Выключатель с регулятором яркости света (диммер): виды и подключение

Назначение диммера

Задача диммера – обеспечить изменение яркости свечения осветительных приборов. Регулируемые выключатели света позволяют добиться любой интенсивности света: от тусклого до очень яркого. Использование диммеров делает ненужными двойные или тройные выключатели, нет необходимости покупать дорогие светильники с регуляторами напряжения.

Для управления силой света энергосберегающих лампочек необходимо специальное устройство – электронный пускатель.

К преимуществам диммеров можно отнести следующие особенности:

• регулировка яркости света;
• установить время изменения яркости;
• дистанционное управление;
• долгий срок службы;
• запрограммированное художественное мерцание, создает картины с контровым светом;
• энергоэффективность (некоторые модели).

Недостатки диммеров:

• чрезмерное потребление электроэнергии в некоторых случаях;
• создание радиопомех, мешающих работе бытовых электроприборов;
• малые нагрузки вызывают выход из строя диммеров;
• работа диммеров часто приводит к нежелательному мерцанию света.

Принцип действия

Все модели диммеров имеют схожие системы регулировки яркости. Отличия заключаются в наличии дополнительных элементов, обеспечивающих равномерное свечение и стабильность нижних пределов.

Конденсатор заряжается через переменный резистор. Как только заряда становится достаточно, симистор открывается и зажигается лампочка. После этого симистор закрывается. Аналогичный процесс наблюдается и на отрицательной полуволне.

На рисунке ниже показана работа переключателя интенсивности света.

Подбором номиналов резисторов и конденсаторов заменяет первый и последний периоды зажигания лампы, а также стабильность свечения.

Конструкция выключателя со светорегулятором

Диммер – специальное устройство, назначение которого постепенно регулировать уровень искусственного освещения. С помощью диммера можно преобразить комнату, создав в ней полумрак или поток света.

Первое механическое устройство было запатентовано в 1890-х годах в США. Его использовали для постепенного затемнения театрального зала.

Типичными функциями таких устройств, позволяющих изменять напряжение приборов от 0 до 220 вольт, являются включение и выключение ламп, а также изменение степени подачи света

Набор опций современных устройств намного шире. Их можно запрограммировать на автоматическое отключение, установив таймер, или настроить на имитацию эффектов присутствия. Это предполагает включение/выключение, а также изменение яркости света на определенное время, например сутки, по заданному режиму.

Также получили распространение варианты устройств, допускающие дистанционное или голосовое управление. Все эти диммеры прекрасно вписываются в систему умного дома и играют в ней важную роль.

Модели светорегулирующих выключателей

Рынок профилей предлагает широкий выбор моделей, которые можно классифицировать по различным признакам:

• принцип работы;
• особенности дизайна;
• регулировочное оборудование;
• совместимость с лампами разных типов.

Рассмотрим эти классификации подробнее.

Термостатные и симисторные диммеры

По принципу работы все оборудование можно разделить на две принципиально разные большие группы.

Первоначально диммеры изготавливались с использованием набора резисторов. Изменяя сопротивление рычагом, можно было регулировать освещение. При увеличении этого показателя сила тока уменьшалась, а свет в лампе становился слабее. И наоборот, за счет уменьшения сопротивления можно было увеличить световой поток.

Такие устройства имеют довольно простой блок, но диммеры различаются от производителя к производителю из-за качества сборки и используемых комплектующих. Такое изменение влияет на стабильность работы (особенно при низком напряжении) и плавность работы.

Диммер реостатного типа. Недостатком таких устройств является их недостаточный КПД, особенно при использовании с лампами накаливания

Реостатные диммеры преобразуют световую энергию в тепловую, поэтому их использование практически не снижает затраты на электроэнергию.

Симисторные диммеры

Более современным вариантом являются устройства, выполненные на основе симистора (симистора) – полупроводникового прибора.

Принцип работы таких агрегатов следующий. Для включения лампы необходимо, чтобы через симистор проходил ток, то есть нужно создать определенное напряжение между электродами. Это достигается зарядкой конденсатора от потенциометра R, при этом последний будет менять фазовый угол.

На этой схеме показана упрощенная схема диммера, который можно использовать для управления светом от различных осветительных приборов

Как только показатель напряжения на конденсаторе достигнет определенного значения, симистор откроется, пропуская через него электрический ток. При этом сопротивление прибора падает, из-за чего лампочка будет гореть ярче.

Аналогичный процесс наблюдается как с положительной, так и с отрицательной полуволной. Это связано с симметрией диака и симистора, так как не имеет значения, в каком направлении течет электронный ток.

Напряжение на резистивной нагрузке представляет собой чередование положительных и отрицательных полуволн, следующих попеременно с частотой 100 Гц. Из-за чрезвычайно коротких участков при низком напряжении может наблюдаться мерцание, которого лишены реостатные диммеры, а также диммеры, оснащенные частотными преобразователями.

Особенности конструкции светорегуляторов

По конструктивным особенностям можно выделить несколько типов устройств, наиболее распространенными из которых являются модульные, моноблочные и коробчатые.

Модульные диммеры

Распределительные щиты обычно оснащены диммерами этого типа. Такие устройства прекрасно сочетаются с лампами накаливания и галогенными приборами, оснащенными понижающими трансформаторами.

Внешний вид и работа модульного диммера. Чаще всего этот тип диммера используется в общественных местах: для освещения холлов, лестничных площадок, подобных помещений.

Такие устройства управляются клавишей или кнопкой. Быстро нажимая на них, пользователь включает или выключает лампу, а удерживая палец в течение пяти и более секунд, пользователь получает возможность использовать режим регулирования светового потока.

Диммеры для установки в монтажную коробку

Подобные диммеры устанавливаются в коробки для выключателей и розеток. Устройства можно комбинировать с лампами накаливания и галогенными приборами независимо от того, оснащены ли они электронными или понижающими трансформаторами, обеспечивающими емкостную или индуктивную нагрузку.

На рисунке представлена ​​схема блока управления освещением, монтаж которого осуществляется в монтажной коробке

Для управления этим типом диммера достаточно кнопки, которая крепится сверху установленного блока. Монтаж устройства осуществляется так же, как и традиционного выключателя, со строгим соблюдением полярности.

Моноблочные устройства и их виды

Такие устройства представляют собой законченный блок, устанавливаемый в монтажную коробку аналогично традиционному выключателю. Для установки такого устройства необходимо в первую очередь позаботиться о монтажном разъеме, размер которого зависит от параметров диммера (диапазон размеров начинается от 26 мм).

Производители выпускают широкий ассортимент моделей моноблоков, которые различаются размерами, цветом и дизайном. Это позволяет подобрать светильник для любого самого изысканного интерьера

Диммеры этого типа особенно рекомендуются для установки в тонких перегородках, где из-за недостаточной толщины стены трудно разместить обычные светильники. Отличие моноблоков от предыдущей категории устройств заключается в двухпроводном подключении, поэтому его включают в разрыв цепи нагрузки фазы.

В свою очередь, рассматривая способ регулирования моноблочных устройств, также можно выделить несколько вариантов:

• толкать-поворот;
• клавиатуры;
• вращающийся;
• сенсорный;
• дистанционное управление.

Эти параметры показаны ниже.

Чтобы управлять поворотным диммером, просто поверните ручку. Устройство включается с минимальной яркостью: конструкция устройства не позволяет сохранить предыдущий показатель для последующих включений. Ключевые устройства практически аналогичны по конструкции обычным электрическим выключателям.

Лампа включается/выключается при нажатии клавиши, при этом удержание кнопки в этом положении позволяет регулировать силу светового потока Сенсорные диммеры управляются прикосновением к чувствительной пластине, что облегчает использование. Такие блоки также отличаются высокой надежностью и долговечностью.

Дистанционными блоками можно управлять на расстоянии с помощью отдельного выносного блока. Как правило, они также обеспечивают дополнительную ручную регулировку

Включение поворотно-нажимных устройств осуществляется нажатием кнопки на ключе, при этом вращение позволяет регулировать уровень освещенности.

Совместимость диммеров и ламп

При выборе диммеров необходимо обращать внимание на типы осветительных приборов, для которых они предназначены.

Для ламп накаливания, а также галогенных ламп, рассчитанных на стандартное напряжение, подходит практически любой прибор. Важно только помнить, что при падении напряжения будет меняться цвет светового потока. При низком напряжении имеет красноватый оттенок, что не только неприятно, но и вредно для глаз.

Для регулирования низковольтных галогенных приборов (12-24 В) подходят устройства, совместимые с понижающими трансформаторами (РП). Если ожидается электронный трансформатор, рекомендуется отдать предпочтение модели диммера с маркировкой C.

Блоки управления низковольтными источниками света обычно снабжены механизмами плавного включения/выключения. Важно помнить, что такие устройства особенно чувствительны к колебаниям сетевого напряжения, что может привести к значительному сокращению периода эксплуатации.

В сочетании с разными типами светильников приборы позволяют облагородить помещение, при этом сделав его более уютным. Выключатели с привлекательным дизайном также являются прекрасным дополнением к интерьеру

Диммеры для высоковольтных электрических цепей чаще всего используются для регулирования уровня яркости в театральных залах. Так как в этом случае наблюдается значительное энергопотребление, важно следить за тем, чтобы выбранная модель диммера была рассчитана на значительные нагрузки.

В конструкции выключателей с регуляторами, предназначенных для люминесцентных источников света, предусмотрено специальное пусковое устройство для преобразования частоты питания в диапазоне 20-59 кГц. Это позволяет изменять величину тока, проходящего через цепь, что позволяет влиять на яркость ламп.

В основе работы диммеров, применяемых для светодиодных ламп, лежит метод широтно-импульсной модуляции. Уровень мощности светового потока регулируется изменением длительности импульсов тока, которые подаются на светодиоды с оптимально настроенной амплитудой. Благодаря высокой частоте подаваемых импульсов, достигающей 0,3 МГц, исключено вредное для зрения мерцание ламп.

Узнать о функциях диммеров и их совместимости с разными осветительными приборами позволяет маркировка, используемая на таких устройствах:

• Латинская буква R, напечатанная на диммере, указывает на то, что с его помощью можно регулировать свет в лампах накаливания с «омной» или «резистивной» нагрузкой.
• Обозначение буквой L допускает работу с трансформаторами, снижающими напряжение и индуктивные нагрузки.
• Латинская буква С указывает на то, что устройство можно комбинировать с электронными трансформаторами («Емкостная» нагрузка).

На люминесцентных и энергосберегающих лампах также ставится специальная отметка, указывающая на запись регулировки света.

Преимущества и недостатки диммеров

Среди преимуществ различных типов выключателей с регуляторами — плавный пуск системы освещения, что позволяет значительно увеличить срок службы осветительных приборов (в этом случае срок службы ламп накаливания увеличивается до 40%).

Диммеры можно использовать не только для управления освещением, но и для регулирования напряжения других приборов (котлов, утюгов, обогревателей). При этом важно соблюдать соответствие между мощностью прибора и оказываемой на него нагрузкой

Такие устройства открывают безграничные возможности для оформления интерьера. С их помощью легко расставить акценты на выбранном участке, создать интересные световые узоры. Ценным качеством диммеров также является возможность дистанционного управления источниками света или с помощью звуков.

Однако и у этих устройств есть свои недостатки. Диммеры можно использовать только для управления источниками света, мощность которых соответствует мощности устройства. Из-за особенностей выходного напряжения понижающие трансформаторы могут работать неправильно.

Устройства могут генерировать электромагнитные помехи, которые будут мешать работе радиоприемников и других устройств. Некоторые типы ламп (особенно оснащенные дополнительными устройствами — ЭПРА, драйверы) в принципе не могут сочетаться с диммерами.

КПД диммеров при работе с лампами накаливания достаточно низкий. Понижение яркости ламп мало влияет на потребление электроэнергии, которая вместо света превращается в тепло.

Классификация диммеров

Диммеры бывают двух видов – моноблочные и модульные. Моноблочные системы выполнены как единое целое и предназначены для установки в коробку по типу выключателя. Моноблочные диммеры, благодаря небольшим размерам, популярны для установки в тонкие перегородки. Основная область применения моноблочных систем – квартиры в многоэтажных домах.

На рынке представлено несколько типов моноблочных устройств:

1. С механической регулировкой. Управление осуществляется с помощью поворотного стола. Такие диммеры имеют простую конструкцию и невысокую цену. Вместо поворотного способа управления иногда применяют нажимной вариант.
2. С кнопочным управлением. Это более технически сложные и функциональные механизмы. Многофункциональность достигается за счет группировки контроллеров, управляемых с пульта.
3. Сенсорные модели. Это самые передовые устройства и самые дорогие. Такие системы хорошо вписываются в окружающий интерьер, особенно оформленный в современном стиле. Команды передаются с помощью инфракрасного сигнала или радиочастот.

Модульные системы аналогичны автоматическим выключателям. Они размещаются в соединительных коробках на DIN-рейках. Модульные устройства используются для освещения лестничных площадок и коридоров.

Популярны модульные системы и в частных домах, где необходимо освещать прилегающие территории. Модульные диммеры управляются с помощью кнопки дистанционного управления или переключателя с ключом.

Мощность диммирования является ключевым параметром при его выборе. Суммарная мощность подключенных устройств не должна превышать мощность диммера. В продаже есть системы мощностью от 40 Вт до 1 кВт.

По конструктивным особенностям различают одноместные, двухместные и трехместные модификации. В большинстве случаев потребители выбирают одиночные диммеры.

Дополнительные функции

Старые диммеры были сделаны как электромеханические устройства. С их помощью нельзя было делать ничего, кроме регулировки яркости ламп накаливания.

Современные модели имеют значительно расширенный функционал:

1. Часы работы.
2. Возможность встраивания диммера в более крупную систему – «умный дом».
3. При необходимости диммер позволяет создать эффект присутствия хозяев в доме. Свет будет включаться и выключаться в разных комнатах по определенному алгоритму.
4. Функция художественного мерцания. Точно так же мигают огоньки на елочном венке.
5. Возможность голосового управления системой.
6. По умолчанию команды подаются с пульта дистанционного управления.

Разновидности лампочек

В диммерах используются самые разные источники света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампы. Варианты подключения диммера с выключателем различаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Для изменения интенсивности освещения используются диммеры всех моделей, так как нагрузка активна за счет отсутствия емкости и индуктивности. Недостатком систем этого типа является сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Это происходит при падении напряжения. Мощность диммеров составляет от 60 до 600 Вт.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами нужен понижающий трансформатор с регулятором индуктивной нагрузки. Отличительной чертой регулятора является аббревиатура РЛ. Трансформатор рекомендуется покупать не отдельно от диммера, а как встроенный блок.

Для электронного трансформатора установлены емкостные индикаторы. Для галогенных источников света большую роль играет равномерность колебаний напряжения, иначе срок службы лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Штатный диммер нужно будет поменять на ЭПРА (ЭПРА), если запуск осуществляется выключателем, пусковым зарядом накаливания или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку подается от генератора частоты 20–50 кГц. Свечение формируется за счет входа в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Чтобы изменить силу тока (что меняет яркость света), нужно изменить частоту. Процесс затемнения начинается, как только достигается полный эффект.

ЭПРА выполнены на базе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выходами. Это устройство действует как 600-вольтовый полумостовой драйвер с функциями триггера, диммирования и отказоустойчивости.

Интегральная схема предназначена для реализации всех возможных способов управления, благодаря наличию нескольких выходов. На рисунке ниже показана схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, часто приходится уменьшать яркость их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

• стандартный разъем E, G, MR;
• возможность работы с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).

Светодиодные лампы не совместимы со стандартными диммерами. Они просто терпят неудачу. Поэтому для работы со светодиодами используются специальные выключатели с диммерами для светодиодных ламп.

Регуляторы, подходящие для светодиодов, доступны в двух версиях: с регулировкой напряжения и с управлением с помощью широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройства очень дорогой и громоздкий (в него входит реостат или потенциометр). Диммеры с переменным напряжением не лучший выбор для низковольтных лампочек и могут работать только от 9 и 18 вольт.

Этот тип источника света характеризуется изменением спектра в ответ на регулирование напряжения. По этой причине регулировка светодиодов осуществляется путем контроля длительности передаваемых импульсов. Таким образом удается избежать мерцания, так как частота следования импульсов достигает 300 кГц.

Для того чтобы лампа работала исправно, у нее есть драйвер. Возможность диммирования указана в паспорте изделия. Если диммирование невозможно, рекомендуется приобрести специальные устройства с широтно-импульсной регулировкой.

Есть такие контроллеры с ШИМ:

1. Модульный. Управление осуществляется с помощью пультов дистанционного управления, пультов дистанционного управления или с помощью специальных шин.
2. Устанавливается в монтажную коробку. Они используются в качестве переключателей с поворотным или кнопочным управлением.
3. Дистанционные системы, устанавливаемые в потолочные конструкции (для светодиодных лент и прожекторов).

Регулировка ширины импульса требует дорогих микроконтроллеров. И они не подлежат ремонту. Возможно самостоятельное изготовление устройства на основе микросхемы. Ниже представлена ​​схема диммера для светодиодных ламп.

Нормальная частота колебаний получается с помощью генератора, в состав которого входят конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются номиналом переменного резистора. Полевой транзистор работает как усилитель мощности. Если ток больше 1 ампера, нужен радиатор.

Подключение светорегулятора

Существует несколько схем подключения диммера.

Схема светорегулятора с выключателем

В описываемом случае диммер устанавливается перед диммером в разрыв фазы. Выключатель управляет подачей электроэнергии. Схема подключения показана на рисунке ниже.

От выключателя ток идет к диммеру, а оттуда к лампочке накаливания. В результате регулятор определяет нужный уровень яркости, а переключатель отвечает за включение и выключение цепочки.

Расположение хорошо подходит для спален. Выключатель находится возле двери, а диммер – возле кровати. Этим достигается возможность управления светом прямо с кровати. При выходе человека из помещения освещение выключается, а при возвращении в помещение включается свет с характеристиками, заданными диммером.

Читайте также: Как подключить лампочку через выключатель: схемы и инструкции

Схема подключения с двумя диммерами

В этой схеме два плавных выключателя света. Они монтируются в двух местах в одном помещении и по сути являются сквозными выключателями, управляющими отдельными осветительными приборами.

Цепь связана с подачей трех проводников в распределительную коробку из каждой точки. Для подключения диммеров перемычками соединяются первый и второй контакты в диммерах. Далее на третий контакт первого диммера подается фаза, которая через третий контакт второго диммера поступает на осветительное устройство.

Схема с двумя проходными выключателями

Эта схема используется редко. Востребована организация управления освещением в проходных помещениях и длинных коридорах. Схема позволяет включать и выключать свет, а также регулировать его из разных частей комнаты.

Проходные выключатели размещаются в разрывах фаз. Контакты связаны с менеджерами. Диммер входит в цепочку последовательно, следуя за одним из переключателей. К первому контакту подходит фаза, которая затем идет на лампу накаливания.

Яркость регулируется диммером. Однако следует помнить, что при выключенном регуляторе проходные выключатели не могут менять лампочки.

Требования при установке светорегулятора

При установке диммерного блока следует обратить внимание на несколько важных факторов:

1. Люминесцентные лампы и энергосберегающие лампы нельзя диммировать стандартным способом. Оба типа лампочек способны работать с диммером, но их срок службы резко сокращается. Иногда срок службы лампочки сокращается до 100-150 часов. Кроме того, возрастает риск поломки самого диммера.
2. Диммеры нуждаются в определенной минимальной нагрузке. Чаще всего значение составляет 40 Вт. Снижение нагрузки происходит из-за перегорания одной из лампочек, ухудшения контактов, появления мерцания с частотой 50 герц. При падении нагрузки ниже допустимого минимума срабатывает система защиты или устройство переходит в неисправное состояние.
3. Диммеры чувствительны к температуре. При температуре выше 25 градусов возможен перегрев, что чревато поломкой диммера.
4. Не превышайте максимально допустимую нагрузку на устройство. При необходимости рекомендуется добавить усилители мощности, с помощью которых можно коммутировать агрегаты до 1,8 киловатт.
5. Не подключайте одновременно емкостную и индуктивную нагрузки. Это полное повреждение устройства.

Относительно места установки специалисты рекомендуют отталкиваться от следующей информации:

1. Не устанавливайте диммеры в помещениях, где обычно бывает много людей. В людных местах оборудование будет работать с помехами.
2. Следует избегать установки диммеров в помещениях, где нет постоянного места для установки осветительного оборудования.

Монтаж выключателей

По габаритам диммер напоминает стандартное устройство для включения и выключения света. Диммер устанавливается с помощью специальных лапок в разрыв световой цепи. Главное требование к установщику – соблюдение полярности.

На рисунке ниже показана схема подключения диммера.

Вы можете найти, как подключить два диммера на следующей схеме.

Если вы собираетесь установить диммер вместо выключателя, то сначала необходимо демонтировать старую модель. Но еще до этого следует отключить блок питания и проверить отсутствие напряжения с помощью индикатора. Чтобы снять старый переключатель, возьмите отвертку и открутите винты крепления шпилек. Далее снимаем панель устройства. Затем ослабьте винты на клеммах и отсоедините выключатель от проводов.

Следующим шагом будет установка диммера. Сборка осуществляется в порядке, обратном описанному выше для разборки. После установки диммера в розетку закрепляем его саморезами и ставим декоративную рамку. Если вы собираетесь регулировать освещение в нескольких местах, вам потребуются дополнительные диммеры и установка подрозетников с прокладкой кабеля для них.