Как самостоятельно изготовить диммер?

Что такое диммер?

Диммер представляет собой светорегулятор. Это устройство относится к категории многофункциональных приборов, с его помощью потребитель может менять мощность лампочек в диодных светильниках. В старых светорегуляторах процедура управления освещением осуществлялась механическим методом, тогда они использовались исключительно для изменения параметра яркости. Но современные устройства оборудуются специальными платами, что позволило расширить их функционал.

Диммеры для светодиодов на 220 В позволяют:

• изменять интенсивность величины освещения;
• выполнять плавную активацию и отключение источников освещения;
• деактивировать свет в помещении в автоматическом режиме;
• выполнять управление осветительными приборами посредством удаленного, электронного либо акустического метода.

В зависимости от вида, регуляторы напряжения можно подключать отдельно либо группами. Устройства могут применяться для управления одним либо несколькими источниками освещения.

Канал Радиолюбитель TV подробно рассказал о том, что представляют собой диммеры.

Схема прибора

Как работает диммер светорегулятор

Существуют разнообразные схемы диммеров, которые позволяют регулировать не только яркость света, но и управлять различными электрическими инструментами, например, паяльником или болгаркой.

Если вы собираетесь делать ремонт в квартире или в доме, будет полезным заменить обычные выключатели света на диммеры.

Схема простого диммера обычно содержит всего несколько элементов: симистор, динистор, переменное сопротивление (потенциометр), пару неполярных конденсаторов, пару резисторов.

Схем диммеров существует достаточно много. В этих схемах используется самая разнообразная элементная база. Наиболее подходящую для ваших целей схему можно легко найти в интернете.

Само изготовление устройства не представляет сложности для человека, умеющего держать в руках паяльник. Проще всего сделать навесной монтаж, соединив все элементы между собой с помощью подходящего провода.

Для этого контакты всех электронных элементов тщательно лудятся паяльником с помощью припоя и канифоли (или специального флюса). Нарезаются нужной длины проводники для соединения элементов между собой. Зачищаются с обоих концов жилы на этих проводниках и также лудятся вышеописанным способом с помощью паяльника. Затем производится монтаж в соответствии с принципиальной электрической схемой. Напоследок, все контакты необходимо изолировать для избежания короткого замыкания. Проще всего это сделать с помощью изоленты.

Для тех, кто знаком с технологией изготовления печатных плат, можно рекомендовать этот вариант сборки. Тогда устройство будет компактнее и надежнее. Технология пайки элементов аналогична вышеописанному способу. Дорожки печатной платы лудятся паяльником. Затем на место устанавливаются электронные компоненты и окончательно запаиваются.

Кстати, для удобства работы с паяльником также можно сделать диммер, что позволит регулировать температуру жала. Если у вас уже имеется промышленный диммер, но он поломался, возможно, его ремонт тоже не составит большого труда. Чаще всего из строя выходят симисторы и динисторы, например, при перегорании лампочки и короткого замыкания в ней.

Схемы и способы подключения диммера

Вариантов подключения диммера к осветительной сети есть несколько, но мы приведем лишь наиболее используемые на сегодняшний день схемы.

Схема первая

Самая простая, так как речь здесь идет о монтаже регулятора вместо традиционного выключателя. Для начала клавишный переключатель следует демонтировать (разумеется, заранее его обесточив). Для этого снимается крышка клавиши обесточенного приспособления – именно под ней располагаются фиксирующие корпус винты. В отсутствие пластиковой коробочки ее в обязательном порядке необходимо установить после демонтажа размыкателя. Это может быть и простая коробка – такая, что применяется для розеток.

Если же данная схема подключения диммера применяется в отношении моноблочной модели, то технология та же – фазный кабель ставится в разрыв. Он должен подключаться к клемме, которая обозначается буквой L и имеет стрелку, направленную кверху. Что же касается второго кабеля, то его необходимо подключить уже к другой клемме (волнистая линия с наклонной стрелочкой).

Схема вторая

Данная схема уже несколько сложнее (но при этом и гораздо удобнее) и применяется, как правило, для спален. Особенность – в последовательном подключении переключателя и светорегулятора к одному фазному кабелю, идущему на осветительный прибор. Стоит помнить, что первым в данной линии должен располагаться именно выключатель, а уже после него – сам диммер. Самый популярный вариант – это монтаж выключателя рядом с дверью, а диммера – около кровати.

Главное достоинство данной схемы состоит в том, что вы как пользователь получите возможность регулировки/отключения освещения, даже не вставая с кровати! А если, покидая помещение, вы для выключения света воспользуетесь размыкателем, а, вернувшись и повторно его включив, то заметите, что уровень яркости освещения тот же, что вы установили до этого.

Схема третья. Проходной выключатель

По праву считается самым сложным вариантом, поскольку подразумевает монтаж проходного выключателя. Невзирая на то, что процесс монтажа отличается повышенной сложностью, удобство схемы очевидно, а потому она нередко применяется для сквозных помещений, длинных коридоров, лестниц между этажами и иных похожих мест. Если говорить кратко, то суть данного способа регулировки интенсивности освещения заключается во включении света в одном месте и последующем выключении уже в другом.

Чем еще особенны проходные выключатели? А тем, что являются, по сути, больше переключателями – они могут переключаться между линиями, а потому включаются при любом расположении клавиши. Можно провести аналогию с железнодорожными стрелками. А вот схема подключения диммера с проходным размыкателем представлена ниже. Фаза, как можно заметить, идет на первый выключателя, в то время как на осветительный прибор идет уже с другого. Для объединения размыкателей между собой используется двухжильный кабель.

А сейчас рассмотрим, как в подобной цепи будет функционировать светорегулятор. Его необходимо подключать после последнего размыкателя, благодаря чему интенсивность освещения будет беспрепятственно регулироваться вне зависимости от положения выключателей. Однако если диммер выключить, то свет погаснет и, что характерно, никак не будет реагировать на проходные размыкатели (и неудивительно, ведь вы разомкнете цепь).

Требования к применению

Сразу же следует отметить, что простейшие диммеры, которые используются в домашних условиях, способны применяться только для управления лампами накаливания и галогенками. Если их подключить к светодиодным лентам и люминесцентным лампочкам, оба устройства за короткий промежуток времени выйдут из строя. Именно поэтому необходимо выбирать светорегуляторы на основании того, какими лампочками они будут управлять.

Остальные требования при подключении диммера заключаются в следующем:

• Минимальная мощность светильника, к которому будет осуществляться подсоединение, не должна быть ниже, чем 40 Вт. Если проигнорировать данный момент, срок службы регулятора заметно сократиться.
• Не рекомендуется устанавливать светорегулятор в помещении, в котором температура выше 25оС. Перегрев устройства негативно скажется на его работе.
• На разрыв обязательно должен идти фазный проводник, который подключается к разъему с маркировкой L. Подсоединять ноль категорически запрещается, собственно как и при подключении выключателя света в стандартном исполнении.
• Для регулировки свечения люминесцентных ламп выбирайте продукцию с соответствующим обозначением, которое говорит о том, что лампочка может применяться для диммирования.
• Если Вы решили использовать светорегулятор вместе со светодиодными лампами и лентами, покупать нужно устройство особой конструкции, которая сможет работать с таким источником света. Лидирующие производители: Schneider, Legrand, ABB и Viko имеют в своем ассортименте такие модели, однако их стоимость на порядок выше.
• Мощность диммера должна превышать суммарную мощность светильников, которые он будет обслуживать. К примеру, если вы решили использовать 3 лампочки по 100 Ватт, мощность устройства должна быть выбрана с запасом – не менее 500 Ватт. Если суммарная мощность светильников больше 1 кВт, в этом случае нужно дополнительно подключить усилитель, с которым возможно обслуживание системы освещения мощностью до 1,8 кВт.
• Запрещается одновременно подсоединять нагрузки емкостного и индуктивного характера к светорегулятору.

Вот и все требования, которых Вы должны придерживаться для того, чтобы правильно подключить диммер своими руками!

Схема диммера на симисторе

Схема симисторных регуляторов яркости в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких «выходных» напряжениях и для плавности регулирования. Также в схему вводятся детали для снижения уровня помех, выдаваемых димером в сеть.

Принцип действия схемы таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение (какое — смотри в даташите, можно скачать внизу статьи). Вот как оно появляется.

При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Умными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора (см. даташит на динистор), симистор открывается. Иначе говоря, его сопротивление становится очень мало, и лампочка горит до конца полуволны.

То же самое происходит и с отрицательной полуволной, поскольку диак и триак — устройства симметричные, и им все равно, в какую сторону течет через них ток.

В итоге получается, что напряжение на активной нагрузке представляет собой «обрубки» отрицательных и положительных полуволн, которые следуют друг за другом с частотой 100 Гц. На низкой яркости, когда лампа питается совсем короткими «кусочками» напряжения, заметно мерцание. Чего совсем не скажешь про реостатные регуляторы и регуляторы с преобразованием частоты.

Вот так выглядит реальная схема регулятора освещения. Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется.

Симисторы в этой схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение  — не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В. Динистор — DB3, в крайнем случае DB4. От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы.

При максимальном сопротивлении резистора R1 будет минимальное горение лампы, поскольку симистор будет открываться в конце полуволны, или вообще не откроется.

Схема регулятора

То есть данная схема позволяет регулировать мощность подключаемого электрического оборудования от 50 до 100%. А нужно от «0» до 100%. Значит необходимо внести в схему изменения, которые позволят ликвидировать существующий недостаток, как и другие побочные явления могущие возникнуть в связи с изменениями условий использования регулятора. Одним словом нужно графическое изображение схемы. Хотя бы и вот в таком виде.

На изображении печатной платы хорошо видно, что параллельно переменному резистору имеется ещё постоянный резистор сопротивлением 360 кОм, который можно удалить для достижения необходимого диапазона регулировки мощности. Что и сделал. Так же на фото очень наглядны совсем небольшие размеры радиатора охлаждения стоящего здесь симистора Т1212МJ – однозначно обязательно менять на значительно большие, раза эдак так в 3 – 4.

Удаление резистора эффект дало, но немного не такой какой был нужен, теперь «0» мощности достигался на полпути движения ползункового резистора. Хотелось более плавной регулировки мощности.

Что и было достигнуто дальнейшей заменой переменного резистора с существующего номинала сопротивления на резистор сопротивлением 200 кОм мощностью 2 Вт. Так же как и предполагалось, был заменён радиатор охлаждения симистора. В процессе пробных включений было обнаружено, что сильно греется постоянный резистор 10 кОм мощностью 5 Вт, выполняющий в схеме функцию ограничителя напряжения – заменил на более мощный (10 Вт).