Выключатели света с регулировкой яркости света

Материалы и инструменты для установки

Если проводка и места установки коммутационных приборов уже выполнены, то потребуется минимальный перечень инструментов:

• монтерский нож (с его помощью можно снимать изоляцию);
• набор отверток (для частичной разборки, сборки и крепления приборов);
• кусачки (для укорачивания проводников);
• отвертка-индикатор и (или) мультиметр (для контроля отсутствия напряжения и проверки правильности монтажа).

Если проводка выполняется медным кабелем (рекомендуется делать именно так) и предстоит монтаж в распредкоробке скруткой, то места соединений надо пропаять. Для этого понадобится паяльник 40-60 ватт с комплектом расходников. Для изоляции скруток понадобится изолента или колпачки. Если выбран монтаж клеммами (винтовыми и пружинными), значит, надо приобрести комплект клемм.

Комплект клемм зажимного типа.

Комплект клемм винтового типа.

Если проводка отсутствует, для ее обустройства понадобятся дополнительные инструменты. Их набор зависит от намеченного способа прокладки. Для открытой проводки будут нужны лотки, скобы или стойки и дрель (перфоратор) для монтажа. Для закрытой – инструмент для выполнения штробов (штроборез, перфоратор, в крайнем случае, зубило с молотком) и дрель с коронкой для выполнения выемок.

Предназначение

Слово «диммер» происходит от английского «dim», что в дословном переводе на русский язык означает «затемнять». Но сами русские диммер часто называют ещё светорегулятором, потому что он представляет собой электронное устройство, при помощи которого можно менять электрическую мощность (то есть регулировать в большую или меньшую сторону).

Чаще всего с помощью такого устройства управляют осветительной нагрузкой. Регулятор освещения предназначен для изменения яркости света, который излучают светодиодные лампы, а также лампы накаливания и галогенные.

Простейшим примером диммера является переменный резистор (или реостат). Ещё в 19 веке немецкий физик Иоганн Поггендорф изобрёл это устройство, чтобы с его помощью можно было регулировать напряжение и силу тока в электрической цепи путём увеличения или уменьшения сопротивления. Реостат представляет собой устройство с регулировкой сопротивления и проводящий элемент. Сопротивление может изменяться ступенчато и плавно. Для получения низкой яркости света необходимо уменьшить напряжение. Но сопротивление и сила тока при этом будут большими, что приведёт к сильному нагреву устройства. Так что такой регулятор совсем невыгоден, он будет работать с низким КПД.

В качестве диммера также можно использовать автотрансформаторы. Их применение обусловлено высоким КПД, во всём регулируемом диапазоне будет выдаваться практически неискажённое напряжение с необходимой частотой 50 Гц. Но автотрансформаторы довольно габаритны, много весят, для управления ими нужно прилагать немалые механические усилия. К тому же такое устройство дорого обойдётся.

Диммер электронный – этот вариант наиболее выгоден с экономической точки зрения. Он отличается компактностью и немного другим принципом действия. О нём поговорим более подробно.

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.

Что такое проходной диммер

В некоторых случаях возникает необходимость включать и выключать освещение из двух или более точек независимо. Схема для такого случая известна, для 2х мест она реализуется на двух проходных выключателях. Если надо больше – добавляется потребное количество перекрестных выключателей.

Схема управления освещением из трех точек.

При необходимости плавно регулировать уровень освещения такую схему несложно дополнить диммером – прибором для плавного регулирования уровня освещенности. Светорегулятор надо подключить в разрыв фазного провода, причем не имеет значения с какой стороны – до первого проходного выключателя или после второго.

Диммеры обычно оснащают выключателями питания, поэтому на них можно возложить функции главного управления. С пульта можно не только регулировать яркость, но также отключать напряжение сети освещения независимо от положения остальных выключателей (независимо включать, к сожалению, не получится). Недостаток такой схемы — необходимость установки дополнительного прибора, связанное с этим обустройство подрозетника, поиск для этого свободного места.

Поэтому часто выгоднее использовать совмещенный прибор – диммер+проходной выключатель.

Управление светом из двух точек с регулировкой яркости.

В нем скомбинированы функции двух приборов:

• позволяет регулировать яркость освещения;
• имеет перекидную контактную группу, позволяющую использовать аппарат в качестве проходного выключателя.

Поэтому при его применении достигается определенная экономия, но теряется функция управления с центрального пульта.

Ведущие производители светорегуляторов

Выключатели, имеющие функцию регулирования света, входят в каталоги многих компаний, специализирующихся на производстве электрооборудования. Назовем лишь несколько из них.

Schneider Electric (Франция). Энергомашиностроительная компания, основанная еще в 1836 году. Фирменные светорегуляторы (Unica, Merten) отличаются как неплохим качеством сборки, так и эффектным дизайном (обтекаемая форма, широкая цветовая гамма), благодаря чему они служат украшением интерьера.

Teco. Чешская фирма Teco начала деятельность в 1919 году, наладив производство оборудования для телеграфов и телефонии. В настоящее время это ведущий мировой производитель датчиков, сенсорных кнопок и подобных устройств. Большое место в каталоге отводится светорегуляторам, которые подкупают сочетанием отличных рабочих характеристик и доступной стоимости.

Jung. Семейная немецкая компания с более чем вековой историей предлагает широкий ассортимент электротоваров и специализированного оборудования, включая светорегуляторы. Для всей продукции предприятия характерны высокие технические параметры, функциональность, отличное качество сборки и применяемых комплектующих, а также выверенный дизайн.

Legrand. Французская компания, созданная в 1886 году, в настоящее время является лидером производства электротехнического оборудования. Продукция компании используется для бытовых и промышленных целей, ею оснащаются также административные здания.

Фирма уделяет большое внимание развитию инновационных технологий, проводя собственные научные исследования. На предприятии изготовляются высокотехнологичные модели диммеров, которые отлично вписываются в системы «Умный дом»

Gira (Германия). Образованная в 1905 году немецкая фирма в настоящее время имеет представительства в 37 государствах мира, включая Россию. Для компании характерно быстрое реагирование на запросы потребителей.

Достичь этого помогает неустанный мониторинг профильного рынка, а также имеющиеся производственная и научная база. Диммеры, выпускаемые компанией, характеризуются универсальным классическим дизайном и безупречным качеством, что гарантирует долголетнее использование.

Помимо этого, на рынке представлены и качественные модели других марок, например, немецкого концерна Simens или польской фирмы Godiva.

Разновидности лампочек

В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.

Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

• стандартные цоколи E, G, MR;
• возможность функционирования с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).

Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.

Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.

Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.

Существуют такие регуляторы с ШИМ:

1. Модульные. Управление осуществляется выносными регуляторами, пультами ДУ или с помощью специальных шин.
2. Установленные в монтажной коробке. Применяются в виде выключателей с поворотным или кнопочным управлением.
3. Выносные системы, устанавливаемые в конструкциях потолка (для лент светодиодов и точечных светильников).

Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.

Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.

Принцип работы

Современные светорегуляторы не являются потребителями электрической мощности. В этом заключается их принципиальное отличие от более ранних аналогов, работавших по схеме активного или емкостного делителя напряжения.

Предыдущие поколения регуляторов напряжения представляли собой или реостаты, подключаемые последовательно с нагрузкой или автотрансформаторы. И в том и в другом случае изготовление и применение таких устройств оказывалось чрезвычайно затратным. Использование реостата, помимо значительных финансовых затрат, приводило к существенному увеличению массы регулятора света. Кроме того, при протекании тока через реостат он сильно нагревается, что приводит к существенным потерям мощности и вынуждает учитывать необходимость охлаждения этого устройства.

В отличие от реостата, автотрансформатор не является потребителем энергии, однако он имеет чрезвычайно большую массу и габариты.

Избежать потерь мощности в диммере удается за счет электрической схемы, которая позволяет подавать питание на потребители, «обрезая» переднюю или заднюю часть полуволны питающего напряжения. Этот принцип работы получил название регулирования фазы с отсеканием переднего или заднего фронта.

Принцип работы диммера, отсекающего передний фронт полуволны синусоиды напряжения:

На рисунке показана форма питающего напряжения в цепи, схема которой содержит управляемый тиристор, автоматически включаемый при достижении напряжением нулевого значения.

В зависимости от режима работы, который определяется временем срабатывания (от 0 до 9 мс), удается достичь плавного изменения мощности, потребляемой осветительным устройством.

Схема подключения диммера

Следует помнить, что не все регуляторы одинаково соответствуют любым типам ламп — лампы с различными техническими характеристиками могут не всегда функционировать должным образом с выбранными регуляторами (особенно LED). Регуляторы различаются для ламп 12В и 220В.

Схема подключения диммера на 220В

Для большинства люминесцентных и светодиодных ламп обычные регуляторы не подходят. Именно поэтому они изготавливаются в различных типах — для «своего типа» ламп. На их корпусе обозначена возможность регулирования ламп накаливания.

Схема подключения диммера на 12В (светодиодные ленты)

Решающим фактором является количество электроэнергии, потребляемой лампочкой, то есть номинальная мощность. Каждый регулятор освещения имеет свои собственные пределы мощности, отмеченные на нем. Например, если контроллер обозначен 300 Вт, это означает что он подходит для люстры с лампами накаливания мощностью 60 Вт. Но на всякий случай лучше покупать контроллер с большей мощностью. Этот предел должен быть уменьшен примерно на 20%, если устройство установлено вблизи источника света или тепла.

Различные модели контроллеров освещения отличаются своим дизайном. Круглая ручка ​​наиболее широко распространена. Другой тип — сенсорный контроллер с экраном, показывающим процент мощности на лампе. Более длительное касание экрана пальцами увеличивает яркость освещения. Есть также элементы управления освещением с помощью кнопки, которая коротким или длинным нажатием задает интенсивность освещения. И конечно есть регуляторы, которые можно дистанционно установить с помощью пульта дистанционного управления или по Wi-Fi через смартфон (интернет).

Независимо от того какой формы и модели контроллер освещения вы приобрели, методы их сборки и подключения к электрической сети 220V одинаковы (и похожи на обычный клавишный выключатель).

В чем различия диммеров

Существует немало параметров, на которые следует обратить внимание при выборе приспособления. Некоторые устройства подходят для большинства разновидностей лампочек, в то время как другие используются только в сочетании с диммироидными. Приобретая выключатели с регулятором яркости, нужно обратить внимание на тип монтажа

Они могут быть для наружной и внутренней установки, а также на DIN-рейках

Приобретая выключатели с регулятором яркости, нужно обратить внимание на тип монтажа. Они могут быть для наружной и внутренней установки, а также на DIN-рейках. Кроме того, такие приспособления различаются в зависимости от способа управления и исполнения

Светорегуляторы подразделяются и по способу регулирования

Кроме того, такие приспособления различаются в зависимости от способа управления и исполнения. Светорегуляторы подразделяются и по способу регулирования.

По типу монтажа

Наружное крепление диммера является наиболее простым. Такие выключатели представляют собой небольшую коробочку, в которой присутствуют все элементы регулятора. Для установки такого типа светорегуляторов нет необходимости высверливать в стене нишу. Коробка может крепиться непосредственно на стену.

Наружные светорегуляторы наиболее часто используется при обустройстве системы освещения в промышленных помещениях, где красота дизайна не является приоритетом. Кроме того, такие устройства используются при оформлении интерьера в урбанистическом и других стилях, когда наружная проводка подчеркивает замысел дизайнера.

Внутренние диммеры бывают 2 типов. К первому относятся устройства, представляющие собой коробку, установка которой требует высверливания ниши. После монтажа верхняя часть коробки не выступает над поверхностью стены. Ко второму типу относятся приспособления, предназначенные для подключения точечных светильников, в которых присутствуют светодиодные лампочки. Такие устройства отличаются небольшими размерами и крепятся при монтаже проводки. Данные портативные диммеры имеют дистанционное управление.

Модульный светорегулятор для светодиодных ламп устанавливается на DIN-рейках. Устанавливается данный диммер в распределительных щитках, но может применяться и для регулировки освещения и создания световых эффектов. Такие устройства используются при создании системы «Умный дом». Установка светорегулятора выполняется в монтажную коробку. Диммер управляется пультом дистанционного управления, т.к. он не выходит на поверхность.

По исполнению

В зависимости от типа исполнения регуляторы яркости света могут быть:

• поворотно-нажимными;
• поворотными;
• кнопочными;
• сенсорными.

К самым простым вариантам относится поворотный тип диммера. Он отличается простым функционалом. Регуляция яркости осуществляется за счет круглой поворотной шашки или ручки. Ее вращение происходит по и против часовой стрелки.

Поворотно-нажимной тип почти не отличается от поворотного. При одном нажатии свет загорается с той яркостью, которая была выставлена в последний раз. Поворотный рычаг или шашка используется для регулировки яркости.

Кнопочный тип внешне похож на стандартный выключатель. На регуляторе присутствуют 1 или 2 кнопки. Нажимая на них, можно быстро установить необходимую яркость. Такая конструкция является простой и надежной, но выглядит современной.

Сенсорные диммеры являются наиболее технологичными. Их дизайн может быть самым разным. Сенсор может быть ровным, представлен кружком и т.д. Приборы могут быть использованы при оформлении большинства вариантов интерьеров. Выглядят такие диммеры красиво, но при поломке нередко требуется менять прибор.

По способу регулировки

Диммеры переменного тока подразделяются по принципу регулирования работы. Диммер с отсечкой по переднему фронту – самый дешевый и распространенный. Схема его проста: внутри на нагрузку происходит подача только полуволны, в то время как ее начало срезается. На лампочку подается нагрузка с заданной амплитудой, а затем наблюдается ее затухание, когда синусоида проходит через ноль.

Второй вариант – диммер с отсечкой по заднему фронту. В этом случае регуляция яркости происходит не с «нуля», а в заданном диапазоне. Кроме того, в отдельный класс выделяются светильники с уже установленными регуляторами. Они регулируются за счет кнопок или пульта.

Схемы подключения

Существует несколько схем подключения для димминирования освещения. Каждая будет описана с принципом подключения и возможного назначения.

Без выключателя

Это самая простая схема, которая позволяет заменить выключатель на диммер.

Для ее подключения необходимо:

1. Демонтировать выключатель.
2. При помощи индикатора найти фазный провод.
3. Найденный провод подключить к клемме диммера, обозначающийся волнистой линией.
4. Второй провод, идущий на лампу, подключить к клемме «L» на подключаемом устройстве.
5. Установить прибор на стену.
6. Включить электропитание.

Теперь диммер будет использоваться вместо выключателя. Основная особенность схемы – это простота подключения, без необходимости монтажа дополнительной проводки.

С выключателем

Эта модель использует диммер в качестве проходного устройства. Например, если выключатель вмонтирован в начале схемы, а сам диммер в дальнем конце комнаты. Проходной диммер в схеме подключения используется для регулировки и выключения, а выключатель только по прямому назначению. Для подключения необходимо:

1. Фазный провод от распределительной коробки подать на выключатель.
2. С выключателя провод подключается к вводному контакту диммера.
3. Выход «L» на регуляторе подсоединяется к источнику освещения.
4. Нулевой провод идет прямо от распределительной коробки к лампе.

В этой схеме димминирование проводится при помощи обычного 2-х контактного регулятора на переменном резисторе.

Проходная схема

В этой схеме можно использовать сразу 2 регулятора. Подобное подключение можно осуществить только при прокладке электропроводки. Уже проложенная простая цепь, с одним выключателем, не подойдет. Также понадобится приобрести 2 трех контактных устройства регулировки. Цепь следующая:

1. В распределительной коробке необходимо найти провод фазы.
2. Этот провод подается на вводную клемму диммера, отмеченную значком в виде волны и поперечной стрелочки.
3. С клеммы «L» диммера проводится провод на ту же клемму, только на втором регуляторе.
4. Такая же перемычка подается с клеммы «1» на тот же контакт второго устройства.
5. С контакта второго диммера в виде волны и поперечной стрелочки, подается выход фазного провода на лампу.
6. Из распределительной коробки, нулевой провод проводится прямо на источник освещения.

Теперь регулировать накал ламп можно из двух точек комнаты. Также можно включать и выключать лампу.

Для подключения любого регулятора очень важно использовать провод фазы. Для этого цепь подключения освещения должна быть собрана правильно, то есть фаза должна идти обязательно через выключатель

Подобная цепь позволит безопасно осуществлять монтаж диммера и замену ламп. При подключении сенсорных моделей нужно учитывать необходимость ввода нулевого провода. Особенно это касается устройств с удаленным управлением. Для таких приборов необходимо сначала подготовить проводку, или полностью сменить принципиальную схему освещения.

Существуют отдельные модели устройств для диммиромания светодиодных лент и ламп, работающих через «драйвер». Схема подключения таких диммеров отличается

Важно учитывать следующее:

1. Если светодиодная лента работает от блока питания с постоянным током, диммер должен быть обязательно подключен в цепь, между лентой и блоком.
2. Если LED-лампа работает от «драйвера», то регулятор подключается перед этим устройством.

В остальном, приведенные схемы подключения диммера, могут использоваться для светодиодного освещения. Главное выбрать подходящую модель регулятора. Запрещено подключать к светодиодной ленте или нескольким лампам диммер от гирлянд. Подобные приборы рассчитаны на определенное количество светодиодов. Без предварительного расчета, цепь может подвергнуться короткому замыканию.

Также стоит учитывать маркировку. Часто информацию о подходящих регуляторах и их мощности, можно найти на упаковке или корпусе «драйвера».