Электронный выключатель представляет собой одну из самых экономичных и компактных альтернатив традиционным устройствам. У него есть свой уникальный принцип работы, о котором будет подробнее рассказано в дальнейшем тексте.
Для чего нужен диммер, что это такое, схема подключения диммера и принцип его работы
С момента появления электрического освещения человечество столкнулось с важной задачей — регулировкой яркости света, особенно при необходимости создания определённой атмосферы в помещении. Первоначально для этого использовали механические устройства, такие как шторы, которые закрывали часть освещения, но это решение было неудобным и неэффективным. Позже начали применять потенциометры и регулируемые трансформаторы; однако они были не только ненадежны, но и сильно потребляли электроэнергию. Прогресс в области твердотельной силовой электроники открыл новые горизонты, позволив создать компактные устройства, которые изменяют яркость освещения без значительных потерь мощности.
Термин «диммер» происходит от английского слова «dim», обозначающего «тускнеть». Устройство диммера предоставляет пользователю возможности регулировки уровня освещения по собственному усмотрению, а также создания различных цветовых эффектов, включая динамические изменения, что, в свою очередь, может приводить к экономии электроэнергии.
С точки зрения пользователя, регулировать интенсивность света можно с помощью различных органов управления, таких как вращающаяся ручка, кнопка с функцией «больше или меньше», а также дистанционный пульт управления.
С позиций разработчиков светильников, важно понимать процессы, происходящие в лампе, которые способны изменять её яркость.
Принцип регулировки яркости
Для ламп, работающих в цепи переменного тока, снижение яркости достигается за счет уменьшения тока, что происходит путем «срезания» части синусоидальной формы волны, поступающей на лампу.
Чем большее напряжение отключается, тем меньше утечка тока происходит в лампу. При этом визуально заметно, что из-за инерции как нити накала в лампе, так и восприятия человеческим глазом, яркость изменяется постепенно, а не мгновенно.
Классический диммерный выключатель работает на основе описанного выше принципа (можно ожидать появления небольших вариаций). Здесь симистор выполняет функцию ключа, который открывается и закрывается в заранее установленные моменты времени после того, как напряжение проходит через ноль. Если симистор открывается медленно, то меньшая часть синусоидальной волны достигает лампы, и это также регулируется с помощью потенциометра.
Какие лампы могут работать совместно с диммером
Диммерные выключатели с традиционной схемой подключения прекрасно подходят для управления яркостью ламп накаливания и галогенных ламп. Это возможно благодаря тому, что диммеры регулируют средний ток, проходящий через эти источники света. Однако люминесцентные лампы, из-за своей специфической конструкции, не могут использоваться с обычными диммерами, за исключением специализированных ламп, помеченных как «диммируемые».
Также обратите внимание на специфику диммирования светодиодного освещения, которое имеет свои особенности. Многие светодиодные лампы оснащены силовыми стабилизаторами, которые поддерживают постоянный ток через светодиоды даже при изменении входного напряжения. Таким образом, эта функция противоречит возможности диммера — регулировать яркость. Исключение составляют светильники, у которых входная цепь драйвера дополнена специальной цепью; такие лампы также обозначаются как диммируемые.
Другой подход заключается в ограничении тока в светильнике через применение резисторов. Этот метод часто используют в светодиодных лентах, однако он имеет свой недостаток: соединение светодиодов в цепи переменного тока является крайне нежелательным.
Следует также учесть, что светодиоды отличаются низкой устойчивостью к обратному напряжению. Подключение таких ламп напрямую к бытовой сети может привести к их быстрому выходу из строя, даже если они рассчитаны на напряжение 220 вольт. Поэтому эти лампы должны подключаться к цепи постоянного тока, а регулировка яркости осуществляется с помощью метода широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который подает напряжение положительной полярности.
Стоит отметить, что световой поток светодиодов воспринимается человеком с учетом инерции его зрения. Для специальной светодиодной ленты и подобных светильников требуется применение диммерных выключателей, которые работают по принципу ШИМ.
Важно помнить! Все светодиодные ленты подлежат регулировке. Этикетка «недиммируемая» или «нерегулируемая» является, как правило, маркетинговым уловкой со стороны производителей.
Электронное внутреннее устройство прибора улучшает его функциональные характеристики и повышает удобство управления. Например, диммер можно включать и выключать с помощью хлопка, голосовой команды или через сигнал, передаваемый по беспроводной связи или Wi-Fi.
Виды и их принцип работы
Автоматические светорегуляторы работают по технологии рассеивания напряжения, подаваемого на лампу. Применение такого принципа позволяет передавать лишь часть напряжения на настольные или настенные лампы, в то время как оставшаяся часть тока остается в диммерном устройстве. Яркость лампы определяется величиной мощности, которая передается на неё. Этот процесс регулируется законом прямой пропорциональности: чем большее напряжение подается, тем ярче светит лампа.
Фото — профессиональный диммерный выключатель
Сеть переменного тока прτισекает по кабелю в одном направлении со скоростью 50 или 60 циклов в секунду, и затем меняет направление (частота измеряется в герцах). Значение 50 или 60 Гц зависит от типа источника энергии и местных нормативов на электрические цепи. Основной выключатель диммера может изменять направление тока в нулевой точке. Если сигнал появляется в момент нулевого перехода, ток не может течь в любом направлении. В этот момент симисторный контроллер может включать и выключать лампу. Основная задача устройства заключается в том, чтобы обеспечивать возможность включения, выключения и регулировки яркости лампы без мигания. Это соединение и отключение происходят с половинной фазой либо 100-120 раз в секунду.
Фото — поворотный диммер
Диммерные устройства обычно изготавливаются с использованием тридцати тиристоров, которые входят в состав управляющего устройства диммера (например, Lizard, Arduino, Viko, Unica). Эти полупроводниковые элементы электрической схемы работают только в одном направлении. Это означает, что для корректной работы системы необходимо минимум два таких контроллера, так как регулировка яркости может происходить только в рамках одного полного цикла. Симистор действует как двунаправленный полупроводник, что позволяет использовать диммеры в различных фазах.
Фото — Настенный сенсорный выключатель
Электрическая схема таймера позволяет задавать промежуток времени, в течение которого происходит активация. Этот режим работы продолжается до следующего пересечения нуля, после чего лампы автоматически выключаются. Этот электронный полупериод характеризуется полутьмой, после чего контроллер запускает работу в обратном направлении. Небольшая емкость нагрузки помогает фильтровать резкие сигналы и обеспечивает плавный и равномерный световой поток.
Некоторые диммерные выключатели используют микроконтроллер с аналоговым световым выходом. Их еще называют цифровыми диммерами. Эти устройства выделяются повышенной надежностью, бесшумной работой и полной независимостью.
- Над головой.
- Проходной,.
- Программируемый (цифровой),.
- Два канала.
- Многоканальный.
Давайте рассмотрим особенности каждого из этих типов диммеров более подробно.
- Потолочные светорегуляторы обычно производятся с дополнительно встроенной розеткой. Они чаще всего применяются для управление светом полос RGDLED.
- Бра предназначены для управления освещением в больших помещениях или открытых пространствах. Например, они идеально подойдут для освещения длинных коридоров либо для регулировки уровня внешнего освещения.
- Двухканальные и многоканальные диммерные выключатели различаются по количеству подключаемых к ним ламп и по дополнительным функциям, которые они предлагают.
- Существуют также поворотные (например, ABB), сенсорные (такие как Makel, Anam, Arduino, Sapphire) и кнопочные модели управления, а также торшеры с регулировкой яркости и диммеры с дистанционным управлением. Все эти устройства различаются по принципу работы: некоторые нужно поворачивать, другие — нажимать, или можно настраивать с помощью сенсорных элементов. Фото — Схема 8-канального диммера
Как подключить
С приобретением диммеров сегодня нет никаких трудностей: их цены колеблются в пределах от 300 до 700 рублей. Однако процесс самостоятельного подключения может вызвать некоторые сложности. Перед началом работы обязательно проверьте, поддерживает ли используемая лампа минимальный уровень освещения, который требуется для корректной работы диммера (такую лампу обычно обозначают как «лампа с поддержкой диммера»). Рекомендуется также использовать контроллер той же марки, что и ваши лампы и источники света.
Фото — подключение диммера
Инструкция по установке диммера выглядит следующим образом:
- Начнем с предположения, что у вас уже есть установленный выключатель, который нужно заменить на диммерный. Для этого аккуратно снимите старый выключатель или розетку, если у вас установлен другой тип устройства (например, трансформатор или паяльник).
- Открутите винты, удерживающие крышку переключателя, и аккуратно снимите его. Если требуется, может понадобиться удалить дополнительные скрепки для разборки.
- Кнопочный выключатель обычно соединяется с электропроводкой двумя проводами: один – фазный кабель, и второй – шнур питания.
- Для подключения проводов к диммерному выключателю воспользуйтесь соответствующими отверстиями: ту часть, которая построена под названием «L-in», используйте для входящего местного кабеля, а кабель, который подключается к лампе, должен находиться в отверстии «L-out». Если на проводах есть черные пятна, то их следует предварительно очистить для нормального подключения.
- Установите на место корпус, в котором находился старый выключатель, и прикрепите колесико потенциометра, которое активирует подачу напряжения.
- Чтобы расширить диапазон яркости или заменить устройство, следуйте аналогичному процессу, что позволяет сменить старый переключатель на новый диммер.
Технику установки и подключения диммеров можно адаптировать и для светодиодов, светодиодных торшеров, а также галогенных ламп. В последнее время довольно популярной стала установка таких контроллеров на DIN-рейку, иногда с использованием технологии прямого подключения, схожей с мини-ламповыми выключателями.
Часто задаваемые вопросы от читателей
Устанавливая диммер, стоит учитывать мощность источника питания. Например, если вы хотите подключить всего одну светодиодную лампу или использовать её с функцией диммирования, вам необходимо будет приобрести модель выключателя с мощностью нагрузки минимум на 30-50% выше, чем ожидаемая. Обычно диммируемые выключатели имеют мощность от 10 Вт, что вполне достаточно для работы лампы с мощностью 5 Вт.
Что касается конкретной модели выключателя, она может оказаться немного сложнее в выборе — это связано с параметрами совместимости с определёнными моделями светодиодных ламп, которые предлагают регулируемое освещение. В большинстве случаев список или таблица совместимых моделей производителей будет находиться в техническом паспорте устройства, и таким образом вы сможете лучше оценить, какие именно лампы подходят к вашему выключателю. Необходимо внимательно рассматривать специфические лампы и соответствующие выключатели — в этом случае мощность может не быть ограничением.
Некоторые читатели выражают мнение, что настенные выключатели с регулировкой света могут не быть столь необходимыми. Бывает выгоднее подключить другие типы настольного или поверхностного освещения. Кроме того, интересуют различные способы включения — по типу сенсорных датчиков или с полным скрытием в монтажных коробках. Но выбор всегда остается за вами. Однако важно ознакомиться с таблицей, чтобы понять, где целесообразно устанавливать выключатели, а где — освещение.
