Регулятор яркости светодиодов. Схема ШИМ диммера. Диммер шим

Диммер для светодиодных ламп своими руками схемы и устройство | Своими руками

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.

Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.

Способы регулировки яркости светодиодных ламп

Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять. Для регулировки яркости используются диммеры, которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции (ШИМ) регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода. Длительность периода следования импульсов остаётся при этом постоянной (рис. 1).

Диммеры, функционирующие по принципу изменения напряжения на нагрузке, — устройства довольно громоздкие и дорогие. Кроме того, они малопригодны для низковольтных светодиодных ламп или лент, рассчитанных на напряжение 12-24 В, поскольку в зависимости от конструкции такие лампы (ленты) включаются при напряжении 9 и 18 В соответственно.

Диммеры на основе ШИМ очень компактны и эффективны. Их легко реализовать на микроконтроллерах, снабдив устройство дополнительными функциями. К сожалению, при отказе микроконтроллерного устройства отремонтировать его практически невозможно: простая замена ; микроконтроллера ничего не исправит, поскольку он содержит управляющую программу, разработанную производителем устройства и представляющую коммерческую тайну.

Вместе с тем при отказе микроконтроллерного диммера его довольно легко заменить самодельным, поскольку широтно-импульсное управление несложно реализовать на цифровых микросхемах малой степени интеграции. Эти микросхемы совсем недорогие, а собранные на них конструкции доступны для повторения даже новичкам, только начавшим освоение электроники.

Ссылка по теме: Светодиодная лампа (led) своими руками вместо энергосберегающей

Аналого-цифровой диммер

Самый простой по конструкции — диммер, выполненный на интегральном таймере NE555. Этот таймер был создан почти 45 лет тому назад инженером компании Signetics Гансом Камензиндом. В таймере объединены аналоговая и цифровая части. Аналоговая представлена двумя компараторами, цифровая — RS-триггером, который можно считать элементарной ячейкой памяти и инвертором. Благодаря столь замечательному союзу аналоговой и цифровой электроники возникло совершенно уникальное устройство, на основе которого можно построить импульсные преобразователи, широтно-импульсные модуляторы, таймеры, генераторы. Добавим, что таймер не критичен к напряжению питания и стабильно работает в диапазоне от 3 до 18 В, обеспечивая выходной ток до 0,2 А. То есть к выходу таймера напрямую можно подключить реле, тем самым ещё больше упростив конструкцию,

Принципиальная схема устройства

Рассмотрим схему, предназначенную для управления светодиодными лампами (рис. 2).

Длительность периода колебаний задается генератором, выполненным на резисторе R1 и конденсаторе С1. Разряд и заряд конденсатора С1 происходит по разным цепям, разделенным диодами VD1 и VD2. Если перемещать ползунок резистора R1 вверх, уменьшится длительность разряда и увеличится время заряда конденсатора С1. А это значит, что при изменении положения движка резистора R1 будет меняться только скважность импульсов на выходе 3 таймера DA1 и, соответственно, интервал между включением и отключением нагрузки.

Поскольку максимальный ток на выходе микросхемы NE555 не превышает 0,2 А, управлять мощной нагрузкой, которой являются светодиодные лампы (ленты) следует через усилитель мощности, выполненный на полевом транзисторе.

В данной конструкции использован полевой транзистор с индуцированным каналом п-типа, например 2SK1505, 2SK1946, или любой другой с допустимым прямым током нагрузки, в 1,5-2 раза превышающим максимальный суммарный ток нагрузки, подключенной к диммеру.

Транзистор следует установить на теплоотвод, если мощность нагрузки превышает 1 А. Площадь теплоотвода должна соответствовать мощности, рассеиваемой на транзисторе.

При обращении с полевым транзистором следует иметь в виду, что он весьма чувствителен к статическому электричеству. Даже слабого статического разряда бывает достаточно, чтобы необратимо испортить транзистор. Поэтому перед монтажом все электроды полевого транзистора следует закоротить, например, алюминиевой фольгой (фото 1) или оголённым медным проводом.

Монтаж и сборка диммера своими руками

Монтаж диммера удобно выполнять на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 35 х 50 мм. Разводка печатных проводников и схема монтажа компонентов представлены на рис. 4 и 5 соответственно.

Сборку устройства целесообразно производить в такой последовательности. Сначала установите разъём

для подключения внешних цепей и резисторы, затем — конденсаторы, диоды, микросхему и последним припаяйте полевой транзистор. После пайки обязательно удалите перемычку с выводов транзистора, иначе собранное устройство сгорит при первом же подключении! Внешний вид смонтированного диммера показан на фото 2 и 3.

Диммер можно разместить в подходящем пластмассовом корпусе, например в мыльнице, просверлив отверстия для подвода кабеля и под переменный резистор R1.

При перемещении движка переменного резистора скважность импульсов меняется от 5 до 100 %, а освещённость — почти в 20 раз (фото 4).

Применение диммеров

Собранный диммер можно использовать для регулировки освещенности рабочего места, например, в домашней мастерской. Известно, что яркий свет при длительной работе утомляет зрение.

Еще один вариант применения диммера — это система аварийного освещения. При работе от автономного источника питания — аккумулятора — ресурс работы системы аварийного освещения существенно увеличится за счет снижения яркости светодиодных ламп.

И, наконец, диммер можно подключить к полноцветным RGB-лампам или RGB-лентам для синтеза цвета. Правда, диммеры потребуется изготовить в трех экземплярах — по одному на красный, зелёный и синий каналы. Таким образом, регулируя яркость в каждом канале, вы без труда установите любой желаемый цвет или оттенок. Подобная замена может пригодиться в случае отказа штатного контроллера, входящего в комплект светодиодных ламп или лент, поскольку приобрести отдельно от комплекта этот контроллер бывает весьма затруднительно.

Диммер для светодиодных лам: схемы – фото

Ссылка по теме: Освещение искусственное и естественное – расчет и требования. Лампы.

Рис. 1.При широтно-импульсной модуляции остаются неизменными амплитуда и период следования (повторения) импульсов, меняется лишь длительность импульса.

Рис. 2. Принципиальная схема диммера на микросхеме NE555 с усилителем мощности на полевом транзисторе.

Рис. 3. Схема разводки печатных проводников на монтажной плате.

Рис. 4. Схема расположения элементов на печатной плате.

1. Перед монтажом выводы полевого транзистора следует закоротить — во избежание пробоя статическим электричеством.

2-3. Внешний вид собранного диммера с регулировкой переменным резистором.

4. Собранный диммер обеспечивает регулировку яркости светодиода до 20 раз!

©Автор Игорь Цаплин, Краснодар

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

Светильник из перегоревшей светодиодной лампы своими руками Экономичный светильник из энергосберегающей лампы...

Радиаторы из конденсаторов для светодиодных ламп своими руками Самодельные радиаторы для светодиодных лампВ...

Регулятор мощности своими руками (+ схема) Самодельный регулятор мощностиУстройство для регулирования...

Как сэкономить деньги на электричестве – расчет и выбор. Экономим на электричестве – приборы,...

Светодиоды – подключение, виды и экономия Виды и сравнение светодиодовСовременный дизайн...

Монтаж светодиодных лент своими руками Как сделать монтаж светодиодной ленты...

Светильник для дачи своими руками из люминесцентной лампы Как сделать светильник для дачи...

Подпишитесь на обновления в наших группах.

Будем друзьями!

kak-svoimi-rukami.com

Диммер 220В для светодиодных ламп и светильников, схема

Спрос на диммеры для светодиодных светильников постоянно растет. Это объясняется тем, что у них есть явные преимущества перед приборами освещения с обычными лампами накаливания. Это устройство очень простое для подключения своими руками. Его устанавливают как выключатели, получая при этом более широкие возможности управления.

Внешний вид диммера

Можно включать светильники вручную, дистанционно или запрограммировать время включения, интенсивность освещения и даже цвет, который будут излучать светодиоды. Такие технологии значительно экономнее обычных ламп накаливания и очень удачно вписываются в любой интерьер помещения. Светодиодная техника еще на пороге активного развития, стандарты многих приборов не совпадают. Для согласования работы светодиодных ламп и диммеров на 220В применяют цифровые схемы ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). Позднее рассмотрим подробнее, в каких случаях это происходит.

Виды

Самая доступная и часто распространенная модель диммера – с вращающейся ручкой регулятора яркости в совокупности с выключателем. Это управление можно сравнить с регулятором громкости на старых радиоприемниках. Они часто применяются в схемах с обычными лампами накаливания. При повороте ручки по часовой стрелке плавно достигается максимальная интенсивность света. Против часовой стрелки снижают яркость; после того как гаснет свет, чувствуется щелчок. Это полное отключение контактов от осветительных приборов.

Принцип работы такого прибора основан на изменении сопротивления в цепи. Практически это переменный резистор: уменьшаем сопротивление – лампа горит ярче, увеличиваем R – освещение тускнеет.

Изменение сопротивления в резисторе

Регулировка уровня освещения в резисторе

Сенсорные

Эти модели работают от прикосновения к сегментам на жидкокристаллическом дисплее. Каждый знак имеет свое функциональное назначение: стрелки, направленные вверх и вниз управляют яркостью. Нажимая сегмент с изображением часов, можно задать временную программу на включение и выключение светильников. Для сенсорных кнопок не требуется делать корпус с многочисленными отверстиями, поэтому механического износа не существует по определению.

Как выглядит сенсорный диммер

Принцип работы основан на изменении емкости при формировании управляющего сигнала. Находясь в стабильных условиях окружающей среды, емкости на сенсорных кнопках остаются неизменными. Если ставят палец, то сразу изменяется емкость: электронное устройство делает вывод о нажатии кнопки.

Схема работы сенсорных кнопок

При классическом варианте схемы сенсором может быть фольга, она через резистор подключена к источнику питания. Емкость сенсора очень мала – несколько пикофарад, заряд будет небольшим и кратковременным, электронное устройство мгновенно получит сигнал управления. Далее электроника схемы диммера преобразует эти сигналы по функциональному назначению, что понизит или повысит напряжение на светодиодные лампы. В отличие от управления лампами накаливания, для светодиодных ламп схема работает на основе цифровой технологии (ШИМ) – широтно-импульсной модуляции: коды сигналов управления задаются последовательностью импульсов различной ширины.

Новые технологии ШИМ позволяют регулировать яркость от 0 до 100% с градацией до 256 и более уровней. Чем больше градация, тем мягче осуществляется изменение яркости свечения ламп, без мерцания светодиодных элементов.

Дистанционное управление

Принцип действия напоминает работу пульта дистанционного управления для телевизора. На панели управления находятся кнопки плавной регулировки яркости, ставят и фиксированные значения на 25; 50; 75; 100%. С одного пульта можно управлять несколькими источниками освещения, выбирая кнопки 1,2,3…N.

Дистанционное управление диммером для регулировки освещения

Управление осуществляться по радиоканалу с другой комнаты или улицы. Пульты с инфракрасными каналами способны переключать режимы только при наведении луча на диммер в пределах прямой видимости на расстоянии до 8-10м. Кнопки на пультах в зависимости от производителя бывают сенсорные и механические.

Wi-Fi

Самой продвинутой технологией считается управление освещением через диммеры в сети Wi-Fi. В комплект прилагается дистанционный пульт с сенсорным управлением, освещением можно управлять с планшета или мобильного телефона. Очень часто такие системы используют в комплексе «Умный дом», где под контролем находится не только свет.

Wi-Fi дает возможность управления элементами бытового электрооборудования в доме, а также:

теплыми полами,
холодильником,
вентиляцией и др., в том числе и освещением.

Элементы управления диммером через Wi-Fi

В отличие от простых ламп накаливания, для управления светодиодными приборами освещения в систему «Умный дом» ставят соответствующие ШИМ диммеры или управляемые лампы.

Функции

плавная регулировка света в ручном режиме;
запоминание уровня яркости;
запоминание вариантов освещения для нескольких объектов;
автоматическое включение и отключение;
программирование интервалов плавного включения/отключения ламп;
подсветка органов управления;
автоматическая защита от короткого замыкания.

Совместимость

Технология светодиодного освещения и управление им еще на стадии развития, схемы диммеров и драйвера осветительных приборов разных производителей не всегда совместимы. В общей схеме светодиодные лампы могут не корректно воспринимать команды управления посылаемые диммером.

Ведущие производители диммеров – компании АВВ, Schneider Electric Legrand вместе с компаниями, делающими лампы Osram и Philips, пытаются прийти к общим стандартам. Пока в паспортах на изделия пишется перечень совместимых систем, в дилерских торговых центрах есть таблицы. Покупать можно лампы на 220В с цоколем Е27 или Е14 – эти стандарты уже признаны во всем мире.

Для европейского рынка Philips производит лампы с такими цоколями на 110В, в Европе есть такие сети. Особенно стоит задуматься над этим, если покупку делаете в странах Евросоюза, у нас электросетей с таким напряжением нет. Будьте внимательны с выбором, не перепутайте.

На упаковках лампочек с драйверами ставятся специальные значки и делаются надписи, что изменение яркости может управляться диммером. Если есть опции управления RBG (красный, синий, зеленый), можно покупать и подключать лампы с RBG диодами. Эта очень эффективная схема дает уникальные возможности освещения помещений всеми цветами радуги, адаптируется к любому интерьеру. Такое освещение изменяет его под соответствующие события и обстоятельства.

Для совмещения светодиодных ламп используются цифровые технологии, схема управления и регулировки освещения осуществляется ШИМ диммером. Коды сигналов регулировки яркости задаются последовательностью импульсов различной ширины.

Установка

Производители позаботились, чтобы сделать эту процедуру простой, доступной человеку без специального образования. Процесс ничем не отличается от замены выключателя в цепи освещения с простыми лампами накаливания.

Последовательность операции:

удалите из подрозетника выключатель;
определите индикаторной отверткой фазный провод;
обесточьте участок сети, выключив автомат защиты на распределительном щите;
на разъеме диммера указаны вход и выход, подключите фазу на вход, второй провод – на выход.
включите автомат защиты, проверьте, как прибор будет диммировать освещение: вращением ручки или нажатием сенсорных кнопок в зависимости от модели диммера.
при положительных результатах проверки отключите питание на РЩ и установите диммер в подрозетник;
закрепите верхние декоративные крышки, включите питание на щите и начните пользоваться новым гаджетом.

Как выглядят диммируемые светодиодные лампы

Есть светодиодные лампы с встроенными диммерами. В этих схемах можно ничего не изобретать. Вкрутите лампочку в цоколь люстры, возьмите пульт дистанционного управления и проверьте, как все это работает.

Указанная мощность на диммере не означает, что он обеспечит нормальную работу нескольких ламп, суммарная мощность которых совпадает с диммером.

Расчет

Методика расчета допустимого количества ламп в цепи диммера отличается от простого расчета с лампами накаливания.

Паспортные данные прибора указывают номинальную мощность 600 Вт, но это не означает, что можно поставить 60 ламп по 10W.

Приблизительная формула расчета такова:

-600/10 = 60 Вт – уменьшаем номинальную мощность диммера в 10 раз;

-N = 60 Вт/ 10W = 6 шт.

Полученную мощность делим на мощность одной лампы, получаем количество ламп, которое возможно подключить к этому прибору. Это примерный расчет, лучше почитать инструкцию, что по этому поводу пишет производитель.

Монтаж. Видео

Как правильно выбрать и установить диммер для светодиодной ленты расскажет это видео.

Можно сделать заключение, что применение светодиодных ламп в совокупности с диммерами – выгодная технология, она оправдывает затраты с точки зрения:

экономичности расходов электроэнергии на освещение;
обеспечения комфортных условий жилья;
наличия по доступным ценам всех элементов в продаже;
продуманная технология позволяет осуществить монтаж своими руками даже людям, которые не имеют специальных навыков и знаний;
несмотря на различные стандарты, всегда можно выбрать обычный диммер в схеме с регулируемой лампой или ШИМ диммер в совокупности с обычной лампой.

Выбирая лампы и диммеры, старайтесь покупать их от одного производителя и придерживаться его рекомендаций по монтажу и эксплуатации изделий. Проверяйте работу элементов на стенде в магазине.

Оцените статью:

elquanta.ru

Регулятор яркости светодиодов. Схема ШИМ диммера

В данной статье описано как собрать простой, но эффективный регулятор яркости светодиодов основанный на ШИМ регулировании яркости (диммер) свечения светодиодов.

Светодиоды (светоизлучающие диоды) очень чувствительные компоненты. При превышение питающего тока или напряжения выше допустимого значения может привести к выходу их из строя или же значительно сократить срок службы.

Обычно ток ограничивается с помощью резистора последовательно подключенного к светодиоду, или же регулятором тока цепи (драйвером). Увеличение тока на светодиоде увеличивает его интенсивность свечения, а снижение тока уменьшает его. Один из способов регулирования яркости свечения является использование переменного резистора (потенциометр) для динамического изменения яркости.

Но это только применимо к единичному светодиоду, поскольку даже в одной партии могут быть диоды с разной силой свечения и это повлияет на неравномерность свечения группы светодиодов.

Широтно-импульсная модуляция. Намного эффективнее метод регулирования яркости свечения путем применение широтно-импульсной модуляции (ШИМ). С ШИМ, группы светодиодов обеспечиваются рекомендуемым током, и в тоже время появляется возможность производить регулирование яркости за счет подачи питания с высокой частотой. Изменение периода вызывает изменение яркости.

Рабочий цикл можно представить как соотношение времени включения и выключения питания поступающего на светодиод. Допустим, если рассмотреть цикл в одну секунду и при этом в выключенном состоянии светодиод будет 0,1 сек., а во включенном 0,9 сек., то получается что свечение составит около 90% от номинального значения.

Описание шим регулятора яркости

Самый простой способ для достижения данного высокочастотного переключения – применение микросхемы таймера ne555, одой из самых распространенных и самых универсальных микросхем, когда-либо созданных. Схема ШИМ регулятора, показанная ниже предназначен для использования в качестве диммера для питания светодиодов (12 вольт) или регулятора скорости вращения для двигателя постоянного тока на 12 В.

В данной схеме, сопротивление резисторов к светодиодам необходимо подобрать, чтобы обеспечить прямой ток в 25 мА. В результате общий ток трех линеек светодиодов составит 75мА. Транзистор должен быть рассчитан на ток не менее 75 мА, но лучше взять с запасом.

Эта схема диммера осуществляет регулировку от 5% до 95%, но используя германиевые диоды вместо 1N4148, диапазон может быть расширен от 1% до 99% от номинального значения.

Источник: www.reuk.co.uk

www.joyta.ru

выбор и применение :: SYL.ru

Качественное светодиодное освещение должно быть с функцией регулирования яркости. Для этого создали диммер для светодиодных ламп.

Преимущества диммеров

Плавный пуск и отключение освещения, повышающие срок службы оборудования.
Создание зон регулируемого освещения в комнате, обеспечивающих больший комфорт.
Возможность управления на расстоянии, если способ предусматривает применение пульта.
Создание цветовых композиций в соответствии с дизайнерскими планами.

Особенности светорегуляторов для светодиодного освещения

Сначала появились диммеры с закрытием части синусоиды переменного напряжения питания. В результате средняя величина проходящего тока, а также яркость уменьшались. При этом КПД светодиодной лампы снижался, поскольку оптимальный режим свечения у нее существует в определенных пределах.

Интенсивность света светодиодной лампы зависит от проходящего тока, но при этом заметно изменяются его оттенки. Чтобы поддерживать светоотдачу на определенном уровне, придумали изменение ширины импульсов, оставляя амплитуду прежней. Если частоту следования импульсов поддерживать на высоком уровне (300 кГц), мерцание будет незаметным.

Способ регулирования яркости светодиодных ламп изменением формы сигнала оставили, так как его применение позволяет получать разные цветовые решения в помещениях. Это довольно простое и недорогое устройство. Схемы диммеров для светодиодных ламп отличаются по сложности, и от этого зависит стоимость устройства. Также распространены диммеры с ШИМ на основе интегральной схемы NE555, работающей на напряжении от 3 до 18 В, к которой можно прямо подключать реле.

Достоинством светодиода является близкий к нулю порог диммирования - граничная величина мощности, при которой источник перестает светиться.

Часто применяются источники с напряжением питания 12 В и 24 В. Устройства безопасны, но для них необходим понижающий трансформатор. Популярны также светодиодные лампы, вставляемые в обычный патрон. Это не значит, что сетевое напряжение напрямую подается на светодиоды. Для них требуется драйвер, вставленный в цоколь, с которым диммер для светодиодных ламп 220В должен быть совместим.

Для регулирования яркости применяются специальные светодиодные лампы через диммер. Для них составляются специальные таблицы, где указываются типы подходящих светорегуляторов. Функция диммирования отмечается на упаковках и корпусах ламп.

Диммер для светодиодных ламп 220В должен поддерживать корректную совместную работу с драйвером. На упаковке светильника должна быть об этом информация в виде надписи Dimmable или кружки с перевернутой запятой внутри.

Дополнительные функции диммеров

Автоматическое отключение светильника.
Создание ощущения присутствия в доме.
Плавное включение и отключение.

Классификация диммеров

Поворотные: регулирование освещенности посредством вращения ручки регулятора. Простейший способ.
Поворотно-нажимные: при нажатии на регулятор включается и выключается свет, а при вращении изменяется яркость.
Клавишные: удерживая клавишу нажатой, можно изменять яркость освещения.
Сенсорные - управление прикосновением пальца к панели.
Дистанционные - регулирование с пульта по инфракрасному каналу или по радиосвязи.
Управление с планшета или телефона с любого места дома (Wi-Fi). Обычно совмещается с сенсорным регулированием.

По способу установки различают модульный, моноблочный и выносной диммер для светодиодных ламп. Модули устанавливаются на DIN-рейки в щитах распределения. С их помощью организуются различные сценарии. Органами управления служат клавиши, сенсоры или выносные пульты. Модульные диммеры имеют высокие цены и устанавливать их имеет смысл при реализации многочисленных функций, например в "умном доме".

Моноблочные диммеры подключаются к светильникам через монтажные коробки. Их подключают в разрыв провода фазы как обычные выключатели, функции которых они порой также выполняют. Этот тип наиболее распространен.

Выносной блок может устанавливаться в потолок или нишу для точечных источников или светодиодных лент.

Светорегулятор подключается к одному или группе источников света. Все зависит от мощности. Важно его не перегрузить. Как правило, диммеры имеют небольшую мощность, поскольку светодиоды являются меньшей нагрузкой по сравнению с остальными типами ламп.

Диммеры известных производителей

Светодиодный регулятор компании ABB типа 6523U поворотно-нажимной, применяемый по прямому назначению (2-25 Вт), но может использоваться для ламп накаливания мощностью от 10 до 100 Вт.

Диммер для светодиодных ламп компании LedCraft типа LC-12 или LC-13 можно выбрать под напряжение питания 5 В, 12 В и 24 В. Мощность составляет 40, 96, 121, 216 или 432 Вт.

Диммеры для светодиодных ламп Legrand являются одними из лучших по качеству и ассортименту выпускаемых моделей. Светорегуляторы выпускаются с мощностью до 1000 Вт и совмещаются с лампами от 12 В до 220 В. Цены у них варьируются в зависимости от типа модели. Естественно, что сенсорные будут стоить больше.

Заключение

Диммер для светодиодных ламп является экономичным устройством, несмотря на высокую цену. Из всех способов регулирования яркости светильников лучшим является система ШИМ. Поскольку цены на модели везде высокие, следует отдавать предпочтение известным маркам, гарантирующим долговечность и надежность. Перед установкой следует проверить, как диммер работает в связке со светильником.

www.syl.ru

Диммер для светодиодных ламп 220в: виды и монтаж

С появлением обычных ламп накаливания возник вопрос – можно ли сделать устройство, меняющее яркость свечения. Изобретатели немного позже решили проблему, создав диммер. Что это за устройство, как выбрать диммер для светодиодных ламп и установить самому, расскажем в статье.

Принцип работы

Обычные диммеры ограничивают поступление тока в лампу накаливания, то есть снижают или увеличивают его мощность. Изначально устройство обладало переменным сопротивлением при напряжении тока в 220В. Это было неэкономно, из-за рассеивания части мощности тока в тепловом виде, поэтому начали применяться автотрансформаторы. Эти агрегаты были большими, но с появлением электроники удалось создать сложные устройства небольших размеров.

Диммеры, применяющиеся в современных схемах освещения, регулируют не только яркость лампочек. Благодаря им стало возможным делать плавный пуск освещения, использовать таймер для него, и дистанционное управление. Это очень удобно в жилых и рабочих помещениях.

Стандартный диммер – это устройство с кнопками регулировки и выключения. В нем имеется два подключения к цепи. Яркость осветительных приборов меняется из-за смены ширины импульсов, то есть системы ШИМ в токе, то есть не его мощности. При этом напряжение должно быть, к примеру, 12 или 24 Вольта. Устройство с ШИМ отсекает лишнюю амплитуду напряжения.

Устройства весьма выгодны по двум причинам:

в быту, офисах, на производстве экономится довольно большая часть электроэнергии, если настраивать режимы потребления у осветительной схемы. Применение устройств с системой ШИМ имеют КПД почти 90 %;
для рекламных, развлекательных целей можно создавать яркие дизайнерские эффекты;
использование ШИМ диммеров для светодиодных ламп избавляет от помех в сети, радиопомех.

Стоит отметить, что полноценное использование диммеров в жилах помещениях – важная составляющая «умного дома». Поскольку в последние годы получили широкое распространение светодиодные лампы (как со стандартными цоколями E27, так и узкоспециализированными), отдельно встал вопрос, как подключать к ним данные устройства.

Виды

Есть различия между светодиодами, светодиодными лентами и лампами. Ленты нуждаются в индивидуальной сборке, а светодиодная лампа самостоятельно встраивается в уже существующую электросеть. Сегодня уже все диммируемые устройства адаптированы под лампы со стандартными цоколями, вроде E27 или Е14.

светодиодная лампа подходит для обычной сети в 220В. Если нужно выбрать вариант для 12 вольт, применяются дополнительные приспособления, типа диммеров с системой ШИМ;
у любой светодиодной лампы есть цоколь общепринятого образца: типов G, MR, или E – то есть резьбового E14, E27. Последний вариант самый распространенный, так как E27 чаще всего устанавливаются в систему потолочного освещения, а мощность ламп с E27 самая большая.

В конструкции светодиодной лампы присутствуют: сами светодиоды на плате, рассеиватель, драйвер (устанавливающий требуемый режим в 12 или 24 Вольта), система охлаждения с отверстиями и цоколя, чаще всего E27. Драйвер обеспечивает током светодиоды, но не как стандартная проводка, а как стабилизатор с несколькими функциями, в числе которых – роль диммера, например на 12 или 24 вольта.

Для светодиодных лент нужен отдельный модуль для источника тока. Напряжение в нем не 220В, а 12 или 24 В и выходной ток ограничен. Выходная мощность диммера и блока управления должны быть в соответствии с количеством ламп в ленте.

Мощность светодиодных ламп – до 40 Вт (со стандартами E27 и E14), и они могут быть встроены в любую стандартную схему освещения в помещении. Заметим, что в лампах стандартов E27 или E14 есть схема запитывания от источника с низким напряжением, где и понадобиться вариант на 12 или 24 вольт. На каждой лампе должны быть указаны такие параметры: мощность, напряжение, срок службы, световой поток, тип цоколя (E27, E14 и другие), цветовая температура. Чтобы можно было изменять яркость, выпускают варианты с такой возможностью. Это указывается на упаковке или в паспорте. Должна присутствовать одна из типовых надписей надписей: «диммируемая», «регулировка яркости», «Dimmable» либо условный круглый знак.

Драйвер в диммируемых лампах способен реагировать на сам диммер. Увеличивая освещенность, драйвер создаёт импульсы с максимальным уровнем ШИМ, при уменьшении – с промежуточным и минимальным ШИМ. Во время включения, устройство сначала включает лампу на 10 % от её мощности.

Цена светодиодных ламп с цоколями E27, E14, сочетающихся с диммером в 12 вольт, выше, чем обычных. Однако устройства к ним можно использовать стандартные, по умеренной цене. Нет необходимости приобретать специализированные устройства для ламп в 12 вольт с ШИМ.

Любые диммеры можно разделить на виды. Исходя из принципа установки:

модульные. Их ставят на распределительных щитках, и управляют с помощью выносных или дистанционных пультов. Также регулировать их можно через системные шины. В быту крайне редки из-за высокой цены;
моноблочные. Самые популярные, устанавливаемые в монтажную коробку, вместо выключателя. Чтобы управлять освещением, надо либо устройства с ШИМ, либо диммируемые лампы на 12 или 24 В и обычное;
выносные блоки. Устанавливаются в потолок, индивидуально для точечных источников света.

Заметим, что для потолочного освещения часто используют светодиодные ленты с собственными диммируемыми блоками. Управляются светодиодными ленты различными способами, согласно задумке конструкции и удобству.

По типу управления диммеры можно разделить на:

кнопочные. Яркость регулируют кнопками. Присутствует и кнопка полного выключения;
поворотные. С регулятором, который поворачивают против часовой стрелки и обратно. Изначальное освещение загорается на 10 % при щелчке;
поворотно-нажимные. Включить свет можно, нажав на ручку, а регулировать – ее поворотом. Преимущество в том, что такие варианты «запоминают» последнюю настройку освещения;
сенсорные. Современные устройства с сенсорной панелью и различными функциями. Стоимость диммеров высокая, а у некоторых даже имеется цветной дисплей.

Видео “Диммер для светодиодов с пультом”

Совместимость

Не каждый диммер способен устанавливаться со светодиодными лентами или лампами. К тому же у различных производителей, в разных устройствах индивидуальные схемы драйвера лампы и диммера. Главные производители осветительных устройств Osram и Philips тесно сотрудничают с компаниями, выпускающими диммеры, такими как Legrand. Имеются и таблицы совместимости, доступные каждому. Должны они быть у продавцов светотехники, есть и в интернете.

Чтобы точно убедиться в совместимости устройств, можно попросту приходить в магазин со своей лампой или диммером, и проверить всё на месте. Однако, если на руках диммер Legrand, а лампочка Philips, то беспокоиться незачем.

Если же покупается модульный диммер для светодиодной ленты в 12 Вольт, то изначально совместимость уже рассчитана для многих типов ламп, как у типовых диммеров Legrand.

Как выбрать диммер

Перед покупкой диммера надо заранее обдумать нужный вам вариант. Кому-то по душе классические недорогие, с клавишей или колесом. Есть варианты акустического типа и управляются голосовыми командами. Дистанционные отлично подойдут для ценителей комфорта. Производителей лучше выбирать из первой тройки компаний: Legrand, ABB, Schneider Electric.

При подборе устройства надо учитывать мощность. К примеру, если у устройства – 1200 Вт, а у 120 ламп по 10 Вт:

«Номинальную мощность диммера делим на 10 (1000Вт/10=100Вт). Дальше значение делится на мощность каждой лампы, то есть еще на десять. То есть выбранный диммер может обслуживать лишь 12 светодиодных ламп». Методом расчета, описанного выше, определите суммарную нагрузку на устройство и смело покупайте диммер.

Как подключить

Устанавливать диммер и подключать довольно легко, не сложнее обычных выключателей. Обычно размещают их в монтажной коробке. Главное лишь сделать правильно выводы к нагрузке и фазе. При установке проследите, чтобы устройство было в нерабочем режиме, выкрутите пробки.

Провода надо зачистить, а индикатором является фаза. В клеммник L подключается фазовый провод, а второй – в клеммник N. Дальше провода надо зажать, одеть рамку и включить ток. Заметим, что электронные диммеры могут подключаться параллельно с выключателем.

Подытоживая, если вы используете в помещении диммер для энергосберегающих ламп, затраты на электроэнергию еще больше снизятся. Также можно будет создать индивидуальные правила освещения, дополнительный комфорт.

Видео “Лампа лед и диммер”

В чем заключаются отличия и схожести данных устройств – узнаете из видео-ролика, который мы для вас подготовили.

otoke.ru

Мощный светодиодный диммер с шим на микроконтроллере. По типу исполнения. Технология диммирования по принципу «фазовая отсечка»

Диммер для светодиодов построен на базе программного ШИМ (широтно-импульсная модуляция) с переменным коэффициентом заполнения. ШИМ реализован на базе микроконтроллера PIC12F629 фирмы Microchip. Диммер питается от стабилизированного источника питания на 12В. Питание микроконтроллера в 5 вольт осуществляется от стабилизатора напряжения 7805 — U2

Описание работы ШИМ диммера для светодиода

Управление свечением светодиодов производится посредством сенсорного датчика SW1, который сделан в виде проводящей металлической пластины или другого металлического предмета произвольной формы с хорошей проводимостью. Диоды D13 и D14 соединены таким образом, чтобы защитить микроконтроллер от повышенного положительного или отрицательного тока, поступающим с датчика.

Микроконтроллер устанавливает высокий уровень (5 В) на выводе, к которому подключен датчик и заряжает прикоснувшийся к сенсору палец небольшим количеством электроэнергии. После короткого периода времени этот вывод меняет свое направление с выхода на вход и оценивает уровень напряжения на нем.

Если палец пользователя коснулся датчика, в результате чего он получает заряд и спустя совсем короткое время разряжается через сопротивление R1. В течение этого интервала времени микроконтроллер воспринимает это как высокий уровень (нажатие кнопки).

Для лучшего срабатывания диммера, сопротивление R1 не должно быть ниже 10 кОм. Напряжение, которое прикладывается к пальцу пользователя, является абсолютно безвредным. Для того чтобы гарантировать безопасность пользователя, питание схемы необходимо осуществлять от трансформаторного блока питания (наличие гальванической развязки).

Для надежности схемы управляющий сигнал поступает сразу на три выхода, которые объединены вместе. Это снизит нагрузку на порта микроконтроллера и добавит стабильности сенсорному диммеру.

Далее управляющий сигнал через резистор R2 поступает на базу биполярного транзистора Q1. Светодиоды подключены в 4 параллельные группы, каждая из которых содержит 3 последовательно соединенных светодиодов и балластный резистор на 200 Ом. Этот резистор ограничивает ток, протекающий через светодиоды, и его значение зависит от их параметров. Как рассчитать этот резистор читайте .

Для управления диммером следует быстро коснуться кнопки датчика, чтобы включить или выключить светодиоды. Продолжительное нажатие сперва уменьшает яркость, после того как она станет равной нулю начинается плавное прибавление. Процесс выключения происходит в виде быстрого снижения свечения.

Фазовый диммер с ШИМ управлением.

Всем доброго времени суток!Расскажу сначала предысторию создания диммера. Многие радиолюбители не раз ломали голову над автоматическим включением/выключением света в санузле. Мною в своё время так же была разработана схема на микроконтроллере, которая успешно справлялась с поставленной задачей. Управляла схема светодиодной лентой, поэтому на выходе контроллера управление яркостью осуществлялось с помощью ШИМ модуляции. В жизни случился переезд. Освещение в туалете на новой квартире было сделано на галогеновой лампе. Так как эстетическое состояние данного помещения меня вполне устраивало, начались раздумья, как прикрутить мой контроллер к лампе накаливания. Вот в процессе этих раздумий и родилась данная схема.

Особенности диммера:Для коммутации нагрузки используется мощный полевой транзистор, поэтому схема разработана с отсечкой по заднему фронту. Данная особенность позволяет отказаться от дросселя в выходной цепи и не наделать при этом помех.Итак, для начала рассмотрим схему с управлением от обычного потенциометра (рис.1). На её примере я расскажу, как всё работает.

Выпрямленное диодным мостом (D1-D4) напряжение поступает на гасящий резистор R1 и через диод D6 на стабилизатор (D7, C3) 24V. Компаратор Ic1a является детектором нуля, а резисторы R6, R7 и конденсатор С1 формируют пилообразный сигнал. Детектор нуля работает следующим образом. Резисторы R4, R5 образуют делитель на напряжение 2,4V. Цепочка R2, R3 и D5 образует делитель напряжения выпрямленного напряжения 220V. Резистор R3 необходим для разрядки емкости PN перехода стабилитрона D5. В момент нарастания сетевого напряжения, напряжение на катоде стабилитрона D5 будет увеличиваться пока, не достигнет значения 5V, после чего останется на этом уровне пока сетевое напряжение не снизится ниже 5V. Компаратор Ic1a сравнивает напряжения на выводах 5 и 6. Пока напряжение на выходе 5 ниже чем на выходе 6 (2,4V) выходной каскад компаратора открыт и конденсатор С1 разряжен. Как только напряжение на 5 ножке становится выше, чем на 6й, начинается заряд конденсатора через токоограничивающую цепочку R6, R7. Номиналы этой цепочки подобраны таким образом, что за время полупериода сетевого напряжения конденсатор успеет зарядиться до 12V. Далее цикл повторяется. Диод D6 необходим для того чтобы постоянное напряжение с конденсатора С3 не попадало на стабилитрон D5.Компаратор Ic1b сравнивает напряжение пилообразного сигнала с конденсатора С1 и напряжение на выходе переменного резистора R9 (от 0-12V). Пока напряжение на втором выводе ниже, чем на третьем выходной каскад компаратора закрыт, и полевой транзистор напряжением через резистор R10 открывается и подает напряжение на нагрузку. Как только напряжение на 2м выводе превысит напряжение на потенциометре R9, открывается транзистор в выходном каскаде Ic1b, напряжение на затворе полевого транзистора падает до нуля и он закрывается, отключая нагрузку.Варистор Z1 необходим для защиты полевого транзистора от высоковольтных помех в сети.

Схема для работы с ШИМ управлением не сильно отличается от предыдущей. Вместо переменного резистора добавим оптопару U1 для развязки от сетевого напря

elecmaster.ru