Підключення вимикача з реостатом (плавним регулюванням яскравості світла)

  1. принцип регулювання
  2. реостатний метод
  3. сімісторний метод
  4. конструктивне виконання
  5. Різновиди кімнатних светорегуляторов
  6. Типи використовуваних ламп
  7. включення регуляторів
  8. Запобіжні заходи

Регулювання яскравості світильників може знадобитися для зниження рівня освітленості, приглушення світла. Сучасна електроніка дозволяє робити це, застосувавши найпростіші і малогабаритні пристрої, які називаються диммери. Діммерний вимикач, крім звичайної функції включення / вимикання ламп, регулює величину що подається на них напруги, змінюючи, таким чином, яскравість світіння. Регулювання яскравості світильників може знадобитися для зниження рівня освітленості, приглушення світла

Діммер

Крім зменшення яскравості, відбувається значне зниження енергоспоживання і продовження терміну служби джерела світла. При включенні в мережу лампи розжарювання (звичайною або галогенною) відбувається кидок струму, оскільки холодна спіраль має низьке омічний опір, і, поки спіраль не прогріється, через неї протікає великий струм. Хоч цей час становить частки секунди, переважна кількість відмов ламп відбувається в момент включення. Вимикач світла з регулюванням дозволяє знизити початковий імпульс струму через лампу. Плавний розігрів нитки розжарювання призводить до збільшення терміну служби ламп.

принцип регулювання

Регулювання освітленості може здійснюватися двома методами:

  • реостатним;
  • Сімісторний.

реостатний метод

Перше, що спадає на думку, коли йдеться про зміну напруги або сили струму, - це включення в ланцюг послідовно з джерелом світла струмообмежувального елемента, резистора. Змінний резистор для такого застосування іменується реостатом, а сам принцип регулювання - реостатним. Перевагами такого рішення є простота і абсолютна відсутність перешкод, а також мерехтіння ламп. Але на цьому всі достоїнства закінчуються. Підставою для відмови від регулювання за допомогою резисторів послужила вкрай низька ефективність регулювання напруги. Адже, якщо уважно розібратися, то навіть недосвідченому споживачеві стає ясно, що надлишок напруги залишається на резисторі. Дане падіння напруги виділяється у вигляді тепла. Це змушує робити реостати з великою допустимою потужністю розсіювання і вирішувати проблеми відведення надлишків тепла.

Це змушує робити реостати з великою допустимою потужністю розсіювання і вирішувати проблеми відведення надлишків тепла

Включення лампи через реостат

Зверніть увагу! Реостатний метод не дає ніякого виграшу в енергоспоживанні, навпаки, при зниженні напруги на навантаженні загальний ККД падає, оскільки велика частина електроенергії перетворюється в теплову.

сімісторний метод

Основна методика регулювання яскравості освітлювальних приладів в даний час - використання сімісторов. Симистор є напівпровідниковий прилад, який має три висновки, два з яких підключаються в ланцюг навантаження, а на третій - подається керуюча напруга, яке дозволяє здійснювати комутацію ланцюга навантаження.

Змінний струм, який використовується для живлення ламп, має форму синусоїди. При частоті 50 Гц, яка у нас є стандартною, за одну секунду ток змінює свою величину від нульового значення до максимального 100 раз (тут враховується той факт, що як позитивний, так і негативний ділянки синусоїди рівнозначні).

Керуючи роботою симистора, можна переривати подачу електричного струму на певній ділянці синусоїди. Чим більша частина її буде відсічена від навантаження, тим менше буде яскравість світіння ламп.

Чим більша частина її буде відсічена від навантаження, тим менше буде яскравість світіння ламп

Принцип сімісторний регулювання

Зверніть увагу! Деякі джерела говорять про тиристорних регуляторах. Це не принципіально. Тиристор відрізняється від симистора тільки тим, що працює з напругою однієї полярності. Для включення в ланцюг змінного струму потрібен додатковий діодний міст, а симистор в мосту не потребує, але працюють вони абсолютно однаково.

При сімісторний регулювання є недолік: в момент комутації симистора, особливо, якщо це доводиться на ділянку синусоїди, близький до максимального, виникає сплеск потужних перешкод, здатних порушити нормальну роботу різної апаратури. Зокрема, перешкоди дуже добре чутні при роботі радіоприймачів. Для зниження рівня перешкод доводиться встановлювати додаткові фільтри, що ускладнюють конструкцію. При мінімальній яскравості може бути помітно мерехтіння ламп, оскільки збільшується пауза між включеним і відключеним станами.

На замітку. Безсумнівним достоїнством є електронне регулювання, завдяки чому можна зробити управління за допомогою мікроконтролерів і ввести додаткові функції.

У ланцюгах постійного струму діммірованіе проводиться за допомогою широтно-імпульсного модулювання. Замість постійного струму харчування подається у вигляді імпульсів високої частоти. Змінюючи співвідношення тривалості (ширини) імпульсів і пауз між ними, регулюють середній рівень напруги. Для того щоб зробити непомітним мерехтіння, частоту проходження імпульсів роблять великий.

Для того щоб зробити непомітним мерехтіння, частоту проходження імпульсів роблять великий

ШІМ модуляція

конструктивне виконання

За конструктивним виконанням і особливостям застосування дімміруемие вимикачі світла діляться на дві групи:

  • Модульного виконання;
  • Призначені для монтажу замість звичайних вимикачів.

Модульні вимикачі не призначені для побутового використання і монтуються в силових щитах. Зазвичай ними здійснюють діммірованіе під'їзної освітлення.

Найбільш поширена конструкція модульних пристроїв має кнопкове регулювання яскравості освітлення. Натискання на кнопку включає або вимикає освітлення, а тривалий (понад 5 секунд) дозволяє увійти в режим регулювання і встановити бажаний рівень напруги на виході.

Деякі моделі мають додаткове регулювання максимального і мінімального значень напруги.

Деякі моделі мають додаткове регулювання максимального і мінімального значень напруги

модульний диммер

Побутові регульовані вимикачі мають велику різноманітність варіантів виконання. В основній своїй масі вони призначені для установки в стандартні монтажні коробки для звичайних вимикачів, тому немає необхідності вдаватися до особливих заходів по монтажу.

Різновиди кімнатних светорегуляторов

Кімнатні регулятори освітлення умовно діляться на дві групи:

  • механічні;
  • Сенсорні.

Найбільш просту конструкцію мають механічні регулятори. На зовнішній поверхні є ручка регулювання, насаджена на вал змінного резистора.

Зверніть увагу! Те, що освітлення регулюється за допомогою змінного резистора, не говорить про те, що даний пристрій працює по реостатному способу. Змінний резистор змінює параметри імпульсів, що подаються на тиристор.

механічний диммер

Безсумнівна перевага таких регуляторів полягає в тому, що не було в положенні дроти мережі механічно розімкнуті, а включення світла відбувається завжди тільки з мінімального рівня напруги.

У свою чергу, сенсорні пристрої також налічують велику кількість варіантів, в тому числі:

  • Сенсорний вмикач з механічним регулюванням;
  • Сенсорний вимикач з регулятором яскравості без механічних пристроїв.

Перший тип повністю ідентичний наведеному вище механічному регулятору, за винятком того, що включення і виключення світла відбувається шляхом дотику до чутливого елемента. Освітлення включається відразу на заздалегідь виставлений рівень.

Освітлення включається відразу на заздалегідь виставлений рівень

Сенсорно-механічний регулятор

Повністю електронні пристрої виконують регулювання за заданим алгоритмом шляхом дотику до відповідних чутливим елементам. Наявність вбудованого мікроконтролера дозволяє здійснювати програмування пристрою по безлічі алгоритмів роботи. Можна виставити бажаний рівень освітлення в певний час доби. Регулятори з мікро контролером, де-факто можуть використовуватися з пультом дистанційного керування.

сенсорний регулятор

Всі перераховані варіанти можуть бути призначені як для регулювання освітлення одного освітлювального приладу, так і для декількох. Зовні вони відрізняються наявністю декількох клавіш, візуально відокремлених один від одного.

Типи використовуваних ламп

У побуті використовується кілька типів ламп освітлення:

  • Звичайні лампи розжарювання;
  • Галогенні лампи;
  • Люмінесцентні (економки);
  • Світлодіодні.

Кожен тип ламп вимагає свого підходу до регулювання. Для ламп розжарювання і галогенних регулятори не відрізняються. Основний критерій вибору полягає у врахуванні можливої ​​комутованої потужності ламп і підключається регулятора.

Основна частина регуляторів призначена для керування лампами розжарювання, оскільки тут найбільш просто маніпулювати регулюванням. Зазвичай використовується сімісторний метод управління з відсіченням частини синусоїди змінного струму.

Недоліком ламп розжарювання є той факт, що при зниженні напруги знижується температура спіралі, і спектр випромінювання зміщується в червону область.

Зміна яскравості світлодіодних джерел світла зустрічає ряд труднощів, зокрема такі:

  • LED елементи мають вузький діапазон допустимих значень струмів і, відповідно, малі межі регулювання. При їх перевищенні світлодіод виходить з ладу, а при значному зниженні просто перестає випромінювати світлову енергію, оскільки має деяке порогове значення відкриття;
  • LED лампи випускаються в трьох варіантах харчування:
  1. Безпосередньо від мережі змінного струму 220В;
  2. Через понижуючий трансформатор;
  3. За допомогою постійного струму.

Світлодіоди для включення в мережу 220В мають власний драйвер, тому використання звичайного підсвічування неможливо. Трансформатор низьковольтних ламп не можна підключати до регулятора з тієї причини, що вихідна напруга відрізняється від синусоїдальної, на роботу в якому розрахований трансформатор.

Єдино можливий варіант управління - використання широтно-імпульсної модуляції. Тут регулюється не рівень напруги, а тривалість подаються імпульсів. Це стало можливим завдяки тому, що світлодіоди не мають затримки на включення і можуть працювати при подачі імпульсів як завгодно малої тривалості. Щоб не було помітним мерехтіння, частота проходження імпульсів харчування робиться високою. Диммери, що працюють за таким принципом, мають спеціальне маркування і вимагають для управління LED лампи, які можуть використовуватися в регульованих системах освітлення.

LED диммер

Важливо! Спеціальні моделі LED ламп мають особливі драйвери для живлення від мережі 220В за допомогою класичних диммеров. Дані драйвери самі виконують широтно-імпульсну модуляцію, в залежності від рівня напруги живлення.

Не існує регуляторів, призначених для регулювання яскравості люмінесцентних ламп. Це пов'язано з особливостями їх роботи і включення:

  • Для підпалу розряду потрібна імпульс високої напруги, який виробляється пускорегулирующей апаратурою лампи;
  • Дугового розряд працездатний у вузькому діапазоні режиму харчування.

включення регуляторів

Як правило, регулятори освітлення мають два висновки і встановлюються замість звичайного вимикача. Є тонкощі при установці електронних регуляторів.

Їх монтаж бажано виконувати послідовно з класичним вимикачем, який дозволяє комутувати освітлення, незалежно від положення регулятора.

Як і механічні вимикачі, диммери випускаються для використання в прохідному режимі. Два регулятора, встановлених в різних частинах приміщення, дозволяють виконувати керування освітленням за допомогою будь-якого з них. Такі пристрої містять в собі перемикач з нормально замкнутими і нормально розімкнутими контактами і орієнтуються за наявністю трьох клем для підключення. Схема включення наводиться на тильній стороні пристрою.

Схема включення наводиться на тильній стороні пристрою

Підключення прохідного діммера

Запобіжні заходи

Освітлення з регуляторами з механічним вимиканням не вимагає прийняття особливих заходів обережності, крім загальноприйнятих, оскільки при вимкненому положенні регулятора ланцюг розімкнути повністю механічним вимикачем. В електронних пристроях ланцюг повністю комутується симистором, механічне відключення відсутня, і є гальванічна зв'язок між висновками симистора. При наявності дефекту в керуючому елементі можлива ситуація, коли на клемах лампового патрона присутній деякий потенціал. Робота в мережах з електронними регуляторами вимагає повного відключення напруги живлення на розподільчому щиті.

Регульований джерело освітлення не тільки підвищує комфорт, але і служить засобом для зниження витрат на електроенергію і заміну ламп. В основному установка перемикачів з регулюванням здійсненна непідготовленим користувачем, але в ряді випадків потрібна наявність досвіду. Перед тим, як підключити регулятор освітлення, потрібно зважити свої можливості, а краще скористатися послугами професійного електрика.

Відео