Так выглядит диммер для ламп накаливания
В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере . Название произошло от английского глагола “to dim” – темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы накаливания.
При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально. Хотя применений у диммера гораздо больше, о чём поговорим в конце статьи.
Простейшие диммеры имеют одну поворотную ручку для регулировки, и два вывода для подключения, и используются для регулировки яркости ламп накаливания и галогенных ламп. В последнее время появились диммеры и для регулировки яркости люминесцентных ламп.
Фактически димер представляет собой выключатель с регулятором яркости, который можно просто подключить вместо клавишного выключателя. Но об этом чуть позже.
Ранее для регулировки яркости ламп накаливания использовались реостаты, мощность которых была не меньше мощности нагрузки. При чем при понижении яркости оставшаяся мощность никак не экономилась, а рассеивалась бесполезно в виде тепла на реостате. При этом никто не говорил о экономии, её просто не было. А использовались такие устройства там, где действительно было нужно только регулировать яркость – например, в театрах.
Так было до появления замечательных полупроводниковых приборов – динистора и симистора (симметричного тиристора). В англоязычной практике приняты другие названия – диак и триак . Эти названия почти вошли и в российскую электронную действительность.
Схема подключения диммера
Схема включения диммера до невозможности простая – проще не придумаешь. Он включается так же, как и обычный выключатель – в разрыв цепи питания нагрузки, то есть лампы. По установочным габаритам и креплению диммер идентичен выключателю. Поэтому установить его можно так же, как выключатель – в монтажную коробку, и установка диммера не отличается от установки обычного выключателя.
Учебник физики за 5-й класс… Но это для последовательности изложения.
Как подключить диммер вместо выключателя
В последнее время люди всё чаще меняют обычные выключатели на диммеры. Поменять выключатель на диммер очень просто. У выключателя два выхода (две клеммы), у диммера тоже две клеммы. Просто подключаем диммер вместо выключателя, используя те же провода, что подключались к выключателю.
Полярность никакой роли не играет. Однако, если с помощью фазового указателя (отвертки-индикатора) вы определили, где фаза, то лучше фазный проводник подключить на клемму L диммера. Просто для порядка.
Включение лампочки через диммер
Единственное условие, которое предъявляет производитель – соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке. Хотя, как показывает практика, на этом можно не заморачиваться – всё работает хорошо при любом подключении.
Если раньше люстра включалась через двухклавишный выключатель, то через димер все лампочки будут загораться (светиться) одновременно. На одну клемму диммера сажаем фазу, на вторую – два остальных провода.
Виды диммеров
Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы – поворотные (с регулятором – потенциометром) и электронные, с управлением с помощью кнопок.
При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. И один поворотный димер работает как один выключатель, больше от него добиться невозможно. Я говорю о проходных переключателях, параллельном-последовательном включении, и т.п. Мой не совсем удачный опыт описан на СамЭлектрик в статье .
Кнопочный диммер в смысле гибкости управления более гибок. Можно подключить несколько кнопок в параллель, и управлять диммером из любого количества мест. Конечно, это теоретически, на практике количество мест управления ограничивается 3-4, а максимальная длина проводов – около 10 метров, причем схема может быть критична к помехам и наводкам. Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу.
Цена у диммеров с регулятором и с кнопками отличается на порядок, ведь кнопочный диммер (например, диммер Legrand) как правило собран с применением микроконтроллера. Поэтому гораздо более распространены поворотные диммеры , которые мы и рассмотрим ниже.
Существуют также промышленные разновидности диммеров в виде твердотельных реле с управлением резистором, такой вид диммера рассмотрен в статье .
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?
Подписывайся, и читай статью дальше:
Устройство диммеров для ламп накаливания
Вот несколько фото конструкций поворотных диммеров.
Устройство диммера Gunsan
Диммер Gunsan – вид со стороны пайки
Устройство диммера Makel
Устройство диммера Makel – вид со стороны пайки
Как видно, устройство диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница – в качестве сборки и комплектующих.
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.
Схема димера простейшая
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.
При максимальном сопротивлении резистора R1 будет минимальное горение лампы, поскольку симистор будет открываться в конце полуволны, или вообще не откроется.
Альтернативное использование диммера
То, что диммер может только регулировать яркость ламп накаливания – узколобость маркетологов, у него гораздо больше применений.
Диммер – это не только регулятор освещения, его можно использовать как регулятор напряжения вообще, подключая через него любую активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное – максимальная мощность диммера (другими словами – максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.
Не факт, что нагрузка при этом будет вести себя адекватно, и не будет подвергаться опасности выйти из строя. Например, попробуйте диммировать свой телевизор) Нет, лучше не надо!
Кроме того, можно например регулировать температуру теплых полов. При этом отпадает необходимость в покупке температурного регулятора, который стоит в 3-5 раз дороже.
Минус – нет обратной связи и защиты от перегрева, но это во многих случаях терпимо. Ведь от люстры тоже нет обратной связи – только через глаза. А от теплого пола – через ноги, не так ли? Ставил диммеры на теплые полы, работают прекрасно много лет.
Симисторы для диммеров. Мануалы
Подобрать симистор для ремонта или увеличения мощности диммера можно по этим даташитам:
/ Даташит, pdf, 183.12 kB, скачан:8909 раз./
/ Даташиты, pdf, 150.55 kB, скачан:11792 раз./
Рассмотрение принципа работы диммера на видео
Товарищ очень толково рассказывает об устройстве диммера:
Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.
Схема и принцип её работы
Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.
Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. 
При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.
За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.
Печатная плата и детали сборки
Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:
- С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
- R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
- R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
- VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
- VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
- VS2 – динистор DB3;
- LED – светодиод индикаторный.
Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания .
Область применения
В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.
Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.
Читайте так же
К использованию диммера прибегают, чтобы регулировать интенсивность света от лампы накаливания или другого прибора. Специальное электронное устройство позволяет гораздо меньше платить за электроэнергию и отсрочивает выход светильников из строя. Зная, как функционирует электрика и работает паяльник, диммер можно собрать своими руками.
Виды диммеров
Электронные устройства для регулировки яркости света создаются по нескольким параметрам. Главное, что отличает диммеры друг от друга, – это тип исполнения. Согласно ему, регуляторы интенсивности света бывают:
- модульными, то есть используемыми в распределительном щитке, находящемся в коридоре или подъезде;
- сопряжёнными с выключателем, который монтируют в специальную коробку и заставляют работать нажатием кнопки;
- моноблочными, применяемыми вместо выключателя.
Последний вид электронных устройств - моноблочные диммеры - делят на типы в зависимости от способа управления. Поэтому регуляторы света ещё подразделяют на следующие устройства:
- поворотные (снабжены ручкой, которая, если направлена влево, то выключает свет, а когда повёрнута вправо, увеличивает интенсивность освещения);
- поворотно-нажимные, действующие так же, как обычные поворотные, но отличающиеся тем, что включают свет только после лёгкого нажатия на ручку;
- клавишные, представляющие собой устройства, одна часть которых ответственна за подачу и отключение света, а вторая - за уменьшение и увеличение его яркости.
Существенную роль в выборе диммера играет и вид лампы, свет от которой надо отрегулировать. Например, лампы накаливания принято оснащать простыми электронными устройствами, осуществляющими свою задачу путём изменения напряжения. Стандартные диммеры неплохо подходят и галогенным лампам, подключаемым к источнику электричества с напряжением 220 В.
Если нужно регулировать подачу света от галогенной лампы, функционирующей на напряжении 12 или 24 В, то придётся использовать более сложное устройство. Желательно, чтобы диммер для такого осветительного прибора работал вместе с понижающим трансформатором. Если же устройство для преобразования тока обмоточное, то рекомендуется применять диммер, маркированный буквами «RL». А вместе с электронным трансформатором разумнее использовать регулятор с пометкой «C».
Лампы со светоизлучающими диодами требуют применения регулятора интенсивности света особого вида, то есть устройства, модулирующего частоту тока импульсно. Для энергосберегающей или люминесцентной лампы подобрать диммер непросто. Наиболее приемлемым вариантом считается диммер, в чью схему включён электронный пускатель.
Простой регулятор света
Легче всего ввести в эксплуатацию диммер, функционирующий с динистором и симистором. Первое устройство - это полупроводниковый прибор, осуществляющий свою задачу несколькими путями. Другими словами, динистер выглядит как два соединённых диода, расположенных напротив друг друга. А симистер представляет собой усложнённый тиристор, начинающий пропускать ток в момент подачи на электрод тока управления.
Кроме динистера и симистера, схема простого регулятора света включает резисторы - постоянный и переменный. Вместе с ними также используются несколько диодов и конденсатор.
Принцип работы
Диммер действует особым образом. Процесс запускается после включения системы, когда в цепь заряда поступает переменное напряжение. При наступлении положительного полупериода синусоидального напряжения по резисторам и одному диоду проходит электрический ток, дающий заряд конденсатору. Как только напряжение на этом элементе возрастёт до показателя пробоя динистера, ток начнёт течь сначала по динистеру, а затем по управляющему электроду триака.
В результате прохождения тока по всем точкам цепи открывается триак. Ступенчато соединённые с ним приборы освещения подключатся к сети и подают лучи. Закрытие симистора происходит во время прохождения синусоидального напряжения через нуль. На момент открытия триака влияет показатель активного сопротивления в цепи заряда. Уменьшая или увеличивая это значение, можно замедлять или ускорять процесс открытия симистора в любой полупериод. Это ведёт к плавному изменению интенсивности подачи световых лучей.
Создание диммера своими руками
К изготовлению регулятора яркости света приступают после тщательного разбора схемы диммера, которая почти всегда одна и та же. Изменения могут быть обусловлены только включением дополнительных элементов, делающих работу устройства более отлаженной, когда напряжение низкое или нужно придать размеренности регулированию интенсивности света.
Схема диммера
На параметры элементов схемы влияет фирма-производитель устройства, но на работе диммера это особо не отражается. В практический проект разрешается включать любые симисторы, но при этом надо учитывать силу нагрузки. Напряжение должно составлять хотя бы 400 В, так как этот показатель, если он мгновенный, может быть равен 350 В.
Выбор компонентов
Для сборки простой схемы, нужны следующие детали:
- триак (допустим, ВТ12–600);
- диак;
- диод (1N4148);
- светоизлучающий диод для информационной системы;
- 2 резистора - переменный (500 кОм)и постоянный (4,7 кОм;
- неполярный конденсатор (0,1 мкф).
Чтобы найти подходящий симистор, следует учитывать, что его мощность рассеивания не может быть меньше интенсивности нагрузки. А конденсатор обязан без проблем функционировать при напряжении в 250 В.
Сборка самодельного устройства
Конструирование диммера представляет собой поочерёдное выполнение следующих действий:
Диммер на симисторе
Если регулятор интенсивности света нужен для прибора, подключённого к сети с напряжением 220 В, то используют диммер, функционирующий по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Главным «органом» этого устройства считается RC цепочка определённого номинала. Она включает узел создания импульса управления, симметричный динистор и симистор, который и называют силовым ключом.
Работа схемы с симистором начинается с образования делителя напряжения – «продукта» резисторов R1 и R2. При этом первый резистор, будучи переменным, способствует изменению напряжения в цепочке R2C1. Между R1 и R2 находится динистор DB3, задача которого - реагировать на рост напряжения на конденсаторе C1 и отправлять импульс на симистор VS1. Этот силовой ключ открывается и получает электрический ток, благодаря чему регулирует работу осветительного прибора.
Устройство на тиристорах
Когда на чердаке дома спрятаны детали от уже неработающих телевизоров и иных аппаратов, от покупки симистора можно отказаться. Вместо него, чтобы сделать стандартный диммер, разумнее воспользоваться тиристорами. Схема с применением этих элементов имеет заметное отличие - состоит из множества тиристоров, которые нужны для образования полуволн . Это значит, что к каждому силовому ключу подсоединён отдельный динистор.
Регулирование яркости света диммером на тиристорах начинается с создания цепочки между элементами схемы R5, R4 и R3, которые заряжают ёмкость C1 в период получения положительной полуволны. В результате этого открывается динистор V3, подающий электрический ток на управляющий электрод V1. Затем происходит открытие ключа, которой проводит положительную полуволну через себя. Когда фаза отрицательная, тиристор закрывается, и в действие приходит другой ключ, получающий заряд от цепочки R1, R2, R5.
Это вариант регулирования яркости света не подходит для некоторых осветительных приборов: ламп со светодиодами, люминесцентных источников искусственного света и миниатюрных светильников.
Конденсаторный регулятор яркости света
Конденсаторный диммер используют как альтернативный вариант плавного регулятора света. Это устройство работает благодаря передаче переменного тока в зависимости от объёма ёмкости. Конденсатор большого размера, естественно, пропускает через свои полюса много тока. Обычно светорегулятор такого типа используют для сборки простого ночника, который может светить ярче или приглушённее после нажатия на перекидной переключатель.
Диммер на микросхеме
Микросхема делает разработку и установку электронного устройства элементарными. Благодаря ей диммер, собранный самостоятельно, получается несложным в настройке. Напряжение на управляющем электроде микросхемы образуется в результате работы переменного резистора R2. При этом напряжение выходящего электрического тока может составлять от 12 В до одной десятой доли Вольта.
Выбор готового прибора
Наиболее популярными считаются диммеры, производимые под названием Schneider, Makel и Legrand. Последние электронные устройства создают с мощностью от 300 до 1000 Вт. Обычно при выборе диммера внимание обращают на цену.
К другим важным критериям выбора диммера относят:
- удобство эксплуатации, ведь одним может нравиться клавишное устройство, а другим - регулятор с дистанционным управлением;
- вид устройства, который может как сочетаться, так и не сочетаться с интерьером дома;
- бренд регулятора, так как более известные марки отличаются хорошим качеством и при этом продаются по приемлемой цене.
Диммеры популярной марки Legrand подходят для любых ламп, включая осветительные приборы на 220 и 12 В. Чтобы определить, какой именно регулятор нужен для светильника, требуется воспользоваться следующей формулой: количество лампочек в осветительном приборе умножить на мощность одного источника света. Например, для прибора с 12 лампочками по 12 В подойдёт диммер мощностью не менее 144 В.
Подключение диммера: как правильно?
До подсоединения светорегулятора к сети подбирают схему разводки проводов. Всё-таки диммер можно подключить как самостоятельный элемент управления или устройство вместе с выключателем либо без него. Кроме этого, разрешается монтировать сразу несколько однотипных устройств или использовать комбинацию с проходным выключателем.
Принципиальная схема подключения
Простой вариант монтажа диммера - это его подключение к электрической проводке вместо выключателя, который потребуется просто вытащить из канавки в стене. Этот способ подключения светорегулятора подразумевает ведение фазы на разрыв, а заземление и ноль - напрямую к прибору освещения.
Схема светорегулятора с выключателем
Диммер, сопряжённый с выключателем, обычно устанавливают в спальне. Это объясняется возможностью гасить и включать свет стандартным выключателем, а яркость освещения регулировать, не вставая с кровати. Для этого сам диммер монтируют рядом со спальным местом.
Схема с двумя диммерами
К установке двух светорегуляторов прибегают те, кому нужно контролировать интенсивность света из нескольких точек в комнате. Друг с другом электронные устройства соединяют при помощи перемычки.
С двумя проходными выключателями
Управлять светильником из нескольких участков комнаты позволяют и проходные выключатели.
Подключение к прибору освещения
Если в стене уже проделан канал под провода, идущие от распределительной коробки и лампы, то для подключения диммера остаётся сделать следующее:
- обесточить квартиру, опустив необходимые рычажки в щитке;
- поставить монтажную коробку в проделанную штробу;
- вставить жилы в клеммы корпуса;
- спрятать корпус в канале стены;
- открутить винтики устройства, чтобы прижимные лапки закрепились в монтажной коробке;
- прикрепить рамку, служащую декоративным элементом, закрутить гайку и повернуть колёсико;
- подключить квартиру к электричеству и оценить функционирование диммера.
Видео «Заменя выключателя на светорегулятор»
Правильно работающий диммер можно смело вводить в эксплуатацию. Электронное устройство при необходимости сделает свет в комнате приглушённым, чтобы отдохнуть, или ярким, что позволит заняться работой или почитать книгу.
Согласитесь, иногда возникает потребность в регулировании яркости лампы. Ну, действительно, не всегда требуется, чтобы она светила на полную мощность. Если в вечернее время вы собрались семьёй в зальной комнате за беседой, достаточно приглушённого освещения. Зачем же включать люстру на полную мощность, гнать лишние киловатт-часы и переплачивать за расход электроэнергии. В таком случае выручает регулятор освещения, по-другому это устройство называется диммером. С его помощью можно изменять электрическую мощность лампы и тем самым регулировать яркость света. Многие мужчины, знатоки электротехники и любители радиоэлектроники, собирают диммер своими руками.
Но тут возникает вполне логичный вопрос, зачем нужен самодельный диммер, если можно пойти в магазин электротехнических товаров и купить заводское устройство? Во-первых, цена на заводской регулятор прямо скажем не маленькая. Но это ещё полбеды. Возникают иногда потребности установки диммера, например, для настольной лампы. И если вы отправитесь в магазин, то не факт, что найдёте устройство подходящих вам размеров, чтобы можно было впихнуть его в такой осветительный прибор. Так что проблема, собрать диммер в домашних условиях своими руками, всё-таки актуальна и поэтому посвятим ей данную статью.
Основная цель и суть диммера
Пару слов о том, что такое диммер и зачем он вообще нужен?
Это устройство электронное, предназначается для того, чтобы с его помощью изменять электрическую мощность. Чаще всего, таким образом меняют яркость осветительных приборов. Работает с лампами накаливания и светодиодами.
Электрическая сеть поставляет ток, который имеет синусоидальную форму. Чтобы в лампочке изменилась яркость, требуется подача на неё обрезанной синусоиды. Отсечь передний или задний фронт волны можно за счёт тиристоров, установленных в схеме диммеров. Это способствует уменьшению напряжения, подаваемого на светильник, что соответственно приводит к снижению мощности и яркости света.
Важно помнить! Такие регуляторы генерируют электромагнитные помехи. Чтобы их уменьшить, в схему диммеров включают индуктивно-ёмкостной фильтр либо дроссель.
Элементы схемы
Начнём с того, что определимся, какие элементы нам потребуются для схемы регулятора яркости освещения.
На самом деле схемы довольно простые и не потребует каких-то дефицитных деталей, с ними сможет разобраться даже не слишком опытный радиолюбитель.
- Симистор. Это триодный симметричный тиристор, по-другому его ещё называют триак (название пошло из английского языка). Представляет собой полупроводниковый прибор, который является тиристорной разновидностью. Используется для коммутирующих операций в электрических цепях на 220 В. Симистор имеет два основных силовых вывода, к которым последовательно подключается нагрузка. Когда симистор закрыт, в нём отсутствует проводимость и нагрузка получается выключенной. Как только на него подаётся отпирающий сигнал, между его электродами появляется проводимость и нагрузка включается. Его основной характеристикой является ток удержания. Пока через его электроды протекает ток, превышающий эту величину, симистор остаётся открытым.
- Динистор. Он относится к полупроводниковым приборам, является разновидностью тиристоров, и обладает двунаправленной проводимостью. Если рассмотреть принцип его работы подробнее, то динистор представляет собою два диода, которые включены навстречу друг другу. Динистор по-другому ещё называют диак.
- Диод. Это электронный элемент, который в зависимости от того, какое направление принимает электрический ток, обладает разной проводимостью. Он имеет два электрода – катод и анод. Когда к диоду прикладывают прямое напряжение, он открыт, в случае с обратным напряжением диод закрыт.
- Неполярный конденсатор. Их основное отличие от других конденсаторов заключается в том, что они могут подключаться в электрическую цепь без соблюдения полярности. В процессе эксплуатации допускается смена полярности.
- Постоянный и переменный резисторы. В электрических цепях они считаются пассивным элементом. Постоянный резистор обладает каким-то определённым сопротивлением, у переменного эта величина может изменяться. Их основное предназначение – преобразовать силу тока в напряжение или наоборот напряжение в силу тока, поглотить электрическую энергию, ограничить ток. Переменный резистор иначе ещё именуют потенциометр, у него имеется подвижный отводной контакт, так называемый движок.
- Светодиод для индикатора. Это такой полупроводниковый прибор, который имеет электронно-дырочный переход. Когда через него пропускается в прямом направлении электрический ток, он создаёт оптическое излучение.
Схема диммера на симисторе использует фазовый способ регулировки. При этом основным регулирующим элементом является симистор, от его параметров зависит мощность нагрузки, которую можно подключить к данной схеме. К примеру, если использовать симистор ВТ 12-600, то можно регулировать мощность нагрузки до 1 кВт. Если вы захотите сделать свой диммер на более мощную нагрузку, то соответственно выбирайте и симистор с большими параметрами.
Принцип работы
Перед тем, как сделать диммер своими руками, давайте разберёмся, в чём заключается суть его работы.
- При подключении схемы в электрическую цепь, на неё поступает переменное напряжение 220 В из сети. Когда в синусоиде напряжения наступает полупериод положительный, через резисторы и один из диодов начинает протекать ток, за счёт чего происходит зарядка конденсатора.
- Как только напряжение достигает параметра, необходимого для пробоя динистора, начинает протекать ток через динистор и через управляющий электрод симистора.
- Этот ток способствует тому, что симистор открывается. Лампы, которые последовательно с ним подсоединены, оказываются подключенными к цепи и зажигаются.
- Как только синусоида напряжения пройдёт через ноль, симистор закроется.
- Когда синусоида напряжения достигает полупериода отрицательного, весь процесс повторяется аналогичным образом.
- Момент открытия симистора имеет прямо пропорциональную зависимость от величины активного сопротивления в схеме. При изменении этого сопротивления можно менять в каждом полупериоде время открытия симистора. Тем самым будет плавно изменяться потребляемая мощность лампочки и яркость её свечения.
Подробнее принцип работы и последующая сборка устройства описаны в этом видео:
Сборка схемы
Теперь мы подошли к тому, чтобы собрать наш диммер. Имейте в виду, что схема может быть навесной, то есть с применением соединительных проводов. Но будет лучше использовать печатную плату. Для этой цели вы можете взять фольгированный текстолит (достаточно будет размера 35х25 мм). Диммер, собранный на симисторе с применением печатной платы, позволяет свести к минимуму размеры блока, он будет иметь малые габариты, а это даёт возможность устанавливать его на место обычного выключателя.
Перед началом работ запаситесь канифолью, припоем, паяльником, кусачками и соединительными проводами.
- На плату нанесите схемы соединения. Для выводов подсоединяемых элементов просверлите отверстия. При помощи нитрокраски прорисуйте на схеме дорожки, а также определите место монтажных площадок для пайки.
- Далее плату необходимо протравить. Приготовьте раствор хлорного железа. Посуду возьмите такую, чтобы плата не ложилась плотно на дно, а своими уголками как бы упиралась о её стенки. Во время травления переворачивайте плату периодически и помешивайте раствор. В случае, когда это надо сделать быстро, согрейте раствор до температуры 50-60 градусов.
- Следующий этап – лужение платы и промывка её спиртом (ацетон использовать нежелательно).
- В проделанные отверстия установите элементы, лишние концы отрежьте и при помощи паяльника пропаяйте все контакты.
- Припаяйте при помощи соединительных проводов потенциометр.
- А теперь собранная схема диммера тестируется для ламп накаливания.
- Подключите лампочку, включите схему в электрическую сеть и вращайте ручку потенциометра. Если всё собрано верно, то яркость свечения лампы должна изменяться.
Подключение
Как правило, диммеры устанавливают на место выключателей. То есть он монтируется на разрыв фазы последовательно с нагрузкой. Это, кстати, очень важно, как и при подключении выключателя. Ни в коем случае не перепутайте фазу и ноль, если вы установите диммер на разрыв нуля, выйдет из строя электронная схема. Чтобы не допустить ошибки, перед установкой при помощи индикаторной отвёртки точно убедитесь – где у вас фаза, а где ноль.
- Обесточьте рабочее место путём отключения вводного автомата на комнату или квартиру.
- Демонтируйте из монтажной коробки выключатель.
- Подайте напряжение и на отсоединённых проводах точно определите фазу и ноль. Обнаруженную фазу каким-то образом наметьте (маркером или изолентой).
- Снова отключите вводное питание. Входные клеммы диммера подсоедините к фазному проводу, выходные клеммы соединяются с нагрузкой. У заводских регуляторов клеммы маркируются, в этом случае надо производить подсоединение согласно маркировке. Но для диммеров нет принципиальной разницы, так что подключение фазы может быть произвольным.
- Диммер для светодиодных ламп 220 В, сделанный своими руками, устанавливается точно также. Единственное принципиальное отличие, он должен устанавливаться перед контролёром этих ламп. То есть с диммера выход идёт на вход контролёра.
Диммер, который вы собрали своими руками, можно использовать не только, как регулятор мощности на симисторе для освещения. С его помощью вы можете изменять скорость вращения вытяжного вентилятора или регулировать температуру жала паяльника. Так что если вы дружите с радиоэлектроникой, вам вполне по силам сделать симисторный регулятор. Быть может, он не сильно облегчит вашу жизнь, но сам факт того, что вы сотворили это сами, уже хорошо.
Какой смысл самостоятельно собирать диммер если современный рынок электротехнических приборов переполнен самыми разнообразными регуляторами яркости свечения ламп? Ведь гораздо проще приобрести готовое устройство, нежели познавать азы радиолюбительства. Однако это далеко не всегда справедливо. Например, я хотел оснастить регулятором яркости настольную лампу, описанную ранее в статье – « ». Походив по магазинам, торгующими выключателями, розетками, разными электротехническими товарами, среди значительного разнообразия мне не удалось найти диммер необходимых размеров, позволяющих «впихнуть» его в настольную лампу. В результате было принято решение собрать диммер своими руками.
В сети Интернет обнаружить информацию, касающуюся собственноручного изготовления регулятора, в нужном объеме не вышло. Хотя основную информацию я все же нашел – мне удалось отыскать наиболее простую схему данного устройства, полностью отвечающую моим требованиям. Подчеркну, данная схема очень проста — справиться с ее сборкой сможет каждый, даже далекий от электроники человек.
Внимание, назначение выводов справедливо в случае использования симистора BT134. Если применяется другой, то назначение выводов будет соответственно другим (назначение выводов того или иного симистора можно найти в Интернете).
Ключевыми элементами выбранной схемы являются симистор и динистор. Углубляться, что это за детали, и каковы особенности их работы, я не буду, поскольку статья ориентирована не на опытных радиолюбителей, а на несколько далеких от этого мастеров.
Несколько слов касательно принципа работы схемы. Чтобы лампа (нагрузка) загорелась необходимо, чтобы через симистор прошел электрический ток. Это случится тогда, когда между электродами симистора возникнет напряжение определенной величины.
Электрический ток, проходя через переменный резистор, заряжает конденсатор. Когда напряжение на конденсаторе достигнет определенной величины, откроется симистор и соответственно загорится лампочка. Меньше сопротивление переменного резистора — более высокое напряжение будет подаваться на лампу, соответственно большим будет яркость ее свечения.
Диммер своими руками – радиодетали
Выше упоминалось, что основными элементами регулятора яркости лампы являются симистор и динистор. Я использовал ВТ134 (700 В) и DB3 соответственно. Остальные детали: конденсатор неполярный емкостью 0,1-0,22 мкф (250 В), резистор – 10 кОм (выдерживаемая мощность – 0,25-2 Вт), резистор переменный – любой малогабаритный сопротивлением 470-500 кОм.
Отмечу, если вы не очень сильно разбираетесь в электронике, советую вам просто переписать перечень деталей на листочек и с ним идти в радиомагазин. Уверен, продавец, работающий там, знает толк в радиодеталях и сможет помочь вам.
Если каких либо деталей не будет в наличии, то их можно заменить следующими аналогами:
Выполняем монтаж диммера
Для работы потребуется следующие инструменты и материалы:
- кусачки;
- паяльник;
- припой;
- канифоль;
- отрезки провода;
- изолента.
Детали куплены, инструменты и материалы подготовлены – можно приступать к сборке. Для удобства перерисовываем схему на листок. Облуживаем выводы радиоэлементов, припаиваем к ним отрезки проводов (провод можно взять любой, например, сечением 1мм 2). После этого соединяем радиоэлементы между собой согласно схеме. Чтобы исключить ошибки монтажа, каждое готовое соединение зачеркиваем на перерисованной схеме.
Предлагаю посмотреть небольшое видео, в котором демонстрируется мое «творение» и его работоспособность.