Диммер что это такое и как он работает

Диммер как прибор для регулирования интенсивности свечения

Название таких устройств происходит от английского to dim – затемнять. При работе устройства можно выставить необходимый уровень освещения или создать цветовые эффекты, в том числе динамические, а также добиться определенной экономии электроэнергии.

С точки зрения пользователя изменение интенсивности свечения происходит путем манипулирования органами управления прибора – поворотной рукоятью, кнопками «больше-меньше», пультом дистанционного управления и т.д.

С точки зрения разработчика системы освещения (пусть даже небольшой домашней) необходимо глубже понимать процессы, ведущие к изменению яркости осветительного прибора.

Применение прибора

Диммирование позволяет регулировать светодиодные лампы как в бытовых, так и производственных помещениях. С помощью этого прибора осуществляется оптимальная настройка освещения, что приносит приличную экономию электроэнергии. Бывают случаи, когда без изменения яркости света не обойтись:

Снижение потока освещения перед сном в спальной комнате.
Настройка дизайнерской световой картины в художественных помещениях.
Переход в режим дежурного освещения с целью экономии электроэнергии.

Вам это будет интересно Щупы для мультиметра Кроме настройки света, диммеры применяются для регулировки температуры в нагревательных приборах (паяльниках или утюгах). Применение реостатов позволяет избежать скачка тока при включении любого электрического прибора.

Любое резкое изменение силы тока приводит к перегоранию светильника, хотя на практике часто и процесс диммирования не спасает. Начальное напряжение полностью зависит от конструкции регулятора.

Альтернативное использование диммера

То, что диммер может только регулировать яркость ламп накаливания – узколобость маркетологов, у него гораздо больше применений. Диммер – это не только регулятор освещения, его можно использовать как регулятор напряжения вообще, подключая через него любую активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное – максимальная мощность диммера (другими словами – максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.

Не факт, что нагрузка при этом будет вести себя адекватно, и не будет подвергаться опасности выйти из строя. Например, попробуйте диммировать свой телевизор) Нет, лучше не надо! Кроме того, можно например регулировать температуру теплых полов. При этом отпадает необходимость в покупке температурного регулятора, который стоит в 3-5 раз дороже.

Минус – нет обратной связи и защиты от перегрева, но это во многих случаях терпимо. Ведь от люстры тоже нет обратной связи – только через глаза. А от теплого пола – через ноги, не так ли? Ставил диммеры на теплые полы, работают прекрасно много лет.

Как работает диммер

Диммирование осуществляется при использовании «фазовой отсечки», при которой происходит отсечение одной части синусоиды напряжения в сети, и происходит уменьшение действия, питающего напряжение на освещение. Если действие отсечки применимо к началу синусоиды, способ называется «регулирование по переднему фронту», если эта технология используется на конце синусоиды, такой способ называется «диммирование по заднему фронту».

Эти способы используются для диммирования ламп различных типов: «Диммирование по заднему фронту» рекомендуется для ламп с низким напряжением светодиодного или галогенового типа с применением электронных трансформаторов. «Диммирование по переднему фронту» используется для ламп низкого напряжения с использованием трансформаторов электромагнитного типа, а также для компактных люминесцентных и светодиодных ламп 230В. Эти два способа также хорошо подойдут для ламп галогенового типа и ламп накаливания 230В.

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.

Излишние затраты энергии

Вообще говоря, напряжение является эквивалентом полезной работы, совершаемой электрическим полем по перемещению заряда. Задаваемая мощность для электроприборов и гаджетов, часто гораздо превосходит, чем им на самом деле нужно. Думается, разница очевидная, если мы говорим о такой бытовой электротехнике, как:

электрический двигатель пылесоса;
микрочип в ноутбуке;
маленькие лампы накаливания в светильнике.

Используя термин «электрического молотка» для взлома гайки, можно утверждать о бесполезной трате денег, а также энергии и, как следствие, значительном сокращении срока службы дорогостоящего оборудования. Ведь светодиодные лампочки – это весьма дорогое удовольствие.

Одним из решений является использование оборудования, оптимизирующее напряжение. Последнее постоянно регулирует подачу электроэнергии, таким образом, чтобы потребитель получал именно то напряжение, которое нужно. Давайте освежим свои знания об устройстве диммера и внимательно посмотрим на то, как он работает!

Диммирование светодиодных светильников: важные советы по их эксплуатации

Свои значительные преимущества большинство Led ламп теряют при попытках регулировать силу создаваемой ими освещенности. Обыкновенный диммер, созданный для работы с нитями накала, вызывает их мигание, дребезг, а то и вовсе не зажигает свет.

Объясняется это тем, что полупроводниковый переход светодиода работает нормально только от прохождения по нему постоянного тока, а не синусоиды.

У самых дешевых светодиодных ламп этим вопросом занимается простой драйвер ASD JCDR. Он создает стабилизированный постоянный ток для питания полупроводникового перехода из гармоничного напряжения 220 вольт.

Когда вид синусоиды искажается диммером, то обычный драйвер не справляется с такой формой сигнала. Чем больше в выходном напряжении светорегулятора присутствует бестоковых пауз, тем хуже условия для стабилизации тока.

Кроме того, в обычный драйвер заложена очень простая функция: стабилизировать выходной ток при меняющемся входном уровне напряжения.

Именно так он и работает с диммером, когда ручкой светорегулятора мы пытаемся настроить яркость свечения, то электронный модуль сопротивляется как только может: в одной ситуации он просто отключает светодиоды, а в другой действует не предсказуемо.

Поэтому для регулирования освещенности производители создают светодиодные лампы со специальными драйверами, хорошо приспособленными к работе в сложных условиях.

Они имеют более сложную конструкцию, чем для нитей накаливания и создают принципиально другую отсечку полуволны тока по заднему фронту: falling edge.

Устройство такого модуля сложнее за счет использования мощных полевых транзисторов. Такой Dimmer дороже по стоимости, но его выходной сигнал с принципом отсечки заднего фронта лучше подходит для светодиодов.

Особенности конструкций диммируемых led светильников

У них немного изменена структурная схема: в нее добавлена функция слежения величины входного напряжения и управления по его уровню выходным током.

Действует это все в строго заданных пределах регулирования, а когда создается перенапряжение, то срабатывает встроенная защита. Она отключает светодиоды.

Led лампу, в которую встроен такой dimmer, называют диммируемой. Она имеет специальную маркировку, обозначаемую на заводской упаковке и в технической документации (dimmeble). Может показываться знаком ручки поворотного диммера.

Однако в ходе практических экспериментов было создано 4 типа конструкции модуля электронного драйвера:

встраиваемого внутрь светильника;

внешнего изготовления отдельным модулем;

встроенного внутрь корпуса светильника с диммером единым блоком;

специального диммируемого драйвера.

На что обращать внимание

К преимуществам диммируемых светодиодных светильников относят:

Простой способ управления освещенностью рабочего места.
Плавное регулирование выходного сигнала.

Стабильное поддержание цветовой температуры при любой яркости.

Их недостатки:

Повышенная стоимость.
Плохая совместимость оборудования разных производителей.
Большой уровень нижнего уровня регулирования: 9-25% от начальной мощности.

Высокая стоимость диммируемой светодиодной лампы оправдывается удобством ее эксплуатации и универсальными возможностями.

Рекомендации по выбору led светильника

Предлагаю вашему вниманию краткую инструкцию из пяти пунктов.

Шаг №1: оценка светового потока.

Поскольку мы привыкли к лампам накаливания, то производители специально указывают световой поток своей продукции применительно к ним прямо на упаковке.

Они подчеркивают, что 1 ватт led источника дает столько же света, как 10 от нити накаливания.

Шаг №2: проверка типа цоколя.

Все конструкции светодиодных ламп создаются для работы с разными патронами. Они стандартизированы. Выбирайте те, к которым вам не потребуется приобретать дополнительные патроны или переходники.

Иначе дизайн вашей светодиодной люстры можно легко испортить.

Шаг №3: анализ способностей диммирования.

Проверяйте на упаковке наличие надписи dimmeble или обозначение ручки поворотного диммера. Помните, что не приспособленная led лампа не станет реагировать световым потоком на изменяющееся напряжение, а даже способна повредиться.

Шаг №4: оценка формы и размеров.

Этот пункт важен потому, что светильник с большими габаритами может банально не поместиться в малогабаритном плафоне или не подойдет по дизайну.

Шаг №5: выбор бренда известного производителя и продавца.

Надеюсь, что здесь особые комментарии вам не нужны.

Как выбрать диммер по типу ламп?

Диммеры могут быть универсальными – для любой лампы, и узконаправленными – например, для галогенных низковольтных ламп. Устройство диммеров тоже отличается: регуляторы для ламп накаливания выдерживают напряжение 220 Вольт, нить лампы разогревается, а яркость света зависит от величины подаваемого напряжения. Для люминесцентных и диодных источников освещения приобретают агрегаты с электронным дросселем – он регулирует интенсивность газового разряда. Для галогенных ламп в комплект к диммеру идет трансформатор, который преобразует исходное напряжение до 12-24 Вольт.

Классификация по типу управления:

Аналоговые. Сигнал управления – это постоянное напряжение, поступает сигнал от пульта управления;
Цифровые. Регуляторы управляются цифровой последовательностью, в основе диммера лежит микропроцессор, который преобразовывает цифровой код в сигнал.
Цифро-аналоговые. Такой блок считается универсальным и поддерживает оба типа сигналов.

Схемы диммеров

Диммер для напряжения 220В, с отсечкой по переднему фронту, работает по принципу фазоимпульсного управления напряжением. В процессе работы, элементы такого диммера подают напряжение на нагрузку в определенные моменты, отрезая часть синусоиды. Подробно и более наглядно это изображено на графиках.

Площадь синусоиды, заштрихованная серым цветом – это площадь напряжения или его действующая величина, которая подаётся в нагрузку (светильник или любое другое описанное выше устройство).

Красной пунктирной линией изображена форма напряжения на входе диммера для led ламп. В таком виде она подается через обычный выключатель без регулировок.

Как подключить светодиоды через диммер?

Номиналы компонентов и все сведения указаны на схеме диммера.

Устройство устанавливается в разрыв провода идущего к источнику света, двигателю, тэну или любому другому устройству.

Логика работы схемы следующая: конденсатор С1 заряжается через цепочку R1 и потенциометр R2. В зависимости от положения потенциометра, конденсатор заряжается до напряжения открытия динистора VD1.

В схеме использовался динистор DB3, это примерно 30В. Через открытый динистор подаётся управляющий импульс открытия симистора (двунаправленный тиристор), на его управляющий электрод.

Чем больше сопротивление, выставленное ручкой потенциометра – тем дольше заряжается конденсатор, соответственно тем позже откроется цепь динистор-симистор, а напряжение будет ниже, так как срежется большая часть синусоиды. И наоборот – меньше сопротивление – больше напряжение на выходе регулятора.

Принцип регулировки яркости

У ламп, работающих в цепях переменного тока, регулирование яркости производится способом уменьшения тока за счет «вырезания» части синусоиды.

Чем большая часть напряжения вырезана, тем меньше ток через лампу. Яркость усредняется за счёт инерционности нити лампы и человеческого зрения.

Классические диммеры выполняются по приведенной схеме (возможны небольшие вариации). Ключом служит симистор – он открывается и закрывается в заданный момент времени после перехода напряжения через ноль. Чем позже симистор открылся, тем меньшая часть синусоиды идёт к потребителю. Этот момент регулируется потенциометром.

В чем различия диммеров?

Диммеры различаются по следующим критериям:

По типу монтажа;
по исполнению и способу управления;
по способу регулирования.

По типу монтажа

Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.

Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.

Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.

По исполнению

По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:

Поворотным;
поворотно-нажимного типа;
кнопочным;
сенсорным;

Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.

Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.

Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.

Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.

По способу регулировки

Диммеры бывают разные не только по их исполнению, но и по принципу работы. Это касается именно диммеров переменного тока.

Первый тип диммеров более распространённый и дешевый, по причине простоты своей схемы – это диммер с отсечкой по переднему фронту (англ. leading edge). Немного дальше будет подробно рассмотрен его принцип работы и схема, для сравнения взгляните на вид напряжения на выходе такого регулятора.

По графику видно, что на нагрузку подается остаток полуволны, а её начало срезается. Из-за характера включения нагрузки, в электросетях наводятся помехи, что мешает работе телевизоров и других устройство. На лампу подаётся напряжение установленной амплитуды, а затем оно затухает, когда синусоида переходит через ноль.

Можно ли использовать leading edge диммер для диодных ламп? Можно. Светодиодные лампы с диммером этого типа будут хорошо поддаваться регулировке, только если они изначально для этого созданы. Об этом свидетельствуют символы на её упаковке. Они еще называются «диммируемые».

Второй тип работает иначе, создает меньше помех и лучше работает с разными лампочками – это диммер с отсечкой по заднему фронту (англ. falling edge).

Регулировка светодиодных ламп с диммерами такого типа происходит лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственный недостаток – эти лампы могут регулировать свою яркость не с «нуля», а в определенном диапазоне. При этом диммируемые светодиодные лампы – просто великолепно регулируются.

Отдельное слово можно сказать о готовых светодиодных светильниках с регулировкой яркости. Это отдельный класс осветительных устройств, которые не нуждаются в установке дополнительных регуляторов, а имеют его в своей конструкции. Их регулировки производятся с помощью кнопок на корпусе или с пульта.

Как выбрать

По каким критериям выбирать диммируемую лампу? Перечислим основные из них:

Мощность. Если ты решил заменить лампы накаливания диммируемыми светодиодными, то имей в виду, что при создании того же светового потока led лампочка потребляет в 8-10 раз меньше энергии, чем лампа накаливания. То есть полупроводниковый осветитель в 6-7 Вт будет давать света столько же, сколько и 60-ваттная лампочка Ильича.

Цоколь. Диммируемые светодиодные лампы выпускаются с разными цоколями как Эдисона разных размеров, так и штырьковыми. Обязательно убедись, что тебе нужен прибор именно с таким цоколем, чтобы не пришлось возвращать товар.

Возможность диммирования. Перед тем как купить прибор, найди на упаковке обозначение диммируемых ламп (о нем я писал выше). Купишь обычную – придется нести обратно, если она, конечно, не сгорит после первого же включения через диммер. Велика вероятность возникновения подобной ситуации.

Форма и габариты

Обрати внимание на форму, внешний вид и габариты прибора. В противном случае он может не войти в плафон люстры или испортить внешний вид светильника.

Производитель

Покупай диммируемые лампочки только известных фирм. Пусть их приборы стоят чуть дороже китайских, но зато они точно прослужат весь гарантийный срок и дадут столько света, сколько заявлено изготовителем.

В заключение, кратко о продукции производителей, на которых стоит обратить внимания при покупке led лампочек.

Osram

Всемирно известная немецкая компания, специализирующаяся на производстве осветительного оборудования. Светодиодные лампочки, включая диммируемые, Osram выпускает с различной цветовой температурой и цоколями Е14, Е27 (цоколь Эдисона) и G9, G12, GX53. Первые два товара производятся в классической форме шара или свечи, и они служат отличной заменой лампам накаливания в открытых светильниках.

Philips

Компания не менее известная, чем Osram. Используя инновационные технологии, фирма добилась исключительно высокого срока службы диммируемых ламп (до 40 000 ч без существенной потери яркости) при энергоэффективности класса А++ (Master MV Value, LEDclassic). Кроме ламп классического вида, у Philips можно найти и оригинальные решения – настоящие лампы Эдисона, только диммируемые светодиодные. Правда, у них наработка на отказ составляет “всего” 15 000 ч (у лампочки накаливания – 1 000 ч).

Gauss

Особенностью светодиодных лампочек этой компании является широкий диапазон питающих напряжений: от 185 до 265 В. Весьма актуально для районов с энергоснабжением низкого качества. Радует их индекс цветопередачи, достигающий 90. Далеко не все компании выпускают лампы с такими высокими показателями.

Интересной является серия ламп Gauss Step с шаговым диммированием. Диммер для них не нужен, схема шагового изменения яркости уже встроена в саму лампу. Есть у Gauss и оригинальные решения – лампочки со “спиралью накаливания” из светодиодов.

Uniel

Из продукции производителя Uniel для нас особо интересны диммируемые лампы серий Cristal Dimmable и Palazzo Dimmable. Приборы отличают хорошая цветопередача (до 80) и универсальность в плане диммирования: они отлично работают с самыми разными диммерами переменного тока, работающими по принципу среза полуволны. Диммируемые лампы обеих серий имеют матовую колбу, форму, цоколь обычной лампочки накаливания и без проблем работают вместо них.

Из другой продукции можно отметить лампы с цоколем E14, E27, GU10, GU5.3, а также оригинальные приборы в форме лампочки Ильича. Компания имеет свое производство в России.

Преимущества использования

Диммер считается оптимальным решением для освещения и создания уютного комфорта в домашней обстановке, позволяющим значительно экономить электроэнергию. Световую мощность можно регулировать как угодно, меняя максимальную яркость на более экономный режим.

Вам это будет интересно Схема блока АВР

Светорегулятор позволяет управлять как одним светильником, так и целой группой, что дает возможность экономить до 50% электроэнергии. Днем в пасмурную погоду лампы можно включать на 20—30%, а в вечернее и ночное время — на полную мощность.

Такая эксплуатация позволяет продлить срок службы ламп, так как они большую часть работают в щадящих температурных режимах. Плавное включение и выключение обеспечивает постепенный разогрев светильников.

Если источники света объединяются в группы, то каждая должна управляться отдельным светорегулятором. В зависимости от команды с пульта или панели управления, объединенные светильники согласованно меняют уровень яркости.

Таким методом можно управлять освещением от 2 до 6 зон. Положительным качеством диммеров считается и то, что можно централизованно регулировать свет во всей квартире или доме. С помощью этих приборов создают интересные эффекты и подсветки отдельных небольших зон, выделяя их, если есть в этом необходимость.

Основные требования к монтажу

Перед тем, как выполнить подключение диммера, следует ознакомиться с некоторыми требованиями к его установке:

Чтобы не сокращать срок службы светорегулятора, подключать его следует только к лампам, мощность которых не менее 40 Вт.
Установка диммера должна осуществляться в помещениях с температурой воздуха не более 25С во избежание возможного перегрева устройства.
На разрыв соединения нельзя подсоединять ноль, а только фазный провод. Обычно это разъем с маркировкой «L».
Для подключения диммера к люминесцентным лампам необходимо убедиться в том, что они могут применяться для диммирования, об этом обычно указывает соответствующая маркировка на упаковке продукции.
Специальный диммер подбирается к светодиодным лампам.
Мощность светорегулятора должна быть больше общей мощности всех светильников, к которым он подключается. Если он будет обслуживать три лампы мощностью по 60 ватт, то его мощность должна составлять не менее 300 ватт с запасом.
Одновременное подсоединение к диммеру нагрузки емкостного и индуктивного характера запрещается.

Соблюдая необходимые требования, можно продлить срок службы светорегулирующего устройства.

При использовании диммеров следует учитывать несколько важных моментов:

Выбирать диммер надо в соответствии с типом используемых ламп.
Наименьшее значение мощности светильника с лампой накаливания – 40 Вт.
Светорегулятор следует использовать с осторожностью при высоких температурах в помещении – более 25 градусов;
Используемые люминесцентные лампы должны иметь возможность эксплуатации в режиме диммирования.
Мощность светорегулирующего устройства должна быть больше суммарной мощности всех подключаемых точек.
Не допускается одновременная работа через диммер приборов емкостного и индуктивного типа.

То, что диммер может только регулировать яркость ламп накаливания – узколобость маркетологов, у него гораздо больше применений.

Диммер – это не только регулятор освещения, его можно использовать как регулятор напряжения вообще, подключая через него любую активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное – максимальная мощность диммера (другими словами – максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.

Перед тем как выполнить монтаж диммера необходимо изучить требования к его установке. Вот основные требования, которым он должен соответствовать:

Подключение светодиодного диммера должно осуществляться к светильнику, который имеет мощность не менее чем 40 Вт. Если мощность будет меньшей, тогда вы значительно сократите срок службы своего изделия.
Диммер нельзя устанавливать в помещении, где влажность воздуха будет превышать 25 градусов. Его перегрев может негативно сказаться на дальнейшей работе.
К разрыву соединения необходимо подключать только фазный провод. Обычно этот блок указан маркировкой L. Ноль к этому блоку подключать категорически нельзя.
Когда выполняете подключение диммера к люминесцентной лампе вам необходимо подобрать специальное устройство.
Если этот прибор будет подключаться к светодиодным лампам, тогда вам необходимо качественно подобрать специальный диммер. Если этого не сделать тогда он не сможет выполнить регулировку света.
Мощность вашего диммера обязательно должна превышать общую мощность всех подключаемых приборов.

Когда выполняете подключение диммера вам обязательно необходимо соблюдать все эти нормативы. При их соблюдении вы сможете значительно продлить срок работы этого устройства.