Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрика дома, Как это устроено, Розетки и выключатели

Устройство и схема диммера

Устройство и схема диммераВ этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере. Название "диммер" произошло от английского глагола "to dim" - темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы. При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально.

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.

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). Смотрите: Как устроен и работает симмистор. В англоязычной практике приняты другие названия - диак и триак. На основе этих деталей и работают современные диммеры.

Устройство диммера
Устройство диммера

Подключение 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 (Как заменить выключатель освещения). Единственное условие, которое предъявляет производитель - соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке.

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

Поворотный диммер
Поворотный диммер

Поворотный диммер

При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. 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. Поэтому надо строго следовать рекомендациям производителя по монтажу.

Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу. Смотрите: Дистанционное управление освещением.

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 и схема поворотного диммера

Устройство поворотного диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница - в качестве сборки и комплектующих.

Схема симисторных регуляторов в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких "выходных" напряжениях и для плавности регулирования.

Упрощенная схема диммера

Упрощенная схема диммера

Принцип действия схемы диммера таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение. Вот как оно появляется.

При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Иными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора, симистор открывается.

Иначе говоря, его сопротивление становится очень мало, и лампочка горит до конца полуволны. То же самое происходит и с отрицательной полуволной, поскольку диак и триак - устройства симметричные, и им все равно, в какую сторону течет через них ток.

В итоге получается, что напряжение на активной нагрузке представляет собой "обрубки" отрицательных и положительных полуволн, которые следуют друг за другом с частотой 100 Гц. На низкой яркости, когда лампа питается совсем короткими "кусочками" напряжения, заметно мерцание. Чего совсем не скажешь про реостатные регуляторы и регуляторы с преобразованием частоты.

Схема поворотного диммера

Схема поворотного диммера

Вот так выглядит реальная схема регулятора яркости (диммера). Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется. Симисторы в практической схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение - не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В.

От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы. При минимальном сопротивлении поворотного резистора R1 будет минимальное горение лампы.

При большом желании диммер можно попробовать сделать самостоятельно. Существует большое количество различных схем самодельных диммеров разного уровня сложности. Более подробно со схемами самодельных диммеров можно познакомится в цикле статей Бориса Аладышкина про самодельные светорегуляторы - Как сделать диммер своими руками.

Как отремонтировать диммер

В заключении - несколько слов про ремонт диммеров. Чаще всего причиной поломки может быть превышение максимально допустимой нагрузки либо короткое замыкание в нагрузке. В результате, как правило, выходит из строя симистор. Симистор можно заменить, открутив радиатор и выпаяв симистор из платы. Лучше сразу ставить мощный, на более высокий ток и напряжение, чем сгоревший. Также бывает выходит из строя регулятор, либо нарушается монтаж.

Диммер можно использовать как регулятор напряжения, подключая через него любую активную нагрузку - лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное - мощность диммера (другими словами - максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.

Андрей Повный, http://electrik.info


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрика дома, Как это устроено, Розетки и выключатели

Другие статьи:

  • Диммеры: устройство, разновидности и способы подключения
  • Светодиодные диммеры и их использование
  • Управляемые розетки и выключатели ELRO
  • Современные розетки, выключатели и светорегуляторы в интерьере
  • Как выбрать светодиодную лампу
  • Схемы управления освещением

  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Евгений Востриков | [цитировать]

     
     

    Замечательная штука диммер. И статья очень полезная.

    Вот только для галогеновых ламп он вреден насколько я знаю. Почему? Потому, что в галогеновых лампах, в отличие от обычных инертнозаполненных ламп, происходит, так называемый йодный цикл, позволяющий восстанавливаться спирали накаливания за счет возврата на неё атомов вольфрама. Объем ведь колбы ГЛ очень мал. Этот процесс происходит при определённой температуре. УВ обычных ЛН атомы вольфрама оседают на колбе снижая светопропускание и истончая нить накала. При снижении напряжения происходит недонакал и йодный цикл не работает. Хотя если напряжение снижено, то и спираль служит дольше.

      Комментарии:

    #2 написал: andy78 | [цитировать]

     
     

    У меня подключены через два диммера пять галогенных ламп на кухне и люстра с шестью лампами накаливания. Сильного влияния диммера на срок службы галогенных ламп пока я не заметил. Лампы накаливания сгорают чаще. Даже если бы и было наоборот, то для меня удобства от того что имеется возможность регулировать яркость света компенсируют возможное уменьшение срока службы галогенок.

      Комментарии:

    #3 написал: Сергей | [цитировать]

     
     

    Потенциометр, сам по себе, не меняет фазовый угол. Его меняет конденсатор, но в зависимости от величины проходящего через регулирующий потенциометр тока! И при минимальном значении сопротивления потенциометра ток в цепи "конденсатор - потенциометр" будет максимальным и лампа будет гореть в полный накала, а не наоборот, как сказано в статье!

    А для andy78: ЛН чаще всего перегорают, а точнее-переламываются спирали, при включении, особенно в холодное время года, либо при установке светильника в подвесном потолке, за которым "гуляют" сквозняки или охлаждающий воздух кондиционера. Резкий нагрев вольфрамовой спирали на её концах при не успевшей нагреться середине приводит к банальному разрыву её из-за неравномерного теплового расширения! И, чем длиннее спираль, тем шансов сгореть от простого включения у такой ЛН больше. Плавное же включение (но не резкое-щёлкнул и сразу на полную!) при помощи диммера даёт первоначальный прогрев и подготовку спирали к работе под полной нагрузкой без аварийных последствий! Такой же эффект даёт и понижающий трансфоматор для галогеновых ламп 12 В. Успехов!

      Комментарии:

    #4 написал: АНДРЕЙ | [цитировать]

     
     

    В СТАТЬЕ АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСОВ И НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ, ХОТЕЛОСЬ ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА ПРИБОР A2 РИСУНОК 5. ЧТО ЗА ПРИБОР ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ПЧ.

      Комментарии:

    #5 написал: andy78 | [цитировать]

     
     

    ЧТО ЗА ПРИБОР ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ПЧ

    Это электронное реле сухого хода насоса. С его помощью насос "понимает" когда ему надо отключиться при отсутствии воды на всасывающем трубопроводе.

      Комментарии:

    #6 написал: remedy | [цитировать]

     
     

    Хочу добавить некоторые моменты:

    Ежели Вы надумали делать диммер самостоятельно, то максимально учтите технику безопасности. Например ножки симистора настоятельно рекомендую изолировать кембриками. По этому поводу сам лично наблюдал при включении нагрузки дугу между ногами симистора, после чего сам симистор успешно выходил из строя. И еще, не жалейте припоя, так как хорошая  пайка - залог надежности.

      Комментарии:

    #7 написал: Ва.Но. | [цитировать]

     
     

    ............. а максимальная длина проводов - около 10 метров, причем схема может быть критична к помехам и наводкам.............

    На входе управления  кнопочного диммера ставлю  Т-образный R фильтр,( номиналы в зависимости от длины проводников управления-   0,1   ....5 Мом)... и помехи исчезают...

    Испытано на изделиях итальянцев- BTicino, входящая в группу компаний Legrand.

      Комментарии:

    #8 написал: Frol_1 | [цитировать]

     
     

    Можно ли регулировать диммером обороты вентилятора? А то я купил,подключил.а эффекта не увидел. Регулировки плавной нет, при вращении регулятора происходит резкое включение на оборотах ближе к максимальным и при это слышен какой то дребезг в вентиляторе. В паспорте к диммеру написано что нагрузка от40-600 ватт,а вентилятор всего ватт на 15. Может из за этого?

      Комментарии:

    #9 написал: Сергей. | [цитировать]

     
     

    Принцип работы электродвигателя и спирали накаливания разный. Диммером обороты не отрегулировать, нужен или реостат или частотный преобразователь, но для маломощного вентилятора последнее жирно ))

      Комментарии:

    #10 написал: Яков | [цитировать]

     
     

    Приветствую. Помогите разобраться с проблемой. В двух комнатах установлены диммера. Если в первой комнате диммер включен на полную мощность, то во второй комнате при выключении диммера лампочки отключаются, а потом начинают еле заметно тускло гореть. Если в первой комнате слегка приглушить свет, то проблема исчезает. Проблема появилась сегодня, полтора года все работало нормально. Проблема в диммере или проводке? (в комнате где проблема диммер недавно менял)

      Комментарии:

    #11 написал: Александр | [цитировать]

     
     

    Яков,
    Аналогичная проблема... Кто встречался и как бороться?

      Комментарии:

    #12 написал: Гость | [цитировать]

     
     

    Яков, один момент - у вас стоит подсветка кнопки на диммере? если да - это нормально. особенно для энергосберегающих ламп. А природа проста - через галогенку на диммере течет небольшой ток. Он очень мал - потому и свечение еле заметное, возможно просто моргание.

      Комментарии:

    #13 написал: Влад | [цитировать]

     
     

    У меня был повешен диммер на  2 лампы по 60 ватт в спальне. 5 лет лампочки отслужили. Хорошая штука.

      Комментарии:

    #14 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Весьма полезная статья, и познавательная. Благодарность автору. Однако возник вопрос, прошу пояснить. Или я не понимаю сущности процессов... "При минимальном сопротивлении поворотного резистора R1 будет минимальное горение лампы". Т.е. резистор R1 закорочен ползунком потенциометра, все напряжение сети прикладывается к конденсатору С2, последний заряжается очень быстро, и при этом динистор и, соответственно, тринистор остаются в запертом состоянии? По моему мнению, сомнительное предположение. Подобное происходит, если R1 имеет максимальное сопротивление. При этом заряд С2 происходит значительно медленнее, напряжение пробоя диака наступает позже, следовательно, мощность, поступаемая в нагрузку, и, соответственно, яркость свечения лампы будут меньше, вплоть до запирания. Все с точностью до наоборот. Примите и проч.

      Комментарии:

    #15 написал: Влдадимир | [цитировать]

     
     

    Дим. Сущность процессов может быть 2 видов. По проводу течет переменка или постоянка. Эл. схема управляет силовой радиодеталью. 1. Силовая деталь открывается не полностью (регулируется открытие, как водопроводный кран). 2. Деталь открывается полностью, но на определенное время за какой то цикл, где циклом является частота работы устройства. В данном случае это 1-й принцип. 

      Комментарии:

    #16 написал: a | [цитировать]

     
     

    Про 100гц поясните, откуда взялись? Было 50 пообрезали симистором (не выпрямили мостом) и вдруг 100гц?

      Комментарии:

    #17 написал: Михаил | [цитировать]

     
     

    При диммировании галогенных ламп следует иметь в виду, что при понижении питающего напряжения до 90% от номинального "галогенный цикл" перестает работать, и галогенка превращается в обычную лампу накаливания с соответствующим ухудшением характеристик (более того, под воздействием бомбардирующего брома начинается коррозия более холодных участков спирали, ведущая, естественно, к уменьшению времени жизни). А увеличение напряжения сверх номинального всего на 6% сокращает срок службы вдвое. Из-за этих ограничений не рекомендуется регулировать их яркость, а когда все же возникает необходимость, не следует выходить за пределы диапазона (кстати, весьма узкого) "безобидных" значений напряжения питания. Кроме того, лампу, работающую в режиме диммирования, надо время от времени включать на полную мощность, чтобы очистить стенки колбы и регенерировать вольфрамовую нить.

      Комментарии:

    #18 написал: Борис | [цитировать]

     
     

    Гениальная схема... А ничего, что при понижении яркости будут расти коэффициент пульсаций и скважность?? Т. е. увеличится И разброс между самым ярким и самым тусклым состоянием лампочки, И время между всплесками яркости.

    Это же надо додуматься регулировать яркость бытового освещения импульсным методом! Т. е. регулируется не столько мгновенная яркость, сколько средняя, а роль "усреднителя" благополучно предоставлена нашим глазам. Ну, кому своих глаз не жалко, применяйте такие схемы.

    Если при конструировании LCD-мониторов от этого ШИМ-регулирования яркостью подсветки стремятся всеми силами избавиться, то в бытовое освещение оно только приходит. М-да...

    Коэффициент пульсаций лампы накаливания в нормальном виде - 15%, что укладывается в нормативы. Но! Только не при работе с мерцающими экранами (ЭЛТ, LCD с ШИМ и т. д.), в случае которых даже 15% - это слишком много. А после применения такого "устройства" лампа накаливания перестанет укладываться в нормы вообще при любых условиях.

    Почему тупо не поставить реостат последовательно с лампой? В некоторых статьях пишут, что, дескать, такая схема не экономит энергию. Ну-ну, видимо, даже в школе не учились и не знают, что тепловые потери Р = U^2/R. Чем большее сопротивление вводим в схему, тем меньше потери. Так чего мудрить? Да ещё и во вред здоровью.

    А если уж мудрить, то надо делать выпрямитель и питать лампу накаливания постоянным током. Вот тогда пульсаций не будет вообще и при любой яркости.

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK