать из подтипа светового прибора. Подключение несложное, главное все учесть и ничего не напутать.
• Светодиодная лампа – возможность диммирования указана специальной маркировкой. В работе нет никаких сложностей, переделывать ничего не нужно, требуется просто поставить LED-элементы, заменить выключатель на диммер, используя простейшее, обычное устройство на 220 В, и освещение становится регулируемым.
• Светодиодная лента – тут немного посложнее. Необходим контроллер и светорегулятор, работающие от постоянного напряжения 5–24 В. К выбору диммера для светодиодной ленты нужно подходить более внимательно. Но есть и преимущество – это возможность оформления подсветки в цвете.

Схема диммера для светодиодных ламп на 220 В достаточно проста, а потому диммирование – несложный, но трудоемкий процесс. Главное – следовать инструкциям.

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.

Разновидности

Диммер с поворотным устройством

Эти устройства могут быть различными по управлению. Светодиодный диммер может быть прибором с механическим управлением (работает посредством нажатия кнопки или вращения колеса), с поворотным, нажимным или же совмещенным (поворотно-нажимным) управлением. Освещенность помещения изменяется в результате нажатия или поворота ручки управления.

Также существуют диммеры с электронным управлением (наличие сенсорного экрана или ИК-датчика), с акустической регулировкой (наличие датчика, реагирующего на звуковые вибрации). Минус последнего в том, что свет может убавиться или добавиться в результате непреднамеренного стороннего звука, такого, как падение предмета и т. п. А потому наиболее оптимальной с позиции эксплуатации и надежности можно считать конструкцию поворотного устройства. Конструкция его проста, к тому же в финансовом плане его приобретение более выгодно.

Также такие устройства, как LED-диммер различаются и по вариантам установки. Некоторые нужно крепить непосредственно в распределительный щит и управлять ими посредством выносных регуляторов.

Но более востребованы потребителем устройства типа моноблок. Устанавливаются они как обычный выключатель, при этом это должен быть именно ШИМ-диммер. Работа ШИМ-устройства состоит в том, чтобы вырабатывать ток высокой частоты (200 Гц). Такой ток необходим для функционирования LED-приборов. Условиями изменения освещенности служит изменение такого параметра, как ширина и время частотного импульса.

Все ли светодиодные лампы диммируются?

Типичная история: вы покупаете светодиодные лампочки с нужным световым потоком, но после установки диммера осветительное устройство неожиданно тускнеет, и даже можно заметить легкое мерцание. «Этого не может быть», — говорите вы. От отчаяния вы начинаете пробовать другие лампы. Мерцание то прекращается, то снова начинается. Что же происходит?

Дело в том, что светодиодные лампы поддаются диммированию с трудом. И причин такой «неисправности» не одна. Многие светорегуляторы, предлагаемые на рынке, предназначены преимущественно для лампочек накаливания. А чтобы уменьшить яркость последних используются специальные технологии.

Возможно, причина и в том, что светорегулятор старый, слишком простой или чересчур современный. Напряжение сети (220 В) в наших домах колеблется от одной полярности к другой пятьдесят раз в секунду. Диммеры работают путем удаления фазовых сегментов, чтобы сократить питающее напряжение.

Для светодиодов, особенно с низким уровнем напряжения, светорегулятор может работать таким же образом с помощью отсечения фаз, но за счет уменьшения второй половины напряжения.

Светодиоды являются очень простыми управляемыми устройствами. Они работают при наличии постоянного тока, поступающего к ним на встроенный чип драйвера (электронной схемы). Изменение уровня потребляемого тока достигается за счёт того, что мощность светового потока можно плавно регулировать. Тем не менее, светодиодный диммер должен быть совместим с драйвером светодиодного устройства.

На официальных веб-сайтах производителей можно найти публикации о совместимости светотехнических элементов. Стоит отметить, что светорегулятор – это не единственная составляющая. Для низковольтного светотехнического оборудования, трансформаторы также играют большую роль.

Различные комбинации подключений могут влиять на работоспособность светодиодов. Лампа даже от авторитетного производителя, который утверждает практически идеальную совместимость с регулятором, в отдельных случаях может выдавать мерцание вместо освещения. Поэтому, безусловно, можно понять путаницу, которая на текущий момент существует.

Итак, что же стоит предпринять для возможности диммирования светодиодной лампы с регулируемой яркостью? Начинать следует, конечно, с самой лампы, диммера и их производителей. Вооружившись информацией, вы можете приобрести несколько светильников для тестирования. Надёжные производители, так же как и продавцы, должны иметь достойную политику возврата. Это на тот случай, если вам захочется вернуть неподходящую продукцию.

Опираясь на многочисленные факторы, пока можно сказать лишь о том, что тест на диммирование светодиодных ламп может окончиться с непредсказуемым результатом. Но будущее не беспросветно. Полупроводниковое освещение становится более доступным, полная совместимость диммеров, следовательно, уже «не за горами». При любых сомнениях, нужно не стесняться спрашивать. Большинство производителей ламп будут счастливы, чтобы проверить конкретную лампу с используемым светорегулятором.

Как сделать диммер своими руками?

В принципе самостоятельно сделать диммер для светодиодной ленты или лампы может любой человек хоть немного разбирающийся в электричестве и умеющий держать паяльник. Схема светорегуляторов практически везде одинакова, за некоторыми исключениями. Поэтому для начала определимся, какие детали нам понадобятся для создания вариатора.

Итак, нам потребуется:

• два резистора (постоянный и переменный);
• неполярный конденсатор;
• динистор и симистор;
• провода;
• паяльник с припоем;
• кусок текстолитовой пластины для платы.

Номиналы деталей можно взять с приведенной ниже схемы.

Можно конечно сделать печатную плату, нанеся на фольгированную пластину схему, просверлив отверстия для выводов и вытравив ее. Однако существует наиболее простой (навесной) вариант.

Схема диммера для самостоятельной сборки

По представленной схеме распределить детали и наметить отверстия для выводов. Просверлить отверстия и соединить между собой все элементы при помощи проводов, которые припаиваются к ножкам деталей.

Перед тем как подключить самодельный диммер для освещения проверьте несколько раз правильность соединений деталей и если все нормально, то можно подключать устройство к сети, предварительно обесточив ее, и проводить испытания.

На представленном видео показано как можно собрать диммер своими руками:

Watch this video on YouTube