Graude-msk.ru

Ремонт бытовой техники
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего нужен диммер и каков принцип его работы

Для чего нужен диммер и каков принцип его работы

выключатель с диммером

Представьте себе на минутку, как человек, используя кувалду, пытается расколоть орех? Применяя слишком большую силу там, где требуется лишь немного усилий — это заведомо пустая трата энергии. То же самое можно сказать о ежедневном потреблении электричества маленькими пользовательскими гаджетами и вещицами. Ведь все они используют далеко не одинаковое напряжение. Никогда не задумывались почему?

Принцип работы

Суть работы заключается в том, что осуществляется плавная регулировка напряжения, оно и проходит на регулируемый источник света. За счёт ограниченного напряжения лампа не может производить свечение на полную мощность.

Функционал диммера не ограничивается регулировкой яркости, ещё есть возможность:

  1. Отключать свет по таймеру.
  2. Управлять освещением с помощью голоса или хлопка.
  3. Управлять освещением дистанционно.
  4. Встраивать в систему «умный дом».
  5. Производить автоматическое включение и выключения света по заданному времени. Это используется для создания эффекта присутствия, когда нужно уехать на длительное время.

Принципиальная схема подключения диммера и его работа

Диммер (светорегулятор, симисторный, тиристорный регулятор), – устройство для плавной регулировки яркости источников света. Самые популярные изделия, используемые ламп накаливания, являются наиболее простыми по внутреннему устройству и принципу работы, достаточно доступные по цене, и надёжные при правильной эксплуатации.

Они выпускаются с типоразмерами под стандартную 68 мм монтажную коробку, и для их установки не требуется замена проводки – электрическая схема подключения диммера идентична цепи с обычным выключателем, с добавлением одного условия: диммер имеет маркировку клемм. Фазный сетевой провод подключается к входу L, а идущий к потребителю проводник — к выходу L-out.

Перед тем, как установить диммер, нужно выяснить с помощью индикатора, на каком проводе находится фаза. Во всех остальных аспектах, установка данного устройства ничем не отличается от монтажа выключателей и розеток.

Читайте так же:
Для чего синхронизировать фитнес браслет со смартфоном

Рисунок 1

Выгоды применения

Экономическая выгода от такого затемнения с помощью диммера (от «to dimm» – затемнять, английский глагол) обусловлена принципом его работы, который будет описан ниже, кардинально отличающегося от использовавшихся ранее реостатов, в которых падение напряжения достигалось за счёт регулируемого сопротивления, нагревающегося протекающими токами.

При этом тепловыделение было сопоставимо с мощностью подключённой нагрузки. Также диммер выигрывает в размерах, цене, и бесшумности работы, по сравнению с громоздкими и шумными автотрансформаторами, регулирующими освещение в профессиональных театральных, фото и киностудиях.

Благодаря плавному выходу на полную мощность, который происходит при повороте ручки диммера, лампы накаливания служат дольше из-за исключения холодного включения.

Принцип регулировки мощности

В отличии от автотрансформаторов и реостатов, которые меняют амплитуду синусоидальных колебаний,диммеры не регулируют напряжение, — они меняют скважность импульсов, то есть «обрезают» каждую полуволну в мере, соответствующей выставленному положению регулятора диммера.

К сожалению, в интернете объяснения работы диммера перегружены специфическими терминами, понимание которых требует тщательного изучения радиотехники. Проще будет один раз увидеть. Разберём работу данного прибора в режиме половинной мощности:

рисунок 2. работа диммера в половинной мощности

Здесь показан один период синусоидально амплитудного напряжения сети, которое колеблется в диапазоне -310 +310 В. Оранжевым цветом показано напряжение пилообразной формы на выходе диммера.

В течение первой четверти периода напряжения почти нет – значит, нет тока в электроосветительном приборе, соответственно, нет работы – нить накаливания не нагревается. Потом напряжение почти мгновенно возрастает до амплитудного значения – ток выполняет работу, потребляется мощность.

В отрицательной полуволне происходит симметричный процесс, — чтобы понять его правильно целиком и полностью, нужно понаблюдать за динамическим изменением скважности импульсов в зависимости от положения ручки регулятора.

Принцип действия диммера в аналогиях

Чтобы понять, почему так происходит, нужна простейшая принципиальная схема прототипа симисторного регулятора мощности.

Читайте так же:
Регулировка давления в системе отопления в квартире

Для аналогии будем считать, напряжение – это меняющийся напор воды в системе, симистор (полупроводниковый элемент) – это управляемый клапан, имеющий только два состояния – открытое и закрытое, конденсатор C – бачок с поплавком, резистор R – регулируемый вентиль, через который в данную емкость поступает вода.

рис.3 Симисторная схема управления мощности

Рассмотрим работу конструкции аналогично вышепоказанному графику – вентиль R открыт наполовину. Проходит время, равное четверти периода, уровень поднимается настолько, что поплавок надавливает на рычаг G и клапан открывается. Немного открутим краник – на наполнение емкости С уходит меньше времени, соответственно, клапан быстрее открывает поток.

Уменьшая наполнение сосуда С – уменьшаем количество получаемой воды на выходе из клапана.

Открыв на максимум – заполняем конденсатор C почти моментально, и получаем максимально возможный объём потока, прошедшего через симистор.

Такие же процессы происходят в отрицательной полуволне. Чем больше емкость конденсатора – тем дольше он заряжается, тем больше времени нужно на достижение порогового значения напряжения, чтобы симистор открылся. Подбирают такие номиналы конденсатора и резистора, чтобы была возможность регулировки момента открывания в течении всего полупериода.

Динистор в этой системе играет роль предохранительного клапана – чтобы напряжение на управляющем выводе симистора не влияло на зарядку конденсатора. Недостаток этой схемы виден невооруженным глазом – слишком резкое открывание – в случае с жидкостью это был бы гидроудар, а в электрическом эквиваленте – электромагнитные помехи.

Поэтому, реально работающие схемы диммеров усложняют, добавляя цепи из дополнительных резисторов и конденсаторов, которые сглаживают острые углы на графике изменения выходного напряжения.

Рис.4 Рабочая схема диммера с дополнительными сопротивлениями и конденсаторами

Данные схемы полностью работоспособны, и начинающий радиолюбитель может спаять диммер своими руками.

Параметры светорегулятора и подключаемые потребители

Из вышеописанного становится ясно, что данный прибор невозможно использовать для изменения напряжения питания бытовых приборов, кроме как подключить диммер для регулировки потребляемой мощности устройств, схожих с лампами накаливания – кипятильников, паяльников, электроплит, водонагревателей, – и больше нельзя ничего подключать, если это не предписано в паспорте от производителя.

Читайте так же:
Как отрегулировать зазор второй камеры солекс

Существует диммеры, способные регулировать мощность также люминесцентных ламп и светодиодных источников света, рассчитанных на работу с таким устройством. Светорегуляторы различаются по таким параметрам:

  • мощности подключаемой нагрузки;
  • способу управления (поворотные, кнопочные, сенсорные управляемые звуком, дистанционные, с помощью инфракрасных лучей, беспроводной домашней сети);
  • внутреннему устройству – симисторные, тиристорные (симистор – это симметричный тиристор), электронные.

Осуществляя подключение диммера очень важно соблюдать соответствие данного прибора подключаемой к нему нагрузке, мощность которой, не должна превышать половины от указанного в паспорте значения.

Данное утверждение не является официальным правилом, но оно обусловлено наблюдениями специалистов и отзывами пользователей, которые рекомендуют не нагружать сильно светорегулятор, для возможности долгой и безотказной службы устройства.

Характерные поломки – ремонт и профилактика

Худшая комбинация для устройства — это перегрузка по мощности в совокупности с всплесками сетевого напряжения, провоцирующими перегорание нити накаливания лампы и возникновение дуги.

Маловероятно, что такое диммер выдержит. Простые конструкции не имеют обратной связи с нагрузкой и не отключатся при превышении допустимых токов, протекающих через симисторный ключ.

Характерный признак вышедшего из строя симистора – прибор не реагирует на вращение ручки регулятора, а лампа накаливания неприятно мерцает или сияет в полную силу.

В этом случае полупроводниковые переходы симистора оказываются частично или полностью пробитыми, и данную радиодеталь приходится менять. Ввиду того, что она стоит намного дешевле нового светорегулятора, многие пользователи ремонтируют диммер своими руками.

Учитывая, что схема относительно простая, сделать ремонт будет не так уж трудно, имея элементарные навыки владения паяльником. Более дорогие диммеры не создают помех. Если данные приборы устанавливаются на все группы ламп накаливания, то во избежание выхода их из строя, всю сеть стоит защитить с помощью стабилизатора напряжения.

Читайте так же:
Синхронизация самсунг стар с пк

Принцип действия

Основным элементом светорегулятора является ключ, он же переключатель, работа которого регулируется тиристорным или симисторным аппаратом. Для понижения яркости требуется подача тока с обрезанной синусоидальной формы, для этого используется тиристор, отсекающий передний либо задний фронт. Выбор способа управления зависит от типа лампы:

  • для компактных люминесцентных лампочек и устройств пониженного напряжения используются электромагнитные трансформаторы с регулировкой по переднему фронту;
  • для галогенных и светодиодных ламп применяют электронные регуляторы с изменением напряжения по заднему фронту.

Кроме того, схема светорегуляторов включает компоненты, защищающие приспособление от перегрева и повреждения при коротком замыкании. Для снижения электромагнитных искажений систему дополняют емкостными индуктивными фильтрами либо подключают специальный дроссель.

Если устройство не заработало

Многие модели диммеров имеют свой предохранитель. Если не заработало найдите и проверьте его. Если что предохранитель можно легко заменить новым. Предохранители делятся на основе рабочей скорости (F — быстрого действия, M — нормальный, T — инерционный).

Чтобы сменить предохранитель, необходимо отключить электричество в квартире. После снятия ручки отвинтите винт и снимите верхнюю крышку. С помощью отвертки удаляется кронштейн предохранителя. После его замены кронштейн с ним вставляем на место.

Как установить диммер - выключатель с регулятором освещения вместо обычного

После снятия крышки регулятора замените предохранитель

Крышка регулятора и ручка также возвращаются на своим места. Автоматический выключатель на щитке включает электричество в квартире.

Можно ли светодиодные лампы использовать с диммером

Да и вообще, какие осветительные приборы совместимы с регуляторами?

Варианты схем подключения диммера к различным типам ламп, видео.

Лампы накаливания

Самый беспроблемный вариант. Единственное ограничение – по мощности. Суммарная мощность светильника (а это может быть и 300Вт и 500Вт) не должна превышать возможностей диммера.

Газоразрядные лампы – несовместимы!

Это относится не только к обычным люминесцентным трубкам из офисных «Армстронгов». Всеми любимые спиральные «экономки» тоже светятся от дуги в парах ртути.
энергосберегающая лампа
При уменьшении напряжения, яркость действительно начнет снижаться, затем лампа погаснет. И с большой долей вероятности больше не засветится.

Читайте так же:
Как отрегулировать высоту грифа гитары

Светодиоды

С учетом популярности этих источников света – больной вопрос. Однозначного ответа нет. Некоторые лампы диммируемые, остальные – нет.

Чтобы понять, почему полупроводниковый прибор (светодиод) не всегда меняет яркость с помощью диммера, разберемся в конструкции лампы. Что скрывается за привычным внешним видом?
светодиодная лампа
В отличие от вольфрамовой нити в лампе накаливания, светодиоды не подключаются напрямую к источнику питания 220 вольт. Внутри каждой лампы есть блок питания (источник тока, т.н. драйвер). Именно он управляет яркостью свечения кристалла светодиода. Причем этот источник света регулируется плавно от нуля до полной яркости.

Если вы приобретаете готовый светильник с регулятором – наслаждайтесь комфортом. А вот при покупке простой лампы Е27 на светодиодах, надо ознакомиться с паспортными данными.

энергосберегающая лампа

Функция диммирования отмечена в описании. Если внутренний блок питания (драйвер) позволяет регулировать яркость извне – лампа будет стоить дороже.

Перечень элементов диммера

  • 1шт. — LM2941CT регулятор с малым падением напряжения;
  • 1шт. — Предохранитель на 1А;
  • 1шт. — 1N4001 диод
  • 2шт. — 1к , 0,25Вт резистор;
  • 2шт. — 4,7к , 0,25Вт резистор;
  • 6шт. — 24 Ом, 0,25Вт резистор;
  • 1шт. — 1K переменный резистор;
  • 18шт. — Светодиоды белые, 5мм, до 20 мА;
  • 1шт. — 22 мкФ х 16В электролитический конденсатор;
  • 1шт. — 100 нФ, 25В конденсатор.

Печатная плата в формате Eagle (28,7 KiB, скачано: 2 280)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector