Светорегулятори або диммери сьогодні є якщо не обов'язковим, то досить поширеним атрибутом будь-якого об'єкта. Зміна освітленості - це не тільки естетично і комфортно, але і досить економічно в плані споживання електроенергії. Маючи широкий функціонал і відносно невисоку вартість, сучасні регулятори легко встановлюються, а найпростіші диммери для ламп розжарювання можна зібрати навіть своїми руками.

Які бувають і як працюють

Практично всі існуючі на сьогодні диммери є електронними та працюють за одним принципом - фазо-імпульсного. Для того щоб цей принцип зрозуміти, необхідно згадати, що таке змінний струм. Залежність величини напруги в звичайній розетці від часу буде виглядати так:

Осцилограма змінної напруги в побутовій розетці

На графіку добре видно, що величина напруги постійно змінюється від 0 до 220 В. Швидкість цього зміни постійна і в нашій країні становить 50 раз в секунду (50 Гц.). Саме цими імпульсами і харчується лампа розжарювання. Що станеться, якщо лампочка буде підключена до мережі не постійно, а лише на час, зазначене в наступній діаграмі зеленої штрихуванням?

Навантаження підключається до мережі тільки на половину кожного напівперіод мережевої напруги

Цілком очевидно, що середня енергія, що протікає через спіраль, буде вдвічі менше, а значить, яскравість лампи зменшиться. Таким чином, змінюючи час і «місце» підключення лампочки до синусоїді змінної напруги, можна змінювати рассеиваемую на ній потужність в практично необмежених межах - від 0 до 100%:

Обмеження потужності на лампі до 75%, 50% і 25% фазо-імпульсним методом

Саме так і робить диммер - обчислює початок кожного напівперіод мережевої напруги, чекає певний час і підключає лампу до тих пір, поки поточний напівперіод не закінчиться. Час, який прилад «чекає», природно, може регулюватися користувачем. За методом регулювання диммери розрізняються на 2 типу:

  1. Механічні.
  2. Електронні.

Обидва цих типу, звичайно, мають «електронну» начинку, оскільки ніяка механіка не зможе підключати навантаження зі швидкістю в мілісекунди.

Але ось управління електронним вузлом у приладів першого типу механічне - за допомогою звичайної поворотної ручки. Повністю електронні пристрої нерідко оснащуються микроконтроллерами і дозволяють регулювати освітленість керуючими електричними сигналами. Це не тільки зручніше і надійніше (звичайна кнопка багато довговічніше поворотного реостата), але і дозволяє реалізувати безліч додаткових функцій, основні з яких:

  • дистанційне керування, в тому числі і бездротове;
  • незалежне регулювання з декількох місць;
  • робота за заздалегідь заданою програмою;
  • автоматичну зміну потужності в залежності від зовнішніх факторів, наприклад, освітленості на об'єкті.

Світлорегулятори з механічним, електронним і бездротовим керуванням

Як підключити диммер

По суті, практично будь-який диммер є двополюсників, а монтаж його не складніше установки звичайного вимикача. Більш того, більшість регуляторів навіть установчі розміри і кріпильні елементи мають ті ж. Таким чином, замінити як внутрішні, так і накладні вимикачі на диммер можна за допомогою звичайної викрутки, демонтувавши перший і встановивши на його місце другий відповідного типу.

Встановити диммер на місце звичайного вимикача можна за допомогою звичайної викрутки

Електричне з'єднання світлорегулятора зі світильником теж нескладно і навіть не вимагає зміни проводки - нічого не доведеться руйнувати, вирізати або прокладати. Досить просто від'єднати дроти від вимикача і підключити до диммерами. При цьому приладу абсолютно все одно, яким боком і в розрив фази або нуля він буде встановлений. У схемі, наведеній нижче, регулятор встановлений в розрив фазного проводу просто з міркувань електробезпеки (світильник можна ремонтувати, вимкнувши світло).

Схема підключення диммера до будинкової проводці

Незважаючи на всю простоту установки світлорегулятора, при роботах з проводкою необхідно дотримуватися техніки електробезпеки.

Перш ніж займатися модернізацією будинкового освітлення, слід обов'язково відключити автомат на вводі в квартиру і повісити відповідну попереджувальну табличку.

Управління лампою з двох місць

Нерідко при модернізації об'єкта виникає бажання зробити керування освітленням з двох місць. Два прохідних вимикача вирішують задачу включення / вимикання, але як бути з плавним регулюванням яскравості? Для реалізації цієї задумки існують так звані прохідні диммери. Схема їх включення дещо складніше звичайної, але вона легко можна реалізувати без залучення професіоналів:

Схема управління лампою з двох місць за допомогою прохідних светорегуляторов

Можливо, виникне ситуація, коли в розпорядженні є прохідні диммери, але потрібен звичайний. В цьому випадку зовсім не обов'язково бігти в магазин і витрачатися на нову покупку:

Схема використання прохідного діммера в якості звичайного

Область застосування светорегуляторов

Крім свого основного призначення - регулювання яскравості ламп розжарювання, в тому числі і галогенних, - прилади можуть виконувати роль регуляторів потужності, якими, по суті, і є. Але в зв'язку з особливостями принципу регулювання, застосування диммеров як регулятори досить обмежена. Який же тип навантаження може комутувати класичний светорегулятор, а який ні?

Люмінісцентні лампи

З огляду на іншого принципу роботи управляти яскравістю газорозрядних ламп набагато складніше. Але конструктори сучасних енергозберігаючих ламп частково обійшли цю проблему, створивши спеціальний дімміруемий баласт. Зазвичай діапазон регулювання яскравості люмінесцентних ламп становить 20-100%, але і цього цілком достатньо. Як відрізнити дімміруемую лампу від звичайної - для цього досить поглянути на упаковку. Всі лампи, яскравість яких можна регулювати, маркуються спеціальним значком або написом DIMMABLE (дімміруемая):

Яскравість цієї люмінесцентної лампи можна змінювати за допомогою звичайного світлорегулятора

На жаль, знайти дімміруемую газорозрядну «енергосберегайку» досить складно, але в продажу вони є.

Світлодіодні світильники

Тут картина та сама, що і з люмінесцентними лампами. Якщо драйвер харчування світлодіодів, вбудований в лампу або світильник, передбачає використання регулятора, то яскравість змінювати можна. Інакше - ні.

На відміну від газорозрядних, світлодіодні дімміруемие лампи широко поширені і купити їх можна без проблем. Правда, вартість такої лампи трохи вище, ніж звичайної.

Дімміруемая світлодіодна лампа

нагрівальні прилади

Оскільки всі нагрівачі - пристрої інерційні і є активним навантаженням, використовувати светорегулятори для регулювання їх потужності можна без обмежень. Можна використовувати диммер для регулювання температури жала паяльника, електрокаміна, плити, теплої підлоги без всяких побоювань. Єдина умова - потужність електроприладу не повинна перевищувати максимальної потужності регулятора, яку можна прочитати на корпусі пристрою.

Цей регулятор може комутувати електроприлади потужністю до 450 Вт

Пристрої з трансформаторним харчуванням

Теоретично регулювати напругу на трансформаторній апаратурі можна, але при цьому сильно падає ККД трансформатора, який може не витримати струму навантаження і згоріти. Крім того, в вихідній напрузі трансформаторних джерел живлення з'являється велика кількість імпульсних і високочастотних перешкод, які сильно впливають на роботу електроніки і можуть зробити її абсолютно непрацездатною. Таким чином, з огляду на всі ризики і незручності, харчування трансформаторів через фазо-імпульсні регулятори можна вважати невиправданим і навіть небезпечним, хоча в лабораторних конструкціях і саморобки воно нерідко і всупереч рекомендаціям професіоналів вельми успішно використовується.

Прилади з імпульсними блоками

Сьогодні переважна більшість побутової електроніки мають так звані імпульсні блоки живлення (ІБП). Чи можна живити такі прилади через диммери? З першого погляду - можна. Все одно змінну напругу в «імпульсніке» спершу перетворюється в «постоянку», а потім перетворюється.

На практиці виявляється, що не можна, причому категорично. У процесі регулювання диммер видає величезну кількість імпульсних викидів і різночастотних перешкод. Стандартні фільтри ДБЖ з ними не справляються, і вся ця «краса» благополучно відправляється на високовольтний перетворювач, який від привалило щастя просто згоряє. Крім того, жоден фазо-імпульсний регулятор не призначений для роботи на ємнісне навантаження, якою і є ДБЖ. В результаті миттєво і однозначно додатково вигорає найдорожча деталь в регуляторі - симистор.

електричні двигуни

Тут справа йде набагато краще, ніж з електронікою. Підключивши светорегулятор до колекторного двигуна, можна досить успішно змінювати його обороти без будь-яких наслідків. До речі, регулятор оборотів звичайної електродрилі, виконаний у вигляді нажимной кнопки, по схемотехніці і принципом роботи нічим іншим, як справжнісінький диммер з фазо-імпульсним управлінням.

Кнопка регулювання обертів дрилі, влаштована так само, як і диммер

Регулятор освітленості своїми руками

Зібрати простий регулятор освітленості нескладно і своїми руками. Для цього буде потрібно всього кілька радіодеталей, мінімум знань з радіотехніки і вміння тримати в руках паяльник.

Простий диммер для люстри

Незважаючи на свою простоту, ця конструкція цілком надійна і дозволить регулювати яскравість ламп або нагрівальних приладів від 0 до 100%. При цьому потужність навантаження може досягати 500 Вт.

Схема діммера для ламп розжарювання, де:

  • R1 - 500 к;
  • R1 - 4.7 до;
  • C1 - 0.1 мкФ х 400 В;
  • VD1 - DB3;
  • VS1 - BT136-600E.

Головним ключовим елементом схеми є симистор BT136-600D, який управляється імпульсами з ланцюжка R1, R2, C1. Працює схема наступним чином. При підключенні до мережі і при появі в ній напівхвилі змінної напруги починає заряджатися конденсатор С1. Швидкість його зарядки залежить від положення движка змінного резистора R1.

Як тільки напруга на конденсаторі досягне напруги пробою динистора VD1, він відкриється. Одночасно відкриється симистор і залишиться в такому положенні до закінчення напівхвилі. На початку наступного напівхвилі процес повториться. Таким чином, при кожній хвилі напруги симистор буде відкриватися не відразу, а з затримкою, яка буде залежати від швидкості зарядки С1. Чим повільніше заряджається конденсатор, тим пізніше відкривається ключ і відповідно менша частина хвилі проходить на навантаження.

Замість симетричного динистора DB3 (використовується в газорозрядних «енергосберегайках») можна використовувати будь-який інший на напругу пробою 20-40 В. На заміну підійдуть, наприклад, HT-32, BAT54, STB80NF10T4. Конденсатор С1 повинен бути неполярних на робоче напруга - не нижче 400 В. Якщо потужність навантаження не перевищує 150 Вт, то симистор встановлювати на радіатор не потрібно.

Регулятор на мікросхемі

Завдяки використанню вітчизняної інтегральної мікросхеми ГРН-1-220 цей регулятор вийшов настільки простим, що зібрати його зможе практично кожен, хто має мінімальні знання в електриці. Для цієї конструкції знадобляться всього два елементи - власне мікросхема і змінний резистор, за допомогою якого і регулюють яскравість лампи.

Схема регулятора яскравості на мікросхемі ГРН-1-220

Якщо світильник має потужність понад 400 Вт, то в схему можна додати потужний симистор, наприклад, КУ208Г. При цьому сумарна потужність ламп може досягати 1.5 кВт. Важливо не забути поставити сам симистор на невеликий радіатор.

Схема потужного регулятора яскравості ламп розжарювання 220 В

Цю ж схему можна використовувати і в якості регулятора обертів колекторного двигуна. Таким чином, зібрати диммер самостійно цілком реально, головне - зробити все правильно, щоб уникнути небажаних наслідків.

Категорія:

Технології