Диммер для лампы накаливания своими руками. Схема и описание. Диммер для ламп 220в
Диммер своими руками для ламп накаливания (видео)
Для плавной регулировки уровня освещения дома или квартиры рынок предлагает специальные устройства – диммеры. Они практичны и удобны. Но ввиду постоянно растущих цен собрать диммер своими руками иногда бывает проще и дешевле.
Самый простой самодельный диммер многие собирали в юные годы – это была регулировка ёлочной гирлянды при помощи обычного переменного резистора. Его включали в цепь и вращением рукоятки сопротивления изменяли яркость свечения ламп. Но для более мощных нагрузок подобная схема не подойдет, нужны более серьёзные решения.
ОГЛАВЛЕНИЕ
- Регулируем освещение
- Регулируем пониженное напряжение
- Диммер аналого-цифровой
- Увеличиваем мощность
- Легким касанием…
Регулируем освещение
Лампы накаливания до сих пор занимают ведущее положение в своей нише. Но есть у них недостаток: сопротивление спирали в холодном состоянии намного ниже, чем в раскаленном. По этой причине во время включения через спираль проходит ток, во много раз превышающий рабочий. Это снижает срок ее службы в несколько раз. Чтобы решить проблему, необходимо сделать включение освещения плавным при помощи диммера.
Существует множество различных схем как простых, так и сложных. Какую из них собирать – вопрос квалификации и личного предпочтения. Вот, например, одна:
Решение простое, но эффективное. Регулировка производится диодным мостом, в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую – управление. Управляющий элемент – тиристор VS1 КУ 202Н, угол открывания которого регулируется транзисторами VT1 и VT2. На схеме видны параметры многих деталей. Транзисторы можно заменить другими — S8050 и S9012 соответственно. Если использовать диодный мост КЦ 405А, то выходная мощность не более 200 Вт. Все можно собрать на монтажной плате. Питание – 220 В.
Есть более совершенная схема для ламп накаливания – на симисторе. Управление угла открытия производится переменным резистором (регулируется скорость заряда конденсатора). В цепи управляющего электрода стоит динистор. 
Нет ничего сложного, своими руками собирается за полчаса.
Регулируем пониженное напряжение
Есть схемы для регулирования ламп накаливания напряжением 12 вольт. Хотя здесь можно регулировать и другие устройства: светодиоды, 12-вольтовые электродвигатели. Самый простой вариант – регулируемая микросхема КРЕН типа 1083–1084. По сути – это регулируемый стабилизатор, но нам главное – результат.
Данная микросхема КРЕН позволяет регулировать напряжение в диапазоне 1,5–30 В, ток – до 7,5 А. При сборке учитываем такие моменты:
- Микросхема устанавливается на радиатор;
- Диоды D1 – D4 напряжением не ниже 50 В и ток более 12 А;
- Силовой трансформатор – не менее 250 Вт.
Радиатор можно сделать из любого подходящего материала.
Диммер аналого-цифровой
Более сложный вариант диммера собирается при помощи микросхемы NE555. Это нужно для регулировки светодиодных ламп, так как обычные регуляторы мощности здесь не подойдут: подобные ленты включаются при напряжении 9 В. Можно сюда включать и 12 – вольтовые лампы если необходима более плавная регулировка света.
загрузка...
Как видно из схемы, в качестве усилителя мощности используется полевой транзистор 2SK1505. Можно использовать другой — 2SK1946. Это нужно, так как микросхема имеет выходной ток не более 0,2 А.
Если планируется подключение нагрузки более 1 А, тогда транзистор нужно установить на радиатор. Стоит помнить об особенностях полевых транзисторов. Они очень чувствительны к статическому электричеству, во время монтажа их необходимо защитить, например, обмотав ножки алюминиевой фольгой.
Или это можно сделать при помощи медной проволоки, главное, чтобы ножки были закорочены.
Для сборки диммера подойдет односторонний фольгированный текстолит, на котором делают печатную плату.
Сборка производится «от простого – к сложному». Сначала припаивается разъем, потом резисторы, конденсаторы, диоды. Микросхему устанавливают предпоследней, а самым последним впаивают транзистор. После монтажа нужно внимательно проверить места паек, чтобы не было закороченных дорожек. Также снимите фольгу с транзистора, иначе она сгорит при первом же включении.
Корпус для диммера изготавливается из любого удобного материала. Можно взять обычную мыльницу, просверлить в ней отверстия для проводов и переменного резистора и закрепить внутри плату.
Увеличиваем мощность
Что делать, если одной лампы мало – света нужно больше? Все просто – собрать диммер большей мощности, например, 2 кВт.
Это не так сложно. По сути, взять любую схему и подобрать более мощные детали. Вот пример: на самом первом рисунке этой статьи нарисован диммер мощностью до 200 Вт. Но если вместо диодного моста КЦ 405А использовать BR1010, то на этот диммер можно будет подключать нагрузку до 10 А, а это уже 2 кВт!
Еще один пример – это тоже доработка, только немного измененная.
Видно, что используемый симистор рассчитан на ток12 А: к этому диммеру можно подключать значительную нагрузку. Очень легко посчитать активную мощность: 220 В*12 А = 2,6 кВт.
Обратите внимание: если светодиод вам не нужен, замените его обычным диодом, а не просто выбрасывайте. Зарядка конденсатора идет по двум полупериодам и светодиод здесь стоит не только для индикации.
Если нет особых требований, то можно остановиться на этом решении. Действительно, зачем искать сложные ШИМ, если есть простые динисторы? Для регулирования яркости источников света этого достаточно.
Легким касанием…
Еще один тип диммеров – сенсорный. Легким касанием руки просто управлять освещением, изменять скорость вращения двигателя. Нагрузка на выходе может быть любая – от светодиодных лент, до мощных софитов в несколько кВт. Но и схема несколько сложнее.
Основной элемент – микросхема HT7700C/D. Это КМОП – устройство, разработанное для плавной регулировки яркости. Симистор выбирается нужной мощности, с учетом того, что на выводе 5 микросхемы ток равен 14 мА. Напряжение питания: 9–12 В. Сенсор подключается через диод к выводу 2.
В качестве сенсора подойдет любая металлическая пластина или кусок оголенного медного провода. Это все нужно красиво оформить.
Работает устройство так: первое касание – включение. Второе – плавное уменьшение яркости; третье – яркость зафиксируется. Четвертое касание – отключение.
Как видим, собрать диммер своими руками возможно. Это позволит сэкономить на покупке и попробовать свои силы в электронике.
electricvdele.ru
Диммер для лампы накаливания своими руками. Схема и описание
Основной функцией предлагаемой схемы является регулировка яркости свечения ламп накаливания, питаемых от электросети 220В. Печатная плата разработана таким образом, чтобы она помещалась в распределительную коробку, заменив собой стандартный выключатель освещения.
Без дополнительного радиатора схема может управлять нагрузкой до 200 Вт, а в случае применения дополнительного охлаждения, мощность лампы зависит в основном только от допустимого тока используемого симистора.
Регулирование яркости свечения ламп накаливания не является единственным применением данного устройства. Его можно также использовать для плавной регулировки мощности других потребителей переменного тока, а также для регулировки мощности коллекторных двигателей (например, дрели, шлифовальной машины). Схема может способствовать получению значительной экономии в потреблении электроэнергии.
Характеристики диммера для лампы накаливания
- максимальная нагрузка 2,5 кВт
- низкий уровень создаваемых помех
- возможность работы в качестве регулятор оборотов или как диммер для традиционных ламп накаливания
- размеры печатной платы: 55 х 55 мм
- питание: 220 вольт
Регулировка мощности потребителей переменного тока не является легким делом. Самым простым, но и одновременно наименее эффективным способом является применение сопротивления, включенного последовательно с нагрузкой. Однако при этом плавная регулировка мощности в данном случае практически невозможна.
Раньше частным случаем такого способа регулирования было включение термистора последовательно с лампой накаливания малой мощности, например, ночника. В этом случае использовались термисторы большой мощности, применяемые в ламповых телевизорах для защиты нитей накаливания от повреждения в момент включения питания. Это было довольно привлекательным решением, но в настоящее время, подобные термисторы трудно найти.
Другой, пожалуй, лучший метод регулирования мощности нагрузки 220В является применение автотрансформатора (ЛАТР). Это решение практически лишено недостатков, за исключением двух: высокой стоимости автотрансформатора и его больших размеров. Зато огромным преимуществом применения так называемых автотрансформаторв, является получение на выходе неизмененного синусоидального сигнала и возможность повышения или понижения напряжения.
Автотрансформатор, схема которого можно видеть на рисунке ниже, является бесценным инструментом в мастерской радиолюбителя. Он позволяет тестировать устройства, питаемых от электрической сети и проверять их устойчивость от перепадов питающего напряжения.
Мы же рассмотрим дешевую и простую схему, работающую по принципу фазного регулирования. Как видно, схема очень простая и состоит всего из нескольких элементов. Самым интересным из них является динистор DB3 (Diac). Применение именно этого элемента позволило разработать простую схему.
Принцип действия динистора заключается в следующем: он не проводит ток пока напряжения на нем ниже определенного порогового значения, как правило 12...20В. Однако, если это напряжение будет превышено, динистор начинает проводить ток пока напряжение не упадет до значения близкого к нулю. Второй, очень важной особенностью диака является тот факт, что полярность напряжения для него совершенно не имеет значения, что позволяет применять этот элемент в цепях переменного тока.
Действие этого полезного радиокомпонента лучше всего иллюстрирует следующий рисунок.
Давайте теперь обсудим работу нашего диммера. Анализ его работы мы начнем в момент перехода сетевого напряжения через ноль, когда напряжение на конденсаторе C1 также близко к нулю. Напряжение в сети начинает нарастать, заряжая конденсатор C1 через резистор R1 и потенциометр P1.
Понятно, что скорость заряда зависит от величины последовательно соединенных сопротивлений R1 и P1, и, следовательно, с помощью потенциометра P1 можно изменять эту скорость в широких пределах.
В какой-то момент напряжение на конденсаторе C1 достигает значения пробоя динистора. Динистор разряжает конденсатор через управляющий вывод симистора Q1. Симистор открывается, включая нагрузку замыкает цепь заряда конденсатора С1 предотвращает его перезарядку.
При следующем переходе напряжения через ноль, симистор выключается, конденсатор C1 снова начинает заряжаться, и весь цикл повторяется сто раз в секунду. Понятно, что чем меньше зарядится конденсатор C1, тем меньше по времени будет открыт симистор и соответственно меньшая мощность поступит на нагрузку.
Таким простым способом мы получаем плавную регулировку мощности практически от 0 до 99%. Работу схемы лучше всего иллюстрирует следующий рисунок. Дополнительные два элемента, дроссель D1 и конденсатор С2, служат для устранения серьезного недостатка схемы: генерации радиопомех помех.
В схему добавлен резистор R2 (его значение необходимо подобрать). Назначение данного резистора - поддерживать нить накала лампы в «теплом» состоянии. Это хороший способ увеличить срок службы ламп накаливания, которые чаще всего перегорают в момент их включения, поскольку холодная нить имеет низкое сопротивление. При использовании резистора R2 протекающий через лампу ток, ничтожно мал.
Внимание. Диммер во время работы находится под опасным для жизни напряжением сети 220 вольт! Монтаж и настройку производить только при полном отключении от сети. Если вы не уверены в своих силах, то попросите помощь в сборке данного устройства более опытного специалиста.
www.joyta.ru
Диммер для ламп накаливания - устройство и принцип работы
Сила света в помещении не только связана с каким-то занятием или работой, которая выполняется, но и влияет на настроение. Можно включить одну, две, три или большее число лампочек. Но имея возможность плавной регулировки силы света, можно получить намного больше вариантов освещения. Для этого и был придуман диммер. Он появился как регулятор света лампы накаливания. С галогенными лампочками он также будет нормально работать. Но при этом диммеры могут выполнять функцию сохранения ламп и на несколько лет продлевать срок их службы.
Об этом, а также о других нюансах, связанных с диммерами, расскажем в статье далее.
Конструктивные особенности
Перед тем как подключить диммер к тем или иным устройствам, не будет лишним получить общее представление о том, как он работает. Для этого надо вспомнить о параметрах напряжения в сети 220 В. Они следующие:
- напряжение переменное;
- форма синусоидальная;
- частота 50 Гц;
- действующее значение напряжения равно 220 В;
- амплитудное значение напряжения 311 В.
Отображение сетевого напряжения 220 В на экране осциллографа
На изображении показана только часть синусоиды. Реально эта синусоида распространяется вправо в течение всего времени существования напряжения. Если применить специальный переключатель, который также будет иметь период срабатывания, соответствующий синусоиде, он сможет отключать нагрузку в определенный момент. Таким коммутатором и является диммер.
Осциллограммы напряжений
Как диммер влияет на амплитуду напряжения
На изображении-осциллограмме зеленым цветом показана та часть синусоиды, которая пропускается к нагрузке. Она выбрана для примера. Горизонтальная желтая линия соответствует включенному состоянию диммера. Вертикальная желтая линия иллюстрирует процесс выключения его электронного ключа. Именно появление полупроводниковых приборов, работающих в ключевом режиме, и обеспечило возможность создания этих светорегуляторов.
Горизонтальная желтая линия может быть любой длины в пределах полуволны синусоидального напряжения. На изображении она примерно равна половине от своей максимальной длины. Это значит, что электронный ключ пропускает только половину синусоидального напряжения. Поэтому на нагрузке действующее напряжение будет примерно равно 110 В. Если желтая линия будет короче, чем на изображении, значит, действующее значение напряжения будет в пределах от 0 и до 110 В в зависимости от ее длины. Если она будет длиннее, значит, это напряжение находится в пределах от 110 до 220 В.
Если напряжение, пропускаемое электронным ключом, изменяется до его срабатывания, значит, этот ключ срабатывает на отключение. Такими электронными ключами являются запираемые тиристоры и транзисторы. Если наоборот, после срабатывания ключа, значит, это обычный тиристор. Транзистор и запираемый тиристор являются универсальными ключами и могут выполнять функции любого типа ключей.
- Диммеры вносят большие искажения в напряжение на нагрузке. По этой причине они должны применяться только в тех случаях, когда не появляются существенные потери из-за искажения синусоидальной формы напряжения. Поэтому применение такого регулятора оправдано только для коллекторного двигателя.
Популярные бренды и рекомендации при подключении
Поскольку рынок полупроводниковых приборов наполнен огромным разнообразием изделий, на их основе существует также огромное разнообразие диммеров. Однако по мере их использования выявляются модели, которые более надежны и долговечны, и по этой причине они становятся более востребованными. Ведь кроме функций регулирования необходимо еще и стабильно поддерживать выбранный режим питания нагрузки. Это особенно важно, если подобная функция задействована в дизайне интерьера. Примером может быть нить лампы, горящая вполнакала весь рабочий день где-то в витрине или в ресторане над столиком.
Из недорогих, так называемых бюджетных марок хорошо зарекомендовали себя регуляторы фирмы MAKEL. Во многих моделях встроены плавкие предохранители. Причем их применено два, и один из них запасной. Подключение диммера к нагрузке через предохранитель защищает его от короткого замыкания. Однако по опыту многих пользователей эта мера безопасности обычно остается невостребованной, так как запасной предохранитель не находит применения. Его не устанавливают вместо сгоревшего предохранителя. Короткие замыкания в домашних осветительных системах встречаются редко.
Модель диммера со встроенными предохранителями
Рассматриваемая модель является хорошим примером, который показывает, как правильно подключить диммер. Ее клеммы изображены далее с пояснением их обозначения.
Особенность этого регулятора фирмы MAKEL такая же, как и у многих других моделей, которые подключаются одним проводом к фазе, а другим проводом к нагрузке. Если провода перепутать, возможна поломка. Однако не все модели чувствительны к положению фазного провода в клеммах. Далее будет показана модель марки Legrand, к которой можно подключать провода, не задумываясь об их соответствии клеммам.
Клемма для присоединения фазного провода обозначена перечеркнутым кругом
- Используя диммер, схемы включения надо выбирать в соответствии с его инструкцией по эксплуатации.
- При подключении диммера надо обязательно убедиться в соответствии его паспортных данных по мощности с параметрами нагрузки. Обычно мощность указана на самом изделии, на корпусе.
- Планируя систему освещения, рекомендуется получить больше информации о наиболее популярных моделях. Существуют бренды, в изделиях которых есть так называемая фишка. Например, фирма Legrand под торговой маркой VALENA в свои диммеры встраивает выключатель специальной конструкции. Он совмещен с поворотным регулятором. Нажатием на него нагрузка отключается или снова подключается к сети. Получается диммер вместо выключателя. При этом этот прибор снабжен надежной схемой, которая не ломается при замыканиях в нагрузке.
Примером регулятора фирмы Legrand, который не чувствителен к фазному проводу, может быть модель, показанная далее. На его корпусе приведена схема подключения диммера, которая наглядно показывает универсальность положения фазного и нулевого проводов относительно клемм.
- Неправильное присоединение фазного провода – это наиболее частая причина поломки прибора. Перед его подключением надо обязательно разобраться с его конструктивными особенностями. Если фазовый провод надо присоединять только к одной из двух клемм, перед этим необходимо проверить выключатель и только после этого подключить регулятор. Выключатель должен располагаться между фазовым проводом и светильником. Схема подключения диммера всегда указывается либо на самом изделии, либо в его технической документации. Индикаторная отвертка светится только от прикосновения к фазному проводу.
- Выполняя подключение диммера с выключателем, также рекомендуется уточнять детали присоединения к фазному проводу и при необходимости выявлять этот провод индикаторной отверткой. И обычный, и проходной выключатель с диммером рекомендуется монтировать между фазовым проводом и лампочкой.
Модель с универсальным подключением нулевого и фазного проводов
Фирмой Legrand наряду с другими производителями выпускаются модели с отдельной дополнительной клавишей. Ее можно применить, присоединив либо вместе с регулятором, либо к отдельному светильнику. Это дополнительное удобство, которое позволяет включать регулируемый светильник с такой же яркостью, какая была при его выключении.
При этом в одном корпусе совмещаются два самостоятельных устройства. Такую модель удобно применить как проходной диммер. Но во всех моделях предусмотрен разрыв электрической цепи с нагрузкой при повороте регулировки в крайнее левое положение. Однако при этом настройка яркости света при повторном включении делается заново.
О продлении срока службы ламп накаливания
Теперь комментарий о важнейшей сберегающей функции диммера. Дело в том, что обычный срок службы лампочки накаливания около 1 000 часов. Но в это время она используется для стопроцентной мощности. Если ее уменьшить на 25%, продолжительность работы возрастает многократно. Опыт таких наблюдений есть.
Лампочки накаливания – это самый приемлемый источник света для освещения лестничных площадок и подъездов. Для этого достаточно 75-ваттной лампы накаливания. Но можно использовать и 100-ваттную лампу с диммером, ограничив ее мощность. При этом ее свет по силе будет таким же, как и у 75-ваттной.
- По наблюдениям сотрудников коммунальных служб, которые внедрили у себя такое освещение, лампочка, которая светит с ограничением мощности, может прослужить около десяти лет. Поэтому установка диммера, который ограничивает мощность всех лампочек, начиная от входа в подъезд и выше по этажам, дает ощутимый экономический эффект. Если заменить эти лампы накаливания энергосберегающими или светодиодными, высока вероятность их хищения.
Сделать монтаж диммера в распределительном щите жилого дома не сложно. На рынке есть много разных вариантов исполнения этих приборов для различных инсталляций. В том числе и для монтажа на DIN-рейку. Одна из таких моделей показана далее на изображении.
Диммер модульной конструкции для монтажа на DIN-рейку
Перед тем как установить диммер в жилых и офисных помещениях, можно разобрать выключатель, вмонтированный в стену. Своими основными размерами большинство моделей настенных светорегуляторов повторяют выключатели. Напоминаем, что перед присоединением регулятора в разобранном посадочном месте надо найти при помощи индикаторной отвертки фазовый проводник и присоединить его соответственно используемой модели.
Аналогичную проверку надо сделать, если есть намерение использовать диммер на проводе взамен проводного выключателя, подключенного к торшеру, бра или настольной лампе. После этого регулятор станет не только выключателем, но и важным элементом для оформления интерьера. Теперь светильник может служить ночником. Но если при сочетании диммера с любыми лампами накаливания у пользователя никаких проблем не возникает, с энергосберегающими и светодиодными лампами могут быть сложности.
Проводной диммер
Не все модели этих источников света поддаются регулированию. Только лампы с надписью «Dimmable» могут использоваться со светорегулятором. Эту особенность источников света следует учитывать при покупке.
lampagid.ru
