Выбор диммера для светодиодных лампочек
Качественный подбор диммирования для led-лампы
Перед выбором LED-светорегулятора необходимо четко понимать, какие источники света необходимо регулировать. Для ламп переменного напряжения 220В лучше всего подойдут фазоимпульсные приборы с отсечкой по заднему фронту. Для низковольтных источников света 12 В подойдет любой ШИМ-регулятор. Кроме этого стоит купить качественные лампы.
Далее стоит вооружиться калькулятором и заняться расчетами необходимой производительности LED-регулятора. Для этого надо сложить мощности всех ламп, яркостью которых планируется управлять. Если купить диммер меньшей мощности, то он очень быстро сломается. Специалисты советуют умножить полученную сумму на 1,2, а лучше на 1,5. Это создает запас прочности для светорегулятора, увеличивает срок службы и дает возможность для подключения дополнительных лампочек. Например, для ламп суммарной мощностью 80 Вт хорошим вариантом станет регулирующее устройство мощностью 100 Вт, а лучше – 120 Вт.
Но стоит учесть, что диммеры для управления несколькими лампами конструктивно рассчитаны на минимальную мощность в 25-40 Вт. Если сумма мощностей ваших лампочек меньше, то для каждой лампы стоит устанавливать собственный светорегулятор.
После выбора типа светорегулятора стоит решить, какой способ управления вам подойдет: механический или дистанционный. Главным критерием здесь выступает стоимость устройств.
Отдать предпочтение стоит прибору, который может обеспечить минимальную яркость. Такое регулирующее устройство позволяет максимально использовать возможности регулирования.
Вышеописанным качествам удовлетворяют изделия известных мировых производителей. Светодиодные лампы от Philips, Osram, Gauss работают стабильно и долго. Среди изготовителей диммеров лидируют Legrand и Schneider. Не стоит экономить и покупать продукцию малоизвестных фирм – есть большая вероятность выбросить деньги на ветер.
К сожалению, существует вероятность несовместимости ламп и диммеров. В этом случае светорегулятор не работает. Причины связаны с разными принципами подачи электрических характеристик. Например, в светорегуляторе используется механизм с отсечкой по заднему фронту, а в лампе – по переднему.
Зачастую проверить совместимость удастся только опытным путем. Специалисты советуют вначале смонтировать систему светорегулировки, а затем подбирать к ней лампочки. При этом стоит поинтересоваться о возможности возврата и замены неподошедшего источника света. Использование ламп известных брендов и консультация грамотного продавца снижает вероятность несовместимости.
Особенности работы диммируемой led лампы и ее отличия от обычной
Вернемся к проблеме с регулировкой яркости обычной светодиодной лампы. Почему так происходит? Дело в том, что полупроводниковому прибору, коим и является светодиод, для работы требуется постоянное напряжение питания, а в осветительной сети – переменное. Кроме того, ток, проходящий через диод, должен быть строго заданной величины. В противном случае прибор выйдет из строя.
Диммер, встроенный в светодиодную лампочку или светильник, как раз решает эти задачи. Он преобразует переменное напряжение в постоянное и понижает до необходимой величины. Дополнительно он устанавливает необходимый ток через диод и поддерживает его на заданном уровне – стабилизирует.
Что происходит, когда ты пытаешься регулировать яркость такой лампочки диммером? Ты крутишь ручку, и действующее напряжение на нагрузке изменяется. Но в драйвер светодиодной лампы 220В заложены четкие инструкции – держать напряжение и ток на заданном уровне. Он выполняет свою работу, пока может. Ты крутишь – ничего не меняется. Но если входное напряжение слишком мало, устройство сдается: оно отключает диоды (фирменные изделия) или начинает вести себя непредсказуемо (бюджетный вариант). Именно поэтому обычная led лампа, включенная через диммер, ведет себя, мягко говоря, неадекватно: она просто не понимает, что происходит.
Конструкторы решили проблему диммирования светодиодных ламп, изменив схему драйвера. Теперь он следит за напряжением, подаваемым на лампочку. Если обнаруживается изменение, он автоматически изменяет ток через светодиод. Меньше напряжение – меньше ток. Больше напряжение – больше ток, но только если он не превышает максимально допустимый. В результате стала возможна регулировка яркости, но защита диодов от перегрузки сохранилась. Такие доработанные осветительные приборы назвали диммируемыми лампами.
Итак, светодиодные лампочки, в конструкции которых предусмотрен режим диммирования, могут использоваться с диммерами. Но с какими? Диммеры для переменного тока, работающие по принципу среза полуволны, бывают двух типов.
- Срез переднего фронта.
- Срез заднего фронта.
Что это означает? Первый тип подает на нагрузку только остаток полуволны переменного тока, срезая ее переднюю часть. Второй подает полуволну с самого начала, но в нужный момент отсекает остаток. Выглядит это примерно так:
Первые шире распространены из-за простоты схемотехнического решения и более низкой цены. Вторые чуть дороже, но создают меньше помех, которые могут мешать работе аудиоаппаратуры. С какими моделями светорегуляторов могут работать диммируемые лампочки? И с теми, и с другими, но второй вариант (срез заднего фронта) предпочтительней, поскольку напряжение на осветителе нарастает постепенно, а не скачком. Такой режим более “понятен” диммируемым драйверам лампочек.
Если у тебя уже установлен диммер со срезом переднего фронта, но ты решил заменить лампочки накаливания диодными, то меняй смело. Все будет прекрасно работать, но при условии, что светодиодные лампы диммируемые и качественные.
Как отличить диммируемую лампочку от обычной?
Диммируемые лампы, которые выпускаются сегодня, по внешнему виду ничем не отличаются от обычных. Все отличия, как ты понимаешь, находятся внутри, в схеме драйвера питания. Чтобы узнать, какого типа прибор ты держишь в руках, необходимо внимательно изучить упаковку или сопроводительную документацию, если таковая имеется. На упаковке диммируемой лампочки обязательно стоит соответствующая надпись «диммируемая», «dimmable» или что-то подобное. Нередко вместо надписи используют значки, изображающие ручку поворотного диммера.
Регулируемые светодиодные светильники
Оставим на время лампочки и поговорим о светодиодных светильниках, которые не менее популярны. Как обстоят дела с возможностью регулирования яркости у них? Тут вариантов намного больше, чем у led лампочек. В зависимости от поставленной задачи ты можешь выбрать один из следующих:
- Светильник со встроенным диммируемым драйвером.
- Светильник с внешним диммируемым драйвером (обычно это приборы точечного освещения).
- Светильник со встроенным в драйвер диммером – тут даже диммер отдельно докупать не нужно.
- Диммируемый драйвер для светодиодных светильников.
Можно ли сделать диммер самому
Если вы хоть немного разбираетесь в электронике и умеете работать паяльником, то самостоятельное изготовление диммера не станет для вас проблемой. Ниже мы приведем несколько схем с кратким описанием их работы, которые помогут понять общий принцип создания таких устройств
Наиболее показательна схема на базе классического мультивибратора, в которой скважность импульсов регулируется переменным резистором R3. Транзисторы VT4–5 – это ключи, которые, по команде мультивибратора периодически подключают светодиодную ленту к источнику питания, то есть осуществляют модуляцию
Изменяя скважность импульсов мультивибратора меняют яркость свечения ленты, при этом ее цвет всегда остается одинаковым.
Еще одна схема для светодиодных ламп, работающих от напряжения 10–40 вольт, собрана на базе микросхемы К561ЛН2, которая представляет собой 6 инверторных элементов. В качестве генератора – классический мультивибратор из двух инверторов, затем усилитель из четырех инверторов и ключ – мощный полевой транзистор с рассеиваемой мощностью 200 ватт. Такой диммер можно использовать со светодиодными лампами мощностью 40–100 ватт. Если же полевой транзистор установить на радиатор, то можно подключать лампы мощностью до 120–160 ватт. Установка более мощного транзистора позволит подключать и более мощные лампы.
Хороший многофункциональный диммер можно сделать на базе недорогого микрокомпьютера Arduino. Такой диммер сможет не только регулировать яркость светодиодной лампы вслед за поворотом ручки потенциометра, но и станет основой для целой системы, учитывающей многие факторы. К примеру, сможет самостоятельно включать и выключать свет, а также регулировать яркость, в зависимости от времени суток и появления людей. Для создания такой системы потребуется:
- микрокомпьютер Arduino;
- датчик освещения;
- датчик движения;
- ключ на мощных полевых транзисторах.
Для изготовления такого диммера потребуется хорошее знание электроники и программирования, зато вы получите надежное и многофункциональное устройство, по своим возможностям не уступающее аналогичным приборам от Legrand или Gira, но во много раз дешевле.
Схема диммера для ламп накаливания на 220В: как работают промышленные модули и самодельные конструкции
Принцип работы диммера переменного тока поможет понять график преобразования им обычной синусоиды напряжения, представленный для трех случаев подключения мощности: 85, 50 и 15% от величины начального сигнала.
Пунктирной линией синего цвета я показал форму нормальной синусоиды, которую разделил на участки:
- Синего цвета, обозначающую паузы в подаче электрической энергии на подключенную нагрузку.
- Красные, символизирующие время протекания переменного тока.
Представленный график работы диммера помогает понять, что чем короче время подачи напряжения или длиннее пауза, тем меньше выходная мощность светорегулятора. Это значит, что лампочка Ильича будет вырабатывать пониженный световой поток не одинаково.
Здесь используется тот принцип, что нить накаливания в разогретом состоянии обладает высокой инерционностью: ее свечение от чередующихся отключений и включений рабочих токов нашим глазом воспринимается как равномерное.
Типичная схема простого диммера на тиристоре SCR , диодном мосту VD1-4, динисторе ZD, диоде, переменном резисторе и конденсаторе показана ниже.
Эта схема за счет задержки времени, формируемой током заряда конденсатора, отрезает переднюю часть фронта полусинусоиды. Она обозначается leading edge — отсечка переднего фронта.
Dimmer, использующий в своей конструкции подобное простое управление на тиристорах, широко используется для работы с лампами накаливания.
Его при промышленном изготовлении выполняют в пластмассовом корпусе, который встраивается в обычную коробку подрозетника вместо выключателя. Сзади модуля имеются клеммы для подключения проводов питания и отходящей схемы.
Спереди выполнена удобная рукоятка управления световым потоком лампы накаливания. Выбором ее положения настраивают требуемый уровень освещения.
Dimmer для управления светом ламп накаливания не сложно изготовить своими руками. Одну из доступных схем для повторения с маркировкой деталей показываю ниже.
Все детали можно спаять навесным монтажом или разместить на плате. Места они много не занимают, но в целях безопасности собранную конструкцию сразу помещайте в прочный диэлектрический корпус. На схеме присутствует опасное для человека напряжение 220 вольт.
При наладке схемы изолируйте открытые места подручными средствами: пластик, бумага, изолента.
Схемы подключения диммера для комфорта пользователей
Самый распространенный вариант, подходящий для всех типов светорегуляторов — это способ замены им штатного одиночного выключателя. Dimmer просто встраивают в подрозетник на его место.
Схемы подключения диммера из двух отдельных модулей для управления одним центральным светильником позволяют регулировать освещение из разных мест протяженного помещения, например, гостиной, коридора.
Вариант подключения диммера через выключатель позволяет включать освещение на входе в кабинет, а регулировать степень освещения непосредственно на рабочем месте с учетом местных условий. Схема не сложная, удобна для применения в служебных помещениях.
Обыкновенный выключатель можно заменить на два проходных для длинных помещений. Их размещают на противоположных концах (вход и выход), а диммер располагают непосредственно на рабочем месте.
Полезные советы для эксплуатации
Для экономии электроэнергии при пользовании лапами накаливания регулятор выставляют на работу с минимальной мощностью. Тогда ожидаемый эффект сбережения достигнет 15%.
Полупроводниковые компоненты не любят повышения температуры. Им вреден нагрев выше 30 градусов. Если отсутствует возможность отвода тепла с них, то Dimmer лучше отключить — вывести из работы.
При ремонте электронного модуля в сервисном центре соглашайтесь на замену штатного симистора более мощной моделью. В результате получите Dimmer повышенной надежности.
Светорегуляторы для светодиодных ламп: оцениваем преимущества
Диммер для светодиодных ламп 220в может быть встроен в саму лампу, используемую в бытовых целях. Или же представляет собой отдельное устройство и более мощные системы для театров или световых инсталляций.
Главное их отличие от диммеров для ламп накаливания: для регулирования светового потока не надо понижать или повышать силу тока в лампе.
Работа светодиодных ламп с диммером осуществляется по принципу широтно-импульсной модуляции, при котором светодиод питают импульсами постоянного тока. Амплитуда таких импульсов равна оптимальному значению тока. Варьируя их ширину, изменяют яркость свечения диодной лампы для дома. При высокой, до 300 кГц, частоте импульсов глаз человека воспринимает совокупность импульсов как ровное свечение.
Диммирование не снижает срока службы светодиодных светильников. Если сравнивать с обычным режимом работы светодиодов, это позволяет сэкономить до 35% потребляемой электроэнергии. В отличие от ламп накаливания диммирование LED ламп эффективно работает в условиях небольшой освещенности.
Кроме этого, существует еще ряд преимуществ:
- надежность;
- бесшумность;
- небольшой вес и компактные размеры диммера;
- безопасность;
- устойчивость к перегрузкам сети;
- плавный пуск;
- возможность управления одним или группой светильников.
Виды диммеров: как регулировать и где устанавливать
Светорегуляторы различаются по способу управления:
- Механические: кнопочные или повортные, самые простые по устройству и управлению.
- Электронные: сенсорные или с бесконтактным датчиком срабатывания.
- Акустические. Срабатывание происходит от голосовой команды или громкого звука.
- Дистанционные. Регулирование освещение производится с пульта дистанционного управления.
Экономить электроэнергию можно используя не только современные осветительные приборы и устройства внутри помещений. Для этих целей широкое применение получило фотореле для уличного освещения. Схема и порядок установки такого прибора зависит от его конструкции.
В истории возникновения лампочки поучаствовало немало ученых. Тут можно узнать, что изобрел в свое время каждый из них.
В зависимости от способа монтажа они бывают:
- наружной установки – накладные;
- внутренней установки – встраиваемые;
- модульные – для установки в электрощите на DIN-рейку.
Правило совместного использования светодиодных ламп с диммером
Не все светодиоды пригодны для регулирования яркости освещения. Работа светодиодной лампы через диммер может сказаться на её функционировании. И к тому же может стать причиной отказа в гарантийном обслуживании светильника.
Важно! Для корректной работы регулятора яркости, с ним можно использовать только светодиодные лампы под диммер.
Совместимость ламп с диммерами
Наверняка вам приходилось слышать о том, что нельзя устанавливать диммер в схему для светодиодных и энергосберегающих ламп 220 В. Раньше такое мнение было актуальным, действительно через регулятор можно было подключать только лампы накаливания. Но сейчас уже есть специальные диодные лампы LED DIM, которым не требуются какие-то отдельные светорегуляторы. Их можно запускать через обыкновенный диммер для ламп накаливания. Более того светодиодные лампы LED DIM можно установить в одну цепь с лампами накаливания.
Если у вас уже установлены светодиодные лампы, то прежде чем приобретать регулятор, разберитесь, насколько они могут быть совместимы в одной электрической схеме.
Светодиодные лампы могут быть:
- Нерегулируемые. Нельзя ставить их в одну цепь с диммером, иначе это приведёт к сбоям в работе лампы и в дальнейшем к её сгоранию.
- Регулируемые. Их можно совмещать с диммерами, работающими по принципу отсечения фронтов синусоидальной волны напряжения. Единственный нюанс в том, что основная работа регулятора освещения начинается с минимальной нагрузки от 20 до 45 Вт. Чтобы достичь такой нагрузки, лампы накаливания хватит и одной, а вот светодиодных потребуется 3-4 штуки. В случае, когда в осветительном приборе только одна лампа, можно применить регулятор низкого напряжения, имеющий магнитный трансформатор.
- Со специальным регулятором. Многие производители выпускают светодиодные лампы, которым нужен отдельный диммер.
В магазинах электротоваров у продавцов-консультантов имеются специальные таблицы, по которым можно узнать, насколько совместимы светодиодные лампы с определёнными типами регуляторов.
Когда будете приобретать такие лампы, обратите внимание на заводскую упаковку или проконсультируйтесь у продавца – подлежит ли она диммированию. Производители отображают такую возможность специальными надписями или круглыми значками на упаковке
На рынке электротоваров хорошо зарекомендовали себя диммируемые LED-лампы фирмы « Gauss», работающие от напряжения 220 В.
https://youtube.com/watch?v=K4PmWH6O_AM
Как видите, диммер, используемый в домашней электросети, очень удобен для комфорта человека и выгоден с экономической точки зрения. А совмещение его со светодиодными лампами 220 В усиливает эти эффекты в несколько раз. Можно сказать, что это именно тот случай, когда «овчинка выделки стоит».
Виды диммеров
Часто используются осветительные приборы разного типа: лампы накаливания — обычные и галогенные, светодиодные лампы и ленты, лампы дневного света и экономки. Иногда в одном помещении присутствует несколько типов ламп. Но вот в чем проблема: под разные типы ламп требуются различные типы светорегуляторов. Есть, конечно, универсальные диммеры, но стоимость их высока.
Диммеры отличаются не только по внешнему виду, но и по типу ламп, с которыми они работают
Итак, первоначально надо купить нужный диммер
Это важно, так как далеко не все регуляторы, которые хорошо работают с обычными лампочками накаливания, могут регулировать экономки или светодиодные лампы. Давайте разбираться какими бывают диммеры и как их выбрать
Они отличаются по типу нагрузки:
- Для ламп накаливания, включая галогенные, работающие от 220 В.
- Галогенные лампы постоянного тока (электронный трансформатор на 12 В).
- Для светодиодных и люминесцентных ламп со стандартным патроном.
- Универсальные.
Это схема регулятора яркости для галогенных ламп на 12 В
То есть, сначала покупаете лампу, затем под тип используемых лампочек подбираете диммер. Причем, необходимо учитывать еще и потребляемую мощность. По мощности диммеры бывают следующих типов:
- Небольшой мощности — от 200 Вт до 1000 Вт. Очень часто совмещены с выключателем, но могут быть и в виде отдельного устройства. Второй тип устанавливается в такой же подрозетник, как и обычный выключатель.
- Мощные — выше 1000 В обычно монтируются в электрическом щите, устанавливаются на DIN- рейку, но в быту используются редко. Разве что для регулирования мощности ТЭНов и другой подобной нагрузки.
Схема диммера на тиристоре — для обычных ламп и индуктивной нагрузки (не для емкостной, к которым относятся почти все лампы со встроенными преобразователями тока)
При выборе мощности димера, следует предусмотреть запас в 20-30%. В таком случае компоненты устройства будут работать в оптимальном режиме, что продлит срок эксплуатации. При работе «на грани» или с перегрузкой, диммеры быстро выходят из строя — через пару лет. Если в сети часто скачет напряжение, это еще усугубляет ситуацию. Так что «запас» у светорегулятора по мощности должен быть. После того как выбрали тип, можно думать, как подключить диммер.
Характеристики и функции устройства
Диммеры различаются по диапазону действия, мощности (максимальной величине нагрузки) и способу регулирования освещения.
Диммер для светодиодных ламп регулирует порядок зажигания, яркость свечения, режим мигания и затемнения, а в некоторых случаях даже цвет светодиодов. С помощью диммера источники света могут отключаться от сети автоматически. Прибор работает дистанционно или по заданной программе, регулирующей время включения и отключения света. Диммер устанавливается вместо обычного выключателя.
С помощью диммера источники света могут отключаться от сети автоматически
Разновидности лампочек
В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.
Лампочки накаливания и галогенные лампы
Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.
Низковольтные галогенные лампочки
Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.
Люминесцентные лампы
Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.
Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.
Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.
Светодиодные лампочки
Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.
Особенности светодиодных источников света:
- стандартные цоколи E, G, MR;
- возможность функционирования с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).
Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.
Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.
Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.
Существуют такие регуляторы с ШИМ:
- Модульные. Управление осуществляется выносными регуляторами, пультами ДУ или с помощью специальных шин.
- Установленные в монтажной коробке. Применяются в виде выключателей с поворотным или кнопочным управлением.
- Выносные системы, устанавливаемые в конструкциях потолка (для лент светодиодов и точечных светильников).
Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.
Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.
