Как работает диммер для светодиодов
Схема демонстрирует, как диммер преобразует нормальную кривую переменного тока
Принцип действия прибора основан на изменении напряжения тока таким образом, чтобы отсечь передний («регулировка по переднему фронту») либо задний («регулировка по заднему фронту») фронт синусоиды переменного тока («принцип фазовой отсечки»). Таким образом, при диммировании на 50% лампа использует только половину возможной мощности.
Диммирование по переднему фронту используется с лампами низкого напряжения, люминесцентными и светодиодными светильниками на 230В в комплекте с трансформаторами электромагнитного типа. Диммирование по заднему фронту применяется для тех же ламп в тандеме с электронными трансформаторами.
Задача выполняется с помощью реостата либо комплекса электронных элементов. Диммеры реостатного типа отличаются низким КПД (коэффициентом полезного действия) и при понижении освещения не снижают энергозатраты, поэтому постепенно выходят из употребления. Электронные диммеры работают за счёт применения двунаправленного тиристора и системы ШИМ (широтно-импульсной модуляции), которые задерживают сигнал активации нагрузки. При работе на полной мощности отсрочка отсутствует, при 10-процентной светимости она составляет 9 миллисекунд. Таким образом диммированная лампа постоянно выключается и включается с небольшой отсрочкой.
Для нормальной работы прибор снабжается защитой от перегрева и короткого замыкания.
Критерии качества изделий
На упаковке каждой диммированной лампочки указано много информации. Чтобы выбрать функциональный продукт, необходимо знать, что это все значит.
Форма лампы и ее влияние на освещение
Диммируемые лампы бывают самых разнообразных форм, от которых зависит степень освещения
Правильно подобрав светодиодное устройство определенного внешнего вида, удастся добиться оптимальной интенсивности освещения. На рынке встречаются следующие формы ламп:
- Грушевидные. Колба имеет такой же диаметр, что и корпус. Такие светодиоды светят только вперед. Их не рекомендуется устанавливать в люстры, плафоны которых направлены вниз. Грушевидные светодиоды не смогут эффективно осветить потолок и на нем появятся тени.
- Напоминающие обычные лампочки накаливания. Применяются для реализации традиционного освещения. Угол распространения световых потоков – 240°.
- В виде свечи или шара. Такая форма создана преимущественно с декоративной целью. Угол освещения достигает значения 240-360°. Лампы удачно сочетаются с открытыми люстрами, торшерами, бра.
- Рефлекторного типа. Преимущественно используются в магазинах, салонах красоты. Особенность изделий – создание целенаправленного светового пучка, который освещает конкретную область.
- Точечные. Подобные изделия устанавливаются в натяжные или подвесные потолки, корпусную мебель для создания дополнительного или основного освещения. Они создают довольно большой угол распространения света – до 100°.
Грушевидная Напоминающая лампу накаливания
В виде свечи
Рефлекторного типа
Лампа точечного света
Мерцание света и методы его выявления
Проверка мерцания лампы с помощью карандаша
Такой негативный эффект характерен для светодиодных и люминесцентных осветителей. Мерцание света негативно сказывается на самочувствии человека – глаза быстрее устают, возможны головные боли. При наличии данного дефекта светодиод запрещено использовать для жилых помещений.Выявить мерцание можно по следующим признакам:
- Если быстро отвести взгляд от одного предмета на другой, перед глазами двоится. Такой эффект называют стробоскопическим.
- Необходимо взять карандаш за один конец и перемещать его как маятник. Если не видно четких контуров изделия, мерцание лампы находится в пределах нормы. Когда кажется, что карандашей несколько, пульсация света очень высокая.
- Для определения мерцания можно использовать смартфон. Включив обычную камеру и направив ее на источник света, удастся увидеть полосы. Чем они ярче, тем сильнее пульсация.
Полностью устранить эффект мерцания невозможно.
Пределы уровня диммирования
Большинство моделей способны снизить интенсивность освещения до 10%. Некоторые производители выпускают светодиоды, где данный показатель колеблется в пределах 5-25%. Совмещая лампы с разными диммерами, удается добиться необходимого уровня освещения, что зависит от совместимости устройств.
Мощность и рабочее напряжение
Мощность не является характеристикой яркости света — для этого существует такой показатель, как люмен. Он указывается на упаковке каждого изделия
Светодиодные изделия выпускаются с мощностью от 1 до 25 Вт. Для оценки эффективности устройств их световой поток сравнивают с тем, что формируется у ламп накаливания. Их мощности соотносятся как 1 к 8-10.
При выборе лампы в зависимости от рабочего напряжения лучше выбирать модели, где данный показатель составляет 170-250 В. Это обезопасит прибор от перегорания, что может случиться при скачке тока в сети.
Световой поток и эффективность
Особенностью ЛЕД-ламп называют то, что их мощность не всегда эффективно отображает яркость. Поэтому на упаковке изделий указывается световой поток. Он колеблется в пределах 200-2500 лм.
Цветовая температура
Шкала цветовой температуры источника света
Данный показатель характеризует источник цвета в плане спектрального состава. Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Для освещения рабочего места оптимальным считается значение 4000-4500 К. Для дома рекомендуется взять лампу с теплым цветом 2700-3500 К.
Индекс цветопередачи
Важный показатель, который отображает соответствие цвета, получаемого при искусственном освещении, его реальному оттенку. Чем выше индекс цветопередачи, тем натуральнее выглядят предметы в помещении.
Производители выпускают лампы с максимальным значением 90 Ra.
Цоколь и корпус
Типы цоколей энергосберегающих ламп
Самыми популярными считаются светодиоды с цоколем Е27 и Е14. Они имеют стандартное резьбовое соединение. Цоколь Е27 применяется для закрытых светильников, Е14 – для бра, торшеров.
Ведущие производители светорегуляторов
Чтобы освещение вас не подвело при его обустройстве стоит использовать все элементы цепи только от надежных и проверенных производителей, чья продукция уже успела себя зарекомендовать только с лучшей стороны. Да! Это может быть дорого, но поверьте качество, надежность, длительность эксплуатации и самое главное безопасность того стоят. Рассмотрим ведущих производителей электротехнической продукции, качество которой проверено десятилетиями и подтверждено самыми положительными отзывами.
Makel
Известный турецкий производитель выпускает два вида светорегуляторов – механические (поворотные) и сенсорные. Есть в ассортименте и модели с дистанционным управлением посредством ИК-порта. Диммеры Makel представлены в широкой цветовой гаммой и с различной мощностью. Простота конструкции и плавная регулировка делают эти устройства максимально комфортными в эксплуатации.
Вся продукция сертифицирована и отвечает всем требованиям к качеству и электробезопасности.
Schneider Electric
Французская компания Schneider Electric– известный производитель электротехнических устройств. Светорегуляторы этого бренда представлены несколькими модельными линейками, выпускаются в семи цветовых решениях и отличаются элегантным дизайном. При производстве диммеров используются только качественные материалы, что гарантирует длительный срок эксплуатации устройств.
Светорегуляторы Schneider Electric оснащены защитой от перегрузок, коротких замыканий и перегрева. Устройства просты в монтаже и надежны. Компания Шнейдер Электрик производит как эксклюзивные модели диммеров, так устройства бюджетного класса.
Все изделия имеют соответствующие сертификаты качества и отвечают самым высоким европейским требованиям, предъявляемым к электро- и пожаробезопасности.
Диммеры Legrand для светодиодных ламп на 220 В
Еще один французский производитель качественной электротехнической продукции – компания Legrand. Под этим брендом выпускаются диммеры, которые отличаются высоким качеством, надежностью, легкостью монтажа, безотказной работой и прекрасным внешним видом, а также соответствующие всем европейским и российским стандартам.
Данным производителем выпускаются диммеры, созданные на основе инновационных технологий и представленные алюминиевом, белом и кремовом цвете.
Конечно, светорегуляторы европейских брендов стоят дороже отечественных и китайских аналогов, однако предлагаемое качество и функциональность того стоят.
Экономят ли диммеры электроэнергию
При использовании качественных LED-ламп и LED-регуляторов – да. Правда, не сразу. Но в долгосрочной перспективе экономия возможна на следующих пунктах:
- Снижение расхода электроэнергии примерно на 20-30%. Это достигается путем снижения мощности лампочек в моменты, не требующие полной яркости света. Например, во время просмотра телевизора, работы за компьютером, когда дети спят и др.
- Работа в режиме пониженной яркости заметно увеличивает срок службы светодиодных ламп. LED-лампы в принципе обладают самым большой работоспособностью (15000-50000 часов). Вопрос замены источников света не встанет перед вами много лет. А значит, долго не придется тратить на лампочки деньги.
Не стоит ждать, что затраты окупаются моментально. По подсчетам специалистов требуется минимум два года, чтобы начать извлекать выгоду после установки системы диммирования.
Также стоит учесть, что большую часть электроэнергии в доме обычно расходуют бытовые электроприборы. Их мощность уменьшить не получится.
Схемы подключения
Существует несколько схем подключения для димминирования освещения. Каждая будет описана с принципом подключения и возможного назначения.
Без выключателя
Это самая простая схема, которая позволяет заменить выключатель на диммер.
Для ее подключения необходимо:
- Демонтировать выключатель.
- При помощи индикатора найти фазный провод.
- Найденный провод подключить к клемме диммера, обозначающийся волнистой линией.
- Второй провод, идущий на лампу, подключить к клемме «L» на подключаемом устройстве.
- Установить прибор на стену.
- Включить электропитание.
Теперь диммер будет использоваться вместо выключателя. Основная особенность схемы – это простота подключения, без необходимости монтажа дополнительной проводки.
С выключателем
Эта модель использует диммер в качестве проходного устройства. Например, если выключатель вмонтирован в начале схемы, а сам диммер в дальнем конце комнаты. Проходной диммер в схеме подключения используется для регулировки и выключения, а выключатель только по прямому назначению. Для подключения необходимо:
- Фазный провод от распределительной коробки подать на выключатель.
- С выключателя провод подключается к вводному контакту диммера.
- Выход «L» на регуляторе подсоединяется к источнику освещения.
- Нулевой провод идет прямо от распределительной коробки к лампе.
В этой схеме димминирование проводится при помощи обычного 2-х контактного регулятора на переменном резисторе.
Проходная схема
В этой схеме можно использовать сразу 2 регулятора. Подобное подключение можно осуществить только при прокладке электропроводки. Уже проложенная простая цепь, с одним выключателем, не подойдет. Также понадобится приобрести 2 трех контактных устройства регулировки. Цепь следующая:
- В распределительной коробке необходимо найти провод фазы.
- Этот провод подается на вводную клемму диммера, отмеченную значком в виде волны и поперечной стрелочки.
- С клеммы «L» диммера проводится провод на ту же клемму, только на втором регуляторе.
- Такая же перемычка подается с клеммы «1» на тот же контакт второго устройства.
- С контакта второго диммера в виде волны и поперечной стрелочки, подается выход фазного провода на лампу.
- Из распределительной коробки, нулевой провод проводится прямо на источник освещения.
Теперь регулировать накал ламп можно из двух точек комнаты. Также можно включать и выключать лампу.
Для подключения любого регулятора очень важно использовать провод фазы. Для этого цепь подключения освещения должна быть собрана правильно, то есть фаза должна идти обязательно через выключатель. Подобная цепь позволит безопасно осуществлять монтаж диммера и замену ламп
При подключении сенсорных моделей нужно учитывать необходимость ввода нулевого провода. Особенно это касается устройств с удаленным управлением. Для таких приборов необходимо сначала подготовить проводку, или полностью сменить принципиальную схему освещения
Подобная цепь позволит безопасно осуществлять монтаж диммера и замену ламп. При подключении сенсорных моделей нужно учитывать необходимость ввода нулевого провода. Особенно это касается устройств с удаленным управлением. Для таких приборов необходимо сначала подготовить проводку, или полностью сменить принципиальную схему освещения.
Существуют отдельные модели устройств для диммиромания светодиодных лент и ламп, работающих через «драйвер». Схема подключения таких диммеров отличается
Важно учитывать следующее:
- Если светодиодная лента работает от блока питания с постоянным током, диммер должен быть обязательно подключен в цепь, между лентой и блоком.
- Если LED-лампа работает от «драйвера», то регулятор подключается перед этим устройством.
В остальном, приведенные схемы подключения диммера, могут использоваться для светодиодного освещения. Главное выбрать подходящую модель регулятора. Запрещено подключать к светодиодной ленте или нескольким лампам диммер от гирлянд. Подобные приборы рассчитаны на определенное количество светодиодов. Без предварительного расчета, цепь может подвергнуться короткому замыканию.
Также стоит учитывать маркировку. Часто информацию о подходящих регуляторах и их мощности, можно найти на упаковке или корпусе «драйвера».
Виды и конструктивные особенности устройства
Все виды диммеров имеют идентичные особенности, которые делают их востребованными. Это не только смена яркости, но и оснащение режимами затемнения и мерцания, возможность дистанционного управления, автоматическое отключение, плавность результата, миниатюрность размера и относительная простота сборки. Чтоб касается последнего пункта, то собрать простейший механизм без изысков сможет начинающий любитель.
Типы диммеров для трансформаторов разделаются по типу управления и виду используемых ламп. По первому признаку выделяют моноблоки и модели. Моноблочные диммеры представляют собой по внешнему виду устройства схоже с привычными выключателями.
Механизм статичного формата не может двигаться, в большинстве случаев сфера использования его ограничена. Поэтому стали выпускать механизмы, способные поворачиваться.
Так называемые поворотные диммеры намного удобней, так как выключение и включение проводится поворотом, конструкция служит дольше и ремонтируется проще. Есть нажимные варианты, комбинированные с поворотными — включение и отключение контролируется кнопкой (она зачастую и механизм), а регулировка уровня освещенности и затемнения проводится поворотом. Клавишные вариации необычные — по внешнему виду они напоминают выключатель из двух составляющих.
Правая сторона устройства приспособлена для того, что менять яркость искусственного освещения, а левая сторона отвечает за отключение. Также есть и модели, управление которыми ведется дистанционно, при помощи пульта. Устройство удобное, трансформаторы с диммерами такого типа относятся к современным вариациям. Становятся популярными сенсорные механизмы, которые регулируются при помощи сенсоров включения (из определенных положений выставляется уровень освещенности).
Кроме моноблочных встречаются модульные конструкции. Они находятся в щитке, регулировка происходит при помощи вынесенной на панель управления кнопки. В инструкции по эксплуатации трансформатора указывается, сколько необходимо держать и в каком положении эту кнопку для включения определенно режима.
Вторая важная характеристика после способа управления — это используемые лампы. Применение различных диммеров обуславливается разнообразием функционирующих устройств, изменением технических требований для каждого.
Для ламп накаливания и галогенных ламп
Варианты для ламп накаливания являются самыми простыми конструкциями. Принцип действия заключается в том, что меняется напряжение в большую или меньшую сторону. Устанавливаются значения произвольно, но учитывать стоит то, что с уменьшением напряжения изменяется спектр свечения. При накаливании лампы возникает красноватый характерный оттенок, от которого нельзя избавиться.
Для низковольтных галогенных ламп, питающихся через трансформаторы
Эти устройства работают на 12 и 24 Вольтах. Особенность конструкции состоит в использовании трансформатора понижающего типа. Используется тип тс RL, если присутствует обмоточный вариант, и С, если есть система понижения показателей напряжения.
Для люминесцентных ламп и светодиодов
Это устройство является наиболее сложным по конститутивным особенностям. Сложность заключается в том, что соотнести со стартером привычные лампы люминесцентные не представляется возможным. Применяют специальный пускатель, чтоб регулировать потребление электроэнергии. При использовании в светодиодных лампах изменяют время импульса.
Подключение диммера
Все разнообразие диммеров, которые можно встретить в продаже, делится на две основные группы – поворотные и кнопочные. Поворотные диммеры имеют поворотную ручку, с помощью которой можно увеличивать или уменьшать яркость освещения. Кнопочные электронные диммеры отличаются тем, что они управляются с помощью сенсорных кнопок.
Электронные диммеры кнопочного типа имеют куда больше возможностей, чем простые поворотные регулируемые выключатели. Кнопочный диммер можно подключить в несколько точек цепи и управлять его работой с разных точек. При подключении электронного диммера появляется возможность регулировать степень освещения с помощью дистанционного пульта.
При выборе регулируемого выключателя многих интересует вопрос, как подключить диммер к электросети. Ничего сложного в подключении диммера нет. Регулятор яркости включается в разрыв цепи питания источников освещения, как и обычный выключатель.
Простейший поворотный диммер имеет всего лишь два вывода, подключить которые не представляет никаких сложностей. Но даже если не придерживаться правила полярности, диммер все равно будет работать. После подключения у вас появится возможность регулировать яркость освещения, поворачивая ручку диммера.
В чем состоит принцип работы современного диммера? Из школьного курса физики многие знают, что регулировать яркость освещения можно с помощью реостата, изменяя величину сопротивления в цепи. Однако при этом не происходит снижения потребления электроэнергии. Наоборот, расход электроэнергии увеличивается за счет выделения тепла, которое просто уходит в воздух. Поэтому применение реостатов в быту совершенно не оправдано.
Электронные диммеры работают по другому принципу. Основными элементами современного диммера являются полупроводники динистор и симистор или, как их еще называют, диад и триак.
Эти симметричные полупроводники способны пропускать ток определенной величины в обе стороны. Плавное регулирование напряжения, которое подается на лампу, происходит за счет так называемой «отсечки фазы».
Мощность диммера зависит от величины тока, который способен пропускать симистор. Выбирая диммер, необходимо определить величину нагрузки или суммарную мощность осветительных ламп.
Мощность диммера должна немного превышать величину нагрузки. Например, если у вас установлены три лампы мощностью по 100 Вт каждая, суммарная мощность всех ламп составит 300 Вт. В таком случае для гарантии надежной работы лучше выбрать диммер мощностью 500 Вт.
Что такое диммер
Процесс управления и регулирования нагрузки в электрических приборах является диммированием. В светильниках и лампах этот процесс выглядит как регулирование яркости освещенности помещения. А прибор, при помощи которого можно осуществлять такую регулировку называется диммером. Он обеспечивает как экономию электроэнергии, так и другие возможности диммируемых светодиодных светильников и ламп:
- С помощью диммирования можно регулировать насыщенность освещения в доме или квартире, можно создавать особую атмосферу уюта с приглушенным светом или рабочую атмосферу при ярком освещении.
- При помощи освещения можно зонировать пространство не только в доме, но и в одном помещении, придать индивидуальность своему жилью.
- Покидая надолго дом, можно спугнуть воров, оставив кое-где неяркий свет, создавая атмосферу присутствия хозяев дома.
- В современных диммерных выключателях есть функции программирования – можно установить один раз комфортные режимы для определенного времени и не возвращаться к выбору уровня яркости света каждый раз.
- Функция дистанционного контроля с мобильных устройств позволяет в любое время управлять процессом освещения. Также вы сможете управлять диммируемыми светильниками при помощи голоса, пульта или хлопнув ладонями, входя в комнату.
Регулировка освещения в нескольких помещениях проходным регулятором
Проходные регуляторы освещения обычно применяются в частных домовладениях или многокомнатных квартирах. Для решения этой задачи, чтобы обеспечить регулировку света, могут применяться проходные переключатели.
Для возможности настройки яркости из разных мест проходное устройство надо установить в одной точке, а в другой монтируется поворотный диммер. Такая схема — одна из простых в плане реализации.
В одной точке помещения будет выполняться включение света или его выключение, а в другой будет производиться настройка параметра интенсивности.
Но в продаже можно найти современные модели устройств, с помощью которых выполняется проходное диммирование освещения. Речь идет о сенсорных регуляторах. Такие устройства обладают электронной начинкой, что позволяет синхронизировать работу одновременно нескольких устройств. Для управления процедурой регулировки посредством диммеров устройства надо предварительно подключить к так называемым спутникам. В зависимости от вида устройства их количество может составить от 5 до 10 штук.
Плюсы и минусы
Безусловно, диммер для светодиодных ламп — это полезное устройство, позволяющее добиться комфортного светового потока путем регулировки питания, подаваемого на осветительные приборы. Но, как и любой другой электронный прибор, диммер имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Плюсы:
- простота в подключении и использовании;
- экономия электроэнергии в случае включения светового прибора не на полную мощность;
- отлично вписываются в дизайн любого помещения;
- несмотря на время суток, позволяют добиться в помещении комфортной световой среды;
- дают возможность реализовать различные дизайнерские решения, связанные со световой регулировкой отдельных зон;
- не создают радио и сетевых помех, не выделяют тепло.
Что касается отрицательной стороны, то у светорегулятора для светодиодных ламп можно выделить один, но существенный недостаток – это высокая стоимость. Поэтому перед покупкой и установкой диммера обязательно нужно задуматься о целесообразности его применения.
Механизм взаимодействия диммера и трансформатора
Как работает диммер легко понять, если присмотреться к конститутивным особенностям кругового механизма
По схеме подачи электроэнергии важно, что он потребляет минимальную мощность, кпд высокое. Функционал:
- подача рабочего напряжения;
- зарядка конденсатора;
- смещение рабочих фаз;
- получение сигнала напряжения;
- открытие полупроводника;
снижение сопротивления; - появление света;
- распределение тока;
- смещение напряжения — при частоте около 100 Гц будет мерцать.
Регулировать подачу напряжения может пользователь. Он выбирает показатели сам, плавно перемещая головку диммера. Подключение проводят через лампочки, в двух местах внизу конструкции.
