Выключатель с регулятором яркости

Переменный резистор

Очень часто возникает необходимость изменять величину тока и напряжения при помощи изменения номинала резистора. Выполнить эту задачу поможет простой радиоэлемент, который называется реостатом. Он широко применяется для регулировки уровня громкости, увеличения напряжения на лабораторном источнике питания и т. д. Переменные резисторы, применяемые в радиотехнике, отличаются от лабораторных конструкциий. Однако принцип действия этих радиоэлементов одинаков. Части устройства очень похожи по своему предназначению. Например, ползунковый механизм, который применяется для регулировки тока.

Виды и устройство реостатов

Реостаты классифицируются по устройству и способу применения. По устройству реостаты делятся на 4 типа: проволочный, ползунковый, жидкостный и ламповый. Первый тип переменного резистора состоит из проволоки (материала с высоким удельным сопротивлением) и корпуса-изолятора. Проволочный проводник проходит через контакты, при соединении с которыми можно получить необходимую величину сопротивления.

Ползунковый реостат состоит тоже из проволоки с высоким удельным сопротивлением, корпуса-диэлектрика (на него она намотана) и ползунка. При передвижении ползунка происходит уменьшение или увеличение величины электросопротивления. Устройство применяется в лабораториях при проектировании различных электрических приборов, а также для проведения опытов в области физики или химии. Кроме того, модернизированная версия применяется в различной радиоаппаратуре.

Не слишком распространенным типом является модель жидкостного переменного резистора. Она имеет следующее строение: бак с электролитическим раствором и подвижные электроды.

Реостат бывает еще и ламповым. Он включает в свой состав набор ламп накаливания, которые соединены параллельно. Если изменить количество включенных ламп, то можно изменить его сопротивление. Однако устройство имеет один существенный недостаток: зависимость величины электрической проводимости от температуры нитей накаливания. По способу применения переменные резисторы следует классифицировать таким образом:

  • пусковые;
  • пускорегулирующие;
  • балластные;
  • для возбуждения;
  • потенциометры.

Первый тип предназначен для плавного запуска электродвигателей. Пускорегулирующие переменные резисторы позволяют плавно запускать электрические двигатели постоянного тока, а также поддерживают регулировку величины силы тока. Балластные следует применять в электрических цепях для регулировки нагрузочной способности генератора электроэнергии. Они создают необходимую величину сопротивления в сети. Реостаты возбуждения используют в электрических машинах для поглощения лишней энергии.

Потенциометр предназначен для регулировки величины напряжения. Реостат устроен следующим образом: три клеммы позволяют получить от источника питания с фиксированным значением напряжения разные значения его величины. Например, понижающий трансформатор со значением напряжения на вторичной обмотке, равным 36 В. При использовании 2 транзисторов, диодного моста и реостата можно получить ряд напряжений от 0 до 34 В (2 В — потери при выпрямлении диодным мостом). Эта особенность позволяет делать и выпускать универсальные делители напряжения.

Схема и принцип работы

Обозначение реостата на схеме осуществляется в виде обыкновенного резистора, но со стрелкой, показывающей непостоянное значения сопротивления радиокомпонента. Принцип работы реостата довольно простой и основан на зависимости величины силы тока от величины сопротивления. Проводник, который находится на корпусе-изоляторе, подключен в электрическую цепь.

Реостат может выглядеть, как корпус-изолятор, из которого выведен специальный регулятор величины сопротивления. Однако некоторые модели, которые применяются в лабораториях, могут быть открытого типа. Они предназначены для демонстрации принципа действия устройства.

Электроток протекает по пути наименьшего сопротивления. Следовательно, ползунком можно регулировать протекание тока. Если проводник (материал с высоким удельным сопротивлением) задействован полностью, то, значит, и величина сопротивления будет максимальной. В случае, когда ползунок находится посередине проводника, сопротивление реостата равно R / 2. Подключение в электрическую цепь потенциометра, как и любого типа реостата, осуществляется последовательно.

Виды

Самый простой диммер работает на основе переменных резисторов (реостатов). Такой способ регулировки освещения считается неэффективным, обладает низким КПД, за счёт перегрева и необходимости охлаждения. Сейчас уже такие устройства производители серийно не выпускают, чаще всего их делают самостоятельно радиолюбители.

Регулятор, в основе которого лежит работа автотрансформатора, выдаёт на выходе практически идеальную синусоидальную кривую. Но такое устройство обладает большими габаритами и весом, для регулировки нужно будет прилагать немалые усилия.

Самыми популярными на данный момент являются диммеры электронные, в основе которых используется работа тиристоров, транзисторов и симисторов. Вот именно их как раз и нельзя использовать с техникой, которая требует синусоидальную форму подачи питания. Такие регуляторы имеют ещё один недостаток, во время работы они создают помехи, которые мешают нормальному функционированию радиоприёмников и других чувствительных приборов. Однако, несмотря на перечисленные недостатки, электронными диммерами пользуются чаще остальных, ввиду их небольшой цены, маленьких размеров и имеющихся дополнительных функций.

В плане исполнения регулятор бывает:

  • Модульный. Их устанавливают в электрощиток. Схема подключения диммера такого исполнения работает с лампами накаливания и галогенными через понижающие трансформаторы. Чтобы их удобнее было использовать, диммер имеет выносную кнопку либо клавишный переключатель. Как правило, модульный тип диммера служит для регулирования яркости ламп у входных ворот, пролётов на лестницах либо дворового освещения.
  • На шнуре. Можно назвать его мини-устройством, осуществляющим регулировку освещения светильников, которые не подключены сразу в общую электросеть, а включены через розетку и вилку (настольные лампы, бра, торшеры). Этот регулятор работает лишь с лампами накаливания.
  • Моноблочный. Внешне он очень похож на обычный выключатель. Работает с разными видами ламп, как правило, это указывается на корпусе. В электрическую цепь устройство устанавливается на разрыв фазы, монтируется данный диммер вместо выключателя.

Зачастую в квартирах находят применение моноблочные варианты. В частных жилах домостроениях удобно устанавливать модульные устройства, когда нужно управлять светом на прилегающей территории.

Стоит отметить, что ещё существуют проходные модели диммеров, они работают по тому же принципу, что и проходные выключатели, то есть регулировку света можно осуществлять в двух мест.

Подключение и эксплуатация диммера: что должен знать каждый?

Как установить светорегулятор

Прежде чем покупать диммер и устанавливать его вместо обычного выключателя, ознакомьтесь с важными фактами о рассматриваемом устройстве.

Многие пользователи заблуждаются, считая, что установка диммера позволит существенно уменьшить расходы на освещение. В действительности же при минимальной яркости ламп экономия вряд ли превысит 10-15%. Оставшуюся «лишнюю» энергию светорегулятор попросту рассеет.

Устройство диммера, предназначение клемных колодок

Подключение и эксплуатация диммеров должны проводиться с соблюдением следующих правил:

  • регулятор нельзя подвергать перегреву. Максимально допустимая температура воздуха в помещении — +27 градусов;
  • величина нагрузки, подключенной к регулятору, должна быть не меньше 40 Вт. При более низких значениях отмечается существенное сокращение срока службы как осветительных приборов, так и самого регулятора;
  • диммер можно использовать лишь в комплексе с осветительными приборами, перечисленными в техническом паспорте.

Рассматриваемые регуляторы рассчитаны на работу с определенными типами нагрузки. Так, большинство моделей диммеров можно использовать лишь для регулирования яркости свечения галогенных ламп и лампочек накаливания. Использовать же их в комплексе с люминесцентными светильниками, светодиодными лампами и большинством энергосберегающих осветительных приборов нельзя, т.к. это приведет к их очень быстрой поломке.

Принцип подключения диммера

Если нужно подключить диммер к светодиодным лампам, купите специально предназначенную для этого модель регулятора.

Предварительно обязательно уточните у сотрудника магазина, рассчитан ли приобретаемый диммер на работу в комплексе с источниками освещения вашего дома. Также удостоверьтесь, что мощность регулятора соответствует общей мощности установленных в вашем доме светильников.

Инструкция по установке диммера вместо обычного выключателя

Замена традиционного выключателя на поворотный регулятор не вызовет никаких затруднений, т.к. устанавливаются они по схожему принципу. Вам нужно лишь внимательно изучить технологию и придерживаться установленной последовательности.

Первый шаг. Отключаем подачу электричества и дополнительно убеждаемся в его отсутствии при помощи специальной индикаторной отвертки.

Схема подключения (меняем выключатель на светорегулятор)

Второй шаг. Снимаем кнопку установленного выключателя.

Третий шаг. Откручиваем шурупы, обеспечивающие крепление декоративной рамки выключателя, и снимаем ее.

Демонтаж выключателя

Четвертый шаг. Откручиваем крепежные винты и достаем механизм выключателя из монтажной коробки. Диммер мы сможем установить в эту же коробку.

Пятый шаг. Откручиваем электропровода от переключателя.

Шестой шаг. Видим два свободных провода.

Один из них (питающий фазный) подсоединяется к выключателю, второй – к люстре. Внимательно изучаем схему, приведенную в инструкции к диммеру либо же на крышке его корпуса.

Схема диммера

Чтобы разобрать его, нужно открутить контргайку и снять все декоративные накладки

Диммер в разобранном виде

Разобранный диммер

Схема подключения

В случае с диммерами, как отмечалось, нужно строго придерживаться порядка подключения, рекомендованного производителем. Фазный кабель (на схеме он красный) подключаем к клемме диммера, подписанной как L-in. Следующий кабель (на схеме он оранжевый) соединяем с клеммой регулятора, подписанной L-out.

Монтаж диммера

Седьмой шаг. Вставляем диммер в монтажную коробку. Чтобы это сделать, аккуратно загибаем провода, вводим регулятор в подрозетник, затягиваем распорочные винты, прикладываем декоративную рамку, фиксируем ее винтами и устанавливаем регулирующее колесико.

Подключаем провода и вставляем диммер в коробку

Восьмой шаг. Проверяем работу установленного диммера, предварительно включив подачу электричества. Для проверки поворачиваем ручку диммера до щелчка в направлении против движения часовой стрелки – лампы светиться не будут. Плавно поворачиваем регулятор по движению часовой стрелки – после аналогичного щелчка на светильниках начнет плавно возрастать напряжение, о чем будет свидетельствовать плавное же увеличение яркости света.

Затягиваем крепления

Одеваем все декоративные накладки и поворотное колесико

Одеваем все декоративные накладки и поворотное колесико

Диммер подключен и нормально функционирует. Можем принимать его в постоянную эксплуатацию.

Замена выключателя на диммер

Подключение светодиодной ленты к мини диммеру

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.

Выключатель с регулятором яркостиПосле снятия крышки регулятора замените предохранитель

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

Назначение диммера

Задача диммера — обеспечивать изменение яркости свечения осветительных устройств. Регулируемые выключатели света позволяют добиваться любой интенсивности освещения: от приглушенного света до чрезвычайно яркого. Применение диммеров делает ненужными двойные или тройные выключатели, нет необходимости покупать дорогие осветительные приборы с контроллерами напряжения.

К достоинствам диммеров относятся следующие характеристики:

  • контроль яркости света;
  • настройка времени изменения яркости;
  • управление с пульта ДУ;
  • длительный срок эксплуатации;
  • запрограммированное художественное мерцание, создание картин с подсветкой;
  • экономность расходования электроэнергии (некоторые модели).

Выключатель с регулятором яркости

Недостатки диммеров:

  • чрезмерный расход электричества в некоторых случаях;
  • создание радиопомех, мешающих работать электробытовой технике;
  • небольшие нагрузки становятся причиной неисправности диммеров;
  • работа диммеров часто приводит к нежелательному мерцанию света.

Как сделать простейший диммер самому

Выключатель с регулятором яркости
Простой светорегулятор самим

Если вы разбираетесь в электротехнике, любите и умеете паять, то можете попробовать изготовить несложный светорегулятор своими руками.

Для этого потребуется:

  • два резистора: постоянный с сопротивлением 10 кОм и переменный  470-500 кОм;
  • конденсатор емкостью 0,1-0,22 мкф;
  • симистор ВТА 17600;
  • динистор

Выключатель с регулятором яркости
Электрическая схема простейшего диммера:TRIAC – симистор, DIAC – динистор, С1 – конденсатор, R1 – постоянный резистор, VR1 – переменный резистор.

Основной рабочий элемент в схеме — симистор. От него зависит мощность полученного диммера. Для ВТА 17600 мощность светорегулятора составит до  1 кВт. К нему необходимо подключить простой механический регулятор, который и будет управлять яркостью лампочки.

Монтировать элементы на печатную плату можно навесным способом или паяльником.

//www.youtube.com/embed/7DXMjbQkhXw

Сенсорный диммер для светодиодных лент

Этот маленький девайс стал широко применяться при подключении светодиодных лент. Благодаря своим габаритам, его можно смонтировать непосредственно в корпус алюминиевого профиля.Выключатель с регулятором яркости

Подключение происходит путем напайки проводов от светодиодной ленты с одной стороны и проводов питания от блока с другой.Выключатель с регулятором яркости

На плате имеется сенсорная площадка реагирующая на легкие нажатия. Коротким нажатием подсветка включается или выключается. Длительное нажатие дает возможность плавно регулировать световой поток от минимального до максимального.

Рассчитаны такие экземпляры обычно на напряжение 12 или 24 вольта.

Есть модели на которые вообще не нужно нажимать. Они реагируют на приближение предмета или руки, так называемые смарт диммеры.Выключатель с регулятором яркости

Они представляют из себя светорегуляторы на основе инфракрасного сенсора и микроконтроллера. Микроконтроллер отвечает за плавное включение-выключение подсветки.

Такие девайсы и светодиодные ленты очень удобно монтировать на кухне в рабочей зоне столешницы, в шкафчиках или в подсветке пола. 

Еще их применяют в лабораториях и на других промышленных объектах, где требуется минимизировать контакты рук с любыми поверхностями.

Способы реализации плавного включения

Прежде чем определиться со способами реализации плавного запуска, необходимо выяснить, как работают УВПЛ. Принцип действия приборов этого типа основывается на способности сначала понижать, а затем постепенно повышать напряжение до оптимальной величины. Устройство подключается в разрыв провода между лампой (светильником) и выключателем.

При подаче напряжения его величина повышается за счет схем плавного запуска. Они могут быть собраны на транзисторах, симисторах или тиристорах по схемам ФИР (фазоимпульсный регулятор). Скорость повышения напряжения может варьироваться в пределах нескольких секунд: многое зависит от того, по какой схеме был собран прибор. Мощность нагрузки чаще всего не превышает 1400 Вт.

Блок питания

Блок защиты выступает в роли устройства, обеспечивающего плавное включение. Применение приспособления одновременно с лампой позволяет постепенно понизить напряжение, поступающее к осветительному прибору. Вольфрамовая нить в этом случае не испытывает большой нагрузки, что позволяет продлить ее срок эксплуатации.

По мере того, как электрический ток проходит сквозь блок, напряжение падает (с 220 В до 170 В). Скорость варьируется в пределах 2-4 секунд. Использование блока защиты по назначению приводит к снижению потока света на 50-60%. Устройства Uniel Upb-200W-BL выдерживают до 220 В, поэтому необходимо подключать к ним лампочки такой же мощности.

Устройство можно устанавливать рядом с выключателями или приборами освещения.

Устройство плавного включения

Механизм действия устройства плавного включения ламп накаливания (УПВЛ) такой же, как и у защитных блоков. Прибор имеет весомое преимущество – небольшой размер, поэтому его можно устанавливать в подрозетник (за выключатель), внутри распределительной коробки и потолочной лампы (под колпак). Подключение УПВЛ должно осуществляться последовательно, начиная с соединения прибора к фазному проводнику.

Диммирование

Диммеры обладают способностью регулировать электрический ток, поэтому эти приборы часто устанавливают в жилых помещениях. Устройства меняют яркость света, который дают галогеновые, светодиодные или лампы накаливания.

Реостат или переменный резистор считают простейшим диммером. Прибор был изобретен в 1847 году Кристианом Поггендорфом. С его помощью можно регулировать силу электрического тока и напряжение. Устройство состоит из нескольких деталей:

  • проводник;
  • регулятор сопротивления.

Сопротивление меняется плавно. Чтобы уменьшить яркость света, напряжение снижают. В этом случае величины, обозначающие силу тока и сопротивление, будут высокими, что спровоцирует перегрев осветительного прибора.

Популярные статьи Фиалка махровая из бисера

К диммерам относят также автотрансформаторы. У этих приборов коэффициент полезного действия достаточно высок. Напряжение подается неискаженным, частота оптимальная – не более 50 Гц. Существенный минус автотрансформатора – большой вес. Чтобы управлять ими, человек должен приложить максимум усилий.

Электронный вариант – наиболее простой и доступный прибор, с помощью которого можно контролировать силу тока. Основная деталь компактного устройства – переключатель (ключ), которым управляют тиристорными, симисторными и транзисторными полупроводниками.

Выделяют несколько способов регулирования диммера:

  • по переднему фронту;
  • по заднему фронту.

Подающееся на лампы накаливания напряжение можно регулировать обоими способами.

Разновидность диммеров

Диммеры можно разделить на:

  • Модульные. Устанавливают такие диммеры, как правило, в распределительные щитки. С их помощью происходит управление освещением на лестничных клетках и в коридорах. Управление происходит клавишным выключателем или специальной кнопкой. Нажимая на эту кнопку, человек включает и выключает лампы, если же кнопку удерживать дольше пяти секунд, то появляется возможность регулирования уровня яркости ламп.
  • Диммеры, которые устанавливаются в монтажную коробку. Данные регуляторы используются с галогенными лампами и лампами накаливания, управляются они специальной выносной кнопкой.
  • Моноблочные светорегуляторы. Устанавливаются такие диммеры в обычный подрозетник и подключают их как обычные выключатели. Рекомендуется, однако, соблюдать при подключении полярность.

Моноблочные светорегуляторы по управлению делятся на:

  1. Нажимные и поворотные. Когда происходит нажатие на ручку лампы, а также лампа включаются или выключаются, а если произвести вращение ручки, то произойдёт регулировка свечения и яркости ламп.
  2. Диммеры поворотные. Управление таких регуляторов происходит за счёт вращения ручки, которая регулирует яркость света.
  3. Диммеры клавишные. По виду, такие диммеры схожи с обычными выключателями. Одной клавишей включаются и выключаются лампы, а второй регулируется уровень яркости этих ламп.
  4. Диммеры сенсорные. Одна из самых продвинутых разновидностей светорегуляторов. Такие диммеры не имеют деталей, которые двигаются, это делает прибор наиболее надёжным. Один сенсор отвечает за выключение и включение ламп, остальными регулируется яркость. Несмотря на плавное переключение, оно все же является ступенчатым — это означает, что уровней яркости несколько.
  5. Регуляторы яркости с пультом управления. Вариант комфортный и очень удобный. При помощи пульта можно регулировать освещение не вставая с места. В таких регуляторах часто присутствует возможность ручной регулировки яркости.

Помимо вышеперечисленных градаций светорегуляторов, они ещё подразделяются на разновидности ламп, с которыми они работают:

  • Диммеры для ламп галогенных 220В и накаливания. С лампами галогенными и лампами накаливания работают практически все регуляторы света. При условии, что работают они от 220В. У ламп есть инертность, а индуктивности и ёмкости нет. Следует помнить, что если уменьшается напряжение, то происходит изменение цветовой температуры света. Она будет уменьшаться, и излучение начнёт приобретать красный оттенок. Цвет может стать неприятным при маленьких напряжениях на лампу.
  • Диммеры для галогенных низковольтных ламп. Если будут регулироваться лампы галогенные 12–24В, в этом случае необходим понижающий трансформатор. Маркировка у такого трансформатора RL. Для электронного трансформатора нужны светорегуляторы с маркировкой С. Данная маркировка показывает, что возможно работать нагрузкой ёмкостной. Диммеры должны обладать возможностью плавного включения и отключения ламп. Срок службы таких ламп существенно снижается из-за резких перепадов напряжения.
  • Регуляторы яркости для ламп люминесцентных. Регулирование таких ламп самое проблематичное. Данный вид ламп не поддаются регулированию стандартным стартером. В этом случае нужно другое пусковое устройство. Называется такое устройство ЭПРА, то есть электронная пускорегулирующая аппаратура. С данной аппаратурой на лампу питание подаётся с частотой 20–50 кГц. Меняя частоту, можно изменять и силу тока, которая протекает через лампу, таким образом, изменяя уровень свечения.
  • Регуляторы для светодиодов. Для регулирования светодиодов применяется широтно-импульсная модуляция. Другими словами, на импульсы тока подаются на светодиод, при этом амплитуда оптимальная, а длительность импульса регулируется, таким образом, меняется яркость. Мерцаний нет, потому что присутствует высокая частота импульсов, она может достигать 300кГц.

Разновидность диммеров

Диммеры можно разделить на:

  • Модульные. Устанавливают такие диммеры, как правило, в распределительные щитки. С их помощью происходит управление освещением на лестничных клетках и в коридорах. Управление происходит клавишным выключателем или специальной кнопкой. Нажимая на эту кнопку, человек включает и выключает лампы, если же кнопку удерживать дольше пяти секунд, то появляется возможность регулирования уровня яркости ламп.
  • Диммеры, которые устанавливаются в монтажную коробку. Данные регуляторы используются с галогенными лампами и лампами накаливания, управляются они специальной выносной кнопкой.
  • Моноблочные светорегуляторы. Устанавливаются такие диммеры в обычный подрозетник и подключают их как обычные выключатели. Рекомендуется, однако, соблюдать при подключении полярность.

Моноблочные светорегуляторы по управлению делятся на:

  1. Нажимные и поворотные. Когда происходит нажатие на ручку лампы, а также лампа включаются или выключаются, а если произвести вращение ручки, то произойдёт регулировка свечения и яркости ламп.
  2. Диммеры поворотные. Управление таких регуляторов происходит за счёт вращения ручки, которая регулирует яркость света.
  3. Диммеры клавишные. По виду, такие диммеры схожи с обычными выключателями. Одной клавишей включаются и выключаются лампы, а второй регулируется уровень яркости этих ламп.
  4. Диммеры сенсорные. Одна из самых продвинутых разновидностей светорегуляторов. Такие диммеры не имеют деталей, которые двигаются, это делает прибор наиболее надёжным. Один сенсор отвечает за выключение и включение ламп, остальными регулируется яркость. Несмотря на плавное переключение, оно все же является ступенчатым — это означает, что уровней яркости несколько.
  5. Регуляторы яркости с пультом управления. Вариант комфортный и очень удобный. При помощи пульта можно регулировать освещение не вставая с места. В таких регуляторах часто присутствует возможность ручной регулировки яркости.

Помимо вышеперечисленных градаций светорегуляторов, они ещё подразделяются на разновидности ламп, с которыми они работают:

  • Диммеры для ламп галогенных 220В и накаливания. С лампами галогенными и лампами накаливания работают практически все регуляторы света. При условии, что работают они от 220В. У ламп есть инертность, а индуктивности и ёмкости нет. Следует помнить, что если уменьшается напряжение, то происходит изменение цветовой температуры света. Она будет уменьшаться, и излучение начнёт приобретать красный оттенок. Цвет может стать неприятным при маленьких напряжениях на лампу.
  • Диммеры для галогенных низковольтных ламп. Если будут регулироваться лампы галогенные 12–24В, в этом случае необходим понижающий трансформатор. Маркировка у такого трансформатора RL. Для электронного трансформатора нужны светорегуляторы с маркировкой С. Данная маркировка показывает, что возможно работать нагрузкой ёмкостной. Диммеры должны обладать возможностью плавного включения и отключения ламп. Срок службы таких ламп существенно снижается из-за резких перепадов напряжения.
  • Регуляторы яркости для ламп люминесцентных. Регулирование таких ламп самое проблематичное. Данный вид ламп не поддаются регулированию стандартным стартером. В этом случае нужно другое пусковое устройство. Называется такое устройство ЭПРА, то есть электронная пускорегулирующая аппаратура. С данной аппаратурой на лампу питание подаётся с частотой 20–50 кГц. Меняя частоту, можно изменять и силу тока, которая протекает через лампу, таким образом, изменяя уровень свечения.
  • Регуляторы для светодиодов. Для регулирования светодиодов применяется широтно-импульсная модуляция. Другими словами, на импульсы тока подаются на светодиод, при этом амплитуда оптимальная, а длительность импульса регулируется, таким образом, меняется яркость. Мерцаний нет, потому что присутствует высокая частота импульсов, она может достигать 300кГц.

Плавное включение и выключение светодиодов

Есть случаи, когда необходимо обеспечить плавное включение светодиодов, применяемых для освещения или подсветки, а в некоторых случаях и выключение. Плавный розжиг может потребоваться по разным причинам.

Во-первых, при мгновенном включении свет сильно «бьет по глазам» и заставляет нас жмуриться и прищуриваться, выжидая, пока глаза привыкнут к новому уровню яркости. Этот эффект связан с инерционностью процесса аккомодации глаза и конечно имеет место не только при включении светодиодов, но и любых других источников света.

Просто в случае со светодиодами он усугубляется тем, что излучающая поверхность очень мала. Если говорить научным языком – источник света имеет очень большую габаритную яркость.

Во-вторых, могут преследоваться чисто эстетические цели: согласитесь плавно загорающийся или гаснущий свет – это красиво. Схема питания светодиодов должна быть усовершенствована должным образом. Рассмотрим два различных способа плавного включения и выключения светодиодов.

Задержка RC-цепью

Первое что должно прийти в голову человеку, знакомому с электротехникой – введение задержки с помощью включения в схему питания светодиодов RC-цепочки: резистора и конденсатора. Схема приведена на рис.1. При подаче напряжения на вход – напряжение на конденсаторе, по мере его заряда, будет нарастать за время приблизительно равное 5τ, где τ=RC – постоянная времени.

То есть, говоря простым языком, время включения света будет определяться произведением емкости конденсатора и сопротивления резистора. Соответственно, чем больше емкость и сопротивление, тем дольше будет происходить розжиг светодиодов. При отключении питания конденсатор будет разряжаться на светодиоды.

Время, в течение которого будет происходить плавное затухание, также будет определяться τ, но в этом случае вместо R в произведение войдет динамическое сопротивление светодиодов. К примеру, конденсатор на 2200 мкФ и резистор на 1 кОм теоретически «растянут» время включения на 2,2 секунды.

Представленная простейшая схема хорошо позволяет понять принцип действия этого метода, но для практической реализации она мало пригодна. Для получения рабочего решения усовершенствуем ее введением нескольких дополнительных элементов (рис.2).

Работает схема следующим образом: при включении питания конденсатор С1 заряжается через резистор R2, транзистор VT1, по мере изменения напряжения на затворе, уменьшает сопротивление своего канала, тем самым увеличивая ток через светодиод. Выключение питания приведет к разряду конденсатора через светодиоды и резистор R1.

Включим «мозги»…

Если схема должна обеспечить большую гибкость и функциональность, например, не меняя «железо» мы хотим получить несколько режимов работы и задавать время розжига и затухания более точно, то самое время включить в схему микроконтроллер и интегральный драйвер LED с входом управления.

Микроконтроллер способен с высокой точностью отсчитывать необходимые интервалы времени и выдавать команды на управляющий вход драйвера в виде ШИМ. Переключение режимов работы можно предусмотреть заранее и вывести для этого соответствующую кнопку. Необходимо только сформулировать – что мы хотим получить и написать соответствующую программу.

В качестве примера можно привести драйвер мощных светодиодов LDD-H, который выпускается с номинальными значениями токов от 300 до 1000 мА и имеет вход ШИМ. Схема включения конкретных драйверов обычно приводится в тех. описании производителя (data sheet).

Разновидности диммеров

Сенсорный регулятор света

Классификация регуляторов производится по разным признакам: тип напряжения в цепи, вид управляющего сигнала, способ монтажа, исполнение.

По напряжению в сети регуляторы света можно разделить на две группы:

  • для переменного напряжения 220 В;
  • для постоянного напряжения на LED ленту 12 В.

По виду управляющего сигнала различают диммеры для светодиодов:

  • аналоговые;
  • цифровые;
  • цифро-аналоговые.

Моноблочный клавишный диммер

По способу установки выделяется несколько типов:

  • модульные, которые монтируются в специальную DIN рейку в распределительном щитке;
  • выносные, которые монтируются в люстру;
  • настенные, которые устанавливаются вместо выключателя.

По способу управления:

  • поворотные – регулировка осуществляется с помощью ручки;
  • клавишные – управление производится кнопками;
  • поворотно-нажимные – регулирование производится с помощью нажатия на кнопки и поворота ручки;
  • сенсорные – модели с различными датчиками;
  • дистанционные – управляются пультом через Wi-Fi, радиоканал или инфракрасный порт.

Способы реализации плавного включения

Прежде чем определиться со способами реализации плавного запуска, необходимо выяснить, как работают УВПЛ. Принцип действия приборов этого типа основывается на способности сначала понижать, а затем постепенно повышать напряжение до оптимальной величины. Устройство подключается в разрыв провода между лампой (светильником) и выключателем.

При подаче напряжения его величина повышается за счет схем плавного запуска. Они могут быть собраны на транзисторах, симисторах или тиристорах по схемам ФИР (фазоимпульсный регулятор). Скорость повышения напряжения может варьироваться в пределах нескольких секунд: многое зависит от того, по какой схеме был собран прибор. Мощность нагрузки чаще всего не превышает 1400 Вт.

Блок питания

Блок защиты выступает в роли устройства, обеспечивающего плавное включение. Применение приспособления одновременно с лампой позволяет постепенно понизить напряжение, поступающее к осветительному прибору. Вольфрамовая нить в этом случае не испытывает большой нагрузки, что позволяет продлить ее срок эксплуатации.

По мере того, как электрический ток проходит сквозь блок, напряжение падает (с 220 В до 170 В). Скорость варьируется в пределах 2-4 секунд. Использование блока защиты по назначению приводит к снижению потока света на 50-60%. Устройства Uniel Upb-200W-BL выдерживают до 220 В, поэтому необходимо подключать к ним лампочки такой же мощности.

Устройство можно устанавливать рядом с выключателями или приборами освещения.

Устройство плавного включения

Механизм действия устройства плавного включения ламп накаливания (УПВЛ) такой же, как и у защитных блоков. Прибор имеет весомое преимущество – небольшой размер, поэтому его можно устанавливать в подрозетник (за выключатель), внутри распределительной коробки и потолочной лампы (под колпак). Подключение УПВЛ должно осуществляться последовательно, начиная с соединения прибора к фазному проводнику.

Диммирование

Диммеры обладают способностью регулировать электрический ток, поэтому эти приборы часто устанавливают в жилых помещениях. Устройства меняют яркость света, который дают галогеновые, светодиодные или лампы накаливания.

Реостат или переменный резистор считают простейшим диммером. Прибор был изобретен в 1847 году Кристианом Поггендорфом. С его помощью можно регулировать силу электрического тока и напряжение. Устройство состоит из нескольких деталей:

  • проводник;
  • регулятор сопротивления.

Сопротивление меняется плавно. Чтобы уменьшить яркость света, напряжение снижают. В этом случае величины, обозначающие силу тока и сопротивление, будут высокими, что спровоцирует перегрев осветительного прибора.

К диммерам относят также автотрансформаторы. У этих приборов коэффициент полезного действия достаточно высок. Напряжение подается неискаженным, частота оптимальная – не более 50 Гц. Существенный минус автотрансформатора – большой вес. Чтобы управлять ими, человек должен приложить максимум усилий.

Электронный вариант – наиболее простой и доступный прибор, с помощью которого можно контролировать силу тока. Основная деталь компактного устройства – переключатель (ключ), которым управляют тиристорными, симисторными и транзисторными полупроводниками.

Выделяют несколько способов регулирования диммера:

  • по переднему фронту;
  • по заднему фронту.

Подающееся на лампы накаливания напряжение можно регулировать обоими способами.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: