Як підключити диммер замість вимикача

1. Як працюють диммери
2. Перші пристрої регулювання напруги живлення для електричного навантаження
3. Диммери на основі трансформатори від обертовими котушками
4. Автотрансформатори як диммеров
5. електронні диммери
6. Який диммер вибирати
7. Чи потрібно ставити диммер

Не всі світлодіодні стрічки можуть управлятися диммерами. Здавалося б, вольт-амперна характеристика і графік ефективності прямо натякають на подібну можливість, але все набагато тонше. Сьогодні поговоримо, як підключити диммер замість вимикача.

Як працюють диммери

Попередньо ознайомимо читачів з принципом дії диммера. За рахунок чого змінюється напруга, навіщо це потрібно користувачеві.

Перші пристрої регулювання напруги живлення для електричного навантаження

Починаючи монтаж діммера, потрібно представляти, що вийде в результаті. Потрібно бути в курсі принципу дії приладу. Так вдасться передбачити наслідки. Перші спроби впливати на електричне навантаження зміною напруги живлення зроблені в 1896 році, коли Гранвілл Вудс змінював вихідні параметри генераторів струму. До патенту прикладалася зображення, що це використати на практиці для управління світність лампочок напруження і швидкістю обертання валу двигуна.

Діммер для світла

Не скажемо, що текст, виданий винахідником, відрізнявся великою зрозумілістю, але вважаємо, що в час це виглядало інакше. Наприклад, сьогодні відомо, що генератори синхронні, порушуються змінним струмом нарівні з постійним для отримання потрібних параметрів. В давні роки, судячи з пояснень Гранвілл, для стабілізації використовували простий джерело енергії (турбіну або двигун, який спалює паливо). В результаті винахідник вважає, що на виході генератора утворюється напруга постійного потенціалу. Назвемо змінною напругою фіксованого вольтажа і частоти.

В результаті хитромудрих маніпуляцій з реостатами, велося вплив на двигун. Незрозумілий тип мотора. Не вдалося визначити з точністю сказати, що за електричні двигуни застосовувалися в США на стику 19 і 20 століть. Вважаємо, управління в кінцевому підсумку засноване на зміні амплітуди напруги, а не частоти. Одночасно це дозволяє контролювати світність ламп по закону Джоуля-Ленца: потужність, що виділяється на активному опорі, залежить від квадрата різниці потенціалів на його висновках.

Сьогодні безліч способів контролю напруги, авторам невідомо, який застосував Гранвілл. Судячи з кресленням, на схемі присутні опору, що викликає припущення про створення реостата, також йдеться про регулювання магнітного поля, що наштовхує вже на думку про зміну параметрів обмоток, ведучи в область автотрансформаторів (точніше, обмоток зі змінною кількістю задіяних витків) і котушок змінної індуктивності. В результаті не знаємо, до якого роду диммеров віднести винахід Гранвілл Вудса, але це, безсумнівно, перший зразок подібного роду пристроїв.

Диммери на основі трансформатори від обертовими котушками

У 20-і роки 20-го століття застосовувалися регулятори напруги на основі трансформаторів з обертовими обмотками. При зміні кута нахилу площин двох котушок управляється потік індукції. За рахунок цього варіюється ЕРС, наведена у вторинній обмотці. Застосуванням трансформатора забезпечується гальванічна розв'язка по току, втрати тут незрівнянно нижче, ніж в реостатах.

Автотрансформатори як диммеров

Комерційні версії для домашнього застосування почали з'являтися набагато пізніше. Першим слід вважати автотрансформатор Джоеля Спіра, застосований в 1961 році в якості складової частини стандартного розподільного щитка. Перевагою рішення вважається відносна економічність. Раніше використовувалися диммери на основі реостатов. Щоб зрозуміти принцип дії, потрібно мати уявлення про резистивних делителях. Навантаження послідовно включається з цим реостатом, внаслідок напруга прикладається пропорційно. Збільшуючи опір шляхом бігунка, забираємо частина потужність у навантаження.

В результаті на реостате виділяється маса тепла. Припустимо його скорочувати, збільшуючи опір навантаження, потужність тут пропорційна квадрату струму (закон Джоуля-Ленца: P = I x I x R). Застосовувалися навіть рідинні реостати на основі солоної води. В цьому випадку опором служив електроліт, а величину міняли, варіюючи відстань між контактами. Реостати вимагають інтенсивного відводу тепла для коректної роботи. Це обумовлює застосування складних систем, наприклад, примусове повітряне охолодження.

Автотрансформатори були громіздкими, але тут вже потужність втрачається набагато менше, тому активний опір мідної обмотки мало. Автотрансформатор працює цікавим чином. Його обмотка за рахунок високої індуктивності для змінного струму являє великий опір, але уявне. Частина періоду автотрансформатор без навантаження забирає енергію мережі, потім віддає. Це називається реактивною потужністю. Вона не витрачається безпосередньо, ефект вважається шкідливим.

пристрій автотрансформатора

Але варто до виходу приєднати що-небудь, ситуація докорінно змінюється. Автотрансформатор влаштований, як показано на малюнку. Присутній єдина обмотка, десь напруга генерується за рахунок уявного опору і наведеної ЕРС. Чим більше витків задіяно під вторинної ланцюга, тим вище напруга, що передається далі. А решта реактивна потужність йде назад, в ланцюг харчування. Зверніть увагу, що вторинної обмотки немає, гальванічна розв'язка (по струму) відсутній. Часом розцінюється як недолік.

Подібний індуктивний дільник стане працювати тільки на змінному струмі. Для постійного вважається таким низький опір, що відразу згорить або виведе з ладу блок живлення. Недоліком автотрансформаторів вважається відносно великий розмір. Але вони, як і реостатні, не змінюють форми напруги: на виході виходить схожа синусоїда з малим рівнем спотворень. Фактично автотрансформатор є аналогом резистивного подільника.

електронні диммери

Електронні диммери працюють важливо по-іншому. В цьому випадку регулюється не амплітуда, як раніше, а середнє значення напруги. Частина періоду синусоїди відсікається тиристорним ключем. Одна зі схем, представлена ​​в англомовному домені Вікіпедії, відображена на малюнку:

1. Тиристорна схема заведена в вихідну лінію випрямляча. Тут напруга має вигляд горбів, тісно розташованих поруч (див. Малюнок).
2. У початковий момент часу тиристор закритий. Напруга на лампочку не проходить.
3. Конденсатор С1 заряджається через резистор R1, постійна часу залежить від твору їх номіналів (тау = RC).
4. У якийсь момент часу спрацьовує стабілітрон, тиристор відкривається.

Схема роботи електронного діммера

Чим швидше зарядиться конденсатор С1, то швидше відкриється тиристорний ключ, напруга відбудеться на лампочку. Цим змінюється кут відсічення, що визначає середній рівень напруги, що впливає на яскравість. Напруга втрачає синусоїдальну форму (див. Малюнок). Змінюючи рукояткою опір резистора, впливаємо безпосередньо на постійну часу заряду RC ланцюжка. В результаті кут відсічення зростає або зменшується, регулюючи яскравість світіння лампочки в потрібну сторону.

В цілому принцип дії даного обладнання розрізняється, сенс зазвичай зводиться до зміни кута відсічення. В цьому випадку в спектрі сигналу зростає рівень спотворень, викликаючи негативні ефекти.

Який диммер вибирати

Зі сказаного зрозуміло, що виробляється проста установка дімммера натомість вимикача. Якщо в люстрі вкручена лампочка розжарення, особливого не відбувається. Спектр світіння трохи зсувається в бік теплих відтінків, інтенсивність зменшується. Що пояснюється зниженням температури спіралі. Пік спектра йде відповідно до закону Вина у бік басів. При певній напрузі харчування випромінювання цілком стає інфрачервоного діапазону (від лампочки йде виключно тепло). Ефект використовується для продовження життя ниток напруження:

• Якщо різко запалити лампочку, різкі температурні зміни викликають деформацію нитки напруження, що призводить до швидкого виходу з ладу.
• Просунуті диммери виробляють попередній підігрів спіралі. Зміни виходять не настільки різкими.
• На попередній підігрів йде до 10% номінального струму.

Інші диммери плавно протягом 30 хв і більше піднімають інтенсивність до максимальної межі. Зрозуміло, що виверти вимагають наявності складних мікросхем. Диммери, щадні життя лампочки, коштують дорожче.

багатофункціональний диммер

Розрядні працюють від стартера. Він реалізований на основі дроселя, який за рахунок явища самоіндукції продукує ЕРС великий величини, на зрізі імпульсу, коли баласт розмикає біметалічне реле від нагрівання. Лампи денного світла від диммеров безпосередньо не працюють. В цьому випадку стартер недобирає ЕРС для розпалювання дуги. Але пристрої, що продаються у магазині й оснащені електронних баластом, не завжди готові працювати від напруги із змінною величиною.

Підключення диммера часто супроводжується необхідністю переглянути свою ілюмінацію. Лампочка, яка працює в режимі регулювання яскравості, коштує дорожче звичайної. Різниця в ціні досягає 20%. Зрозуміло, що не кожен готовий викласти суму. Інші лампи на патрон Е27 (наприклад) всередині цоколя містять драйвер, що перетворює вхідний напруження в потрібний номінал. Яскравість мінятися не стане, просто люстра потухне в якийсь момент.

Діммер не зашкодить драйверу лампочки, але електронний здатний це зробити. В спектрі вхідного напруги з'являються у великій кількості гармоніки, на роботу з якими пристрій не розраховане.

Чи потрібно ставити диммер

Мало вибрати диммер, потрібно оцінити його практичні боку. Це пристрій, як написано вище, тепер частіше будується по електронній схемі з точки відсічення напруги. А найпростіша з реалізацій діммера привносить кут відсічення в синусоїду. Причому змінюється безпосередньо форма струму мережі живлення. В результаті місцеве напруга знаходить непередбачені гармоніки. Діммер стає грозою для чуйної електронної техніки. В результаті непогано включати подібні пристрої до подовжувача напруги.

Складність в тому, що коштує такий (під DIN-рейку) більше двох тисяч рублів. Це не та ціна, яку легко заплатити, не подумавши, враховуючи факт, що витрачається місце в розподільному щитку. До того ж світлодіодна лампа, призначена для роботи в парі з диммером, коштує дорожче звичайної.

Правильний вибір діммера не рятує від головного - перешкод в ефірі. Не будучи поміщеним в екран, пристрій починає активно випромінювати в широкому діапазоні. Це шкідливо для здоров'я. На слух це можна перевірити за допомогою лампочки розжарювання: якщо поставити диммер на мінімум, спіраль почне ледь чутно свистіти. Це означає появу в мережі гармонік напруги спектра ультразвуку. Діммер коливає своєрідним методом нитка, лунає посвист.