Схемы регуляторов мощности (диммеров) на симисторах
Принцип работы симисторных регуляторов мощности (напряжения) в цепях
переменного тока.
Там же мы отметили, что симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью вытеснил его из электроцепей переменного тока.
Вспомним пройденный материал.
Отличительной чертой симистора является то, что при подаче на его управляющий электрод тока (напряжения), прибор переходит в проводящее
состояние, замыкая нагрузку, причём проводит ток, независимо от полярности, приложенного к нагрузке напряжения.
Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с
полярностью «анодного» напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой — в момент прохождения
отрицательной).
Итак. Важным плюсом симисторных схем в электроцепях переменного тока является отсутствие выпрямительных устройств, и двухполюсность напряжения в нагрузке, что даёт возможность подключать их, помимо всего прочего, как трансформаторам, так и электродвигателям переменного тока.
Познакомимся с расхожими схемами симисторных регуляторов.
Для начала давайте рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности с фазово-импульсным
управлением, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 1200 Вт.
Рис.1
При замене симистора на другой, с большей величиной допустимого тока, мощность нагрузки можно увеличивать практически неограниченно.
А теперь — как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается
через последовательно соединённые резисторы R1 и R2.
Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного
сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора — тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В).
Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным
сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому
уровню.
При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.
Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.1 справа.
Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях и
обмотках трансформаторов),
симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми
электродами триака,
которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.1 показана синим цветом).
В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность
для ограничения скорости изменения тока при коммутации.
Существуют и различные модификации приведённой выше простейшей схемы диммера.
Рис.2
Дополнительная цепочка R3 C2 (Рис.2 слева) призвана увеличить максимально достижимый фазовый сдвиг между сетевым напряжением и напряжением, поступающим на левый вывод динистора, что в свою очередь позволяет производить более глубокую регулировку мощности, подводимой к нагрузке.
На схеме, приведённой на Рис.2 справа, цепь, образованная диодами D1, D2 и резистором R1, обеспечивает плавность регулировки
при минимальной выходной мощности. Без неё характеристика управления регулятором имеет гистерезис, что проявляется в скачкообразном
повышении регулируемой мощности от нуля до 3…5% от максимальной.
Изредка можно встретить устройства, в которых регулировка мощности производится посредством отдельной схемы, которая
формирует импульсы с регулируемой длительностью для управления симистором.
Такие диммеры обладают значительно лучшими характеристиками, чем представленные выше, однако обратной стороной медали является
повышенная сложность устройств и необходимость наличия отдельного источника питания схемы. Исключения составляют устройства,
выполненные на специализированных ИМС. Примером такой микросхемы является фазовый регулятор КР1182ПМ1.
Рис.3
Применение КР1182ПМ1 в регуляторах мощности (Рис.3) позволяет добиваться как хорошей повторяемости, так и широкого диапазона перестройки и высокой температурной стабильности.
А если уж мы решили заморачиваться созданием отдельной схемы формирования управляющих импульсов, то имеет смысл отказаться от
фазово-импульсного метода управления, и обратиться в сторону регуляторов мощности, работающих по принципу пропускания через
нагрузку определённого целого числа периодов сетевого напряжения в единицу времени.
При таком способе регулирования появляется возможность включения симистора вблизи точки пересечения сетевым переменным напряжением
нулевого потенциала, вследствие чего радикально снижается уровень помех, вносимых в электросеть.
Освещение таким диммером не запитаешь ввиду заметного мерцания, а вот для беспомехового регулирования мощности электронагревательных
приборов — самое то.
Рис.4
Данная схема (Рис.4) перекочевала со страницы https://www.radiokot.ru/circuit/power/converter/50/ и представляет собой модификацию регулятора мощности, описанного в журнале Радио, 2009, № 9, с. 40–41 «В.Молчанов Симисторный регулятор мощности». Вот, что пишет автор.
«Устройство предназначено для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов, работающих от сети переменного
тока 220 В.
Кроме снижения уровня коммутационных помех, в регуляторе реализован принцип пропускания в нагрузку целого числа периодов сетевого
напряжения. При таком способе регулирования с высокой точностью обеспечивается отсутствие постоянной составляющей напряжения на нагрузке,
вследствие чего дополнительно снижается уровень искажений, вносимых в электросеть. Это особенно важно в случае мощной нагрузки.
На микросхеме DD1 и элементах R1, C1, VD1, VD2 выполнен синхронизированный с сетью генератор прямоугольных импульсов. Период импульсов, вырабатываемых генератором, составляет около 1,3 с. Резистор R1 регулирует скважность импульсов. Элементы DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 включены как два RS‑триггера, на входы которых (выводы 1 и 9 микросхемы) через делитель R7R6 поступает часть сетевого напряжения. Транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию мощного инвертора логических сигналов для управления симистором. Питание устройства осуществляется через параметрический стабилизатор, в котором задействованы балластный резистор R7, стабилитрон VD3 и сглаживающий конденсатор C3. Когда напряжение на верхнем по схеме сетевом выводе относительно нижнего отрицательное, стабилитрон VD3 пропускает ток в прямом направлении, когда положительное – ограничивает напряжение на выводах 1 и 9 микросхемы DD1 на уровне 10 В. Ток, проходящий через эти выводы и внутренние защитные диоды микросхемы, заряжает конденсатор C3 до напряжения около 9,2 В, которое служит для питания низковольтной части устройства. Использование защитных диодов микросхемы не приводит к её защёлкиванию, поскольку амплитудное значение тока через резистор R7 ограничено и составляет около 5 мА.
Во время проверки регулятора мощности удобно в качестве нагрузки подключить лампу накаливания (желательно на 100 Вт или более). Устройство обычно не нуждается в налаживании, но если оказалось, что симистор VS1 открывается ненадёжно (лампа в нагрузке не включается или мерцает), можно попробовать уменьшить сопротивление резистора R4 или подобрать экземпляр симистора с меньшим током открывания. Резистор R4 позволяет выставить мгновенное напряжение сети, при котором происходит открывание симистора. Это напряжение может быть рассчитано по формуле Uпор ≈ Uпит∙R7/(2∙R4), где Uпит ≈ 9,2 В – напряжение на конденсаторе C3, сопротивления резисторов R6 и R7 должны быть равны. Уменьшение сопротивления резистора R4 обеспечивает более надёжное открывание симистора, но увеличивает уровень создаваемых помех, поэтому делать его сопротивление менее 30 кОм нежелательно».
И конечно, было бы совсем неправильно не упомянуть о таком важном представителе симисторного семейства, как — оптосимистор.
Оптосимистор включается посредством освещения полупроводникового слоя и представляет собой комбинацию оптоизлучателя и
симистора в одном корпусе. Преимущество — простая однополярная схема управления и гальваническая изоляция цепей управления от
фаз сетевого напряжения.
Оптосимисторы могут коммутировать нагрузку как сами (Рис.5),
Рис.5
так и управлять более мощными симисторами (Рис.6).
Рис.6
За счёт полной гальванической развязки управляющих цепей оптосимистора, основное его предназначение — это управление
мощностью нагрузки при помощи логических устройств или микроконтроллеров с собственными цепями питания.
Рис.7
В качестве примера на Рис.7 приведена схема регулятора мощности паяльника.
Вот, как работу этой схемы описывает уважаемый Falconist на странице сайта http://forum.cxem.net .
«Оптосимистор серии МОС204х/306х/308х содержит внутри себя схему пересечения питающим напряжением нуля, т.е. открывается только
в точке нулевого значения синусоидального сетевого напряжения, независимо от момента поступления управляющего напряжения на его светодиод.
Тем самым обеспечивается ключевой режим подключения нагрузки, с практически полным отсутствием ВЧ помех, проникающих в сеть 220 В.
Поэтому его замена на оптосимисторы МОС302х/305х, не имеющих такой схемы, крайне нежелательна, т.к. порочит сам принцип беспомехового
регулирования.
Конденсатор С1 является балластным реактивным сопротивлением. Ток, который он пропускает совместно с подключенным параллельно ему
резистором R1,приближенно составляет 16 мА. Данный ток используется для питания таймера DA1 и инфракрасного светодиода оптрона
DA2».
Работа таймера, формирующего управляющий сигнал для оптотиристора, аналогична работе DD1 на Рис.4 и сводится к формированию импульсов с изменяемой скважностью.
Как сделать диммер на 220 и 12 В: схемы, видео, инструкция
Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, это как правило, от 20% до 100%. Выставлять яркость меньше не имеет смысла, поскольку большинство ламп просто не работают в таком режиме или дают мизерное количество света, которого хватит только на свечение лампы, но при этом ничего освещать она не будет. Можно пойти в магазин и купить готовый прибор, но сейчас цены на данные устройства очень завышены и не соответствуют получаемому изделию. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы самостоятельно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 В и 220 В своими руками.
На симисторе
Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка. Узел формирования управляющего импульса, в качестве которого выступает симметричный динистор. И собственно, сам силовой ключ, управляющий нагрузкой — симистор.
Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ — симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым на выходе мы получаем напряжение. От положения регулятора зависит, какая часть волны пойдет на лампу. Чем быстрее заряжается конденсатор, тем быстрее открывается ключ, и большая часть волны и мощности пойдет на нагрузку. Таким образом, схема буквально отрезает часть синусоиды. Ниже представлен график работы устройства.
Значение (t*) — это время, за которое конденсатор заряжается до порога открывания силового элемента. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Лучше всего она работает на лампах накаливания, из-за того что спираль в лампе имеет инертность, а вот со светодиодными и иными лампами могут возникнуть проблемы, поэтому необходимо перед окончательной установкой проверить работоспособность схемы конкретно на ваших потребителях. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:
Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт
На тиристорах
Вы можете не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах, которые можно легко достать из старой неработающей аппаратуры и плат, по типу телевизоров, магнитофонов и т.д. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.
Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод тиристора V1. Ключ открывается, пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2 и конденсатора С2, который заряжается через цепочку R1, R2, R5.
Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркости ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятора вытяжки, можно сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала для улучшения качества пайки.
Видео инструкция по сборке:
Сборка тиристорного диммера
Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами из-за особенностей их работы.
Конденсаторный светорегулятор
На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные диммеры. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больший ток он пропускает через себя. Таким образом, с помощью конденсатора можно уменьшить мощность, подаваемую на лампу, однако этот способ не позволяет производить регулировку плавно. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, все зависит от требуемых параметров яркости, а следовательно, от емкости конденсатора, которая связана с его размерами.
Как видно из схемы, есть три положения: 100% мощности, через гасящий конденсатор (уменьшение мощности) и выключено. В устройстве используется неполярный бумажный конденсатор, который можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!
Ниже приведена таблица, связывающая емкость и напряжение на лампе.
На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник и с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.
На микросхеме
Для регулирования мощностью, подаваемой на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств за счет малого числа радиодеталей. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает некоторыми функциями защиты.
С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12 В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в малом КПД и максимально возможной мощности подключаемой нагрузки, в следствие этого, есть необходимость установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла. Однако, это идеальный вариант для маломощных схем постоянного тока и низкого напряжения, за счет своей простоты и универсальности.
Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и давал возможность регулировать яркость светодиодов от ноля до максимума.
Отличный вариант — диммер на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами. Установив высокую частоту работы схемы, можно избавиться от мерцания, которое часто возникает из-за дешевых покупных диммеров и вызывает быструю усталость и раздражение глаз у человека.
В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны, что позволяет подключать более мощную нагрузку и использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором на КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.
Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:
Изготовление регулятора света на 12 Вольт
Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.
Будет интересно прочитать:
Схемы диммеров своими руками — ElectrikTop.ru
Изменение величины сетевого напряжения дает возможность управлять бытовыми электроприборами. Например, увеличивать или уменьшать яркость свечения ламп, что в ряде случаев используется для экономии электроэнергии, но чаще для создания особых световых эффектов. Такие устройства называются диммерами (затемнителями). Сегодня мы вам расскажем о том, как сделать диммер своими руками.
Способы управления величиной напряжения
Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:
- Рассеивания.
- Отсекания части подаваемой электрической энергии.
Рассеивание
Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.
Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.
Отсекание
Применяется только к переменному току, у которого можно «отрезать» часть синусоиды, получив последовательность разнополярных импульсов, частота следования и амплитуда которых зависит от момента (фазы) и длительности периода отсекания. Способ связан с меньшим рассеиванием энергии, но приводит к значительному искажению формы синусоиды, что плохо действует на потребителей с преимущественно индуктивной или емкостной нагрузкой. Например, использование диммеров для управления частотой вращения электромоторов вызывает их перегрев. Эпюры отсекаемых частей синусоиды показаны на рисунке ниже.
Способ чаще всего используется для изменения яркости свечения ламп накаливания и им подобных светотехнических устройств – галогенных и металлогалогенных ламп. Его категорически нельзя применять для управления компактными люминесцентными лампами и ограниченно – для светодиодных. В основном для тех, схемы питания которых (драйверы) поддерживают диммирование, о чем обычно пишется на их упаковке.
Реализуются с помощью так называемых ключевых схем, построенных на тиристорах, динисторах и симисторах.
- Тиристор – диод, пропускающий ток только в одном направлении в тот момент, когда на его управляющем электроде появляется отпирающее напряжение.
- Симистор – фактически двойной тиристор, пропускающий ток в обоих направлениях. Применяется для упрощения монтажной схемы.
- Динистор – диод, пропускающий электрический ток при достижении порогового значения напряжения. Используется для построения времязадающих цепочек.
Тиристорная схема
Тиристорная схема диммера на 220 вольт приведена на рисунке ниже.
Тиристоры обозначены литерами V1 и V2. Обратите внимание, что они включены встречно, поскольку каждый пропускает часть полуволны синусоиды одного знака. Напряжения отпирания динисторов V3 и V4 регулируется рассеивающим энергию реостатом R5. Схема имеет две времязадающие цепочки: V3–C1 и V3–C2. В зависимости от уровня отпирающего напряжения на переменном резисторе R5 изменяется время зарядки конденсаторов, при разряде которых открываются ключи V1 и V2. Этим и определяется фаза пропускания синусоиды. Тиристоры можно найти в силовых схемах старых бытовых приборов – телевизоров или пылесосов.
Симисторная схема
Ключевая схема на симисторе приведении на рисунке ниже.
Ее преимущество в компактности. У нее один управляющий элемент – VS1 и одна времязадающая цепочка, состоящая из VS2 и С1. Рассеивающий регулятор напряжения – переменный резистор R1. Остальные элементы обеспечивают стабильность работы схемы.
Диммеры на постоянном токе
Только светодиодные лампы с цоколем типа Е (винтовой, аналогичный лампе накаливания) имеют собственный блок питания, преобразующий переменный ток в постоянный. Остальные светодиодные источники света, среди которых и светодиодные ленты, должны снабжаться отдельным блоком питания. Диммер для светодиодной ленты также должен работать от источника постоянного тока.
Оптимальным решением будет объединение блока питания ленты и диммера. Для этого используется схема с использованием микросхемы КР 142ЕН 12А, представленная на рисунке ниже.
Сама микросхема является регулируемым стабилизатором компенсационного типа. Её вывод 1 является точкой, на которую подается опорное напряжение, определяющее его величину на выходе диммера. Регулировка производится с помощью резистора R2, который является классическим рассеивателем энергии.
Зная принцип построения схем управляющих яркостью свечения ламп, вы можете не только сделать такое устройство самостоятельно, но и произвести ремонт диммера, купленного в магазине.
Делаем простой диммер своими руками
Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.
Схема и принцип её работы
Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.
Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. 
При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.
За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.
Печатная плата и детали сборки
Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:
- С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
- R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
- R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
- VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
- VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
- VS2 – динистор DB3;
- LED – светодиод индикаторный.
Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.
Область применения
В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.
Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.
возможные схемы + инструктаж по подключению своими руками
Любое модифицированное устройство, делающее управление электроприборами более комфортным, быстро становится популярным. Особенно это касается бытовой сферы. Появившиеся регуляторы еще не настолько востребованы, как обычные выключатели, но уже уверенно заняли свою нишу.
Рассмотрим, как подключить диммер самостоятельно, при этом соблюсти нормы и не наделать ошибок.
Содержание статьи:
Виды диммеров и особенности конструкций
Диммер или, другим словами, светорегулятор позволяет с одной точки устанавливать различные режимы освещения. В отличие от , который может осуществлять до 3 позиций интенсивности, это приспособление плавно меняет яркость одного или нескольких источников света от самой слабой до максимальной.
Чтобы правильно его установить, необходимо разобраться в конструкции. Но здесь возникает сложность, касающаяся различных видов. В продаже имеются устройства с разным способом управления.
Наиболее известным является поворотный механизм, но кроме него можно наткнуться и на кнопочный, электронный, дистанционный и даже акустический.
Главным действующим элементом поворотной модели является ручка, которую нужно поворачивать по/против часовой стрелки, чтобы уменьшить или увеличить мощность освещения
Подобно выключателю, регулятор света простейшей конструкции подключается к двухжильному проводу в разрыв силовой цепи.
Формой корпуса он напоминает стандартную электроустановку – розетку или выключатель – поэтому может монтироваться как в подрозетник, так и просто в свободную стенную нишу. Фиксация происходит за счет упругой металлической лапки-распорки или двух лапок, а контакты также стандартны.
Первый контакт предназначен для входящей фазы, идущей от распредкоробки, второй – для выходящей жилы нагрузки, которая направляется к источнику освещения. В качестве осветительных приборов может выступать настольная лампа, торшер, люстра, бра или группа точечных светильников.
Производители снабжают приборы подробными схемами подключения, которым необходимо следовать. Они отпечатаны на бумажном носителе и прямо на пластиковом корпусе
Кнопочный регулятор напоминает обычный выключатель: коротким нажатием на клавиши можно включить/выключить лампу. Однако если клавишу удерживать 1-2 секунды, то интенсивность освещения плавно изменится.
Современные электронные модели могут управлять одновременно нескольким светильниками (от 2 до 5), установленными в разных помещениях. Дистанционные устройства укомплектованы пультом д/у. Но нужно помнить – чем шире функциональность диммера, тем выше его стоимость.
Если говорить об отличиях в установке, то монтаж и подключение электронных устройств практически такое же, за исключением нюансов, характерных для отдельных производителей.
Разбор схем подключения
Выбор схемы зависит от многих факторов, в том числе от , способа подключения – отдельного или с выключателями, количества светорегуляторов или приборов освещения.
Также следует учесть очень важный момент: для ламп накаливания, светодиодных ламп и лент, низковольтных галогенных источников света используются разные приборы.
Тестирование диммера с д/у, подключенного к светодиодной полоске. Ленты на светодиодах успешно используются для подсветки подвесных двух-, трехъярусных конструкций из гипсокартона
Самую элементарную схему подключения диммера можно легко спутать со схемой монтажа выключателя, так как она действительно один в один повторяет ее.
Проводку обычно выполняют двух- или трехжильным проводом, в зависимости от системы заземления. В новых домах рекомендуется применять провод с тремя жилами — ВВГнг с сечением 1,5 мм².
От автомата в электрощитке протягивают три жилы: землю – на металлический корпус люстры или светильника, ноль – к лампам, а фазу – к диммеру, на входную клемму
Но зачастую люстра имеет множество рожков, а диммер служит для управления группой отдельно расположенных светильников.
В этом случае целесообразно вместо одного устройства установить два, чтобы можно было контролировать уровень освещения двух отдельных групп.
Принципиальное отличие – в количестве проводов нагрузки. К регулятору подается одна общая фаза, а на выходе – два фазных провода, направленных к разным группам светильников. Соответственно, и ноль тоже делится на два
Как происходит подключение, если вместо настройки управления для обычных или энергосберегающих ламп необходимо наладить ?
Обычно в комплекте с лентами или светильниками вместе с диммером находится переходник с 220 В на 12 В. Это может быть блок питания, который вставляют в розетку.
Оба провода от преобразователя протягивают к диммеру, присоединяют согласно схеме к нужным разъемам, а с выходных клемм подают к одному прибору освещения или нескольким, подключенным параллельно светильникам
В паре с регулятором света часто используют один или несколько – электросеть с таким комплектом становится более совершенной, с точки зрения удобства эксплуатации.
Место выключателя определяется по-разному: он может стоять между щитком и диммером или между диммером и светильником.
Схематика проходных устройств отличается от стандартного прибора, и это нужно учитывать при подключении. Основное внимание уделяется присоединению фазных жил в обоих приборах
Напоследок рассмотрим порядок расположения проводов и клемм при стандартном подключении диммера – все же именно оно является наиболее популярным в быту.
Простейшая схема, которая может служить эталоном подключения стандартного регулятора. Фазная жила подается на вход, а с выхода, соседней клеммы, отходит к светильнику
Перечисленные примеры – только малая часть всевозможных схем для монтажа устройства. Чтобы осуществить безошибочное подключение, необходимо в качестве главного руководства использовать инструкцию производителя.
Пошаговая инструкция по замене
Чтобы приобрести , первоначально выясняют, какой тип ламп он будет обслуживать. Затем, исходя из выделенного бюджета, покупают или недорогую китайскую модель, или конструкцию проверенного производителя – Makel, Schneider, Legrand.
Если нужно установить новый, только что купленный прибор, производят такие же действия, как и при монтаже выключателя:
- меняют проводку или убеждаются в пригодности старых кабелей;
- если нет отдельного автомата в электрощитке, устанавливают его;
- подготавливают место для монтажа;
- выполняют установку.
Но чаще необходимо произвести замену, то есть демонтировать корпус выключателя и на его место установить диммер. Рассмотрим именно этот вариант.
Шаг 1 — отключение осветительного контура
Любые манипуляции с электротехническими устройствами в квартире нужно начинать с принудительного отключения электроэнергии на щитке, который находится или на общей площадке, или внутри квартиры, в коридоре (прихожей).
Это предусмотрено нормами безопасности и обеспечивает сохранение в исправном состоянии всех подключенных приборов и кабелей. Но главная цель – защита собственного здоровья.
Чтобы самостоятельно отключить нагрузку, достаточно переключить рычаг автомата. Если требуется замена автовыключателя или другие электромонтажные работы на щитке, следует вызвать электрика, обслуживающего дом
Для дополнительной страховки всегда должны быть под рукой или тестер, или индикаторная отвертка для определения напряжения.
Проверка силовой линии – это первое действие, которое следует выполнять в начале монтажа или снятия электроустановки, при подключении проводов. Рекомендуется пользоваться инструментом с изолированными ручками и перчатками, покрытыми тонким слоем диэлектрического полимера.
Шаг 2 — демонтаж обычного выключателя
Для снятия старого устройства нужно приготовить отвертку. Процесс демонтажа занимает всего несколько минут и заключается в последовательном удалении сначала декоративной внешней части, а затем внутреннего механизма, подключенного к проводам.
Галерея изображений
Фото из
Этап 1 – определение способа демонтажа
Этап 2 – снятие инструментов управления – клавиш
Этап 3 – демонтаж декоративной рамки
Этап 4 – откручивание механической части
Последний ответственный момент – отключение проводов. Жилы аккуратно достают из клемм, слегка ослабив держащие винтики или зажимы.
Необходимо сохранить в целостности зачищенные концы, чтобы не отрезать провода заново и не уменьшать их и без того ограниченную длину.
Шаг 3 — установка регулирующего прибора
Если провода находятся в исправном состоянии, то для подготовки ничего делать не нужно. Начать следует с изучения инструкции, в которой перечислены требования к установке, основные теххарактеристики устройства, а главное – есть схема подключения жил.
Диммер разбирают, знакомятся с конструкцией и по частям монтируют на место выключателя.
Галерея изображений
Фото из
Чтобы открутить контргайку, которую можно обнаружить прямо по центру, под ручкой, применяют тонкогубцы или кусачки с узким захватом
Удаление гайки позволяет поочередно снять декоративные детали – внешнюю пластиковую панель и рамку. Гайку сохраняют, чтобы не затерялась
Внутренняя часть, которая вставляется в монтажную коробку, состоит из двух важных элементов – корпуса и рабочего механизма. Их разделяют
Интересующими элементами механизма являются клеммы, которые находятся с обратной стороны. С лицевой стороны расположено рабочее устройство управления
С обратной стороны можно найти схему подключения, которая указывает, какая клемма является входной, а какая — выходящей
Лишенные изоляции концы жил вставляют в нужные клеммы и затягивают их. Затем механизм возвращают в корпус, который помещают в монтажную коробку
Крепление корпуса осуществляют двумя маленькими саморезами, которые вставляют с боков в предназначенные для них монтажные отверстия
Финишный этап включает в себя поочередное надевание и защелкивание пластиковой рамки и панели, и в последнюю очередь – поворотной ручки
Этап 1 – откручивание скрепляющего элемента – контргайки
Этап 2 – разборка диммера на отдельные части
Этап 3 – разборка внутренней части диммера
Этап 4 – изучение элементов для подключения
Этап 5 – сверка со схемой подключения
Этап 6 – подключение жил к контактам
Этап 7 – фиксация корпуса на стене
Этап 8 – окончательная сборка диммера
После установки следует произвести диагностику. Для этого подключают питание, включают диммер и стараются изменить интенсивность освещения, вращая ручку.
Если все работы выполнены правильно, яркость освещения плавно нарастает и так же плавно уменьшается.
Советы по выбору и использованию
Часто диммер приобретают, чтобы значительно уменьшить плату за электроэнергию. Следует понимать, что большой экономии не получиться, но на 15-17% сократить расходы все же удастся.
При выборе модели уделите внимание дизайну. Производители предлагают различные коллекции, отличающиеся не только техническими характеристиками, но и внешним оформлением – цветом, формой, размерами декоративной панели
Помните, что механизмы регуляторов чутко реагируют на любое превышение температурного режима в квартире, обычно он ограничен значением от +27 до -28 °C.
Для нормального функционирования прибора необходима минимальная нагрузка в 40 Вт, иначе рабочий механизм быстро выйдет из строя.
Если стараться подключить диммер к приборам освещения, не перечисленным в руководстве, он работать не будет. Мощность устройства обязательно должна соответствовать суммарной мощности ламп.
Выводы и полезное видео по теме
Разобраться с простыми конструкциями и ближе познакомиться со сложными светорегуляторами помогут информативные и полезные видеоролики, снятые профессиональными электромонтажниками и домашними мастерами.
Знакомство с покупкой, сделанной по интернету. Диагностика устройства:
Подключение универсального встроенного диммера к выключателю:
В какой последовательности производится монтаж:
Все этапы по установке диммера, от покупки до диагностики, можно произвести самостоятельно. Главные моменты, которым следует уделить особое внимание, – это выбор правильной схемы подключения и соответствие устройства осветительным приборам по характеристикам.
У вас есть практические навыки монтажа диммера и вы можете поделиться советом с посетителями нашего сайта? А может появились вопросы по теме статьи? Пожалуйста, делитесь опытом, задавайте вопросы в блоке под статьей.
3 схемы подключения диммера — монтаж от А до Я с выключателем проходным и без, с клавишами, к светодиодной ленте.
После того, как вы определились с маркой и типом диммера для регулировки освещения, его необходимо каким-то образом подключить.
Помимо простых моделей, где есть всего две клеммы вход-выход, не стоит забывать и о других нюансах. Поэтому давайте поэтапно рассмотрим от А до Я основные схемы подключения диммера в сеть освещения, с которыми вы можете столкнуться.
С одной стороны, такой регулятор можно включить для управления одним или несколькими светильниками как единичную электроточку. Не важно сенсорный это диммер или поворотно-нажимной.
А можно воспользоваться проходным светорегулятором и управлять светом из разных мест вашей квартиры или дома.
Но вообще, прежде чем подключать любой светильник в квартире, не мешало бы выяснить, поддается ли он вообще диммированию. Ведь с этим делом, в особенности у светодиодных ламп бывает много проблем.
Когда речь идет об обычных лампах накаливания или галогенках, тут ломать голову не приходится.
Схема подключения простого диммера
Если вам нужно заменить обычный выключатель света на диммер, то простейшая схема подключения выглядит следующим образом:
Или в более развернутом виде:
Схема №1Фактически все что от вас требуется — это пропустить через него фазу. То есть поставить в разрыв проводки, так же как и простой одноклавишный выключатель.
Исключением могут являться сенсорные диммеры с цифровым табло и дисплеем на лицевой панели. Например как Uniel и другие модели.
К таким светорегуляторам должны подводиться как фазный, так и нулевой проводники. У них 4 гнезда для ввода провода. Вход фаза-ноль и выход фаза-ноль.
Без нуля такой диммер работать не будет. Если у вас из монтажной коробки на стене торчит только два провода (такая картина наблюдается у 99% пользователей), придется тянуть еще и «чистый» ноль.
То же самое относится ко всякого рода универсальным диммерам, которые можно использовать в широких диапазонах и связывать их с другими модулями — датчиками освещения, движения и т.п.
Для маломощных светильников не поддающихся нормальной регулировке, также может применяться диммер с дополнительным выводом под нулевой провод. Это связано с тем, что при переходе синусоиды через нулевую отметку и малой мощности светильника, управляющий элемент не может определить когда ему закрываться.
Поэтому всегда хорошенько думайте, прежде чем приобретать новомодные и навороченные модели. Потенциально значок «N» на корпусе светорегулятора, должен вас отпугнуть от такой покупки.
Сможете ли вы их подключить без раскурочивания, штробления стен и сдирания обоев, большой вопрос.
К остальным простейшим экземплярам это не относится. Их вы самостоятельно можете установить вместо простого выключателя света.
Достаточно вытащить внутренности одноклавишника, а два проводка которые будут торчать из коробки завести на две клеммы диммера.
Если же у вас стоит двухклавишный выключатель, который запускает каждую половину люстры поочередно, то и здесь нет ничего сложного.
В этом случае в монтажной коробке будет три провода — одна приходящая фаза и два отходящих на светильник. Главное правильно их найти и не перепутать. В этом вам поможет подробная инструкция изложенная в отдельной статье.
Скручиваете эти два провода между собой и подключаете в клеммный зажим диммера, обозначенный как «диммированная нагрузка» или цифрами 1,2. В другую клемму заводите питающую фазу.
При этом особой разницы в полярности нет. Даже если вы и перепутаете зажимы, светильник все равно будет гореть и работать.
Желательно, чтобы на диммер приходила именно фаза, а не ноль. Во-первых, не ясно как будет вести себя при этом устройство, особенно начиненное электроникой. Во-вторых, не забывайте про правильное подключение проводов к патрону лампочки.
Согласно правилам безопасности, фаза не должна присутствовать на резьбовой части.
А еще опасайтесь диммеров с подсветкой.
Отдельные экземпляры со светодиодом в корпусе, именно «благодаря» этому диоду, могут даже в выкрученном до щелчка состоянии, давать на пустом патроне лампочки, напряжение выше 100В.
Приходится ставить дополнительное сопротивление или конденсаторы, дабы зашунтировать на себя напряжение и предотвратить неприятные мерцания.
Все вышесказанное относится в первую очередь к замене выключателя на диммер в уже обустроенной квартире. Давайте также рассмотрим пошаговый монтаж всей электропроводки связанной с данным видом работы.
Какие материалы вам могут понадобиться для монтажа? Если у вас нет готовой проводки и речь идет о капитальном ремонте в квартире, что называется с нуля, тогда закупайте:
- кабель двухжильный ВВГнг-Ls 2*1,5мм2
- кабель трехжильный ВВГнг-Ls 3*1,5мм2
Почему именно ВВГнг-Ls, а не какой-либо другой, можно узнать отсюда.
- диммируемый светильник или лампа
- зажимы Ваго или гильзы под опрессовку
Сначала от электрощитка протягиваете 3-х жильный кабель до той распредкоробки, где будет производиться коммутация всех концов электрики.
В щитке жилы кабеля подключаете к отдельному выключателю.
Дабы не перепутать фазу, ноль и заземление, жилы лучше подписать маркером L, N, Pe или запомнить и ориентироваться по расцветке.
Заземляющий проводник обязательно используется, если у вашей люстры или светильника металлический корпус. Когда материал пластик, то жилу Pe можно не подключать, но ее все равно желательно прокладывать.
Может вы в будущем замените марку светильника, либо при случайном повреждении фазы или ноля, эту самую жилу можно будет задействовать как резервную. Вы сэкономите себе кучу проводов, денег и нервов.
Далее от распаечной коробки опускаете кабель вниз к месту установки диммера. Здесь уже применяется марка кабеля из двух жил. Конечно при условии, что вы купили обычный диммер.
По данному кабелю будет передаваться только фаза. Одну жилу можете обозначить как L (питание), другую Lсвет (она будет уходить на светильник).
Два кабеля вы проложили, осталось дело за третьим, который будет идти по потолку непосредственно к люстре. Его также прокладываете от этой распаечной коробки. Число жил — три.
Концы кабеля с обоих сторон зачищаете и подписываете согласно расцветки: Lсвет — фаза, N-ноль, Pe-земля.
После всех этих манипуляций требуется правильно объединить жилы всех кабелей заведенных в распредкоробку. Для этого и рекомендовалось их подписать.
Чтобы ничего не перепутать, сначала объединяете нулевые жилы, далее концы заземления.
Они всегда уходят напрямую на лампочку, минуя всякие переключатели и регуляторы. После этого фазу, которая приходит от щитка, соединяете с жилой уходящей вниз на диммер.
У вас должно остаться всего два провода Lсвет, то есть те концы, которые непосредственно подают фазу от диммера на светильник.
Соединение в распредкоробке готово и она закрывается. Осталось подключить сам диммер и люстру.
Светорегулятор перед монтажом разбирается. Для этого сначала снимается поворотно-нажимная «голова», или клавиша.
А затем, открутив скрытую гайку или винтики отверткой, снимается пластиковый корпус.
Фазу L соединяете с соответствующим разъемом L. На вторую клемму, маркированную как диммируемая нагрузка, заводится жила Lсвет.
На данной клемме обычно указан значок в виде волнообразной линии или нарисовано условное обозначение лампочки.
После подключения концов, фиксируете корпус в монтажной коробке и устанавливаете декоративную рамку.
В самом конце, подключаете выведенные провода на потолке к люстре или другому светильнику.
Сделать это можно через изолированные гильзы, либо зажимы Wago.
Диммирование настольной лампы
Если вам нужно диммировать настольную лампу или лампу ночник, а не потолочный светильник, то всей этой сложной процедуры можно избежать.
Достаточно отсоединить и выкинуть заводской шнур питания и подключить на его место специальный диммер на шнуре.
В магазинах и на Али полно таки моделей. Продаются и отдельные коробочки без проводов.
Они понадобятся, если вы не захотите выбрасывать заводской шнур от настольной лампы.
Для тех, кто вообще не хочет лезть в такие дебри и заниматься переделкой схем подключения, продаются диммеры в розетку.
Втыкаете эту конструкцию в ближайшую розетку, а уже через нее подключаете вилку настольной лампы. И все прекрасно регулируется.
Схема подключения проходного диммера
Данный диммер используется в одной связке с проходными выключателями. Проходная схема широко применяется в спальне.
Выключатель ставят на входе в комнату, а диммер монтируют возле кровати. Зашел — включил свет, лег в постель — отрегулировал нужную яркость или создал полумрак для просмотра ТВ. Перед сном, не вставая с кровати выключил.
На корпусах проходных диммеров обычно нарисованы стрелочки, направленные в разные стороны.
Всего там может быть 4 клеммы. Клемма «Х» расположенная справа, обычно никак не задействована в схеме и может быть использована как дополнительный зажим. Ничего на нее подключать не нужно.
Если вам попался такой диммер, но вы вовсе не хотите его применять как проходной, тогда фазу питания следует заводить в разъем со стрелкой направленной внутрь.
На обычном диммере с двумя стрелками смотрящими во внутрь, можете выбирать любой контакт. На работоспособности устройства это не скажется.
Для монтажа проходного диммера потребуются те же самые материалы, только кабель должен быть обязательно 3-х жильным. Этапы работ практически повторяются.
1 Монтаж кабеля от эл.щитка до распредкоробки.
2 Прокладка трехжильного кабеля от коробки до места установки диммера. Концы подписывайте как:
- Lсвет — фаза уходящая на светильник
- L1 и L2 — связь с проходным выключателем
3Монтаж кабеля от распаечной коробки до места установки проходного переключателя. 
Используется трехжильный кабель с маркировкой — L, L1, L2.
4Монтаж кабеля до самого светильника. 
В итоге в одной распаечной коробке у вас окажется сразу 12 жил. Запутаться в них очень легко, поэтому никогда не ленитесь подписывать провода.
Соединение начинайте с нулевых и жил заземления. Их перепутать трудно.
Далее разбиваете по своим группам (по 2 провода) оставшиеся жилы, и соединяете их между собой.
В конце концов у вас должна получиться следующая схема или цепочка:
- фаза пришла в распредкоробку
- ушла с нее на проходной выключатель+вернулась обратно
- ушла на проходной димммер
- вернулась обратно и поступила на светильник через Lсвет
При этом питание диммера и выключателя связаны между собой через проводники L1 и L2. За счет чего, люстра будет управляться из двух мест.
Проверяете правильность собранной схемы и производите подключение самого диммера.
Жилы от проходного выключателя L1 и L2 заводите в клеммы 1 и 2 (или в зажимы со стрелочками). На корпусе ищите значок объединяющий их.
На зажим «диммируемая нагрузка» подключаете фазу Lсвет, уходящую на светильник.
Фиксируете светорегулятор в монтажной коробке и ставите накладную рамку. Осталось подключить проходной выключатель.
Ищите на нем общую клемму и подаете на нее фазу, приходящую с распредкоробки.
Два оставшихся конца L1 и L2 подсоединяете в любой последовательности.
После проверки работоспособности схемы, монтируете переключатель в стену и производите отделочные работы.
Если вдруг свет не загорелся, не забывайте, что подобные механизмы имеют встроенные предохранители. Зачастую даже два (один запасной).
Проверьте мультиметром их целостность и при необходимости замените.
Кстати, вместо второго проходного выключателя, никто не запрещает вам использовать второй диммер. Схема соединения такой сборки:
Удовольствие конечно не дешевое, но иногда себя оправдывает.
Схема подключения и управления диммером из любой точки
Если хотите что-то подешевле, обратите внимание на диммеры с тремя контактами. Они также могут работать наподобие проходных, но не требуют наличия специальных выключателей. Например отдельные модели у Legrand или Schneider.
Третий контакт у них служит для подключения нефиксированных кнопок, наподобие звонка. Нажали один раз — дали команду на включение диммера. Удержали подольше — началось диммирование.
Электрическая схема подключения здесь выглядит следующим образом.
3Подключение светодиодной ленты
Через специальные диммеры можно подключать не только лампочки освещения, но и светодиодную ленту или низковольтные Led светильники.
При подключении диммируемых светодиодных ламп с выносным питанием, имейте в виду, что диммер ставится перед драйвером, а не после него.
А вот на Led лентах, в схеме подключения он идет после блока питания на 12-36В.
Модульные диммеры
Помимо комнатных моделей, есть и модульные экземпляры. Они монтируются на дин рейку в электрощиток.
Через них можно управлять освещением в подъезде, лестничной клетке или на улице.
С ними в комплекте идет выносная кнопка или выключатель в виде клавиши. Ее нажатием и удерживанием, происходит регулировка яркости.
На такой диммер уже заводится фаза-ноль, а управляющая кнопка подключается отдельным проводом от него же. Схемы здесь выглядят вот так:
На модульном диммере Hager EVN, порядок подключения следующий. На контакты L и N подается соответственно фаза и ноль.
Выход на лампочку снимается с контакта №4.
Через контакт №3 подается сигнал управления от подключенных клавиш.
А если вы вообще не хотите никаких диммеров и выключателей на стене, но в то же время желаете иметь возможность регулировки яркости освещения? И в этом случае есть выход.
Воспользуйтесь диммером, устанавливаемым непосредственно в монтажную коробку.
Управляется он как с кнопок, так и с пульта.
Заказать себе такой можно здесь. Пульт на него отсюда. А хороший видеообзор на данный девайс посмотреть ниже.
Источники — https://cable.ru, Кабель.РФ
Как собрать диммер своими руками
Согласитесь, иногда возникает потребность в регулировании яркости лампы. Ну, действительно, не всегда требуется, чтобы она светила на полную мощность. Если в вечернее время вы собрались семьёй в зальной комнате за беседой, достаточно приглушённого освещения. Зачем же включать люстру на полную мощность, гнать лишние киловатт-часы и переплачивать за расход электроэнергии. В таком случае выручает регулятор освещения, по-другому это устройство называется диммером. С его помощью можно изменять электрическую мощность лампы и тем самым регулировать яркость света. Многие мужчины, знатоки электротехники и любители радиоэлектроники, собирают диммер своими руками.
Но тут возникает вполне логичный вопрос, зачем нужен самодельный диммер, если можно пойти в магазин электротехнических товаров и купить заводское устройство? Во-первых, цена на заводской регулятор прямо скажем не маленькая. Но это ещё полбеды. Возникают иногда потребности установки диммера, например, для настольной лампы. И если вы отправитесь в магазин, то не факт, что найдёте устройство подходящих вам размеров, чтобы можно было впихнуть его в такой осветительный прибор. Так что проблема, собрать диммер в домашних условиях своими руками, всё-таки актуальна и поэтому посвятим ей данную статью.
Основная цель и суть диммера
Пару слов о том, что такое диммер и зачем он вообще нужен?
Это устройство электронное, предназначается для того, чтобы с его помощью изменять электрическую мощность. Чаще всего, таким образом меняют яркость осветительных приборов. Работает с лампами накаливания и светодиодами.
Электрическая сеть поставляет ток, который имеет синусоидальную форму. Чтобы в лампочке изменилась яркость, требуется подача на неё обрезанной синусоиды. Отсечь передний или задний фронт волны можно за счёт тиристоров, установленных в схеме диммеров. Это способствует уменьшению напряжения, подаваемого на светильник, что соответственно приводит к снижению мощности и яркости света.
Важно помнить! Такие регуляторы генерируют электромагнитные помехи. Чтобы их уменьшить, в схему диммеров включают индуктивно-ёмкостной фильтр либо дроссель.
Элементы схемы
Начнём с того, что определимся, какие элементы нам потребуются для схемы регулятора яркости освещения.
На самом деле схемы довольно простые и не потребует каких-то дефицитных деталей, с ними сможет разобраться даже не слишком опытный радиолюбитель.
- Симистор. Это триодный симметричный тиристор, по-другому его ещё называют триак (название пошло из английского языка). Представляет собой полупроводниковый прибор, который является тиристорной разновидностью. Используется для коммутирующих операций в электрических цепях на 220 В. Симистор имеет два основных силовых вывода, к которым последовательно подключается нагрузка. Когда симистор закрыт, в нём отсутствует проводимость и нагрузка получается выключенной. Как только на него подаётся отпирающий сигнал, между его электродами появляется проводимость и нагрузка включается. Его основной характеристикой является ток удержания. Пока через его электроды протекает ток, превышающий эту величину, симистор остаётся открытым.
- Динистор. Он относится к полупроводниковым приборам, является разновидностью тиристоров, и обладает двунаправленной проводимостью. Если рассмотреть принцип его работы подробнее, то динистор представляет собою два диода, которые включены навстречу друг другу. Динистор по-другому ещё называют диак.
- Диод. Это электронный элемент, который в зависимости от того, какое направление принимает электрический ток, обладает разной проводимостью. Он имеет два электрода – катод и анод. Когда к диоду прикладывают прямое напряжение, он открыт, в случае с обратным напряжением диод закрыт.
- Неполярный конденсатор. Их основное отличие от других конденсаторов заключается в том, что они могут подключаться в электрическую цепь без соблюдения полярности. В процессе эксплуатации допускается смена полярности.
- Постоянный и переменный резисторы. В электрических цепях они считаются пассивным элементом. Постоянный резистор обладает каким-то определённым сопротивлением, у переменного эта величина может изменяться. Их основное предназначение – преобразовать силу тока в напряжение или наоборот напряжение в силу тока, поглотить электрическую энергию, ограничить ток. Переменный резистор иначе ещё именуют потенциометр, у него имеется подвижный отводной контакт, так называемый движок.
- Светодиод для индикатора. Это такой полупроводниковый прибор, который имеет электронно-дырочный переход. Когда через него пропускается в прямом направлении электрический ток, он создаёт оптическое излучение.
Схема диммера на симисторе использует фазовый способ регулировки. При этом основным регулирующим элементом является симистор, от его параметров зависит мощность нагрузки, которую можно подключить к данной схеме. К примеру, если использовать симистор ВТ 12-600, то можно регулировать мощность нагрузки до 1 кВт. Если вы захотите сделать свой диммер на более мощную нагрузку, то соответственно выбирайте и симистор с большими параметрами.
Принцип работы
Перед тем, как сделать диммер своими руками, давайте разберёмся, в чём заключается суть его работы.
- При подключении схемы в электрическую цепь, на неё поступает переменное напряжение 220 В из сети. Когда в синусоиде напряжения наступает полупериод положительный, через резисторы и один из диодов начинает протекать ток, за счёт чего происходит зарядка конденсатора.
- Как только напряжение достигает параметра, необходимого для пробоя динистора, начинает протекать ток через динистор и через управляющий электрод симистора.
- Этот ток способствует тому, что симистор открывается. Лампы, которые последовательно с ним подсоединены, оказываются подключенными к цепи и зажигаются.
- Как только синусоида напряжения пройдёт через ноль, симистор закроется.
- Когда синусоида напряжения достигает полупериода отрицательного, весь процесс повторяется аналогичным образом.
- Момент открытия симистора имеет прямо пропорциональную зависимость от величины активного сопротивления в схеме. При изменении этого сопротивления можно менять в каждом полупериоде время открытия симистора. Тем самым будет плавно изменяться потребляемая мощность лампочки и яркость её свечения.
Подробнее принцип работы и последующая сборка устройства описаны в этом видео:
Сборка схемы
Теперь мы подошли к тому, чтобы собрать наш диммер. Имейте в виду, что схема может быть навесной, то есть с применением соединительных проводов. Но будет лучше использовать печатную плату. Для этой цели вы можете взять фольгированный текстолит (достаточно будет размера 35х25 мм). Диммер, собранный на симисторе с применением печатной платы, позволяет свести к минимуму размеры блока, он будет иметь малые габариты, а это даёт возможность устанавливать его на место обычного выключателя.
Перед началом работ запаситесь канифолью, припоем, паяльником, кусачками и соединительными проводами.
Далее схема регулятора собирается по следующему алгоритму:
- На плату нанесите схемы соединения. Для выводов подсоединяемых элементов просверлите отверстия. При помощи нитрокраски прорисуйте на схеме дорожки, а также определите место монтажных площадок для пайки.
- Далее плату необходимо протравить. Приготовьте раствор хлорного железа. Посуду возьмите такую, чтобы плата не ложилась плотно на дно, а своими уголками как бы упиралась о её стенки. Во время травления переворачивайте плату периодически и помешивайте раствор. В случае, когда это надо сделать быстро, согрейте раствор до температуры 50-60 градусов.
- Следующий этап – лужение платы и промывка её спиртом (ацетон использовать нежелательно).
- В проделанные отверстия установите элементы, лишние концы отрежьте и при помощи паяльника пропаяйте все контакты.
- Припаяйте при помощи соединительных проводов потенциометр.
- А теперь собранная схема диммера тестируется для ламп накаливания.
- Подключите лампочку, включите схему в электрическую сеть и вращайте ручку потенциометра. Если всё собрано верно, то яркость свечения лампы должна изменяться.
Подключение
Как правило, диммеры устанавливают на место выключателей. То есть он монтируется на разрыв фазы последовательно с нагрузкой. Это, кстати, очень важно, как и при подключении выключателя. Ни в коем случае не перепутайте фазу и ноль, если вы установите диммер на разрыв нуля, выйдет из строя электронная схема. Чтобы не допустить ошибки, перед установкой при помощи индикаторной отвёртки точно убедитесь – где у вас фаза, а где ноль.
Далее алгоритм такой:
- Обесточьте рабочее место путём отключения вводного автомата на комнату или квартиру.
- Демонтируйте из монтажной коробки выключатель.
- Подайте напряжение и на отсоединённых проводах точно определите фазу и ноль. Обнаруженную фазу каким-то образом наметьте (маркером или изолентой).
- Снова отключите вводное питание. Входные клеммы диммера подсоедините к фазному проводу, выходные клеммы соединяются с нагрузкой. У заводских регуляторов клеммы маркируются, в этом случае надо производить подсоединение согласно маркировке. Но для диммеров нет принципиальной разницы, так что подключение фазы может быть произвольным.
- Диммер для светодиодных ламп 220 В, сделанный своими руками, устанавливается точно также. Единственное принципиальное отличие, он должен устанавливаться перед контролёром этих ламп. То есть с диммера выход идёт на вход контролёра.
Диммер, который вы собрали своими руками, можно использовать не только, как регулятор мощности на симисторе для освещения. С его помощью вы можете изменять скорость вращения вытяжного вентилятора или регулировать температуру жала паяльника. Так что если вы дружите с радиоэлектроникой, вам вполне по силам сделать симисторный регулятор. Быть может, он не сильно облегчит вашу жизнь, но сам факт того, что вы сотворили это сами, уже хорошо.
Простой регулятор освещенности и переключатель регулятора потолочного вентилятора
В этом посте мы узнаем на двух примерах, как построить простую схему переключателя светорегулятора для управления интенсивностью света с помощью потенциометра, используя принцип прерывания фазы симистора.
Что такое симисторные диммеры
Во многих из моих предыдущих статей мы уже видели, как симисторы используются в электронных схемах для переключения нагрузок переменного тока.
Симисторы — это в основном устройства, которые могут включать определенную подключенную нагрузку в ответ на внешний триггер постоянного тока.
Хотя они могут быть включены для процедур полного включения и полного выключения нагрузки, устройство также широко применяется для регулирования переменного тока, так что выходная мощность нагрузки может быть уменьшена до любого желаемого значения.
Например, симисторы — это очень часто используемые приложения с диммерными переключателями, в которых схема предназначена для переключения устройства таким образом, что оно проводит только определенный участок синусоидальной волны переменного тока и остается отключенным во время остальных частей синусоиды. волна.
Этот результат представляет собой соответствующий выходной переменный ток, среднее действующее значение которого намного ниже, чем фактическое входное значение переменного тока.
Подключенная нагрузка также реагирует на это более низкое значение переменного тока и, таким образом, регулируется в соответствии с этим конкретным потреблением или результирующей мощностью.
Именно это происходит внутри электрических диммерных переключателей, которые обычно используются для управления потолочным вентилятором и лампами накаливания.
Принципиальная схема простого светорегулятора
Рабочий видеоклип:
Схема простого переключателя светорегулятора
Принципиальная схема, показанная выше, является классическим примером переключателя светорегулятора, в котором симистор был использован для контроль интенсивности света.
Когда сеть переменного тока подается на вышеуказанную цепь, в соответствии с настройкой потенциометра, C2 полностью заряжается после определенной задержки, обеспечивая необходимое напряжение зажигания на диак.
Диак проводит и запускает симистор в проводимость, однако при этом также разряжается конденсатор, заряд которого уменьшается ниже напряжения зажигания диак.
Из-за этого диак перестает проводить ток, и симистор тоже.
Это происходит для каждого цикла синусоидального сигнала сетевого переменного тока, который разрезает его на дискретные части, что приводит к хорошо настроенному выходу более низкого напряжения.
Настройка потенциометра устанавливает время заряда и разряда C2, который, в свою очередь, определяет, как долго симистор остается в проводящем режиме для синусоидальных сигналов переменного тока.
Вам может быть интересно узнать, почему C1 включен в схему, потому что схема будет работать и без него.
Это правда, C1 фактически не требуется, если подключенная нагрузка является резистивной нагрузкой, такой как лампа накаливания и т. Д.
Однако, если нагрузка индуктивного типа, включение C1 становится очень важным.
Индуктивные нагрузки имеют плохую привычку возвращать часть накопленной энергии в обмотке обратно в шины питания.
Эта ситуация может заблокировать C2, который затем не сможет правильно заряжаться для инициирования следующего последующего запуска.
C1 в этой ситуации помогает C2 поддерживать этот цикл, обеспечивая всплески малых напряжений даже после того, как C2 полностью разрядился, и, таким образом, поддерживает правильную скорость переключения симистора.
Симисторные диммерные схемы обладают свойством генерировать множество радиочастотных помех в воздухе во время работы, и поэтому RC-сеть становится обязательной с этими диммерными переключателями для уменьшения радиочастотных генераций.
Вышеупомянутая схема показана без этой функции и, следовательно, будет генерировать много радиочастот, которые могут нарушить работу сложных электронных аудиосистем.
Компоновка и подключение печатной платы
Подробная информация о компоновке дорожек
Улучшенная конструкция
Схема переключателя светорегулятора, показанная ниже, включает необходимые меры предосторожности для решения вышеуказанной проблемы.
Эта усовершенствованная схема регулятора освещенности также делает ее более подходящей для работы с высокими индуктивными нагрузками, такими как двигатели, шлифовальные машины и т. Д.это становится возможным благодаря включению C2, C3, R3, которое позволяет запускать диак с последовательным коротким всплеском напряжения вместо скачкообразных импульсов переключения, что, в свою очередь, позволяет запускать симистор с более плавными переходами, вызывая минимальные переходные процессы и шипы.
Принципиальная схема улучшенного диммера
Список деталей
- C1 = 0,1u / 400 В (дополнительно)
- C2, C3 = 0,022 / 250 В,
- R1 = 15K,
- R2 = 330K,
- R3 = 33K,
- R4 = 100 Ом,
- VR1 = 220K или 470K линейный
- Diac = DB3,
- Triac = BT136
- L1 = 40uH (опционально)
Преобразование в пятиступенчатый регулятор вентилятора, свет Схема диммера
Вышеупомянутая простая, но высокоэффективная схема переключателя вентилятора или диммера также может быть модифицирована для ступенчатого регулирования скорости вентилятора или уменьшения яркости света путем замены потенциометра поворотным переключателем с 4 фиксированными резисторами, как показано ниже:
Резисторы могут быть в порядке увеличения, например: 220 кОм.150K, 120K, 68K или другую подходящую комбинацию можно попробовать от 22K до 220K.
О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!
| Электронные схемы
Этот простой симисторный диммер может использоваться для управления лампами накаливания мощностью до 200 Вт. Схема работает по принципу фазового регулирования.
| ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ | |
| R1 | 10 кОм 0,5 Вт |
| R2 | 100 Ом 0,5 Вт |
| VR1 | Потенциометр 500 кОм |
| C1 | 330н (0.33 мкФ) |
| C2 | 100н (0,1 мкФ) |
| D1 | DB3 Diac |
| 1 квартал | BT136 симистор |
| L1 | Лампа накаливания |
Основное управление обеспечивает VR1. Это определяет скорость, с которой заряжается C1, и, следовательно, точку на осциллограмме сети, при которой напряжение на C2 достигает напряжения пробоя диакритического сигнала (D1), когда срабатывает симистор.
| BT136 Конфигурация контактов симистора | DB3 Diac |
Подавление помех обеспечивается R2 и C2.
Этот диммер подключается напрямую к электросети. Так что будьте осторожны.
Потенциометр должен иметь пластмассовый шпиндель.
Присылайте, пожалуйста, свои идеи, которые очень важны для нашего успеха…
,220V Диммер света — Схема
Эту простую схему регулятора яркости 220 В можно использовать для регулировки яркости сетевого освещения. Его также можно использовать для регулировки скорости двигателей переменного тока. Он использует симистор, диак, а также имеет встроенную схему подавления радиочастотных помех (RFI).
Принципиальная схема:
Список компонентов:
R1 = 10K
R2 = 2K2
R3 = 180K
Потенциометр 250K
C1 = 150 нФ / 400 В, полиэстер, погруженный в воду
C2 = 47 нФ / 630 В, погруженный полиэстер
C3 = 220 нФ / 250 В переменного тока, погруженный полиэстер
Симистор = 2N60 75 или BT136-500D
Diac = HT-32
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ 2A или 3A
Как работает схема:
Схема здесь управляет средней мощностью нагрузки через симистор с помощью фазового управления.Источник переменного тока применяется к нагрузке только в течение контролируемой части каждого цикла. Симистор удерживается в выключенном состоянии в течение части своего цикла, затем запускается во время, определяемое схемой. Основная проблема этой схемы — радиочастотные помехи (RFI).
RFI. Каждый раз при включении симистора ток нагрузки меняется очень быстро — за несколько микросекунд — от нуля до значения, определяемого сопротивлением лампы и значением сетевого напряжения в данный момент времени.Этот переход генерирует RFI. Он максимален, когда симистор срабатывает при 90 o , и меньше всего, когда он запускается при близком к нулю или 180 o сигнала сетевого переменного тока.
Поскольку между симистором и ламповой нагрузкой могут быть длинные сетевые провода, которые будут излучать эти радиопомехи, в эти типы цепей обычно встроена сеть подавления радиопомех L-C. Вы можете обнаружить эти радиопомехи, поднеся FM-радио к цепи диммера. Замкните дроссельную катушку и обратите внимание, что RFI увеличивается.Катушка с проволочной обмоткой и C1 обеспечивают сеть подавления радиопомех.
Скачать монтажную документацию на светорегулятор 220В. Комплект этой схемы доступен на сайте kitsrus.com, пожалуйста, посетите этот сайт, чтобы приобрести комплект.
PWM с использованием таймера IC 555
LED DIMMER в основном представляет собой схему PWM (широтно-импульсной модуляции) на базе микросхемы 555 IC, разработанную для получения переменного напряжения по сравнению с постоянным напряжением. Ниже приводится объяснение метода ШИМ. Прежде чем мы приступим к созданию схемы светодиодного диммера на 1 Вт, сначала рассмотрим простую схему, показанную на рисунке ниже.
Теперь, если переключатель на рисунке постоянно замкнут в течение определенного периода времени, лампочка будет постоянно гореть в течение этого времени.Если переключатель замкнут на 8 мс и разомкнут на 2 мс в течение цикла 10 мс, то лампочка будет гореть только в течение 8 мс. Теперь среднее значение терминала за период 10 мс = время включения / (время включения + время выключения), это называется рабочим циклом и составляет 80% (8 / (8 + 2)), поэтому среднее выходное напряжение составит 80% от напряжения батареи.
Во втором случае переключатель замкнут на 5 мс и разомкнут на 5 мс в течение 10 мс, поэтому среднее напряжение на выходе будет 50% от напряжения батареи.Скажем, если напряжение аккумулятора составляет 5 В, а рабочий цикл составляет 50%, то среднее напряжение на клеммах будет 2,5 В.
В третьем случае рабочий цикл составляет 20%, а среднее напряжение на клеммах составляет 20% от напряжения батареи.
Теперь, как эта техника используется в светодиодном диммере ? Это объясняется в следующем разделе этого руководства.
Компоненты цепи
+ 5в источник питания
1 Вт светодиод, 555IC
Резисторы 1K и 100R
TIP122
100K пресет или горшок
IN4148 или IN4047- две штуки,
Конденсатор 10 нФ или 22 нФ
УБЕДИТЕСЬ, ЧТО НАГРЕВАЕТСЯ И СИД, И ТРАНЗИСТОР.
Принципиальная схема
Схема подключена на макетной плате согласно схеме, показанной выше. Однако при подключении выводов светодиодов и транзисторов необходимо соблюдать осторожность. Если на каком-либо этапе светодиод начинает мерцать, замените конденсатор на конденсатор с меньшей емкостью.
Здесь можно заменить 1 WATT LED на 15 меньших по выбору.
Рабочий
Вся генерация ШИМ происходит из-за разницы во времени зарядки и разрядки конденсатора в цепи.Теперь, чтобы понять это, представьте, что горшок отрегулирован, а сопротивление разделено на 25 кОм с одной стороны и 75 кОм с другой, как показано на рисунке. Теперь зарядка конденсатора (зеленая линия) может происходить только через резистивную часть 75К из-за диода D2. Во время зарядки конденсатора на выходе 555 TIMER IC высокий уровень. Как только конденсатор заряжается до потенциала, он разряжается.
Теперь разряд конденсатора (красная линия) должен происходить через часть сопротивления 25K из-за D1, в это время таймер 555 выводит НИЗКИЙ.Итак, теперь рассмотрим случай, когда можно сказать, что при зарядке конденсатора ток протекает через часть 75K, что занимает гораздо больше времени, чем для разряда, так как ток разряда должен проходить только через 25K. Таким образом, можно сделать вывод, что время зарядки конденсатора в 4 раза больше времени разряда, что означает, что время включения ТАЙМЕРА 555 в 4 раза больше времени выключения. Таким образом, скважность выходного сигнала таймера составляет 4/5 = 80%.
Таким образом, каждый раз, когда мы меняем потенциометр, мы получаем разное время включения и выключения, давая выход ШИМ.
Теперь этот ШИМ-сигнал подается на базу транзистора для управления сильноточной нагрузкой. Теперь, исходя из последнего случая, светодиод будет включен на 8 мс и выключен на 2 мс, теперь эффект заключается в том, что человеческий глаз может уловить максимум 50 Гц, а после того, как человеческий глаз не может уловить кадр, и поэтому он кажется непрерывным, потому что светодиод будет включен только на 8 мс, свечение светодиода выглядит тусклым по сравнению с исходной интенсивностью для человеческого глаза. Таким образом цель проекта достигнута.
,