Диммер для ламп что это такое
Регулировка яркости LED. Все о диммерах для светодиодных ламп
Диммирование с английского языка переводится не иначе, как «затемнение». Что такое диммер, какие они бывают и где еще могут применяться мы расскажем в этой статье. От истоков и до конечной реализации. Самый главный вопрос можно ли использовать светодиодные лампы с диммером?
Что такое диммер и зачем он нужен?
Диммер – электронный прибор способный регулировать мощность, за счёт регулирования напряжения, поступающего к нагрузке. Определение весьма сухое и скучное, давайте более простым языком объясним принцип действия.
Мощность зависит от напряжения и тока в нагрузке. Это значит, что если уменьшить одну из составляющих уменьшиться и мощность. Напряжение и ток связаны законом Ома, а значит уменьшить мощность вашего прибора (яркость светильника) можно, увеличив общее сопротивление нагрузки. То есть использовать балластные резисторы, дроссели или конденсаторы.
Балластные гасители мощности – преобразуют лишнюю энергию в тепло и имеют низкий КПД. Чтобы регулировать мощность прибора, в нашем случае яркость лампочки, нужно другое устройство – диммер.
Можно ли подключать светодиодные лампы через диммер? Можно. Но не все будут стабильно регулироваться. Тут нужны специальные светодиодные лампы под диммер.
Светодиодные лампы, регулируемые диммером, подойдут для работы с любым регулятором. Но есть некоторые нюансы в отличии типа регулировки напряжения. Это определяется схемотехникой диммера, различия будут подробно описаны в следующих разделах статьи. От типа диммера зависит насколько хорошо будут регулироваться LED.
Какие светодиодные лампы можно использовать с диммером? В этом вопросе всё крайне индивидуально. Все зависит как от схемы самой лампочки, так и от схематики регулятора. В общем случае – отлично подходят так называемые диммируемые светодиодные лампы.
Какие бывают диммеры
Регуляторы мощности можно разделить на две больших группы:
В дрелях тоже нужен регулятор, для корректировки оборотов, он располагается в кнопке.
Его можно использовать в различных целях, в этом списке они расположены по популярности:
В чем различия диммеров?
Если вы собрались использовать выключатель с регулировкой яркости, сперва нужно узнать какие они бывают. И вообще все ли светодиодные лампы можно диммировать?
Диммеры различаются по следующим критериям:
Давайте разберемся по подробнее с каждым из них.
По типу монтажа
Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.
Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.
Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.
По исполнению
По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:
Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.
Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.
Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.
Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.
По способу регулировки
Диммеры бывают разные не только по их исполнению, но и по принципу работы. Это касается именно диммеров переменного тока.
Первый тип диммеров более распространённый и дешевый, по причине простоты своей схемы – это диммер с отсечкой по переднему фронту (англ. leading edge). Немного дальше будет подробно рассмотрен его принцип работы и схема, для сравнения взгляните на вид напряжения на выходе такого регулятора.
По графику видно, что на нагрузку подается остаток полуволны, а её начало срезается. Из-за характера включения нагрузки, в электросетях наводятся помехи, что мешает работе телевизоров и других устройство. На лампу подаётся напряжение установленной амплитуды, а затем оно затухает, когда синусоида переходит через ноль.
Можно ли использовать leading edge диммер для диодных ламп? Можно. Светодиодные лампы с диммером этого типа будут хорошо поддаваться регулировке, только если они изначально для этого созданы. Об этом свидетельствуют символы на её упаковке. Они еще называются «диммируемые».
Второй тип работает иначе, создает меньше помех и лучше работает с разными лампочками – это диммер с отсечкой по заднему фронту (англ. falling edge).
Регулировка светодиодных ламп с диммерами такого типа происходит лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственный недостаток – эти лампы могут регулировать свою яркость не с «нуля», а в определенном диапазоне. При этом диммируемые светодиодные лампы – просто великолепно регулируются.
Лучшее решение — использовать Falling Edge диммер для светодиодных светильников.
Отдельное слово можно сказать о готовых светодиодных светильниках с регулировкой яркости. Это отдельный класс осветительных устройств, которые не нуждаются в установке дополнительных регуляторов, а имеют его в своей конструкции. Их регулировки производятся с помощью кнопок на корпусе или с пульта.
Схемы диммеров
Диммер для напряжения 220В, с отсечкой по переднему фронту, работает по принципу фазоимпульсного управления напряжением. В процессе работы, элементы такого диммера подают напряжение на нагрузку в определенные моменты, отрезая часть синусоиды. Подробно и более наглядно это изображено на графиках.
Площадь синусоиды, заштрихованная серым цветом – это площадь напряжения или его действующая величина, которая подаётся в нагрузку (светильник или любое другое описанное выше устройство).
Красной пунктирной линией изображена форма напряжения на входе диммера для led ламп. В таком виде она подается через обычный выключатель без регулировок.
Как подключить светодиоды через диммер?
Номиналы компонентов и все сведения указаны на схеме диммера.
Устройство устанавливается в разрыв провода идущего к источнику света, двигателю, тэну или любому другому устройству.
Логика работы схемы следующая: конденсатор С1 заряжается через цепочку R1 и потенциометр R2. В зависимости от положения потенциометра, конденсатор заряжается до напряжения открытия динистора VD1.
В схеме использовался динистор DB3, это примерно 30В. Через открытый динистор подаётся управляющий импульс открытия симистора (двунаправленный тиристор), на его управляющий электрод.
Чем больше сопротивление, выставленное ручкой потенциометра – тем дольше заряжается конденсатор, соответственно тем позже откроется цепь динистор-симистор, а напряжение будет ниже, так как срежется большая часть синусоиды. И наоборот – меньше сопротивление – больше напряжение на выходе регулятора.
В интернете есть много вариантов схем со всевозможными доработками, все они хорошие. Здесь приведена простейшая схема, на рисунке изображен монтаж этого варианта схемы.
Как регулировать освещенность LED
Какие лампочки можно использовать с диммером? Когда для освещения использовались преимущественно лампы накаливания, всё было просто – обычный диммер легко справлялся с регулировкой яркости.
Лампы накаливания были заменены энергосберегающими люминесцентными экономками, их вообще нельзя было регулировать. Конечно, встречались ЭПРА для трубчатых люминесцентных лампочек с возможностью диммирования, но крайне редко и стоили они дорого.
Сейчас энергосберегающие лампы вытесняются светодиодными. Процесс излучения квантов света хоть и сложен, но с точки зрения регулирования, пожалуй, более прост, чем регулировка газоразрядных источников света.
Диммируемые светодиодные лампы – что это такое?
Что значит диммируемая светодиодная лампа? Это лампочка, которая поддаётся регулировке яркости с помощью ЛЮБОГО диммера, который разработан под переменный или постоянный ток (в зависимости от типа).
В ее схему питания заложены функции изменения яркости, в зависимости от питающего напряжения. Диммируемые светодиодные лампы работают со схемами диммеров типа того, что представлена выше.
Сетевой диммер регулирует подаваемое напряжение. Это значит, что при любых значениях напряжений, в определенном производителем диапазоне (он указан на коробке от лампочки), схема лампы будет стремиться поддерживать заданный ток. Яркость в свою очередь зависит от тока.
Обычные светодиодные лампы регулировать не получится, в лучшем случае она будет просто включаться и выключаться, в худшем — сгорит при низких значениях, установленных на диммере.
В самых дешевых светодиодных лампах стоит гасящий конденсатор. Они если и будут регулироваться, то только в очень узких пределах, значит они тоже не подходят. Пример диммирования обычных светодиодных лампочек посмотрите на видео.
Диммируемые светодиодные лампы на 220 Вольт
Регулировка яркости светодиодных ламп на 220В затруднена, потому что там установлена схема стабилизации тока на специализированном драйвере. Его задача стабилизировать выходной ток, для обеспечения равномерного и долгого свечения светодиодов, не зависимо от значений напряжения питающей сети.
Обычные светодиодные лампы не очень сильно поддаются диммированию. Чтобы выбрать правильную Led лампу для диммера – нужно внимательно изучить описание и обозначения, указанные на коробке и корпусе лампочки.
Светодиодные лампы с диммированием можно распознать по надписи: «для диммера», «регулируемая» или что-то подобное, возможно будет просто нарисовано условное изображение диммера, как на примерах ниже.
Можно ли регулировать яркость светодиодных ламп, работающих от постоянного тока?
На фото led диммер для 12В светодиодной ленты. Давайте разбираться как работает такой диммер со светодиодными лампами.
Для цепей постоянного тока принцип работы регулятора отличается. Здесь в качестве дозирующего элемента используется биполярный или полевой транзистор, а в качестве дозатора – генератор импульсов с изменяемым коэффициентом заполнения.
Способ этого управления называется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Чтобы понять, как это работает нужно ознакомиться с графиками.
Vcc – напряжение на входе диммера постоянного тока, Vсреднее – напряжение на выходе. Вы можете видеть, как изменяется среднее напряжение. При увеличении длительности импульса и сокращении длины паузы (повышаем коэффициент заполнения) увеличивается выходное напряжение.
Выше приведена принципиальная электрическая схема «ШИМ-регулятора яркости led ламп на NE555». Он может выступать в роли устройства для диммирования светодиодов. Работает следующим образом:
NE555 – это таймер, подключен здесь в режиме генератора импульсов, частота и длительность которых задаётся RC цепью состоящей из R2, потенциометра R1 и конденсатора C5, как и в предыдущей схеме потенциометр регулирует скорость заряда конденсатора, в соответствии со скоростью заряда формируется ширина импульса.
Изначально схема выдает симметричные импульсы, то есть длина паузы равна длине импульса. Но благодаря наличию потенциометра и цепочки из двух диодов VD1 и VD2, происходит заряд и перезаряд ёмкости через разные сопротивления потенциометра, вернее через разные пары его контактов.
Поэтому формируются ШИМ регулируемые импульсы с постоянной частотой, но изменяемым коэффициентом заполнения.
Если вы будете использовать его в автомобиле или для диммирования светодиодной ленты, можно исключить дополнительный источник питания 9 вольт, на базе 7809 линейного стабилизатора и подавать питание в первую точку после него на схеме.
А вот фотографии самодельного диммера для светодиодов, если нужно – вы можете срисовать расположение дорожек и повторить его. Или собрать на макетной плате.
Видео того как работает диммирование светодиодных светильников с помощью этой схемы, на примере ленты бокового свечения расположено ниже.
С помощью этой схемы возможно диммирование светодиодных цепей на 12В и любой другой нагрузки постоянного тока. Например, регулировать скорость оборотов кулера для ПК, коллекторных двигателей, нагревателей, в общем всего, что вы придумаете. В одной из статей мы уже рассказывали про изготовление светодиодного диммера своими руками.
Какой диммер нужен для светодиодных лампочек?
Чтобы подобрать диммер к светодиодным лампам и обеспечить их совместимость, нужно сначала определится, какие лампы вы будете использовать. Если вы планируете покупать 220В LED лампочки – для этого подойдут фазоимпульсные приборы, которые были рассмотрены в начале статьи. Берите модели с отсечкой по заднему фронту.
Для низковольтных ламп постоянного тока (например 12В, которые используются в точечных светильниках, настольном освещении или лампах для автомобиля) – подойдет любой ШИМ регулятор или диммер для светодиодных лент. Все они работают по принципу широтно-импульсной модуляции, линейное регулирование уже далеко в прошлом.
Также лучше покупать специальные светодиодные лампы под диммер. Хоть и стоят они дороже, но проблем с их регулировкой не будет. Вы создадите нужное световое решение, только если правильно подберете диммер и светодиодные лампы к нему.
Делитесь в комментариях своим опытом регулировки яркости светодиодов и светодиодных светильников!
Виды диммеров — с какими лампами не работают, проблемы и ошибки при выборе.
Диммеры это устройства, которые позволяют не только включать и выключать свет, но и регулировать яркость источников освещения. Играя со светом, можно существенным образом изменить обстановку в одном и том же помещении.
Например, из яркого зала для приема гостей, сделать танцпол с приглушенным светом и цветомузыкой. А когда все гости разошлись, вернуться обратно к обычной комнате для семейного просмотра телевизора.
А еще диммеры здорово продлевают срок службы лампочек и светодиодов.
Вы наверняка замечали, что чаще всего лампочки перегорают в момент включения света. Если же их включать через регулятор, выставленный не на максимально возможную мощность, а чуть ниже, то вы забудете что такое замена ламп в светильниках.
Еще диммеры очень любят все дизайнеры, ведь с их помощью любой светильник превращается в элемент декора.
Здесь уже не столь важен яркий свет, а требуется только небольшое свечение самой спирали.
Правда сделать все это можно и гораздо проще, просто изменив схему подключения ламп.
Экономия в этом случае составит максимум 15%, а то и меньше. Это вам не последовательное подключение ламп, когда большая часть энергии превращается не в свет, а в тепло.
Благодаря чему можно самостоятельно смастерить экономный инфракрасный обогреватель.
Существует множество моделей диммеров для регулировки яркости светодиодного и другого освещения.
Механический собран на основе потенциометра. Правда напрямую к нему нагрузка не подключена.
Сигнал идет через схему управления, а далее задействуется силовой элемент. Это может быть тиристор, либо дроссель.
Электронные диммеры подразделяются на два вида:
В бесконтактных, связь осуществляется чаще всего при помощи ультразвуковой или инфракрасной технологии.
Еще все модели делятся на подвиды с управлением или отсечкой по переднему и заднему фронту.
У зарубежных производителей это называется Leading или Trailing edge phase control, что означает лидирующее и запаздывающее управление.
Для различия всегда внимательно ознакамливайтесь с техдокументацией к изделиям, либо обращайте внимание на надписи.
Давайте подробнее рассмотрим наиболее распространенные из диммеров.
Такие модели самые распространенные и иногда снабжаются еще и пультом дистанционного управления.
Вращением вручную круглого переключателя, устанавливается необходимая в данный момент интенсивность освещения.
Правда когда есть в наличии инфракрасный пульт, мало кто в дальнейшем дотрагивается до этого колесика. Однако обратите внимание, что инфракрасный пульт работает только в зоне прямой видимости диммера и его луч должен быть непосредственно направлен на корпус регулятора.
Монтируются такие регуляторы в стену, наподобие комнатных выключателей. И устанавливаются в такую же монтажную коробку.
Никакой прокладки дополнительной проводки не требуется.
Вообще они могут быть рассчитаны на разное напряжение от 12 или 24в до 220 вольт.
При низком напряжении, в схеме подключения диммер идет после блока питания.
При выборе обращайте внимание на технические характеристики, а именно на максимальную мощность, которую можно подключить через эти устройства. Они также как и выключатели, способны пропустить через себя определенный максимальный ток.
В противном случае, подключив мощную светодиодную ленту на основе SMD 5630 или SMD 5730, либо сверхяркие люстры со множеством лампочек, стабильной работы от устройства вы не дождетесь.
Чтобы правильно подобрать диммер по мощности, просто сложите нагрузку всех светильников или led лент, которые будут через него подключаться и добавьте сверху 20%.
Если при этом два диммера будут расположены в одной рамке вместе, максимально допустимую нагрузку подключаемую через них, нужно снизить на 25%.
Есть и другие требования снижения нагрузки в зависимости от условий монтажа диммера. Они сведены в общей таблице ниже.
Зачем обязательно нужно брать запас по мощности? Дело в том, что при подключении даже через качественное устройство 100% возможной нагрузки, с дальнейшим понижением яркости до минимума, есть вероятность того, что диммер будет работать с неприятным жужжанием.
Как правило, издают такие звуки дросселя или стабилизаторы в блоках питания. У них меняется режим работы при диммировании и они начинают издавать посторонние высокочастотные вибрации.
Поэтому не экономьте и всегда делайте выбор с запасом по ваттам. И дело здесь в первую очередь не в контактах, а в той микросхеме, которая присутствует внутри корпуса.
А еще в качественных моделях от известных брендов, например Schneider Electric, Legrand, и даже в недорогих Makel, внутри встраиваются предохранители для защиты устройства от перегрузки.
К некоторым разновидностям можно подключить дополнительный переключатель для включения света из других мест.
Это подойдет для больших комнат и помещений. Низковольтные диммеры на 12, 24в используют для подключения светодиодной ленты на потолке, либо настенных светильников соответствующего напряжения.
Кроме простых поворотных, встречаются и поворотно-нажимные модели. В них, нажимая на круглую рукоятку, вы полностью включаете и выключаете свет.
А уже поворачивая ее, меняете яркость светильника.
Такие виды более привычны и удобны. Не нужно делать целый круг колесиком, чтобы выключить свет.
Есть кнопочные разновидности вообще без каких-либо колесиков и круглых ручек.
Внешне их можно даже не отличить от простых выключателей света. Коротким нажатием на клавишу светильник включается и отключается.
Чтобы изменить яркость, нужно прижать клавишу и удерживать ее в таком положении некоторое время. Часто они дублируются второй кнопкой, которая запоминает две выставленные сцены освещения.
И вам уже не придется каждый раз подгадывать тот полумрак, при котором так удобно было смотреть телевизор или отходить ко сну.
Более современными и функциональными диммерами можно управлять даже через смартфон.
Через программу также выставляется таймер и расписание освещения.
Это очень актуально для подсветки растений или аквариумов с зеленью и рыбками.
При выборе диммеров нужно всегда помнить про типы ламп, которые используются в ваших светильниках.
Например светодиодные, должны обязательно иметь возможность диммирования. У них на упаковке и корпусе нарисован специальный значок.
Также и сами диммеры могут подойти не для всех разновидностей лампочек. Лучше ищите стандартные модели, которые изначально поддерживают все типы ламп.
Если же подключать светодиодные лампы не рассчитанные на диммирование, это может привести не только к их нестабильной работе, но и перегоранию.
Конечно драйвер в лампе будет стараться компенсировать колебание напряжения до оптимального рабочего тока светодиодов. Но как он поведет себя при длительной работе, никто гарантировать не может.
Во-вторых, при подключении светодиодных ламп через диммер, цветовая температура в них практически не меняется, в отличие от обычных ламп накаливания.
В третьих, при выборе очень внимательно нужно подходить к такому параметру, как минимальная мощность диммирования.
Светодиодное освещение намного экономичнее обычных ламп накаливания.
Поэтому для них подбирайте менее мощные модели, от этого чувствительность регулировки увеличится. К примеру у вас есть старая люстра и диммер под нее вместо выключателя.
Если все лампы накаливания в люстре заменить на диммируемые светодиодные, но при этом не поменять сам диммер, то с высокой вероятностью можно сказать, что люстра нормально работать не будет.
Вместо уменьшения яркости, лампочки даже могут начать моргать.
Дело здесь в том, что старый регулятор был рассчитан на минимальную мощность от 60 или 100вт, а после замены всех ламп, эта мощность резко упала в несколько раз.
Поэтому вам потребуется и соответствующий регулятор, с пределами регулировки на минимальных нагрузках от 20 или даже 5Вт.
Еще одна неприятность заключается в том, что не всегда можно найти хорошие диммируемые светодиодные лампочки. В особенности это касается формата GX53.
Во-первых, из-за их дороговизны, а во-вторых по причине пульсаций. Дело в том, что при уменьшении яркости через диммер, у таких ламп резко повышается коэффициент пульсаций.
Это становится видно даже невооруженным глазом. И чем больше лампа в диаметре, тем этот эффект заметнее.
На небольших лампочках с цоколями Е14, G5.3 это еще не так бросается в глаза, а вот на широких GX53 это настоящая беда.
Но в любом случае, даже при выборе светодиодного освещения и димеров под них, не забывайте про 20% запас от суммарной нагрузки.
Этот маленький девайс стал широко применяться при подключении светодиодных лент. Благодаря своим габаритам, его можно смонтировать непосредственно в корпус алюминиевого профиля.
Подключение происходит путем напайки проводов от светодиодной ленты с одной стороны и проводов питания от блока с другой.
На плате имеется сенсорная площадка реагирующая на легкие нажатия. Коротким нажатием подсветка включается или выключается. Длительное нажатие дает возможность плавно регулировать световой поток от минимального до максимального.
Рассчитаны такие экземпляры обычно на напряжение 12 или 24 вольта.
Есть модели на которые вообще не нужно нажимать. Они реагируют на приближение предмета или руки, так называемые смарт диммеры.
Они представляют из себя светорегуляторы на основе инфракрасного сенсора и микроконтроллера. Микроконтроллер отвечает за плавное включение-выключение подсветки.
Такие девайсы и светодиодные ленты очень удобно монтировать на кухне в рабочей зоне столешницы, в шкафчиках или в подсветке пола.
Еще их применяют в лабораториях и на других промышленных объектах, где требуется минимизировать контакты рук с любыми поверхностями.
Здесь управление световым потоком происходит только через пульт. Никаких ручек, колесиков и т.п.
Такими моделями запитываются одноцветные светодиодные ленты.
Если для RGB вариантов есть специальные контроллеры, которые помогают менять не только цвета, но и интенсивность подсветки, то для одноцветных SMD лент, такие диммеры лучшее решение.
Это бывает очень удобно, когда вообще не хочется изменять дизайн на стенах и втыкать туда дополнительные элементы. Диммер прячется за потолком или другими перегородками, либо вообще монтируется непосредственно в электрощиток в коридоре квартиры.
Другие не менее полезные и шикарные модели (с европейским сертификатом соответствия), можно подобрать у наших китайских товарищей отсюда.