Принцип работы диммера для ламп: Диммер: устройство, принцип работы, назначение

Диммер: устройство, принцип работы, назначение

• Статья
• Видео

Что такое диммер, как работает и где применяется это устройство? На этот вопрос готов ответить далеко не каждый человек, не обладающий знаниями основ электротехники, не смотря на то, что в повседневной деятельности с этим устройством приходится сталкиваться довольно часто. Диммер – это прибор, главное назначение которого производить регулировку яркости свечения электрических световых приборов. Подразделяются устройства на две основных группы, в зависимости от типа обслуживаемых ламп. На практике находят применение светорегуляторы, предназначенные для ламп накаливания или для светодиодных ламп. Одна группа объединяет регуляторы освещения, принцип действия которых основан на применении переменного резистора, работа другой обеспечивается за счет полупроводникового прибора, симистора. Далее мы подробнее рассмотрим устройство, принцип работы и назначение диммеров.

• Светорегулятор на резисторе
• Диммер на симисторе
• Конструктивные особенности регуляторов освещения

Светорегулятор на резисторе

Применяется данный прибор, в большинстве случаев, в качестве регулятора освещения ламп накаливания. Рассмотрим, как устроен и из чего состоит этот диммер. В данном случае функцию главного рабочего органа регулятора освещения исполняет реостат или переменный резистор. Принцип действия такого устройства объясняется положениями закона Ома. Увеличение сопротивления резистора ведет к понижению величины тока в цепи осветительного прибора, что, в конечном счете, снижает интенсивность накала спирали лампы. Несмотря на простоту конструкции диммера на резисторе, данное устройство имеет существенный недостаток — потребляемая мощность остается неизменной в независимости от интенсивности освещения. Увеличение сопротивления резистора вызовет падение тока на нити накаливания ламы, но вместе с тем общая токовая нагрузка цепи не изменится в меньшую сторону, излишки затраченной энергии буду выделяться в виде тепла на реостате. Очень актуально в вопросах использования переносных светильников, оснащенных лампами накаливания. Уменьшение яркости свечения абсолютно не способствует экономии зарядки батареи фонаря.

Светорегуляторы, принцип работы которых заключается в использования резистора, не часто, но находят применение для регулировки свечения полупроводниковых лам. В электротехнике такой способ управления получил название аналоговый. Аналоговый способ управления не нашел широкого применения по причинам низкой экономичности, а также вследствие высокой чувствительности полупроводниковых приборов и устройств к изменениям токовых нагрузок.

Диммер на симисторе

Реалии современной жизни диктуют необходимость основательного перехода на рельсы энергосберегающих технологий, в свете этих веяний происходит активное внедрение полупроводниковых осветительных приборов. Для регулировки режимов работы светодиодных ламп особой популярностью пользуются диммеры, принцип действия которых основан на применении широтно-полюсной модуляции (ШИМ), генераторами которой являются устройства собранные на симисторе. В процессе работы с выхода ШИМ-генератора на светодиодный прибор подается электрический сигнал с частотой в пределах 200 Гц. Изменение яркости свечения лампы зависит от периода времени и длины положительного импульса напряжения. Что самое важное, значение тока и заданной частоты при этом остается неизменным. Графически это выглядит следующим образом:

Устройство диммеров на симисторах несколько сложнее, чем у регуляторов с применением переменных резисторов, но сложность конструкции сполна перекрывается неоспоримыми преимуществами, которыми наделен данный прибор:

1. Процесс регулировки работы полупроводниковых светильников происходит при рациональном расходе электроэнергии. Увеличение яркости лампы не требует повышения токовой нагрузки.
2. Устройство регулятора освещения позволяет предусмотреть возможность включения и управления, как с места установки прибора, так и при помощи дистанционного управления.

О том, как сделать диммер своими руками, мы рассказывали в отдельной статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться.

Конструктивные особенности регуляторов освещения

Конструктивно диммеры исполнены, как комнатные выключатели, парк этих регуляторов очень разнообразен. Они могут быть предназначены, как для скрытой, так и для наружной проводки или же устанавливаться на din-рейку в распределительном щите. Благодаря современным разработкам доступны самые разнообразные способы управления:

1. Регулировка кнопкой, клавишей, регулировочным колесом.
2. Система сенсорного управления.
3. Пульт дистанционного управления.
4. Управление с использованием системы wi-fi, а также возможность совмещения со смартфоном или планшетом.
5. Акустическая система управления, реагирование на определенные звуковые сигналы.

Установить диммер в своем доме предельно просто, эти устройства широко представлены в специализированных торговых сетях. Благодаря своим конструктивным особенностям диммеры легко ставятся вместо традиционных выключателей, при этом имеют такую же схему подключения. Приобретая полупроводниковые лампы, следует обратить внимание на то, чтобы они были совместимы с диммерами, о чем должна говорить маркировка на упаковке «dimmable».

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы диммеров. Надеемся, теперь вам стало понятно, как устроены регуляторы освещения и для чего они применяются.

Рекомендуем также прочитать:

• Для чего нужен проходной выключатель
• Что такое диммируемая светодиодная лампа
• Дистанционное управление освещением

Adblock
detector

Типы диммиров, принцип работы и устройство диммера | ENARGYS.RU

Диммер — что это такое? Прежде всего это светорегулятор или вариатор, изменяющий выходное напряжение по принципу реостата, служит для плавного изменения (диммирования) яркости свечения ламп различного типа: накаливания, светодиодных, за счет изменения входного напряжения. Светорегулятор механический относится к удобному типу выключателей освещения с расширенными функциями. Нужно только помнить, что к некоторым типам освещения он неприемлем это: металлогалогенное, люминесцентное и энергосберегающие лампы. В комплектацию с диммером поставляются дроссели это делается для предупреждения появления высокочастотных помех и шумов в работе прибора.

Какие бывают диммеры?

Существует несколько разновидностей типов диммеров по способу выполнения регулирования:

1. Механические.
2. Сенсорные.
3. Акустические.
4. Дистанционные.

По конструктивным особенностям:

1. Модульное устройство. Монтаж такого диммера осуществляется непосредственно в распределительный шкаф, работать устройство, может, с системами освещения использующим лампы накаливания, а также галогеновыми осветительными приборами, оборудованными трансформатором понижающего типа. Управление происходит за счет одноклавишного или кнопочного выключателя.
2. Диммер, устанавливаемый в монтажную коробку. Устанавливается одновременно с монтажом электропроводки, может использоваться с галогеновыми лампами с понижающим или электронными трансформаторами.
3. Моноблочное диммирующее устройство. Выполняет функцию выключателя, особенность монтажа в необходимости двухпроводного подключения, производиться в разрыв фазного провода цепи, идущей к нагрузке.
4. Поворотно-нажимной моноблочный диммер, включается при нажатии на клавишу, яркость регулируется вращением клавиши.
5. Поворотный диммер. Включение и управление яркостью происходит за счет вращения кнопки, включение всегда происходит с наименьшего уровня яркости.
6. Клавишные диммеры, отличаются регулировкой, она осуществляется посредством удержания клавиши.
7. Сенсорные устройства, регулировка происходит за счет прикосновения к сенсорам.

Одна из разновидностей диммирующих устройств о которой можно упомянуть отдельно — это накладной диммер. Может применяться в качестве эстетически-декоративной управляющей электро-фурнитуры на поверхности стены, например, для стен,облицованных, керамической плиткой, за счет многообразия материала изготовления: керамика, силикон, пластик и т. д.

Рис №1. Диммер накладной XZ-10, может использоваться для светодиодных светильников и светодиодных лент

Существует несколько хитростей, которые характерны для обустройства систем освещения. Одна из них это использование проходного диммера. Эта установка заключается в монтаже механического диммера для регулировки яркости освещения из противоположных углов комнаты, наиболее удобным принято решение использовать проходной диммер в количестве 2 штук подключенные в параллель при этом каждое из устройств будет регулировать относящийся к нему полупериод. При полном задействовании одного устройства второе в регулировании не участвует.

Рис №2. Схема параллельного подключения двух механических диммеров, используемых в качестве проходного устройства

Рис №3. Схемы установки диммирующего устройства: а. с регулировкой из одного места, б. с двух мест сначала и конца комнаты, диммер используется в качестве проходного регулятора

Лучшее решение для этого вопроса может быть в использовании сенсорного диммера при использовании двух таких электронных устройств может легко произойти синхронизация.

Неплохое решение для устройства проходного диммера можно найти использовав микромодуль Fibaro модели FGD211или FGB-001.

Рис №4. Микромодуль Fibaro FGD-211

Светодиодный диммер

Для регулировки интегрированных светодиодных ламп с успехом подойдет диммер Bypass FGB-001 или диммер Busch-Dimmer® LED. Диммеры этого типа подойдут к использованию и с галлогенными и с энергосберегающими лампами для которых обычные механические устройства не подойдут.

Сенсорный диммер позволяет регулировать мощность осветительных приборов в соответствии с собственными запросами и с запоминанием последнего подключения, управление осуществляется при помощи сенсорного устройства и посредством дистанционного управления через инфракрасный порт. В устройстве используется транзисторная технология.

Рис №5. Сенсорный диммер Busch-Dimmer® LED

Принцип работы диммера

Работа устройства основана на использовании регулировки фазы, за счет отсечения переднего или заднего фронта волны переменного тока при помощи двунаправленного тиристора, при использовании широтно-импульсной модуляции, то есть изменение подачи напряжения к лампе в самых широких пределах. Срабатывание тиристора активизирует сигнал нагрузки с задержкой при полном включении – 0, а при максимальном уменьшении яркости – 9 мсек.

Как работает диммер

Диммирование осуществляется при использовании «фазовой отсечки», при которой происходит отсечение одной части синусоиды напряжения в сети, и происходит уменьшение действия, питающего напряжение на освещение. Если действие отсечки применимо к началу синусоиды, способ называется «регулирование по переднему фронту», если эта технология используется на конце синусоиды, такой способ называется «диммирование по заднему фронту».

Эти способы используются для диммирования ламп различных типов: «Диммирование по заднему фронту» рекомендуется для ламп с низким напряжением светодиодного или галогенового типа с применением электронных трансформаторов. «Диммирование по переднему фронту» используется для ламп низкого напряжения с использованием трансформаторов электромагнитного типа, а также для компактных люминесцентных и светодиодных ламп 230В. Эти два способа также хорошо подойдут для ламп галогенового типа и ламп накаливания 230В.

Стабильная работа прибора заставляет использовать провод с тремя жилами один для заземления, для рабочего нуля и для фазы, это действие применяется для соблюдения точки перехода через ноль. При использовании малых диммеров достаточно двухжильного провода.

Устройство диммера универсального типа

Рис №6. Устройство диммера, предназначение клемных колодок

В устройстве диммера предусмотрено наличие нескольких защит – это защита от перегрева, она срабатывает на отключение прибора и повторно включить его удастся только после его охлаждения и только вручную, работает при подключенной нагрузке.

Защита от короткого замыкания, при этом происходит отключение выхода где произошло замыкание. При этом происходит работа в режиме отсечки фазы, отсутствие неисправности в течение 7 сек заставляет прибор включаться в автоматическом режиме, если больше, то включить его можно только вручную.

В устройстве предусмотрены также клеммы для подключения проводов и регулятор уровня освещенности.

 

Диммеры, диммеры для светодиодов и элементы управления освещением

Что такое диммер?

Диммер современный — электронное устройство, предназначенное для регулирования светоотдачи ламп накаливания и галогенных ламп; и люминесцентные лампы в светильниках, оснащенных специальными диммирующими балластами. Они также могут затемнять некоторые современные светодиодные лампы.

Как работает диммер лампы

Диммер работает, по сути, отключая части от переменного напряжения. Это позволяет только частям сигнала проходить к лампе. Яркость лампы определяется мощностью, передаваемой ей, поэтому чем сильнее обрублена форма волны, тем сильнее она тускнеет.

Энергия сети представляет собой переменный ток, который течет в одном направлении, а затем в другом по кабелю со скоростью 50 или 60 циклов в секунду (известной как Герц). Значение 50 или 60 Гц зависит от энергосистемы страны.

Ток чередуется взад и вперед, меняя направление в нулевой точке. Если бы мы посмотрели на эту форму волны, она выглядела бы как растянутая буква S на боку ~. Проведите линию через середину, и это то, что называется точкой пересечения нуля. В этот момент времени ток не течет ни в одном направлении. Это точка, в которой диммер электронно синхронизируется для включения или выключения питания. Обрывая сигнал в точке пересечения нуля, можно добиться плавного затемнения без мерцания лампы. Это включение и выключение силового устройства происходит каждый раз, когда достигается точка пересечения сети (половина фазы), 100 или 120 раз в секунду.

Форма электрического сигнала для сети 50 Гц, синусоида

Форма электрического сигнала для выходной мощности сети от регулятора яркости лампы с использованием симистора

Обычно регуляторы света изготавливаются с использованием симистора в качестве устройства управления мощностью. Эти электронные детали представляют собой полупроводники, не отличающиеся от транзисторов.

Электронная схема определяет момент времени, когда они включаются (проводят). Состояние ON продолжается до следующей точки пересечения нуля, после чего устройство выключается. Затем электронная схема обеспечивает задержку, которая соответствует тусклости лампы, прежде чем снова включить устройство управления. Небольшая емкость нагрузки фильтрует обрезанную форму волны, что приводит к плавному световому выходу.

Конструкция симистора и обозначение схемы

Симистор имеет две основные клеммы. TE1/TE2 (ввод и вывод питания) и одно соединение затвора. Основные клеммы подключены как к p-, так и к n-областям, поскольку ток может проходить в любом направлении. Затвор подключается аналогичным образом, поскольку симистор может запускаться как отрицательными, так и положительными импульсами.

Некоторые контроллеры используют микропроцессорное управление, при этом указанная выше функция синхронизации обрабатывается аналоговой схемой. Более сложные системы, называемые цифровыми диммерами, управляют переключением непосредственно от микропроцессора. Это имеет преимущество в большей надежности, более тихой работе, меньшей стоимости и меньшем управлении.

Для получения дополнительной технической информации о диммерах посетите сайт www.sprags.com – все, что вы хотите знать о диммерах

Купить диммеры, светодиодные лампы и контроллеры освещения Futronix онлайн

Служба поддержки Futronix

Добро пожаловать в онлайн-центр контактов и поддержки Futronix. Следуйте приведенным ниже ссылкам на различные страницы, предлагающие поддержку, контактную информацию, комментарии и формы запросов.

Принцип работы светодиодного диммера

Содержание

• , что является светодиодным Dimmer
• Существует три рабочих принципа светодиодных диммеров
• Введение в систему DIMG
  • Сегментированные выключатели
  • Удаленное мощное монильное. Светодиодный светильник с автоматическим затемнением
• Проблемы с затемнением светодиода
  • Похожие сообщения

Что такое светодиодный диммер

Диммер – это электрическое устройство, которое изменяет световой поток источника света в осветительном приборе и регулирует уровень освещенности. Задача диммера — регулировать разную яркость света. Уменьшая или увеличивая среднеквадратичное напряжение, светодиодная лампа может производить различную интенсивность светового потока. Хотя устройство переменного напряжения может использоваться для различных целей, устройство предназначено для управления светодиодным освещением.

Существует три принципа работы светодиодных диммеров

1. Широтно-импульсная модуляция (сокращенно ШИМ) оцифровывает прямоугольную волну источника питания и управляет рабочим циклом прямоугольной волны для достижения цели управления током.
2. Регулировка источника постоянного тока Величина тока может быть легко отрегулирована с помощью аналоговой линейной технологии.
3. Групповое управление Группируйте несколько светодиодов и управляйте ими с помощью простого группирующего устройства.

Вышеуказанное 1.2. Два метода могут использовать регулируемую ручку сопротивления для бесступенчатого управления. Благодаря зрелой технологии модуля ШИМ стоимость снижается. Трудно определить, какой метод управления потоком используется с точки зрения цены. Однако сам регулируемый резистор не очень надежный компонент. Часто из-за попадания пыли или неточности производственного процесса при работе регулируемого резистора будет мгновенный скачок, и источник света начнет мигать. Этот вид мерцания относительно незаметен при использовании режима ШИМ и более заметен при использовании линейной технологии регулирования тока.

Независимо от того, как регулируется ток, его можно изменить на тактовый переключатель или независимый групповой переключатель (например, группировщик, пульт дистанционного управления) для управления освещением. Это качество является более надежным и срок службы намного дольше. Для деликатного управления освещением действительно необходимо использовать регулируемые резисторы. Рекомендуется использовать качественные регулируемые резисторы (обычно всего несколько долларов).

Независимо от того, управляется ли светодиод понижающим, повышающим, понижающе-повышающим или линейным стабилизатором, наиболее распространенной нитью, соединяющей каждую схему управления, является управление светоотдачей. В настоящее время существует всего несколько приложений, которым нужны только простые функции включения и выключения, и большинству из них требуется тонкая настройка яркости от 0 до 100%. Что касается управления яркостью, то основными двумя решениями являются линейная регулировка тока светодиода (аналоговое затемнение) или переключение тока возбуждения от 0 до целевого значения тока туда и обратно (цифровое затемнение) с высокой частотой, незаметной невооруженным глазом. . Использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для установки цикла и рабочего цикла может быть самым простым способом достижения цифрового диммирования, поскольку та же технология может использоваться для управления большинством импульсных преобразователей.

Знакомство с системой затемнения

 

 Сегментный выключатель затемнения

Используйте обычный настенный выключатель для достижения 4-ступенчатого затемнения, при первом включении на полную яркость, при втором включении на 60 % яркости, в третий раз включается на 40% яркости, а в четвертый раз включается на 20% яркости. Преимущество этой системы в том, что для диммирования можно использовать обычные настенные выключатели. И его коэффициент мощности достигает 0,92 или больше. Нет беспокойства по поводу генерирования сигналов помех. Недостатком является то, что он не может быть постоянно затемнен. Есть неприятные операции.

 

 Пульт дистанционного управления диммированием

Используйте инфракрасный пульт дистанционного управления для диммирования светодиода. Это, конечно, самое идеальное решение. Он может реализовать переключение света и непрерывное затемнение с помощью ШИМ. Недостатком является высокая стоимость, отсутствие единой спецификации и возможность использования только для элитных жилых домов.

На самом деле, мы должны вернуться и подумать о нашей основной цели диммирования. Все цели диммирования, упомянутые выше, предназначены для удовлетворения потребностей людей дома с разной интенсивностью света в разных случаях. Например, при просмотре телевизора может быть темнее, а при чтении книги — ярче. Большинство из них находятся в жилых домах. Немногие офисы, торговые центры, фабрики и школы устанавливают затемняющие лампы. Более того, в большинстве этих мест установлены люминесцентные и энергосберегающие лампы, и диммирование или постоянное затемнение невозможно.

Эпохальное диммирование для энергосбережения

С тех пор, как человечество осознало, что мы должны сделать все возможное для экономии энергии и сокращения выбросов, чтобы решить насущную проблему потепления атмосферы, вопрос о том, как снизить энергопотребление освещения, был поставлен на передний план. повестка дня как важный вопрос. Потому что электричество на освещение составляет 20% от общего потребления энергии. К счастью, появились высокоэффективные энергосберегающие светодиоды. Сами светодиоды более чем в 5 раз более энергосберегающие, чем лампы накаливания, и примерно в два раза энергосберегающие, чем люминесцентные и энергосберегающие лампы, не то что люминесцентные и энергосберегающие лампы. Содержит ртуть.

Если диммирование также можно использовать для экономии энергии, оно также является очень важным средством энергосбережения. Но в прошлом диммировать все источники света было непросто, а простота диммирования является большим преимуществом светодиодов. Потому что во многих случаях нет необходимости включать свет или, по крайней мере, не так ярко, но свет включается очень ярко, например, уличные фонари с полуночи до рассвета; свет в вагоне метро при движении из метро на загородную площадку; чаще Когда светит солнце, флуоресцентные лампы в офисах, школах, фабриках и т. д. возле окон все еще горят. Эти места не знают, сколько электричества тратится впустую каждый день!

Раньше натриевые лампы высокого давления, люминесцентные лампы, потолочные лампы и энергосберегающие лампы вообще нельзя было регулировать. После перехода на светодиоды можно свободно регулировать свет и полностью экономить электроэнергию. Таким образом, для диммирования ламп диммирование на стене не является основным применением, и рынок также невелик. Вместо этого более важным случаем является затемнение уличных фонарей, офисов, торговых центров, школ и заводов по требованию. Рынок не только огромный, но и энергосберегающий. В этих случаях требуется не ручное затемнение, а автоматическое затемнение и интеллектуальное затемнение.

Затемнение уличных фонарей

Вообще говоря, уличные фонари бесполезны после полуночи, поэтому обычно после 12 часов выключают свет или включают его наполовину. Но самый разумный способ — управлять яркостью уличных фонарей в соответствии с транспортным потоком или даже полностью адаптивно управлять яркостью.

Реализовать такое интеллектуальное затемнение на самом деле очень просто. Пока кривая статистики транспортного потока в этой области вводится в однокристальный микрокомпьютер, ШИМ-сигнал затемнения подается на источник привода постоянного тока в соответствии с этой кривой.

 

Светочувствительные светодиодные лампы с автоматическим затемнением

Для уменьшения ненужного освещения при ярком солнечном свете можно использовать светочувствительные светодиодные люминесцентные лампы с автоматическим затемнением (или любые другие светодиодные лампы).

Функция светочувствительного элемента — чувствовать окружающий солнечный свет. Если солнечный свет сильнее, он будет выдавать ШИМ-сигнал на все светодиодные лампы, находящиеся рядом с солнечным светом (например, светодиодные люминесцентные лампы), чтобы уменьшить их яркость. Один генератор сигнала диммирования может регулировать множество светодиодных ламп, если источник постоянного тока этих ламп имеет интерфейс управления диммированием ШИМ. Эффективность самой системы затемнения достигает 92%. И нет проблемы совместимости с тиристорной схемой диммирования на стене. Этот вид полностью автоматического адаптивного энергосберегающего затемнения невозможен для любой газоразрядной лампы, такой как люминесцентные лампы, энергосберегающие лампы, натриевые лампы высокого давления и т. д., но это то, что лучше всего удается светодиодным лампам.

Проблемы с диммированием светодиодов

Светодиодные лампы, используемые для замены стандартных ламп накаливания, обычно включают светодиодную матрицу для обеспечения равномерного освещения. Эти светодиоды соединены последовательно. Яркость каждого светодиода определяется его током, а прямое падение напряжения светодиода составляет около 3,4 В, обычно от 2,8 В до 4,2 В. Светодиодная гирлянда должна питаться от источника постоянного тока, и ток должен строго контролироваться, чтобы обеспечить высокую степень согласования между соседними светодиодными лампами.

Чтобы светодиодные светильники могли диммироваться, их блок питания должен быть в состоянии анализировать переменный фазовый угол на выходе тиристорного контроллера, чтобы однонаправленно регулировать постоянный ток, протекающий к светодиоду. Это очень сложно сделать, поддерживая нормальную работу диммера, что часто приводит к плохой работе. Проблема может проявляться в виде медленной скорости запуска, мерцания, неравномерного освещения или мерцания при регулировке яркости. Кроме того, существуют такие проблемы, как несоответствие между компонентами и нежелательный звуковой шум от светодиодных ламп. Эти негативные ситуации обычно вызваны такими факторами, как ложное срабатывание или преждевременное выключение тиристора и неправильное регулирование тока светодиода. Основной причиной ложного срабатывания являются колебания тока при включении тиристора.

При включении тиристора сетевое напряжение переменного тока практически одновременно подается на входной LC-фильтр блока питания светодиодной лампы. Шаг напряжения, приложенный к индуктору, вызывает колебания. Если ток диммера ниже, чем ток SCR во время генерации, SCR перестанет проводить. Триггерная цепь тиристора заряжается, а затем снова включается диммер. Этот нерегулярный многократный перезапуск тиристора может привести к нежелательному звуковому шуму и мерцанию светодиода. Более простая конструкция фильтров электромагнитных помех может помочь уменьшить такие ненужные колебания. Для успешного диммирования индуктивность и емкость входного фильтра электромагнитных помех должны быть как можно меньше.

Наихудшим состоянием колебаний является фазовый угол 90 градусов (в это время входное напряжение достигает пикового значения синусоиды и внезапно прикладывается к входному концу светодиода), и это высокое входное напряжение.