Диммер для лампы накаливания: устройство и самостоятельное изготовление

Филаментные лампы и диммер

Помимо привычных светодиодных ламп на основе SMD, в последнее время стали популярны так называемые филаментные и им подобные лампы. Они своим внешним видом очень похожи на простые лампочки накаливания.

Этим кстати подкупают и вводят многих в заблуждение. Большинство думает, что они приобретают полноценную замену «лампочки Ильича», только более экономичный и долговечный вариант.

Однако это по прежнему та же самая светодиодная лампа, и она подчиняется тем же самым законам и правилам диммирования, как и ее собратья.

1 of 2

При этом, если вы все же подобрали диммер для такого источника света, и собираетесь им заменить все свои лампы накаливания, не забывайте о существенных отличиях и не совсем приятных эффектах.

То, что большинство светодиодных ламп при уменьшении яркости начинает сильно мерцать и у них резко возрастает коэффициент пульсаций, ни для кого уже не является секретом. 

Но при этом многих до сих пор удивляет, что подключив к диммеру современный светильник, они не получают такого же комфорта и эффекта теплоты, как от обычных лампочек накаливания.

Рассеивание

Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.

Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.

Сборка рабочей схемы

Помимо деталей, задействованных в схеме, для сборки понадобится паяльник, припой, канифоль, соединительные провода и кусачки – все что необходимо, чтобы сделать диммер своими руками. Сам сборочный процесс может выполняться различными способами. Наиболее простым считается метод навесного монтажа, при котором соединение всех элементов в единое целое производится с помощью проводов. Жилы проводов зачищаются на нужную длину, а затем вместе с контактами деталей лудятся припоем с флюсом или канифолью.

Спаянные соединения изолируются, в противном случае попадание влаги или случайный неосторожный контакт могут вызвать короткое замыкание. Этим же способом диммер для светодиодов возможно собрать своими руками.

В более сложном варианте для сборки диммера используется подготовленная печатная плата, как правило, из фольгированного текстолита. Прибор, собранный этим способом, будет иметь небольшие размеры и может быть установлен вместо стандартного выключателя.

Самодельный диммер собирается на плате в следующей последовательности:

  • На подготовленную плату наносится выбранная схема соединения. В отведенных местах сверлятся отверстия под выводы подключаемых деталей. Дорожки на плате прорисовываются нитрокраской, определяются монтажные площадки, где будет производиться пайка.
  • На следующем этапе плата протравливается раствором хлорного железа. Она укладывается в посуду таким образом, чтобы обе стороны находились в растворе. Периодически раствор нужно помешивать, а плату – переворачивать. Ускорить процесс можно путем нагревания жидкости до 50-60С.
  • Далее плату следует выполнить лужение поверхности платы и промыть ее спиртом. В данном случае использование ацетона нежелательно.
  • В готовые отверстия устанавливаются контакты деталей. Излишки концов отрезаются и каждая точка пропаивается. Это позволит в дальнейшем отремонтировать устройство, заменив неисправную деталь на новую.
  • После припаивания потенциометра, готовое устройство нужно протестировать для лампочек. Схема проверяется с увеличенной и уменьшенной мощностью, в процессе проверки яркость света должна изменяться.

Диммер – что это, принцип действия светорегулятора, преимущества и недостатки, область применения, схема подключения устройства

Диммер своими руками: устройство, принцип работы + как сделать диммер самому

Подключение диммера: схемы подключения и инструкция по монтажу

Как установить диммер

Диммер для светодиодных ламп

Установка диммера

Принцип работы

Перед тем, как сделать диммер своими руками, давайте разберёмся, в чём заключается суть его работы.

  • При подключении схемы в электрическую цепь, на неё поступает переменное напряжение 220 В из сети. Когда в синусоиде напряжения наступает полупериод положительный, через резисторы и один из диодов начинает протекать ток, за счёт чего происходит зарядка конденсатора.
  • Как только напряжение достигает параметра, необходимого для пробоя динистора, начинает протекать ток через динистор и через управляющий электрод симистора.
  • Этот ток способствует тому, что симистор открывается. Лампы, которые последовательно с ним подсоединены, оказываются подключенными к цепи и зажигаются.
  • Как только синусоида напряжения пройдёт через ноль, симистор закроется.
  • Когда синусоида напряжения достигает полупериода отрицательного, весь процесс повторяется аналогичным образом.
  • Момент открытия симистора имеет прямо пропорциональную зависимость от величины активного сопротивления в схеме. При изменении этого сопротивления можно менять в каждом полупериоде время открытия симистора. Тем самым будет плавно изменяться потребляемая мощность лампочки и яркость её свечения.

Подробнее принцип работы и последующая сборка устройства описаны в этом видео:

Разновидности лампочек

В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.

Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

  • стандартные цоколи E, G, MR;
  • возможность функционирования с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).

Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.

Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.

Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.

Существуют такие регуляторы с ШИМ:

  1. Модульные. Управление осуществляется выносными регуляторами, пультами ДУ или с помощью специальных шин.
  2. Установленные в монтажной коробке. Применяются в виде выключателей с поворотным или кнопочным управлением.
  3. Выносные системы, устанавливаемые в конструкциях потолка (для лент светодиодов и точечных светильников).

Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.

Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.

Принцип работы диммера

Наиболее эффективным является способ управления яркостью с помощью широтно-импульсной модуляции. Так как он наиболее подходит для современных энергосберегающих ламп.

Принцип работы в этом случае представляет собой подачу тока короткими импульсами, между которыми выдерживается продолжительная пауза. Причем чем большее ее продолжительность, тем меньше яркость свечения.

Подключение регуляторов является важным этапом сборки, так как от него зависит функциональность и комфортность, собственно ради чего люди и выполняют такую работу

В то же время простейшие устройства способны менять характеристики света обычным уменьшением/увеличением подающегося напряжения. Но такой вариант принесет пользу только при использовании ламп накаливания.

В случае использования LED-приборов в паре с устройством смогут работать только диммируемые светодиодные модели, так как обычные светодиодки не регулируются.

Как подключить диммеры

Подключение диммера не представляет сложностей даже для неопытного электрика. Схема подключения соответствует таковой у обычного выключателя. Диммер включается последовательно в цепь электропитания

При этом важно помнить, что ПУЭ 7 предусматривают размыкание токонесущей жилы (фазы). Поэтому, перед установкой приборчика необходимо прозвонить индикаторной отверткой провода

Устанавливать его так, чтобы он был последовательно включен именно в токонесущую жилу, а не в нулевую и тем более, в провод заземления.

Схема диммера для светодиодной лампы на 220в

Электрическая схема диммера, собранного на симистере, выглядит следующим образом:

РИСУНОК 1

Принципиальная схема регулятора яркости для светодиодной лампы

На рисунке изображена схема регулятора с ручным управлением. Если используется более «продвинутый» диммер с сенсорным управлением или пультом дистанционного управления схема будет предусматривать включение в состав прибора управляющих компонентов для этих устройств.

Регулировка света с нескольких мест (проходной диммер)

Чтобы иметь возможность управлять освещением без использования пульта управления, который может вносить помехи в работу других электрических приборов (телевизора, музыкального центра, компьютера) устанавливают так называемый «проходной диммер. Вернее не один, а два или более регулятора. По следующей схеме:

РИСУНОК 2

Схема последовательной установки проходных диммеров

Существует схема параллельной установки проходных диммеров. Она имеет изъян: при выставлении одного из диммеров на 100% яркости лампы, вторым диммером невозможно будет изменить яркость свечения.

РИСУНОК 3

Схема параллельной установки проходных диммеров

Обязательным условием для установки таких регуляторов освещения является наличие проводки, выполненной трехжильным проводом (без учета жилы заземления).

Легким касанием…

Еще один тип диммеров – сенсорный. Легким касанием руки просто управлять освещением, изменять скорость вращения двигателя. Нагрузка на выходе может быть любая – от светодиодных лент, до мощных софитов в несколько кВт. Но и схема несколько сложнее.

Основной элемент – микросхема HT7700C/D. Это КМОП – устройство, разработанное для плавной регулировки яркости. Симистор выбирается нужной мощности, с учетом того, что на выводе 5 микросхемы ток равен 14 мА. Напряжение питания: 9–12 В. Сенсор подключается через диод к выводу 2.

В качестве сенсора подойдет любая металлическая пластина или кусок оголенного медного провода. Это все нужно красиво оформить.

Работает устройство так: первое касание – включение. Второе – плавное уменьшение яркости, третье – яркость зафиксируется. Четвертое касание – отключение.

Как видим, собрать диммер своими руками возможно. Это позволит сэкономить на покупке и попробовать свои силы в электронике.

Схемы диммеров

Диммер для напряжения 220В, с отсечкой по переднему фронту, работает по принципу фазоимпульсного управления напряжением. В процессе работы, элементы такого диммера подают напряжение на нагрузку в определенные моменты, отрезая часть синусоиды. Подробно и более наглядно это изображено на графиках.

Площадь синусоиды, заштрихованная серым цветом – это площадь напряжения или его действующая величина, которая подаётся в нагрузку (светильник или любое другое описанное выше устройство).

Красной пунктирной линией изображена форма напряжения на входе диммера для led ламп. В таком виде она подается через обычный выключатель без регулировок.

Как подключить светодиоды через диммер?

Номиналы компонентов и все сведения указаны на схеме диммера.

Устройство устанавливается в разрыв провода идущего к источнику света, двигателю, тэну или любому другому устройству.

Логика работы схемы следующая: конденсатор С1 заряжается через цепочку R1 и потенциометр R2. В зависимости от положения потенциометра, конденсатор заряжается до напряжения открытия динистора VD1.

В схеме использовался динистор DB3, это примерно 30В. Через открытый динистор подаётся управляющий импульс открытия симистора (двунаправленный тиристор), на его управляющий электрод.

Чем больше сопротивление, выставленное ручкой потенциометра – тем дольше заряжается конденсатор, соответственно тем позже откроется цепь динистор-симистор, а напряжение будет ниже, так как срежется большая часть синусоиды. И наоборот – меньше сопротивление – больше напряжение на выходе регулятора.

В интернете есть много вариантов схем со всевозможными доработками, все они хорошие. Здесь приведена простейшая схема, на рисунке изображен монтаж этого варианта схемы.

Принцип работы диммера

Наиболее эффективным является способ управления яркостью с помощью широтно-импульсной модуляции. Так как он наиболее подходит для современных энергосберегающих ламп.

Принцип работы в этом случае представляет собой подачу тока короткими импульсами, между которыми выдерживается продолжительная пауза. Причем чем большее ее продолжительность, тем меньше яркость свечения.


Подключение регуляторов является важным этапом сборки, так как от него зависит функциональность и комфортность, собственно ради чего люди и выполняют такую работу

В то же время простейшие устройства способны менять характеристики света обычным уменьшением/увеличением подающегося напряжения. Но такой вариант принесет пользу только при использовании ламп накаливания.

В случае использования LED-приборов в паре с устройством смогут работать только диммируемые светодиодные модели, так как обычные светодиодки не регулируются.

Схема:

В целом схема не сложная, но эффективная. Если вы работаете с диодным мостом КЦ405А, то мощность лампы не должна превышать 200 Вт.

Вот какие компоненты вам пригодятся:

  • Шесть резисторов
  • Один конденсатор
  • Два транзистора
  • Стабилитрон
  • Тиристор
  • Диодный мост

Резисторы нужно выбирать так:
один переменный (47 кОм или 50 кОм), остальные постоянные 4.7 кОм, 470 Ом, 1.5 кОм, 1.8 кОм, 27 кОм. Конденсатор должен быть 0.15 мк, транзисторы КТ3107Д и КТ3117А. Так как данные транзисторы встречаются редко, их можно заменить парой S8050 и S9012. Стабилитрон — Д814Д, тиристор — КУ202Н, диодный мост — КЦ405А. Лично я использую аналог этого моста — 2W08, который компактнее и мощнее.

Выглядит устройство следующим образом:

Самодельный диммер в действии:

Если использовать небольшой теплоотвод и более мощный мост, то нагрузку можно увеличить до 2кВт
. Схема вполне надежная и при правильной сборке работает практически сразу.

На этом все, теперь вы можете собрать диммер своими руками. Добавлю только, что нагрузкой может быть как светильник, так и паяльник, то есть любое устройство, которое не имеет индуктивности в нагрузке

Спасибо за внимание и оставайтесь на связи

!

Диммер – устройство, предназначенное для изменения яркости осветительных ламп. Наряду с возможностью регулировки, эти устройства позволяют сберегать потребляемую электроэнергию.

Сегодня диммеры стали практичным и доступным средством экономии электричества.

В данной статье мы бы хотели рассказать вам об этом устройстве и показать, как сделать простой диммер своими руками.

Управление силовым элементом осуществляется регулирования, которая изменяет фазу открывания этого элемента
. Для этой цели могут использоваться транзисторы, динисторы или микроконтроллеры, вырабатывающие сигналы с широтно-импульсной модуляцией.

Принцип действия и основные разновидности диммеров

Перед установкой димера вы должны разобраться с тем, как он вообще работает. Что касается принципа действия, то он в данном случае достаточно прост. Диммер заранее регулирует подачу напряжения на осветительный прибор в помещении. Если должным образом с этим разобраться, то прибор сможет изменять подачу напряжения к светильнику от 0 до 100 процентов.

Чем меньшее напряжение будет подаваться, тем, соответственно, меньшей будет яркость освещения в комнате. Помимо того, данное устройство имеет различные вариации конструкции. Есть сразу несколько параметров, по которым классифицируются современные диммеры. Ознакомимся с каждым из них более детально.

Классификация диммера по типу исполнения

С этой точки зрения все диммеры делятся на три большие группы, рассмотрим их.

  1. Модельные. Такие приборы предназначаются для установки в распределительный щиток. С их помощью можно регулировать, а также включать освещения в местах, которые можно отнести к разряду общественных (это может быть коридор или, к примеру, лестница, подъезд).
  2. Моноблочные. Представители этой категории монтируются вместо обычного выключателя. Именно поэтому проблем с установкой таких диммеров своими руками зачастую не возникает вовсе. Приборы достаточно популярны, поэтому в последнее время обзавелись некоторыми подвидами, различающимися способом управления.
  3. С выключателем. А такие устройства устанавливаются в специальную коробочку, куда зачастую монтируются розетки. Что же касается органа управления, то в качестве такового в данном случае выступает кнопка (не всегда, но в большинстве случаев).

Классификация диммеров по способу управления

Итак, моноблочные бытовые модели могут иметь, как мы только что отметили, несколько вариантов управления.

  1. Поворотные модели. У них имеется специальная вращающаяся ручка. Если перевести ее в крайнее левое положение, это выключит освещение, а если поворачивать ее вправо, то будет повышаться яркость светильников.
  2. Клавишные модели. Внешне являются точной копией двухклавишного размыкателя. Предназначение первой клавиши – регулировка яркости света, а второй – его отключение/включение.
  3. Поворотно-нажимные модели. Действуют практически по тому же принципу, что и поворотные, однако отличаются тем, что для того, чтобы включить освещение, нужно немного утопить ручку.

Самыми удобными по праву считают диммеры с функцией дистанционного управления. Благодаря пульту д/у, вы получите возможность регулировки яркости света с любой точки помещения. Кроме того, отдельные модели выполняют еще и функцию выключателя. У каждой имеется своя схема подключения диммера, но об этом несколько позже.

Классификация по виду ламп

Не можем не согласиться с тем, что использование разных регуляторов для каждой конкретной разновидности ламп – это как минимум странно. Но дело в том, что современные лампы очень разнообразны и имеют самые разные конструктивные особенности.

Что касается ламп накаливания, то для них применяются простейшие светорегуляторы, которые функционируют по предельно простому принципу: яркость освещения нитей регулируется посредством изменения напряжения. Помимо того, такие диммеры могут использоваться и для галогенных ламп, питающихся от стандартного 220-вольтного напряжения. Наконец, сама конструкция данных устройство принципиальной сложностью не отличается.

Видео – Правила подключения ламп к диммеру

А вот для галогенных лампочек, функционирующих от 12-24 вольт, применяются более сложные светорегуляторы. В идеале в схеме подключения должен присутствовать понижающий трансформатор, но, если этой по той или иной причине невозможно, можете подобрать диммер по типу уже наличествующего трансформатора. Если последний электронный, то потребуется модель с маркировкой С, а если обмоточный – с отметкой RL.

Наконец, со светодиодными дампами должен использоваться особый диммер, импульсно модулирующий частоту тока.

Видео – Несколько слов о диммере для светодиодов

Самыми сложными с точки зрения регулировки интенсивности освещения считаются люминесцентные лампы (либо, как их еще называют, энергосберегающие). Многие даже уверены, что такие осветительные сети вообще не следует диммировать. Но если вы не согласны с этими людьми, то в обязательном порядке в ключайте в схему электронный пускатель (или сокращенно ЭПРА).

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.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий

Adblock
detector