Регулировка яркости led. все о диммерах для светодиодных ламп

Принцип работы

Регулятор освещения может работать с разным типом ламп. Основные принципы его функционирования при этом не изменятся.

Переменный резистор обеспечивает зарядку конденсатора. После ее окончания вступает в работу тиристор (ТРИАК). Изменение яркости освещения происходит за счет подачи в источник света обрезанной синусоиды. Проще говоря, ток, протекающий по электросети, представляет собой синусоидальные волны. ТРИАК отсекает передний или задний фронт волн, уменьшая, таким образом, напряжение, что сразу же проявляется внешне в виде снижения мощности светопотока.

Данный процесс называется регулировкой по заднему либо переднему фронту. В первом случае диммирование происходит за счет электронных трансформаторов (по заднему фронту) и применяется для светодиодов и галогенных ламп.

Во втором – регулировка по переднему фронту проходит с участием электромагнитных трансформаторов и используется в работе светодиодов и люминесцентных приборов.

За уменьшение электромагнитных помех отвечает индуктивно-емкостный фильтр или дроссель. Оба способа регулировки могут применяться при использовании в системе освещения ламп накаливания.

Регулируем освещение

Лампы накаливания до сих пор занимают ведущее положение в своей нише. Но есть у них недостаток: сопротивление спирали в холодном состоянии намного ниже, чем в раскаленном. По этой причине во время включения через спираль проходит ток, во много раз превышающий рабочий. Это снижает срок ее службы в несколько раз. Чтобы решить проблему, необходимо сделать включение освещения плавным при помощи диммера.

Существует множество различных схем как простых, так и сложных. Какую из них собирать – вопрос квалификации и личного предпочтения. Вот, например, одна:

Решение простое, но эффективное. Регулировка производится диодным мостом, в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую – управление. Управляющий элемент – тиристор VS1 КУ 202Н, угол открывания которого регулируется транзисторами VT1 и VT2. На схеме видны параметры многих деталей. Транзисторы можно заменить другими S8050 и S9012 соответственно. Если использовать диодный мост КЦ 405А, то выходная мощность не более 200 Вт. Все можно собрать на монтажной плате. Питание – 220 В.

Нет ничего сложного, своими руками собирается за полчаса.

Диммер – что это

Простыми словами диммер – это регулятор яркости освещения. В зависимости от пожеланий может подключаться к одному или нескольким источникам освещения.

Главное преимущество в том, что регулировать интенсивность света можно одним движением, создавая любые световые сценарии.

Какие бывают

В зависимости от функционала, типа монтажа и управления, диммеры можно разделить на несколько категорий:

1. Модульные диммеры представляют собой сложную систему, монтируются на DIN-рейку непосредственно в распределительном щите. Подходят для оснащения домов с большим количеством источников света, учреждений, школ и т.д. В бытовых целях (установка в обычных типовых квартирах) практически не используются.
2. Встраиваемые устройства пользуются наибольшей популярностью за счет простого монтажа (на обычные подрозетники). Широкий выбор линеек с различным оформлением корпуса позволяет подобрать прибор, соответствующий общей стилистике квартиры.
3. Устройства внешней установки – стандартный функционал, но непрезентабельный внешний вид (особенно этим грешат недорогие модели). Используются для квартир выполненных в ретро-стиле, деревянных строениях с проводкой открытого типа.

Также есть устройства, которые подключаются к обычной розетке. Подходят для приборов освещения, оснащенных вилкой (бра, различные светильники).

Классификация по способу управления

В зависимости от типа конструкции диммеры можно разделить на несколько групп:

• поворотные – простая конструкция, легкий монтаж, яркость света регулируется вращением колесика;
• поворотно-нажимной – включение/выключение при помощи кнопки, регулировка – тем же вращением
• клавишный – исходя из названия, регулировать яркость можно клавишами, зачастую совмещен с выключателем
• сенсорный – яркость свечения регулируется легким прикосновением к информационному табло, оснащен
• индикатором диммирования.

Современные модели, помимо мануальной панели управления оснащены пультами ДУ.

Какие бывают по способу монтажа

Светорегуляторы производятся как для наружной, так и для внутренней установки. В первом случае диммер монтируется на стену, помимо практической выполняет еще и декоративную функцию. Во втором – устанавливается в специально отведенные ниши еще на этапе монтажа проводки.

Как подключить своими руками:

Подключить регулятор яркости к системе освещения несложно, главное разобраться в конструкции прибора (бывают на 2 или 4 клеммы). Моноблочные, например, рассчитаны на 2 клеммы. Устанавливаются обычно вместо выключателей.

Этапы:

1.  Для начала снимается коробка выключателя, отсоединяются провода.
2. После нужно определить фазы (входящая, исходящая). Можно посмотреть по маркировке клеммы или проверить тестером.
3. Подсоединить клеммы диммера к оставшимся в розетке проводам (необходимо соблюдать полярность).
4. Установить коробку (рамку), зафиксировать саморезами.

После подключения электроэнергии останется только проверить работу устройства – повернуть механизм, регулируя интенсивность освещения.

При монтаже 4-проводного устройства 2 монтируются непосредственно к разорванной фазе (в гнездо розетки), к оставшимся 2 выводится кнопка управления.

Достоинства и недостатки светорегулирующих устройств

Из преимуществ установки диммеров можно отметить:

1. Возможность создавать собственные сценарии освещения. Если устройство поставляется с пультом дистанционного управления, то сделать это можно не вставая с дивана.
2. Снижается нагрузка на лампы, а значит продлевается срок службы. Правда, это работает только при условии установки высококачественных устройств. В противном случае пульсация (характерна для недорогих диммеров) приведет к обратному эффекту. Также стоит выбирать качественные лампы. Дешевые быстро перегорают.

А вот насчет экономии энергии – вопрос спорный. Да, регулирующее устройство может снизить КПД лампы, но рассчитывать на значительное уменьшение счета за свет явно не стоит.

Из недостатков:

1. Требовательность к температурным показателям в помещении. Стандартное максимальное значение — 25 градусов, при превышении температуры производитель не гарантирует корректность работы прибора.
2.  Лампы накаливания с увеличенной длиной спирали при регулировании яркости могут издавать неприятные звуки, «петь».
3. Возможно мерцание ламп (при низкой выходной мощности).
4. Резкое снижение яркости вызывает ощутимый дискомфорт для глаз.

Также светорегуляторы могут быть причиной радиопомех.

Схемы подключения

Хотя существуют разные варианты регуляторов, схемы подключения у них одинаковые. Основные представлены ниже.

Из одной точки

Указанная схема подходит для всех типов диммеров. В основном она применяется для регуляторов нажимного и сенсорного типа. Поворотный регулятор подключить можно, но могут возникать сложности с его регулярной эксплуатацией.

Из двух точек

Удобно по подобной схеме монтировать прибор в спальне, коридоре, на лестнице. Один элемент монтируется у двери возле входа, второй возле конечной точки следования. Первым вариатором свет включается, вторым может регулироваться до нужной интенсивности или вовсе отключаться.

Из одной точки и управление из двух точек

Из существующих, эта схема эта самая удобная. Использоваться может в разных условиях. На входе в комнату монтируется обычный выключатель, в месте, где человек больше всего находиться – регулятор. В случае со спальней – это кровать, для детской комнаты у детской кровати, для кухни, рабочая зона. При этом выключатель запускает в работу лампу, а с помощью регулятора происходит регуляция интенсивности.

Из одной точки и управление из трех точек

Данный вариант подключение практикуется, если нужно управлять освещением из двух точек. Удобна она при монтаже освещения в коридорах, лестницах, любых длинных помещениях. Кроме регулятора, используются еще 2 проходных выключателя. Собственно подключение стандартное, согласно схеме.

Замена выключателя диммером

Алгоритм замены обычного выключателя диммером достаточно простой, совершать действия нужно в таком порядке:

• Отключение питания для целевого кабеля на распределительном щите.
• Демонтаж выключателя.
• Изучение маркировки и клемм на регуляторе – стрелки показывают на фазу.
• Найти фазу старого выключателя. При проверке неоновым индикатором этот контакт будет светиться.
• Подключение к соответствующим контактам.
• Крепление диммера.
• Коробка устройства монтируется на стену помещения.

Самые частые ошибки, что допускаются в процессе монтажа:

Установка в неподходящих температурных условиях, как результат прибор быстро выходит из строя

Критичные показатели +27 и выше.
Важно правильно подбирать схему подключения, ориентируясь на цели использования и предназначения комнаты.
Для разных типов ламп, используется один диммер.

Особенности управления яркостью свечения светодиодной лампы

Драйверы не всех светодиодных ламп поддерживают функцию диммирования. Произвольно менять интенсивность свечения с помощью обычного светорегулятора можно только у приборов с пометкой dimmable (диммируемая) либо специальным логотипом на упаковке.

В качественных диммированных светодиодных лампах, яркостью которых можно управлять, установлены драйверы с функцией ШИМ (широтно-импульсного модулирования). Они поддерживают регулировку яркости в пределах от 0-5 % до 95-100 %. Принцип работы таких драйверов состоит в изменении ширины импульса сигнала при постоянной его частоте и амплитуде.

Чтобы понять эту схему, представим подключенный к двигателю маховик. Если его включить на целый час, он раскрутится до предельной скорости, которая постепенно начнет снижаться только после выключения двигателя. А что произойдет, если включать двигатель через каждые 10 минут? Очевидно, что маховик не сможет выйти на максимальную скорость. Причем, чем больше будут интервалы простоя двигателя, тем медленнее станет вращаться маховик. Но скорость можно снизить и другим способом: оставить момент включения неизменным, а менять лишь время работы двигателя. То есть, регулируя период и длительность включения двигателя, можно управлять маховиком.

ШИМ работает по схожему принципу. Но включать-выключать ток в цепи приходится с очень большой частотой, так как светодиод не имеет такой же инерции, как маховик, и после выключения сразу гаснет.

Виды диммеров для светодиодных ламп

На рынке есть возможность приобрести регуляторы для светодиодных диммируемых ламп с различными техническими характеристиками. В отличие от обычных выключателей, в устройстве диммера предусмотрена сложная схема, от качества которой зависит его работоспособность и долговечность.

Более дорогие модели. Качественные модели недешевы, но в их устройстве используются универсальные схемы без предохранителей. Такие светорегуляторы проще подключать: не надо разбираться, где фаза, а где ноль. Это особенно актуально в тех случаях, когда проводку сделали неграмотно, поэтому легко перепутать полярность подключения.

Некоторые модели качественных выключателей оснащаются не только вращающейся ручкой-регулятором, но и маленькой клавишей, с помощью которой можно включать и выключать свет при настроенной яркости. Есть также диммеры с большим переключателем. Они работают так: длительное нажатие при включенной клавише меняет яркость освещения до заранее настроенного на ШИМ-контроллере минимального или максимального значения. Чтобы остановиться на выбранной интенсивности свечения лампы, надо снять руку с клавиши. Такие модели удобны тем, что при включении лампы яркость света останется такой же, какой была до выключения.

Простые дешевые диммеры. Китайские диммеры устроены проще, поэтому они значительно дешевле. Но ненадежны, поскольку у таких моделей нет предохранителей, и они начинают «плавиться» уже при нагрузке, составляющей всего 2/3 от номинальной. При выборе диммера нежелательно экономить, так как стремление сберечь несколько сотен рублей может обернуться новыми затратами

Как устроен диммер для ламп освещения

Регуляторы яркости – именно этот термин является русским эквивалентом перекочевавшего из английского языка «диммера» – начали использовать довольно давно. Но в первоначальном варианте приборы эти никакой экономии обеспечить не могли, поскольку представляли собой обыкновенный реостат, хорошо известный каждому, кто хоть изредка посещал школьные уроки физики.

Устройство механического диммера

С появлением полупроводниковой технологии в устройстве диммеров произошли принципиальные изменения, благодаря чему эти приборы стали гораздо более совершенными. В современных регуляторах главная роль отводится двум элементам – симистору и динистору.

Как и обычный выключатель, диммер для светодиода и лампы накаливания снабжен двумя выводами, посредством которых он включается в цепь светильника. Правда, в случае с регулятором яркости выводы нельзя менять местами, поскольку каждому из них соответствует свое назначение: один подключается именно к фазе, другой – только к нагрузке.

Каких-либо ограничений на применение диммеров не существует. Следует только учитывать, что не все типы ламп могут быть подсоединены через такой регулятор. Галогенные люстры или лампы накаливания можно приобретать «под диммер», как говорится, не глядя, а вот люминесцентные (в обиходе их часто называют энергосберегающими) или светодиодные должны иметь специальную пометку о возможности диммирования.

Разумеется, диммер может работать не только с осветительными приборами. С таким же успехом через него можно подключить утюг с поломанным регулятором температуры или паяльник

Важно только, чтобы максимально допустимая мощность диммера – его основная характеристика – соответствовала мощности прибора

Выключатель с функцией диммера

Как работает сенсорный светильник

Симистор имеет свойство открываться, то есть пропускать ток, только при определенной разности потенциалов на его выводах. Для того чтобы это произошло, конденсатор, подключенный к симистору, должен накопить определенный заряд. Скорость заряда конденсатора зависит от сопротивления переменного резистора (потенциометра), которое задается пользователем. Этот процесс повторяется каждую полуволну.

Разновидности светорегулятора

Все выпускаемые на сегодняшний день диммеры делятся на две большие группы: механические и электронные.

Механические. Также называются поворотными

Механические регуляторы, выпускаемые различными производителями, имеют практически идентичное устройство. Разница может заключаться только в качестве деталей и сборки, а также в наличии некоторых компонентов, способствующих стабильной работе прибора на малой мощности и более плавному регулированию напряжения.

Электронные. Регуляторы данного типа имеют более сложное устройство и отличаются, в первую очередь, способом управления: параметры напряжения на потребителе задаются с помощью кнопок – обычных или сенсорных. Наличие микроконтроллера позволяет реализовать целый ряд решений, недоступных для механических приборов:

• возможность установки нескольких пультов управления диммером в различных зонах помещения;
• возможность дистанционного регулирования яркости освещения путем воздействия на инфракрасный, радиочастотный или акустический (голосовые команды или хлопок ладонями) сенсор диммера;
• организация работы освещения по таймеру или по программе, в том числе, в режиме «имитации присутствия»;
• подключение диммера к датчику освещенния, вследствие чего яркость свечения лампы будет автоматически корректироваться в зависимости от интенсивности естественного освещения.

Варианты подключения

Прежде чем приступить к самостоятельной установке диммера, необходимо с целью обеспечения безопасного проведения работ отключить электрическое питание в щитке. На сегодняшний день практикуется два основных способа подключения регулятора.

При более сложном подключении есть возможность осуществлять управление источником света дистанционным способом. Такой вариант устройства должен иметь три контакта на подключение, поэтому требует использования трехжильного провода. Фазный подающий провод должен подключаться к выключателю, а «фаза», идущая на осветительный прибор, – к диммеру. При установке стандартного выключателя на одном этаже, регулятор монтируется на другом, что позволяет контролировать уровень яркости осветительных приборов на расстоянии.

В процессе проектирования всей системы требуется правильно рассчитать количество и показатели мощности таких устройств, а также определиться с их расположением и типом подведения электрической проводки.

Лучшие моноблочные диммеры

Schneider Electric Blanca

Глянцевый белый корпус выполнен из термопласта, что гарантирует безопасность при эксплуатации. Без специального защитного покрытия.

Функционал – совместим с датчиками присутствия и движения, «запоминает» последний сценарий освещения.
Винтовое скрытое крепление, поворотно-нажимной механизм управления.

Представлен в белом и бежевом цвете.

диммер Schneider Electric Blanca
Достоинства:

• ровное свечение без мерцания и «гудения» ламп;
• можно установить постоянную минимальную яркость;
• рамка в комплекте;
• обеспечивает плавное зажигание.

Недостатки:

• при переключении на минимальное значение, сначала доводит яркость до средней – это неприятно для глаз и
• неудобно, например, если включать свет ночью;
• долго реагирует на команды.

BTicino AXOLUTE

Сенсорный регулятор. Корпус – лаконичный, квадратный. Представлен в цвете «антрацит». Есть подсветка.
Встроенный предохранитель, функции мягкого старта и стопа, что позволяет снизить искрение.
Материал – корпуса термопластик, управление – сенсорное, без пульта ДУ. Поставляется без рамки, при необходимости декоративные накладки можно купить отдельно.

диммер BTicino AXOLUTE
Достоинства:

• привлекательный внешний вид;
• надежная работа;
• простой монтаж и легкое управление.

Недостатки:

• цена;
• нет пульта дистанционного управления.

Как подключить выключатель с регулятором яркости

Первое, что необходимо сделать при подключении диммера к выключателю – это отключить электричество на щитке. Дальше алгоритм будет следующим:

1. Снять корпус выключателя с панелью, клавишами и крышкой, закрывающей все соединительные элементы.
2. Ослабить с помощью отвертки крепление и вытянуть конструкцию из стены.
3. Убедиться в целостности изоляционного слоя контактов, отсоединить их от клемм.
4. Взять светорегулятор и подсоединить его провода к освободившимся клеммам, проверить надежность креплений.
5. Поставить диммер на место выключателя, закрепить его в стене.
6. Восстановить подачу электрического тока.
7. Проверить работу диммера.

В процессе подсоединения контактов нельзя оставлять оголенные участки длиной более 3 мм. Из необходимо обрезать или дополнительно изолировать.

Преимущества и недостатки регуляторов света

Регуляторы света активно используются при монтаже систем освещения ввиду своих явных преимуществ:

• долгий срок службы;
• контроль степени освещения;
• плавный запуск;
• возможность дистанционного управления;
• настройка таймера;
• экономия электроэнергии.

Светорегуляторы нередко используются в светодизайне, для подсветки картин и предметов искусства, для управления не только центральным освещением, но и дополнительным в виде бра и торшеров.

Современные модели встраиваются в модули освещения системы «Умный дом», переводятся на голосовое управление и могут претворять в жизнь различные световые сценарии, включающие регулирование степени освещенности.

К недостаткам следует отнести необходимость четкого соотношения мощностей регуляторов и источников света. Особенности напряжения также могут спровоцировать некорректное функционирование реостатов.

Ряд ламп, в особенности оборудованные ЭПРА, плохо совместимы с диммерами. Данные комбинации используются крайне редко из-за создаваемых друг другу помех.

Виды диммеров

В первую очередь, давайте рассмотрим диммеры по способу регулировки освещения. Наиболее распространенным является устройство с механическим типом управления. Здесь в качестве регулятора яркости применяются кнопки или колесико. Постепенно вращая такое колесико достигается необходимая яркость, при вращении до упора в обратную сторону происходит полное отключение освещения в данной комнате. Если в качестве регулятора используются кнопки, то такой диммер похож на обычный выключатель с двумя кнопками. В этом случае одна отвечает за включение и выключение освещения, а вторая регулирует яркость. Так же есть вариант с сенсорным управлением. Такие диммеры вписываются в любой интерьер и сейчас набирают большую популярность. Эти модели имеют сенсорные кнопки в виде знаков «+» и «-», с их помощью и выбирается необходимая яркость. Так же есть варианты с дистанционным управлением, которые для многих являются самым удобным вариантом. Ведь проводить любые манипуляции со светом, можно из любой точки комнаты. Такие модели могут функционировать через инфракрасный канал или радиоканал. В первом случае требуется наведение дистанционного пульта на устройство, а второй вариант позволяет выполнять манипуляции даже с улицы.

Приборы можно разделить по способу установки. Диммеры которые устанавливаются, как обычные выключатели, называются накладными. Для их установки не нужно сверлить дополнительный отверстий, они просто крепятся к стене.

Так же есть встраиваемые варианты, здесь необходимо сделать дополнительную нишу, куда будет установлен диммер.

Есть и модульные устройства, которые устанавливаются на DIN-рейку. Такие устройства применяются большей частью в подъездах, но стоят они дорого, поэтому не сильно распространены.

Совместимость диммеров и ламп

Подбирайте диммеры под установленные лампы. Для галогенных моделей, работающих от стандартного напряжения, подходит практически любой прибор.

При снижении напряжения меняется цвет светового потока. Минимальные показатели приводят к красноватому оттенку, что вредно для глаз.

Если устройства галогенные с напряжением 12-24 В, стоит присмотреть вариант с понижающим трансформатором.

Устройства для регулировки низковольтных источников света чувствительны к скачкам напряжения, что приведет к сокращению срока службы.

Если трансформатор электронный, то выбирайте диммер с маркировкой С.

Для люминесцентных источников освещения предусмотрен специальный прибор, который создан для преобразования подающей частоты 20-59 кГц. Такой подход позволяет влиять на силу тока, а также на яркость лампочек.

Метод широтно-импульсивной модуляции используется для контроля светодиодных ламп. Мощность светового потока регулируется длительностью импульсов. Высокая частота предупреждает мерцание ламп.

Маркировка светорегулирующих приборов

Маркировка определяет предназначение устройств и их совместимость с лампами:

1. Прибор с маркировкой R подходит для контроля света в лампах накаливания с Омной или Резистивной нагрузкой.
2. Маркировка L предполагает работу устройства с трансформаторами, которые используются для снижения напряжения и индуктивной нагрузки.
3. С электронным трансформатором сочетается модель с обозначением С.

На лампочках также указываются детали совместимости.

Принцип работы

устройство диммера изнутри

Для того. чтобы обычная лампа стала менее яркой, необходимо уменьшить напряжение, которое она потребляет.

Это можно осуществить 2 способами:

1. Путем уменьшения (рассеивания) электроэнергии при подходе к электродам лампы.
2. Использовать уже преобразованное регулирующим прибором питающее лампу напряжение.

Рассеять электроэнергию и уменьшить ток можно увеличивая сопротивление с помощью реостата.

Но реостат не получил большого применения для плавного изменения света по 2 причинам:

1. В большинстве своем эти приборы громоздки в размерах.
2. Они при работе сильно нагреваются, «принимая удар на себя».

Задачей диммера является преобразование подаваемого напряжения и протекающего в сети синусоидального тока. Он пропускает ток только тогда, когда абсолютная величина напряжения будет выше определенного значения.

Поэтому на выходе синусоида изменяет свой вид и становится ломаной (обрезанной). Меняя максимальное абсолютное значение напряжения, подаваемое на лампу, можно менять яркость света. Изменять характер синусоиды и величины подаваемого напряжения с помощью такого устройства можно благодаря входящему в его конструкцию симистору.

Он представляет собой прибор полупроводникового типа и является одним из видов тиристоров. В корпусе симистора находятся 2 полупроводника, которые работают попеременно в зависимости от фазы тока. Начинает работать прибор при возрастании амплитуды подающего напряжения выше определенного значения, ниже которого он находится в «закрытом» положении.

Эти свойства симистора позволяют регулировать величину нагрузки, силу тока, а следовательно, степень накаливания нити в осветительных лампах.