Диммер для ламп накаливания: какой лучше купить, схема для подключения

Принцип работы

Чтобы уменьшить яркость свечения лампы, надо понизить напряжение, которое на нее подается. Самые первые светорегуляторы использовали для этого переменное сопротивление — реостат. Решение далеко не идеальное, так как впустую расходовалось очень много энергии. Электрическая энергия преобразовывалась в тепловую, а ее надо было рассеивать. Именно поэтому первые диммеры имели большие размеры — надо было отводить тепло от реостата. К плюсам такого решения можно отнести то, что нагрузка была резистивного типа, без всяких наводок и помех.

Чуть позже стали использовать регулируемый автотрансформатор. Потерь электроэнергии минимум, нагрузка тоже «нормального типа», но стоимость высокая, размеры — большие. В быту они так и не использовались, применялись для освещения студий — весили пару килограммов и стоили полторы сотни долларов.

Благодаря тиристорам, появились простые и экономичные схемы.

Простая схема светорегулятора на тиристоре

Современные виды

Современные диммеры построены на полупроводниковых приборах — симисторах и транзисторах. Значительная часть устройств сделана на симисторах. Это электронный ключ, который открывается при появлении короткого импульса на базе, а отключается, когда напряжение становится нулевым. В диммерах, которые управляют лампами 220 В, отключение происходит автоматически, 100 раз в секунду. В сети с переменным напряжением 50 Гц, именно столько раз питание переходит через нулевую отметку. С такими диммерами совместимы только лампы накаливания — обычные и галогеновые, причем галогентки должны быть на 220 В.

Кроме ограничений по типу управляемых ламп, недостатком светорегуляторов этого типа являются помехи, которые возникают при включении/выключении помех. Помехи влияют на чувствительные электронные приборы, на устройства, которые используют радиочастоты. Именно такие проблемы могут возникать после установки дешевых диммеров. В более дорогие встраивается защиты — на входе ставятся фильтры (обычно LC-типа).

Схема универсального диммера для всех типов ламп

Для использования со светодиодными лампами и «экономками» диммеры делают на основе ШИМ-модуляторов и МОР-транзисторов. С таким светорегулятором совместимы любые светодиоды, так как питание они подают заниженного уровня, а частота его очень велика — около 300 Гц, что нашим глазом не регистрируется, для светодиода никоим образом некритично. Единственный недостаток диммеров с ШИМ-контроллером — цена.

Как выбрать диммер

Выбирать электротехническое оборудование необходимо с учетом типа включения, мощности подключаемых приборов. Значение имеет способ монтажа, вид светорегулятора, совместимость. Для системы «Умный дом» рекомендуются LED диммеры с пультом, которые помогут интегрироваться в запрограммированные сценарии управления.

Вид диммера

Выпускаются следующие виды светорегуляторов:

• Механические – комплектуются переменным резистором, который регулирует напряжение в сети при вращении реостата или дросселя;
• Электронные – разработаны для светодиодных ламп, имеют кнопочное или сенсорное управление с датчиками, определяющими усилие давления;
• Акустические – реагируют на звуковые сигналы, интегрируются в экосреду «Умный дом»;
• Дистанционные – настройки задаются выносным пультом, данные передаются по ИК-каналу;
• Wi-Fi – управляются по цифровым каналам передачи данных с помощью приложений смартфонов, планшетов.

Вид регулятора выбирается исходя из личных предпочтений комфорта, запланированного бюджета.

Тип включения

Производятся поворотные, клавишные, сенсорные, поворотно-нажимные модели. Электротехника отличается сложностью, функционалом, ценой. Поворотные регуляторы простые, доступные, но не долговечные. Не все имеют функцию запоминания настроек. Более совершенные поворотно-нажимные модели. Клавишные отличаются сложностью, надежно служат устройства с хорошим качеством исполнения. Самыми функциональными и долговечными являются сенсорные регуляторы, способные с высокой точностью задавать степень интенсивность освещения.

Мощность светорегулятора

Суммарная нагрузка электротехнических устройств лежит в диапазоне от 300 до 1000 Вт. Мощность осветительных приборов, подключенных к регулятору, должна быть меньше паспортных значений на 15-20%. Это позволит защитить оборудование от перегрузок: при неправильном выборе из строя выйдут лампы и диммер.

Выпускаются устройства, рассчитанные на работу с разными видами осветительных приборов. Суммарная нагрузка энергосберегающих лампочек значительно ниже, чем у устройств с нитями накала. При использовании экономичного осветительного оборудования нужно приобретать диммеры, предназначенные для работы с лампами этого типа.

Способ монтажа

Выпускают накладные, встраиваемые и модульные модели. Накладные отличаются простым монтажом, но утилитарный дизайн сегодня выходит из моды. Встраиваемые устанавливаются в стандартные или специализированные распределительные коробки. Как любые выключатели, регуляторы этого типа комплектуются раздвижными лапами для установки враспор. Это самая широкая категория, в которой представлены приборы с разным функционалом, типом включения.

Модульные светорегуляторы устанавливают в боксах на шинах с элементами системы управления «Умный дом». Электротехнические изделия программируются, настройки меняются с помощью пультов, приложений смартфонов.

Какой диммер лучше

Правильно подобранный прибор будет служить долго, поможет экономить электроэнергию, не потребует преждевременной замены из-за сгоревшего предохранителя. Купить можно устройства разной мощности, отличающиеся функционалом. Все представленные в обзоре модели достойны установки в квартирах, офисах и загородных домах. Команда VyborExperta.ru рекомендует:

• ABB – для офиса или предприятия коммерческой сферы;
• TDM Electric – для бюджетного ремонта;
• Werkel WL01-DM600 – хороший выбор для городской квартиры;
• Xiaomi Yeelight Bluetooth – для системы «Умного дома»;
• Arlight SR-KN0120-IN – надежный диммер для лент 12 вольт;
• Legrand Valena Allure – для энергосберегающих ламп.

Электротехника, отобранная экспертами, имеет необходимые сертификаты, соответствует стандартам безопасности и является лучшей в своем классе.

Как изготовить диммер для ламп накаливания самостоятельно?

Недостатка в предложении этих приборов нет. Тем не менее, всегда существует категория домашних умельцев, стремящихся все без исключения сделать самостоятельно. К этому может подвигнуть и достаточно высокая стоимость диммеров заводского изготовления.

А своими руками изготовить прибор для регулировки мощности свечения лампы – не столь сложно. В начале публикации уже приводилась принципиальная схема с минимальным набором элементов. Однако, у нее есть серьёзные недостатки, выражающиеся в слишком «острых зубьях» вырезаемых из синусоиды импульсов. То есть каждое включение питания на лампу (100 раз-в секунду) следует резкий скачок напряжения. Это негативно сказывается на долговечности источника света – лампы быстро выходят из строя.

Потому такую схему следует немного усложнить. Но, действительно, совсем чуть-чуть, добавив буквально пару простейших элементов только для сглаживания этих самых «острых краев» выходных импульсов.

Схема приобретает следующий вид:

Улучшенная схема несложного в сборке диммера для ламп накаливания

Разбираемся с деталировкой

Обозначение на схеме	Иллюстрация	Элемент схемы, допустимые аналоги
VS1		Симистор ВТ137 600Е. Возможна замена на ВТ134, ВТ136, ВТ138, КУ208Г, MAC8S, MAC212-2. Обязательно уточняйте в справочниках расположение выходов, так как у разных элементов оно может различаться. Если планируется нагрузка 150 Вт и выше, необходима установка радиатора.
VS2		Динистр DB3. Допустимые замены — DB3, DC34, HT32, HT34, HT40, КН102.
R1		Удобный пользователю компактный переменный резистор (потенциометр) сопротивлением 500 кОм, желательно – с функцией выключения цепи.
R2		Резистор 4.7÷10 кОм, 0,5÷2 Вт
C1		Неполярный конденсатор 0,1÷0,22 мкФ, напряжение 400 В.
С2		Неполярный конденсатор 22÷100 нФ, напряжение 100 ÷ 300 В.

Собрать такую схему можно на обычной универсальной монтажной панели. Или же, при желании, изготовить печатную плату. Схема несложна, и ошибиться в ней будет сложно.

В собранном виде это может получиться примерно так

Еще проще будет собрать диммер, если применить готовый фазовый регулятор мощности ГРН-1-220. Здесь вообще остаётся только дополнить схему переменным резистором.

Схема диммера с фазовым регулятором мощности ГРН-1-220

DA1 – интегральный регулятор ГРН-1-220

R1 – переменный резистор 330 кОм

ЕL1 – подключенная нагрузка мощностью до 400 Вт.

Такая схема отличается высокой устойчивостью к внешней температуре – в диапазоне от -40 до +70 ℃.  Если нагрузка не превышает 250 Вт, можно на ГРН даже не установить радиатор.

Диапазон изменения выходного напряжения – от 0 до 97%.

Ограничения – работа такого диммера не допускает подключения емкостной нагрузки. А вот для любой резистивной и для управления коллекторными двигателями в самый раз.

В случае, когда требуется подключение более высокой мощности нагрузки, свыше 400 Вт, схему можно несколько видоизменить. ГРН в такой схеме не пропускает ток нагрузки через себя, а становится «генератором» подачи управляющего напряжения на симистор VS1.

Схема для подключения нагрузки мощностью свыше 400 Вт

В схему добавлено всего два элемента:

VS1 – симистор ТС122-25, ТС132-40 и другие.

R2 – резистор 100 Ом

По сути, мощность подключаемой нагрузки особо не ограничивается, и зависит только от допустимых параметров тока, протекающего через симистор при его открытом положении. А он – немаленький: вторая группа цифр в маркировке этой серии симисторов как раз и показывает величину прямого тока.

*  *  *  *  *  *  *

Завершим публикацию видеосюжетом, в котором его автор делится своим опытом самостоятельного изготовления диммера. Схема схожая с той, что рассматривалась выше, но дополнена еще и светодиодным индикатором работы.

Принцип работы диммера для светодиодных ламп

Механизмы для регулировки мощности функционируют по типу реостата. Изменение величины напряжения либо параметра тока производится в результате смены сопротивления. Простые по конструкции вариаторные устройства оборудуются поворотным регулятором, а также двумя контактными элементами. Они используются для регулировки параметра интенсивности лампочек накаливания и галогенных источников освещения.

Когда эти устройства появились в продаже, в качестве диммеров применялись реостаты.

На смену им пришли полупроводниковые регуляторы, в частности:

• симистр;
• динистор.

Устройства, оборудованные симисторами, функционируют по принципу применения системы широтно-импульсной модуляции. Данные системы нашли применение в оборудовании для изменения интенсивности осветительного потока диодных ламп. Это возможно благодаря смене ширины сигнала и параметра напряжения. Управление опцией выполняется посредством ШИМ-генератора.

Что касается функций устройств на 12в или 220в, то они определяются конструктивными особенностями регуляторов. Простые механизмы, которые можно сделать своими руками, могут использоваться только для изменения величины интенсивности света. Более современные модели, оснащенные схемами, характеризуются расширенным функционалом.

Ростислав Михайлов подробно рассказал о принципе действия регуляторов мощности для диодных элементов освещения.

Они используются для:

1. Тонкой настройки осветительных приборов.
2. Автоматического отключения целых групп осветительных устройств в указанное потребителем время, что позволяет сэкономить электричество.
3. Увеличения ресурса эксплуатации источников освещения.
4. Обеспечения безопасности помещения. Это достигается благодаря созданию эффекта присутствия хозяев. Речь идет о функции, когда активация и отключение осветительных устройств происходит в конкретное время, настроенное потребителем. При необходимости можно отрегулировать параметр яркости лампочек.
5. Удаленного управления группами осветительных приборов. Для этого может применяться пульт, хлопки, голосовые команды либо специальные приложения для телефонов.

Рекомендации по выбору

Чтобы грамотно подобрать устройство, следует изучить варианты монтажа:

• Стандартный вариант подключения – управление светом с одной точки в помещении.
• В спальнях можно установить два устройства – на входе в помещение и возле кровати, что позволяет менять интенсивность освещения при отходе ко сну.
• Допустим вариант, когда регулирование света осуществляется с одного места, а управление – с двух. Это может быть выключатель на входе и два регулятора в разных зонах помещения.
• Вариант в соотношении «три точки управления и одна точка регулирования». Здесь можно применить проходные диммеры, когда включение ламп в одной зоне помещения автоматически отключает осветительные устройства в других.

Два диммера и один выключатель

Управление из двух точек

Управление из одной точки

Разнообразие способов подключения диммера позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого помещения с учетом особенностей его эксплуатации.

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.

Легким касанием…

Еще один тип диммеров – сенсорный. Легким касанием руки просто управлять освещением, изменять скорость вращения двигателя. Нагрузка на выходе может быть любая – от светодиодных лент, до мощных софитов в несколько кВт. Но и схема несколько сложнее.

Основной элемент – микросхема HT7700C/D. Это КМОП – устройство, разработанное для плавной регулировки яркости. Симистор выбирается нужной мощности, с учетом того, что на выводе 5 микросхемы ток равен 14 мА. Напряжение питания: 9–12 В. Сенсор подключается через диод к выводу 2.

В качестве сенсора подойдет любая металлическая пластина или кусок оголенного медного провода. Это все нужно красиво оформить.

Работает устройство так: первое касание – включение. Второе – плавное уменьшение яркости, третье – яркость зафиксируется. Четвертое касание – отключение.

Как видим, собрать диммер своими руками возможно. Это позволит сэкономить на покупке и попробовать свои силы в электронике.

О деталях диммера

Резисторы любые: R4 — 2 Вт; R2 — 1 Вт; R3 — 0,5 Вт., остальные резисторы — 0,125 Вт. В случае применения иностранных резисторов, то узнать номинал можно по цветовой маркировке резистора. Конденсаторы С3, С4 — высоковольтные на напряжение не менее 400 Вольт. Инфро-красный датчик U2 — TSOP1130, TSOP1138. Дроссель L1 может быть любой рассчитанный на ток 2. Его можно изготовить и самостоятельно. Для этого необходим медный изолированный провод диаметром от 0,5 до 1мм., который наматывают на стержне диаметром 1см. до достижения длины дросселя, необходимой для впаивания в печатную плату. Регулятор света можно установить вместо обычного выключателя.

Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора. Файлы к данной схеме (1,2 MiB, скачано: 8 086)

Файлы к данной схеме (1,2 MiB, скачано: 8 086)

Лучшие поворотные диммеры

Производятся на базе потенциометра, имеют простую и надежную конструкцию. Включение, регулировка яркости с помощью поворота ручки. Обладают хорошим запасом мощности, могут использоваться для работы со светодиодными лампами и галогенками. Выпускаются встраиваемые и накладные модели. Низкая цена делает эту категорию электроустановочных изделий популярной.

TDM Electric SQ1804-0016

Простой диммер для ламп 220В, предназначенный для скрытого монтажа. Корпус изготовлен из прочного термостойкого самозатухающего пластика, на поверхности которого не остаются царапины или жирные следы. Полимер устойчив к воздействию солнечного ультрафиолета. Удобная рукоятка имеет увеличенный ресурс, а графическое изображение подсказывает направление регулировки устройство.

Для подключения используются классические винтовые зажимы. Память уровня освещенности упрощает использование в домах с неожиданным отключением света. По отзывам пользователей, работает стабильно, лампочки не гудят при изменении напряжения. Хорошая проводимость контактов обеспечивается использованием металлокерамики с высокой дугостойкостью.

Достоинства:

• Монтажные лапки из оцинковки;
• Усиленный механизм крепления;
• Высокая мощность;
• Увеличенный ресурс.

Недостатки:

Отсутствие подсветки.

Schneider Electric Glossa GSL000134

Поворотный диммер Шнайдер для светодиодных ламп предназначен для скрытого монтажа в стандартных коробках для электроустановочных изделий. Работает в диапазоне мощности от 60 до 300 Вт. Монтажная рама изготовлена из оцинкованной стали устойчивой к коррозии. Крепление выполняется винтами или с помощью лапок. Подключение в сеть – с помощью винтовых клемм, рассчитанное на использование гибкого и жесткого кабеля.

Корпус изготовлен из прочного пластика, панель – из глянцевого ASA полимера, устойчивого к появлению царапин. Рукоятка удобная, не скользит в руке, позволяет точно настроить интенсивность светового потока. Регулировка плавная, в широком диапазоне. Механизм потенциометра надежен, обладает увеличенным ресурсом.

Достоинства:

• Хорошая защита от пыли;
• Прочные крепления;
• Элегантный дизайн;
• Гарантия производителя 2 года.

Недостатки:

Нет подсветки.

IEK EDK10-K33-03-DM

Светорегулятор со скрытым монтажом, разработанный для модульных систем. Шасси изготовлено из устойчивой к коррозии стали, а внутренний механизм – из негорючего пластика. Крепление при монтаже в распор с помощью лапок или на винты, под которые предусмотрены отверстия. Материал панели – ударопрочный термостойкий пластик с глянцевой поверхностью.

Работает в широком диапазоне мощности – от 25 до 400 Вт. Удобная поворотная позиционная ручка имеет механизм фиксации. Пользователи отмечают плавную настройку яркости ламп накаливания. Использованный в конструкции пластик позволяет использовать регулятор в широком диапазоне температур, устанавливать в холодных верандах частных домов, неотапливаемых складах.

Достоинства:

• Эффектный дизайн;
• Устойчивость пластика к солнечному ультрафиолету;
• Надежный потенциометр;
• Срок службы не менее 10 лет;
• Антискользящая рукоятка.

Недостатки:

Слабая защита от высокой влажности.

Werkel WL01-DM600

Модель для скрытого монтажа с легко регулируемым потенциометром. Отличается высокой мощностью 600 Вт. Дроссели, по отзывам пользователям, не гудят при любой нагрузке. Шасси выполнено из металла, защищенного от коррозии, что обеспечивает срок эксплуатации до 10 лет. При изготовлении корпуса используется поликарбонат – ударопрочный, термостойкий пластик, не теряющий своего оттенка при воздействии ультрафиолета.

Контурная светодиодная подсветка позволяет легко найти устройство в темноте. При высоком уровне освещения автоматически снижает потребление электроэнергии. Монтаж с помощью лапок, винтовых соединений. Производитель предлагает несколько накладок для лицевой панели, которые помогут подобрать нужный дизайн.

Достоинства:

• Легкая настройка уровня освещенности;
• Стабильная работа с галогенками;
• Индикация напряжения;
• Устойчивый к царапинам корпус.

Недостатки:

Сложное подключение проводки.

Подключение диммера для светодиодных ламп

Подключение такого устройства обычно не вызывает трудностей. Оно осуществляется в разрыв электросети питающей нагрузки. Может монтироваться как непосредственно вместо обычного выключателя, так и быть выполнено в виде отдельного устройства. Во втором случае диммер имеет свою вилку и розетку. Вилка вставляется в розетку с напряжением 220 вольт, а в розетку устройства подключается осветительный прибор. Существует также особый случай — это монтаж непосредственно в электрощите на DIN-рейку. Простейшего вида прибор имеет только два вывода, подключение к которым не зависит от полярности.

При подключении нескольких осветительных приборов, используются два варианта исполнения: одинарный и групповой. В первом случае вся нагрузка подключается параллельно диммеру, а при групповом — осветительные приборы разделяют на группы. Каждая группа соединяется со своим устройством и не связана с другим.

Применять диммер для ламп накаливания возможно любой. А вот в связи с особенностью изготовления светодиодных и галогеновых ламп использовать совместно с ними диммер не так просто.

Особенности использования со светодиодной лампой

Диммер для светодиодных ламп 220 В может устанавливаться в саму лампу или же может представлять собой отдельное устройство. Для совместного использования применяются диммеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). При этом питание осуществляется импульсами постоянного тока. Изменяя ширину импульсов, меняется и средняя величина тока, протекающего через диод, а значит, и яркость. Недостаток такого метода — появление мерцания ламп.

Со светодиодными лампами работать сможет не каждый диммер, выпускаемый отдельно. Всё дело в том, что такие лампы используются совместно с драйверами. Они предназначены для обеспечения неизменного тока для каждого диода при условии, что входное напряжение отличается от 220 В. Если это напряжение меньше, то драйвер не запустится, а значит, лампа не загорится.

На специальных светильниках, работающих с регуляторами освещения, ставится маркировка dimmable либо специальный логотип на упаковке.

Какие бывают диммеры

Несмотря на все недостатки этих приборов, они достаточно широко применяются. Во-первых, потому что какая-то экономия от их использования всё же наличествует, во-вторых, нельзя списывать со счетов и эстетический эффект.

Для потребителя, незнакомого с электротехникой, главным различием этих приборов является способ управления. Наиболее простые модели имеют ручку регулятора, расположенную на корпусе диммера. Если кому-то не нравится ручка, то есть модели с сенсорным управлением.

Самые дорогие из них имеют дистанционное управление – например, от пульта, похожего на «лентяйку», управляющую телевизором. По принципу действия такие пульты различаются на работающие по радио- или инфракрасному каналу. Наиболее экзотические диммеры срабатывают от голоса, присутствия в помещении человека – управление с помощью разомкнутого емкостного контура или датчиков тепла.

В настоящее время многие ведущие производители электротехнической техники, такие как Schneider Electric, Feller, OSRAM и другие, начали выпуск диммеров не только для ламп накаливания, но и светодиодных, а также люминесцентных источников света.