Изготовление диммера своими руками
Изготовить светорегулятор самостоятельно можно любому, кто причисляет себя к радиолюбителям и обладает хоть небольшими навыками в этом деле. Так как схема диммера для светодиодных ламп очень простая, разобраться с устройством не составит большого труда, при условии, что у вас есть паяльник и электронные компоненты. Радиодетали можно купить по отдельности или приобрести готовый комплект-конструктор для сборки.
Для изготовления прибора своими руками понадобятся следующие детали и инструменты:
- медная проволока;
- симистор (триак);
- конденсаторы – 2шт;
- динистор;
Изготовление диммера для светодиодных ламп под силу даже начинающему радиолюбителю
- постоянный и переменный резисторы;
- паяльник, припой.
Электронные компоненты располагают на печатной плате и с помощью провода соединяют их между собой, используя пайку. При соединении радиодеталей руководствуются схемой светорегулятора. Работа собранной схемы будет заключаться в том, что на неполярный конденсатор будет подаваться переменный ток резистора. А конденсатор, заряжаясь, будет передавать питание лампе.
После того как самодельное устройству будет собрано, его необходимо протестировать. Для этого можно использовать ламповый патрон с лампой. Нужно подсоединить устройство к патрону с помощью проводов и подключить к сети. Так как в цепи присутствует напряжение, опасное для жизни, все места соединений следует тщательно изолировать. Кроме того, нельзя прикасаться к оголенным участкам печатной платы, где находятся проводники.
Диммеры не только управляют световым потоком, но и способствуют энергосбережению и более длительной эксплуатации светодиодных ламп
Если все собрано верно, и все радиодетали исправны, светорегулятор будет работать: при повороте управляющего элемента устройства в одну сторону – лампочка загорится ярче, а при повороте в обратную – интенсивность свечения уменьшится, вплоть до выключения.
Диммеры с успехом используются дизайнерами для светового оформления интерьеров. Ведь экспериментируя с освещением, можно придавать помещению различные оттенки: от приглушенного и таинственного до яркого и бодрящего. С помощью светорегуляторов можно задавать удобные сценарии освещенности и изменять привычную обстановку, получая совершенно неожиданные эффекты.
https://youtube.com/watch?v=K4PmWH6O_AM
https://youtube.com/watch?v=dnlkj1OcMG0
Совместимость светодиодных лампочек с диммерами
Светодиодная осветительная продукция на сегодняшний день представленная разнообразными изделиями:
- отдельные светодиоды;
- светодиодные ленты;
- светодиодные лампы.
Разнообразие светодиодной продукции
Светодиодная лампа представляет собой отдельное устройство, которое является стандартизированным специально для подключения в уже существующую электрическую сеть. Светодиодные лампы обладают следующими характеристиками:
- стандартный цоколь: тип G, типа E – резьбовой (E14 и E27), тип MR;
- работать может от стандартной электрической сети 50 Гц, 220 В без использования специальных и дополнительных приспособлений;
Строение светодиодной лампы
Светодиодная лампочка в своем составе имеет следующие компоненты:
- рассеиватель;
- светодиоды, которые смонтированы на специальной плате;
- драйвера, благодаря которым обеспечивается необходимый режим работы источника света;
- системы, через которые происходит охлаждение изделия в ходе его работы;
- стандартный цоколь;
- вентиляционные отверстия.
Чтобы осуществлять регулирование уровня яркости в обычной системе освещения, многие ведущие производители выпускают специальные светодиодные лампочки. На упаковке такой продукции всегда имеется надпись — «регулировка яркости» или «диммируемая».
Упаковка лампочки, работу которой можно регулировать
Такие источники света работают по обычной схеме, но их драйвер способен реагировать на поведение стандартного диммера. Когда осуществляется поворот ручки, драйвер начинает генерировать импульсы тока, обладающие большим или меньшим коэффициентом заполнения. Таким образом можно настроить яркость света на 10 %. Именно с такой яркостью будет загораться лампочка при включении диммера. Данная продукция стоит немного дороже, чем обычная. Но зато она обладает дополнительными возможностями, которые будут не лишними в качественной системе подсветки.
В чем различия диммеров?
Если вы собрались использовать выключатель с регулировкой яркости, сперва нужно узнать какие они бывают. И вообще все ли светодиодные лампы можно диммировать?
Диммеры различаются по следующим критериям:
- По типу монтажа;
- по исполнению и способу управления;
- по способу регулирования.
Давайте разберемся по подробнее с каждым из них.
По типу монтажа
Для наружного монтажа – накладной выключатель с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого прибора не нужно высверливать в стене нишу, он просто крепится сверху на стену. Очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не в приоритете или проложена наружная проводка.
Для внутреннего монтажа – отлично впишутся в любой интерьер, как например этот.
Для монтажа на DIN рейку весьма специфичны и сперва может показаться, что они не практичны. Однако этот регулятор освещения для светодиодных ламп работает с пультом дистанционного управления, при этом спрятан от посторонних глаз в электрощите.
По исполнению
По исполнению регулятор света для светодиодных и ламп накаливания может быть:
- Поворотным;
- поворотно-нажимного типа;
- кнопочным;
- сенсорным;
Поворотный – один из самых простых вариантов регулятора яркости светодиодной лампы, выглядит незатейливо обладает простейшим функционалом.
Поворотно-нажимной выглядит практически также, как и поворотный. Благодаря своей конструкции, при нажатии на него зажигается свет с такой яркостью, какая была установлена при последнем включении.
Кнопочный регулятор для светодиодного освещения выглядит уже более технологично и органично впишется в современную квартиру. Как например этот выключатель с регулятором яркости для светодиодных ламп.
Сенсорные модели и вовсе могут быть совершенно различны – начиная от светящихся кружочков, заканчивая ровными одноцветными панелями для регулировки напряжения светодиодных ламп.
По способу регулировки
Диммеры бывают разные не только по их исполнению, но и по принципу работы. Это касается именно диммеров переменного тока.
Первый тип диммеров более распространённый и дешевый, по причине простоты своей схемы – это диммер с отсечкой по переднему фронту (англ. leading edge). Немного дальше будет подробно рассмотрен его принцип работы и схема, для сравнения взгляните на вид напряжения на выходе такого регулятора.
По графику видно, что на нагрузку подается остаток полуволны, а её начало срезается. Из-за характера включения нагрузки, в электросетях наводятся помехи, что мешает работе телевизоров и других устройство. На лампу подаётся напряжение установленной амплитуды, а затем оно затухает, когда синусоида переходит через ноль.
Можно ли использовать leading edge диммер для диодных ламп? Можно. Светодиодные лампы с диммером этого типа будут хорошо поддаваться регулировке, только если они изначально для этого созданы. Об этом свидетельствуют символы на её упаковке. Они еще называются «диммируемые».
Второй тип работает иначе, создает меньше помех и лучше работает с разными лампочками – это диммер с отсечкой по заднему фронту (англ. falling edge).
Регулировка светодиодных ламп с диммерами такого типа происходит лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственный недостаток – эти лампы могут регулировать свою яркость не с «нуля», а в определенном диапазоне. При этом диммируемые светодиодные лампы – просто великолепно регулируются.
Отдельное слово можно сказать о готовых светодиодных светильниках с регулировкой яркости. Это отдельный класс осветительных устройств, которые не нуждаются в установке дополнительных регуляторов, а имеют его в своей конструкции. Их регулировки производятся с помощью кнопок на корпусе или с пульта.
Поворотный
Правильный подбор и установка регулятора значительно увеличат срок его службы. Поворотный вариант исполнения имеет вращающуюся ручку, которая при установке в крайнее левое положение отключает освещение. Постепенный поворот ручки вправо увеличивает яркость лампы.
Клавишный
Основные компоненты вариатора: триак, узел формирования импульса, диак (динистор). Клавишный вариант исполнения внешним видом очень напоминает обычные двухклавишные выключатели. Посредством клавиш осуществляется включение и отключение осветительного прибора, а также регулируется мощность освещения.
Поворотно-нажимной
Дополнительные части вариатора: резисторы и конденсаторы. Поворотно — нажимной вариант исполнения имеет принцип действия, аналогичный поворотному устройству, но для включения системы освещения требуется немного «утапливать» ручку.
Совместимость с LED-лампами
Не всякая лампа подойдет для того, чтобы регулировать поток мощности
При покупке лампы важно обратить внимание на специальный значок, указывающий, что ее можно подключать к диммируемому устройству. Если не соблюсти это правило, вся система может выйти из строя, а шутки с электричеством, как известно, плохи
Существует множество моделей светодиодного оборудования, которые хорошо сочетаются со светорегуляторами: лампы, ленты, отдельные светодиоды. Чтобы подобрать подходящий для смены, возможно пригодится таблица диммеров, которую можно попросить в магазине.
Заменить привычный выключатель яркости на светорегулятор не сложно, для этого нужно точно следовать инструкции:
- Отключить электропитание во всем помещении. Это можно сделать через электросчетчик.
- Убрать старую кнопку выключателя.
- Выкрутить шурупы, удерживающие старую рамку выключателя.
- Достать механизм выключателя.
- Открутить провода, к которым присоединялся выключатель.
- В результате остается два провода, один из которых подсоединяется к светильнику, а другой к диммеру. Далее, следует внимательно изучить схему установки светорегулятора, которая содержится в инструкции к каждой конкретной модели.
- Аккуратно отогнуть провода и вставить диммер в отверстие из-под выключателя. Регулятор нужно закрепить в подрозетнике, затянуть необходимые винты, установить колесико светорегулятора.
- Ответственный шаг, во время которого проверяется работа установленного диммера. После включения электричества нужно аккуратно повернуть регулятор и проверить, изменяется ли мощность света.
Если неполадок не обнаружено, то можно порадоваться, что работа по замене выключателя на светорегулятор прошла успешно. В том случае, если есть переживания за установку диммера, лучше вызвать специалиста.
Подбор лампы под диммер тоже можно доверить профессионалу, который выберет правильный цоколь, мощность. Например, всякая светодиодная лента или иная конструкция должна подключаться с использованием преобразователя напряжения, если идет подключение к бытовой сети 220В.
У светодиодной лампы есть цоколь, который адаптируется под самый обычный патрон для лампы. Существует несколько типов цоколя: Е, MR и G. Последний иногда именуется штыковым. Резьбовые цоколи удобно подключаются к сети, поэтому стандартные диммеры можно использовать с ними без проблем.
Важно помнить, что далеко не все диммеры могут быть совместимы с лампами, именуемыми светодиодными. Как правило, для удобства покупателей, информация о возможности подключения их к системе наносится на упаковке товара
Кроме того, в паспорте, который прилагается к светодиодной лампе, указывается, можно ли подключать ее с диммером.
Печатная плата и детали сборки
В отрицательной полуволне происходит симметричный процесс, — чтобы понять его правильно целиком и полностью, нужно понаблюдать за динамическим изменением скважности импульсов в зависимости от положения ручки регулятора.
Смотрите: Как устроен и работает симмистор. При плохом теплоотводе и перегреве светодиодов лампа может потускнеть значительно раньше, чем перегореть.
Пошаговая сборка: Наносим на плату схему соединения
Применяется для упрощения монтажной схемы. Ещё штрих.
Когда на него поступает прямое напряжение, он открывается, в случае обратного напряжения — закрывается. Устройство диммера Подключение диммера Схема включения диммера до невозможности простая — проще не придумаешь. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы. КМОП серии более высоковольтные.
Но такой вариант принесет пользу только при использовании ламп накаливания. И для этого он должен быть не менее ом. Да не пугайтесь вы, мы не будем ломать и разбирать саму лампу, весь фокус будет снаружи.
Навигация по записям
Короче, чем С2 больше, тем лучше. Диммер, устанавливаемый перед драйвером питания светодиодов на дистанционном управлении с инфракрасным управлением. Большая мощность не понадобится, ведь подобные паяльники применяют уже для работы с радиаторами и металлами.
Избыточное напряжение из которого попадает на динистор и симистор. Симистор нередко сравнивают с дверью для электричества, причем в которую можно входить в обе стороны. Речь идёт не об откровенном Китае за смешную цену, но о лампах средней ценовой категории, которые, кстати, при плохом тепловом режиме тоже горят как свечки. Проверять работоспособность диммера лучше всего на лампе накаливания мощностью Вт.
В необходимых местах просверливаем отверстия, чтобы поместить в них выводы всех элементов. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье. Ну, и мини-лампы, разумеется, с мини цоколем. Симистор нередко сравнивают с дверью для электричества, причем в которую можно входить в обе стороны. Перед началом работы приобретаем припой, канифоль, кусачки, паяльник, соединительные проводки.
Симисторный регулятор мощности.Принцип работы схемы.
https://youtube.com/watch?v=MAH_cO__Np0
На тиристорах
При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.
Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.
Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.
Видео инструкция по сборке:
Сборка тиристорного диммера
https://youtube.com/watch?v=n_tEqPQosPE
Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами
Особенности работы диммируемой led лампы и ее отличия от обычной
Вернемся к проблеме с регулировкой яркости обычной светодиодной лампы. Почему так происходит? Дело в том, что полупроводниковому прибору, коим и является светодиод, для работы требуется постоянное напряжение питания, а в осветительной сети – переменное. Кроме того, ток, проходящий через диод, должен быть строго заданной величины. В противном случае прибор выйдет из строя.
Диммер, встроенный в светодиодную лампочку или светильник, как раз решает эти задачи. Он преобразует переменное напряжение в постоянное и понижает до необходимой величины. Дополнительно он устанавливает необходимый ток через диод и поддерживает его на заданном уровне – стабилизирует.
Что происходит, когда ты пытаешься регулировать яркость такой лампочки диммером? Ты крутишь ручку, и действующее напряжение на нагрузке изменяется. Но в драйвер светодиодной лампы 220В заложены четкие инструкции – держать напряжение и ток на заданном уровне. Он выполняет свою работу, пока может. Ты крутишь – ничего не меняется. Но если входное напряжение слишком мало, устройство сдается: оно отключает диоды (фирменные изделия) или начинает вести себя непредсказуемо (бюджетный вариант). Именно поэтому обычная led лампа, включенная через диммер, ведет себя, мягко говоря, неадекватно: она просто не понимает, что происходит.
Конструкторы решили проблему диммирования светодиодных ламп, изменив схему драйвера. Теперь он следит за напряжением, подаваемым на лампочку. Если обнаруживается изменение, он автоматически изменяет ток через светодиод. Меньше напряжение – меньше ток. Больше напряжение – больше ток, но только если он не превышает максимально допустимый. В результате стала возможна регулировка яркости, но защита диодов от перегрузки сохранилась. Такие доработанные осветительные приборы назвали диммируемыми лампами.
Итак, светодиодные лампочки, в конструкции которых предусмотрен режим диммирования, могут использоваться с диммерами. Но с какими? Диммеры для переменного тока, работающие по принципу среза полуволны, бывают двух типов.
- Срез переднего фронта.
- Срез заднего фронта.
Что это означает? Первый тип подает на нагрузку только остаток полуволны переменного тока, срезая ее переднюю часть. Второй подает полуволну с самого начала, но в нужный момент отсекает остаток. Выглядит это примерно так:
Первые шире распространены из-за простоты схемотехнического решения и более низкой цены. Вторые чуть дороже, но создают меньше помех, которые могут мешать работе аудиоаппаратуры. С какими моделями светорегуляторов могут работать диммируемые лампочки? И с теми, и с другими, но второй вариант (срез заднего фронта) предпочтительней, поскольку напряжение на осветителе нарастает постепенно, а не скачком. Такой режим более “понятен” диммируемым драйверам лампочек.
Если у тебя уже установлен диммер со срезом переднего фронта, но ты решил заменить лампочки накаливания диодными, то меняй смело. Все будет прекрасно работать, но при условии, что светодиодные лампы диммируемые и качественные.
Как отличить диммируемую лампочку от обычной?
Диммируемые лампы, которые выпускаются сегодня, по внешнему виду ничем не отличаются от обычных. Все отличия, как ты понимаешь, находятся внутри, в схеме драйвера питания. Чтобы узнать, какого типа прибор ты держишь в руках, необходимо внимательно изучить упаковку или сопроводительную документацию, если таковая имеется. На упаковке диммируемой лампочки обязательно стоит соответствующая надпись «диммируемая», «dimmable» или что-то подобное. Нередко вместо надписи используют значки, изображающие ручку поворотного диммера.
Регулируемые светодиодные светильники
Оставим на время лампочки и поговорим о светодиодных светильниках, которые не менее популярны. Как обстоят дела с возможностью регулирования яркости у них? Тут вариантов намного больше, чем у led лампочек. В зависимости от поставленной задачи ты можешь выбрать один из следующих:
- Светильник со встроенным диммируемым драйвером.
- Светильник с внешним диммируемым драйвером (обычно это приборы точечного освещения).
- Светильник со встроенным в драйвер диммером – тут даже диммер отдельно докупать не нужно.
- Диммируемый драйвер для светодиодных светильников.
Критерии качества изделий
На упаковке каждой диммированной лампочки указано много информации. Чтобы выбрать функциональный продукт, необходимо знать, что это все значит.
Форма лампы и ее влияние на освещение
Диммируемые лампы бывают самых разнообразных форм, от которых зависит степень освещения
Правильно подобрав светодиодное устройство определенного внешнего вида, удастся добиться оптимальной интенсивности освещения. На рынке встречаются следующие формы ламп:
- Грушевидные. Колба имеет такой же диаметр, что и корпус. Такие светодиоды светят только вперед. Их не рекомендуется устанавливать в люстры, плафоны которых направлены вниз. Грушевидные светодиоды не смогут эффективно осветить потолок и на нем появятся тени.
- Напоминающие обычные лампочки накаливания. Применяются для реализации традиционного освещения. Угол распространения световых потоков – 240°.
- В виде свечи или шара. Такая форма создана преимущественно с декоративной целью. Угол освещения достигает значения 240-360°. Лампы удачно сочетаются с открытыми люстрами, торшерами, бра.
- Рефлекторного типа. Преимущественно используются в магазинах, салонах красоты. Особенность изделий – создание целенаправленного светового пучка, который освещает конкретную область.
- Точечные. Подобные изделия устанавливаются в натяжные или подвесные потолки, корпусную мебель для создания дополнительного или основного освещения. Они создают довольно большой угол распространения света – до 100°.
Мерцание света и методы его выявления
Проверка мерцания лампы с помощью карандаша
Такой негативный эффект характерен для светодиодных и люминесцентных осветителей. Мерцание света негативно сказывается на самочувствии человека – глаза быстрее устают, возможны головные боли. При наличии данного дефекта светодиод запрещено использовать для жилых помещений.Выявить мерцание можно по следующим признакам:
- Если быстро отвести взгляд от одного предмета на другой, перед глазами двоится. Такой эффект называют стробоскопическим.
- Необходимо взять карандаш за один конец и перемещать его как маятник. Если не видно четких контуров изделия, мерцание лампы находится в пределах нормы. Когда кажется, что карандашей несколько, пульсация света очень высокая.
- Для определения мерцания можно использовать смартфон. Включив обычную камеру и направив ее на источник света, удастся увидеть полосы. Чем они ярче, тем сильнее пульсация.
Полностью устранить эффект мерцания невозможно.
Пределы уровня диммирования
Большинство моделей способны снизить интенсивность освещения до 10%. Некоторые производители выпускают светодиоды, где данный показатель колеблется в пределах 5-25%. Совмещая лампы с разными диммерами, удается добиться необходимого уровня освещения, что зависит от совместимости устройств.
Мощность и рабочее напряжение
Мощность не является характеристикой яркости света — для этого существует такой показатель, как люмен. Он указывается на упаковке каждого изделия
Светодиодные изделия выпускаются с мощностью от 1 до 25 Вт. Для оценки эффективности устройств их световой поток сравнивают с тем, что формируется у ламп накаливания. Их мощности соотносятся как 1 к 8-10.
При выборе лампы в зависимости от рабочего напряжения лучше выбирать модели, где данный показатель составляет 170-250 В. Это обезопасит прибор от перегорания, что может случиться при скачке тока в сети.
Световой поток и эффективность
Особенностью ЛЕД-ламп называют то, что их мощность не всегда эффективно отображает яркость. Поэтому на упаковке изделий указывается световой поток. Он колеблется в пределах 200-2500 лм.
Цветовая температура
Шкала цветовой температуры источника света
Данный показатель характеризует источник цвета в плане спектрального состава. Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Для освещения рабочего места оптимальным считается значение 4000-4500 К. Для дома рекомендуется взять лампу с теплым цветом 2700-3500 К.
Индекс цветопередачи
Важный показатель, который отображает соответствие цвета, получаемого при искусственном освещении, его реальному оттенку. Чем выше индекс цветопередачи, тем натуральнее выглядят предметы в помещении.
Производители выпускают лампы с максимальным значением 90 Ra.
Цоколь и корпус
Типы цоколей энергосберегающих ламп
Самыми популярными считаются светодиоды с цоколем Е27 и Е14. Они имеют стандартное резьбовое соединение. Цоколь Е27 применяется для закрытых светильников, Е14 – для бра, торшеров.
