Сравнительно недавно единственной доступной возможностью регулирования яркости осветительных приборов была установка прибора под названием реостат. При этом мощность подобных реостатов была примерно на одном уровне с нагрузкой. Конечно, на это можно было бы закрыть глаза, однако при уменьшении яркости освещения расход электроэнергии никак не уменьшался – лишняя мощность попросту рассеивалась. Поэтому реостаты применялись для регулирования яркости лишь там, где в этом была потребность, к примеру, в театрах.
Однако ситуация кардинально изменилась с появлением на рынке полупроводников, известных как симистор и динистор. Именно на основе них и сконструированы современные , позволяющие быстро и удобно регулировать яркость освещения.
Стандартный диммер подключается подобно обыкновенному , т.е. в разрыв цепи питания осветительного прибора. Габариты рассматриваемого регулятора и крепежи для его установки в нише также совпадают с аналогичными параметрами простого переключателя. Следовательно, с установкой диммера сможет справиться любой человек, имеющий представления о порядке подключения традиционных выключателей освещения. Единственный важный момент: выводы к нагрузке и фазе должны быть подсоединены строго в соответствии со схемой, приведенной производителем.
Все представленные на сегодня диммеры можно разделить на 2 больших класса: роторные (они же поворотные) и кнопочные (электронные).
Таблица. Некоторые виды диммеров
| Виды диммеров | Пояснения |
|---|---|
| Диммер для ламп накаливания и для галогенных ламп с уровнем напряжения в 220 В | В данном случае именно величина подаваемого напряжения определяет интенсивность свечения нити лампы. |
| Диммер, предназначенный для низковольтных галогенных ламп с питанием через трансформатор | Отвечает за преобразование выходного напряжения светорегулятора до нужной величины. Если лампы рассчитаны на напряжение 12-24 В, то необходим электронный трансформатор, обеспечивающий мягкое управление источником тока. |
| Светодиодный диммер (диммер led) и диммер для люминесцентных ламп. | Задача диммера для светодиодов - оперативно выдавать заданные результаты и плавно регулировать силу подачи световых потоков. |
| Сенсорный диммер | Главным отличием сенсорного устройства (диммер vikо) является возможность регулирования светового потока с помощью едва заметного прикосновения к определенному участку кнопки. Может быть укомплектован инфракрасным приемником для дистанционного управления. |
| Предполагает легкое вращение поворотного элемента. | |
| Нажимной диммер | Предполагает многократное нажатие клавиши |
| Одинарный диммер | Можно использовать как для одного светильника, так и ряда источников света, объединенных в общую группу. |
| Групповой диммер | Для регулирования сразу нескольких источников света. |
Наибольшее распространение получили поворотные регуляторы. Контроль интенсивности освещения такими устройствами выполняется путем простого поворота ручки в нужном направлении. Кнопочные же диммеры более удобны и гибки в плане управления яркостью света. Дополнительно электронные диммеры позволяют выполнять параллельное подключение кнопок и контролировать освещение из нескольких разных мест. На практике число таких мест ограничено 3-5. При этом длина провода не должна превышать 10 м.
Также на рынке представлена группа устройств, позволяющих управлять яркостью освещения дистанционно с помощью пульта. Однако стоят такие диммеры на порядок дороже рассмотренных выше аналогов.
Наибольшей популярностью, как уже отмечалось, пользуются диммеры поворотного типа. Именно их мы и рассмотрим в представленном руководстве.
Поворотные диммеры разных производителей имеют одинаковое устройство – отличается лишь их качество. Также определенные различия могут присутствовать во внутреннем оснащении регуляторов: в конструкцию некоторых из них включаются дополнительные элементы, положительно влияющие на стабильность работы диммера и улучшающие плавность регулирования яркости освещения.
Работают диммеры по следующему принципу. Чтобы лампа освещения включилась, через симистор диммера должен пройти ток. Для этого между электродами упомянутого полупроводника должно возникнуть некоторое напряжение. Появляется оно следующим образом.
При возникновении положительной полуволны происходит зарядка конденсатора посредством потенциометра. При этом от характеристик потенциометра напрямую зависит скорость заряда конденсатора. Ключевой же функцией потенциометра является изменение фазового угла. При повышении напряжения на конденсаторе до значения, достаточного для открытия полупроводников диммера, симистор открывается. На этом этапе происходит уменьшение его сопротивления, что позволяет осветительному прибору гореть до завершения полуволны. Отрицательная полуволна ведет себя аналогично положительной, т.к. динистор и симистор симметричны, поэтому направление тока для них не имеет принципиального значения.
В результате напряжение, поступающее на нагрузку, является «отголосками» полуволн, следующих друг за другом на частоте порядка 100 Гц. Именно из-за этого при включении осветительного прибора на минимальную яркость может появляться мерцание.
Параметры конструктивных элементов регулятора могут меняться у разных компаний-производителей, однако принцип действия устройств от этого практически не меняется. Свойства резисторов и конденсаторов влияют лишь на характеристики точек зажигания, а также стабильность работы осветительного прибора. Так, наименьшая яркость света обеспечивается при минимальном значении сопротивления резистора, а наивысшая, соответственно, при максимальном.
В практическую схему разрешается включать любые симисторы, с учетом мощности нагрузки. Однако допустимое напряжение устройств не должно быть менее 400В, т.к. значение мгновенного напряжения в отечественных электросетях может «прыгать» вплоть до 350В.
Прежде чем покупать диммер и устанавливать его вместо обычного выключателя, ознакомьтесь с важными фактами о рассматриваемом устройстве.
Многие пользователи заблуждаются, считая, что установка диммера позволит существенно уменьшить расходы на освещение. В действительности же при минимальной яркости ламп экономия вряд ли превысит 10-15%. Оставшуюся «лишнюю» энергию светорегулятор попросту рассеет.
Подключение и эксплуатация диммеров должны проводиться с соблюдением следующих правил:
Рассматриваемые регуляторы рассчитаны на работу с определенными типами нагрузки. Так, большинство моделей диммеров можно использовать лишь для регулирования яркости свечения галогенных ламп и лампочек накаливания. Использовать же их в комплексе с , светодиодными лампами и большинством энергосберегающих осветительных приборов нельзя, т.к. это приведет к их очень быстрой поломке.
Если нужно подключить диммер к , купите специально предназначенную для этого модель регулятора.
Предварительно обязательно уточните у сотрудника магазина, рассчитан ли приобретаемый диммер на работу в комплексе с источниками освещения вашего дома. Также удостоверьтесь, что мощность регулятора соответствует общей мощности установленных в вашем доме светильников.
Замена традиционного выключателя на поворотный регулятор не вызовет никаких затруднений, т.к. устанавливаются они по схожему принципу. Вам нужно лишь внимательно изучить технологию и придерживаться установленной последовательности.
Первый шаг . Отключаем подачу электричества и дополнительно убеждаемся в его отсутствии при помощи специальной индикаторной отвертки.
Второй шаг. Снимаем кнопку установленного выключателя.
Третий шаг. Откручиваем шурупы, обеспечивающие крепление декоративной рамки выключателя, и снимаем ее.
Четвертый шаг. Откручиваем крепежные винты и достаем механизм из монтажной коробки. Диммер мы сможем установить в эту же коробку.
Пятый шаг. Откручиваем электропровода от переключателя.
Шестой шаг. Видим два свободных провода.
Один из них (питающий фазный) подсоединяется к выключателю, второй – к люстре. Внимательно изучаем схему, приведенную в инструкции к диммеру либо же на крышке его корпуса.
В случае с диммерами, как отмечалось, нужно строго придерживаться порядка подключения, рекомендованного производителем. Фазный кабель (на схеме он красный) подключаем к клемме диммера, подписанной как L-in. Следующий кабель (на схеме он оранжевый) соединяем с клеммой регулятора, подписанной L-out.
Седьмой шаг. Вставляем диммер в монтажную коробку. Чтобы это сделать, аккуратно загибаем провода, вводим регулятор в подрозетник, затягиваем распорочные винты, прикладываем декоративную рамку, фиксируем ее винтами и устанавливаем регулирующее колесико.
Подключаем провода и вставляем диммер в коробку
Восьмой шаг . Проверяем работу установленного диммера, предварительно включив подачу электричества. Для проверки поворачиваем ручку диммера до щелчка в направлении против движения часовой стрелки – лампы светиться не будут. Плавно поворачиваем регулятор по движению часовой стрелки – после аналогичного щелчка на светильниках начнет плавно возрастать напряжение, о чем будет свидетельствовать плавное же увеличение яркости света.
Диммер подключен и нормально функционирует. Можем принимать его в постоянную эксплуатацию.
Удачной работы!
Регулировать яркость освещения в комнате, где установлена люстра с несколькими лампами накаливания, не представляет труда. Берем выключатель на несколько кнопок и при необходимости включаем либо выключаем часть ламп.
Даже если люстра рассчитана на одну лампу, ее яркость можно изменять в широких пределах увеличивая либо уменьшая подаваемое напряжение. Светодиод работает в очень узком диапазоне напряжения и при его снижении просто гаснет.
Для изменения яркости светодиодных ламп используют диммер, представляющий собой ШИМ-контроллер (контроллер с широтно-импульсной модуляцией мощности).
Изменения мощности питающего напряжения при применении шим-контроллера обеспечивается благодаря подаче на коммутирующий элемент (в случае со светодиодами – полевой транзистор, симистор либо динистор) сигналов с изменяющейся скважностью.
Скважность (S) – соотношение между длительностью импульсов и паузой между ними.
S=T/T1 , где Т – период импульсов, Т1 – период положительного фронта.
В ШИМ-контроллере импульсы следуют с постоянной частотой, изменяется лишь длительность пауз.
Ниже представлена принципиальная схема ШИМ-контроллера:
Увеличение ширины импульса увеличивает время поступления тока через транзистор к нагрузке, следовательно, и пропускаемый ток. Частота следования импульса значительно выше той, которую способен уловить глаз, обычно 100-200Гц, потому мерцания светодиодов мы не ощущаем. Преимущество регуляторов нагрузки на основе ШИМ-контроллеров, значительно более высокий КПД сравнительно с резистивными, поскольку избыточная нагрузка гасится, а не потребляется.
Подключение диммера в схему питания светодиодной лампы
Существует два варианта подключения:
Тип управления диммером:
Управляемое напряжение:
Диммер, монтируемый вместо выключателя
, с пультом дистанционного управления. Обычно устанавливаются при переоборудовании обыкновенного освещения лампами накаливания на светодиодные ленты.
Диммер, устанавливаемый перед драйвером питания светодиодов на дистанционном управлении с инфракрасным управлением.
Образец с управлением через радиоканал
. В отличие от инфракрасного передатчика, такой пульт способен включить освещение даже с улицы.
Выпускают образцы с механическим либо сенсорным управлением. Есть даже модели, позволяющие управлять освещением с помощью смартфона через WiFi.
Основной недостаток всех устройств – достаточно высокая цена.
Если у вас нет желания переплачивать за ненужные функции, изготовить диммер для светодиодных ламп 220в своими руками совсем не сложно.
В этой схеме задающий генератор построен на двух симисторах, триаке VS1 и диаке VS2. После включения схемы конденсаторы начинают заряжаться через резисторную цепочку. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения открытия симистора, через них начинает течь ток, а конденсатор разряжается. Чем меньше сопротивление резистора, тем быстрее заряжается конденсатор, тем меньше скважнось импульсов.
Изменение сопротивления переменного резистора регулирует глубину стробирования в широком диапазоне. Такую схему можно использовать не только для светодиодов, но и для любой сетевой нагрузки.
Схема подключения к сети переменного тока:
Микросхема N555 представляет собой аналогово-цифровой таймер. Важнейшее ее преимущество – способность работать в большом диапазоне питающего напряжения. Обыкновенные микросхемы с TTL логикой работают от 5В, а логическая единица у них – 2,4В. КМОП серии более высоковольтные.
Но схема генератора с возможностью изменения скважности получается достаточно громоздкая. Так же у микросхем со стандартной логикой повышение частоты уменьшает напряжение выходного сигнала, что не даёт возможность коммутировать мощные полевые транзисторы и подходит лишь для небольших по мощности нагрузок.
Таймер на микросхеме N555 идеально подходит для шим-контроллеров, поскольку одновременно позволяет регулировать и частоту, и скважность импульсов. Напряжение на выходе составляет около 70% напряжения питания, за счёт чего ей можно управлять даже мосфетовскими полевыми транзисторами с током до 9А. При крайне низкой стоимости используемых деталей затраты на сборку составят 40-50 рублей.
А эта схема позволит управлять нагрузкой на 220В с мощностью до 30 Вт:
Микросхему ICEA2A после небольшой доработки можно безболезненно заменить менее дефицитной N555. Затруднение может вызвать необходимость самостоятельной намотки трансформатора. Мотать обмотки можно на обычном Ш-образном каркасе от старого перегоревшего трансформатора на 50-100Вт. Первая обмотка — 100 витков эмалированного провода диаметр 0.224мм. Вторая обмотка — 34 витка проводом 0.75мм (площадь сечения допустимо уменьшить до 0.5мм), третья обмотка – 8 витков проводом 0.224 – 0.3мм.
Светодиодный диммер 220В с нагрузкой до 2А:
Это двухмостовая полуволновая схема состоит их двух зеркальных каскадов. Каждая полуволна напряжения проходит через свою цепочку тиристор-динистор. Глубина скважности регулируется переменным резистором и конденсатором.
При достижении определённого заряда на конденсаторе он открывает динистор, через который течёт ток на управляющий тиристор. При смене полярности полуволны процесс повторяется во второй цепочке.
Схема диммера для светодиодной ленты на интегральном стабилизаторе серии КРЕН.
В классической схеме подключения стабилизатора напряжения, значение стабилизации задается резистором, подключённым к управляющему входу. Добавление в схему конденсатора С2 и переменного резистора превращает стабилизатор в некое подобие компаратора.
Преимущество схемы в том, что она совмещает сразу и драйвер питания и диммер, поэтому подключение не требует дополнительных цепей. Недостаток – при большом количестве светодиодов на стабилизаторе будет значительное тепловыделение, что требует установки мощного радиатора.
Как подключить диммер к светодиодной ленте зависит от задач диммирования. Подключение перед драйвером питания светодиодов позволит регулировать только общую освещённость, а если собрать несколько диммеров для светодиода своими руками и установить их на каждый участок светодиодной ленты уже после блока питания, появится возможность регулировать зональное освещение.
Номинал резисторов 100-500 кОм, мощность 1-2 Вт.
Это даже не димер, поскольку ШИМ контроллера тут и близко нет. Но идеально подойдет для тех, кто взял первый раз в руки паяльник.
В этой статье будут рассмотрены различные варианты как подключить светодиодную ленту к бытовой электросети 220 Вольт своими руками. Светодиодные ленты питаются постоянным током с напряжением 12 или 24 Вольта, поэтому их нельзя подключать напрямую в розетку 220V, необходим соответствующий блок питания.
Светодиодная лента, как правило, продается в катушках по 5 метров. Простая схема подключения 5 метров светодиодной ленты к сети 220В будет выглядеть так:
Входные провода блока питания подключаются к сети 220V: коричневый - фаза, синий – ноль, и желто-зеленый - заземление (часто не используется). Выходные провода подключаются к светодиодной ленте. При подключении ленты к блоку питания важно соблюдать полярность: плюс к плюсу, минус к минусу. На шлейфе ленты всегда есть обозначение полярности, провода на катушках с лентой так же маркированы цветом: красный – плюс, черный – минус. Если перепутать полярность – лента работать не будет.
При подключении более 5 метров важно помнить: катушки светодиодной ленты подключаются к питанию только параллельно . Последовательное подключение не гарантирует нормальной работы ленты.
Что это значит. Нельзя подключать к концу первой ленты начало второй. При таком подключении, ток для питания второй ленты потечет по токопроводящим дорожкам первой ленты, которые на этот избыточный ток не рассчитаны. Первая лента начнет перегреваться, что значительно сократит срок её службы.
При параллельном подключении, каждый участок ленты подключается к блоку питания независимо от остальных. Для этого достаточно подсоединить каждый участок ленты к блоку питания отдельными проводами.
Есть еще один вариант параллельного подключения светодиодной ленты - протянуть от блока питания одну линию, к которой будут подключаться участки ленты в нужных местах. Схема такого способа подключения будет выглядеть так:
На схеме выше можно заметить, что каждый участок светодиодной ленты подключен к линии с двух сторон. Это необязательное условие, которое поможет избежать некоторых проблем. При использовании мощной светодиодной ленты (14,4W/м и более), по всей длине её участков происходят потери напряжения, которые выражаются в снижающейся яркости свечения ближе к концу участка. А при использовании многоцветной RGB ленты, могут возникнуть искажения цветов. Для устранения данных проблем, каждый участок следует подключать с обеих сторон.
Диммеры для светодиодных лент питаются от 12/24V и подключаются к цепи между блоком питания и светодиодной лентой. К выходу блока питания подключается вход диммера, затем к выходу диммера подключается светодиодная лента. Важно помнить о соблюдении полярности. Рассмотрим схему, как подключить светодиодную ленту для дома к диммеру:
Мощность диммера должна быть достаточной для подключения необходимого количества ленты. Если же мощность диммера меньше суммарной мощности подключаемой ленты – необходимо использовать усилитель.
Мощности диммера для светодиодных лент бывает недостаточно, тогда вместе с диммером используется усилитель. К диммеру подключается лента, суммарной мощностью, не превышающей мощность диммера, затем выход диммера подключается к входу (“Input”) усилителя. К выходу (“Output”) усилителя подключается оставшаяся лента, если её суммарная мощность не превышает мощность усилителя. Затем к входу питания (“Power”) усилителя подключается блок питания 12V. Это может быть второй отдельный блок питания или подключение к первому блоку питания, если его мощности достаточно для питания всей ленты. Рассмотрим схему подключения светодиодной ленты к усилителю своими руками:
Таким образом, с помощью усилителей можно подключить любое количество ленты к одному диммеру.
Обязательным условием, при использовании RGB ленты, является наличие RGB контроллера. В отличие от одноцветной ленты, светодиодная лента RGB подключается четырьмя проводами, а не двумя. Это обусловлено спецификой работы такой ленты – в каждом диоде находятся три кристалла разных цветов: красный (R - red), зеленый (G - green) и синий (B - blue). Три провода отвечают за управление соответствующими цветами, четвертый отвечает за питание. Смешивая эти три цвета в разных пропорциях, можно добиться практически любых оттенков. Таким смешением и занимается RGB контроллер. Провода светодиодной ленты RGB обычно маркированы цветами: красный – R, зеленый – G, синий – B, черный или белый – питание «+». На шлейфе ленты так же всегда имеется маркировка. Четыре провода RGB ленты подключаются к соответствующим разъемам RGB контроллера, контроллер подключается двумя проводами к блоку питания.
Необходимо помнить, что мощность RGB контроллера, как и в случае с диммерами, должна быть достаточной для подключения необходимого количества светодиодной ленты.
Если мощности RGB контроллера недостаточно для подключения всей необходимой ленты, используется RGB усилитель. Принцип подключения такой же, как и в случае с одноцветным усилителем, но с поправкой на 4 контакта у RGB ленты. К RGB контроллеру подключается светодиодная лента, суммарной мощностью, не превышающей мощность контроллера, затем выход RGB контроллера подключается к входу (“Input”) RGB усилителя. К выходу (“Output”) RGB усилителя подключается оставшаяся лента, если её суммарная мощность не превышает мощность усилителя. Затем к входу питания (“Power”) усилителя подключается блок питания 12V. Это может быть второй отдельный блок питания или подключение к первому блоку питания, если его мощности достаточно для питания всей ленты.
Таким образом, с помощью RGB усилителей можно подключить любое количество RGB ленты к одному RGB контроллеру.
Для использования управляемой SPI ленты необходим специальный SPI контроллер. На управляемой ленте имеются 4 контакта: DIN+ (сигнал управления), +12V (питание «+»), и два контакта GND (земля, питание «–»). DIN+ , +12V и один GND подключаются к соответствующим выходам SPI контроллера, а +12V и второй GND каждой катушки подключаются к соответствующим выходам блока питания. Следует обратить внимание на стрелки на управляемой ленте – они указывает направление сигнала, порядок подключения таких лент должен соответствовать направлению сигнала.
Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости - например, с помощью диммера.
Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.
Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять. Для регулировки яркости используются диммеры , которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции (ШИМ) регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода. Длительность периода следования импульсов остаётся при этом постоянной (рис. 1).
Диммеры, функционирующие по принципу изменения напряжения на нагрузке, - устройства довольно громоздкие и дорогие. Кроме того, они малопригодны для низковольтных светодиодных ламп или лент, рассчитанных на напряжение 12-24 В, поскольку в зависимости от конструкции такие лампы (ленты) включаются при напряжении 9 и 18 В соответственно.
Диммеры на основе ШИМ очень компактны и эффективны. Их легко реализовать на микроконтроллерах, снабдив устройство дополнительными функциями. К сожалению, при отказе микроконтроллерного устройства отремонтировать его практически невозможно: простая замена; микроконтроллера ничего не исправит, поскольку он содержит управляющую программу, разработанную производителем устройства и представляющую коммерческую тайну.
Вместе с тем при отказе микроконтроллерного диммера его довольно легко заменить самодельным, поскольку широтно-импульсное управление несложно реализовать на цифровых микросхемах малой степени интеграции. Эти микросхемы совсем недорогие, а собранные на них конструкции доступны для повторения даже новичкам, только начавшим освоение электроники.
Самый простой по конструкции - диммер, выполненный на интегральном таймере NE555. Этот таймер был создан почти 45 лет тому назад инженером компании Signetics Гансом Камензиндом. В таймере объединены аналоговая и цифровая части. Аналоговая представлена двумя компараторами, цифровая - RS-триггером, который можно считать элементарной ячейкой памяти и инвертором. Благодаря столь замечательному союзу аналоговой и цифровой электроники возникло совершенно уникальное устройство, на основе которого можно построить импульсные преобразователи, широтно-импульсные модуляторы, таймеры, генераторы. Добавим, что таймер не критичен к напряжению питания и стабильно работает в диапазоне от 3 до 18 В, обеспечивая выходной ток до 0,2 А. То есть к выходу таймера напрямую можно подключить реле, тем самым ещё больше упростив конструкцию,
Рассмотрим схему, предназначенную для управления светодиодными лампами (рис. 2).
Длительность периода колебаний задается генератором, выполненным на резисторе R1 и конденсаторе С1. Разряд и заряд конденсатора С1 происходит по разным цепям, разделенным диодами VD1 и VD2. Если перемещать ползунок резистора R1 вверх, уменьшится длительность разряда и увеличится время заряда конденсатора С1. А это значит, что при изменении положения движка резистора R1 будет меняться только скважность импульсов на выходе 3 таймера DA1 и, соответственно, интервал между включением и отключением нагрузки.
Поскольку максимальный ток на выходе микросхемы NE555 не превышает 0,2 А, управлять мощной нагрузкой, которой являются светодиодные лампы (ленты) следует через усилитель мощности, выполненный на полевом транзисторе.
В данной конструкции использован полевой транзистор с индуцированным каналом п-типа, например 2SK1505, 2SK1946, или любой другой с допустимым прямым током нагрузки, в 1,5-2 раза превышающим максимальный суммарный ток нагрузки, подключенной к диммеру.
Транзистор следует установить на теплоотвод, если мощность нагрузки превышает 1 А. Площадь теплоотвода должна соответствовать мощности, рассеиваемой на транзисторе.
При обращении с полевым транзистором следует иметь в виду, что он весьма чувствителен к статическому электричеству. Даже слабого статического разряда бывает достаточно, чтобы необратимо испортить транзистор. Поэтому перед монтажом все электроды полевого транзистора следует закоротить, например, алюминиевой фольгой (фото 1) или оголённым медным проводом.
Монтаж диммера удобно выполнять на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 35 х 50 мм. Разводка печатных проводников и схема монтажа компонентов представлены на рис. 4 и 5 соответственно.
Сборку устройства целесообразно производить в такой последовательности. Сначала установите разъём
для подключения внешних цепей и резисторы, затем - конденсаторы, диоды, микросхему и последним припаяйте полевой транзистор. После пайки обязательно удалите перемычку с выводов транзистора, иначе собранное устройство сгорит при первом же подключении! Внешний вид смонтированного диммера показан на фото 2 и 3.
Диммер можно разместить в подходящем пластмассовом корпусе, например в мыльнице, просверлив отверстия для подвода кабеля и под переменный резистор R1.
При перемещении движка переменного резистора скважность импульсов меняется от 5 до 100 %, а освещённость - почти в 20 раз (фото 4).
Собранный диммер можно использовать для регулировки освещенности рабочего места, например, в домашней мастерской. Известно, что яркий свет при длительной работе утомляет зрение.
Еще один вариант применения диммера - это система аварийного освещения. При работе от автономного источника питания - аккумулятора - ресурс работы системы аварийного освещения существенно увеличится за счет снижения яркости светодиодных ламп.
И, наконец, диммер можно подключить к полноцветным RGB-лампам или RGB-лентам для синтеза цвета. Правда, диммеры потребуется изготовить в трех экземплярах - по одному на красный, зелёный и синий каналы. Таким образом, регулируя яркость в каждом канале, вы без труда установите любой желаемый цвет или оттенок. Подобная замена может пригодиться в случае отказа штатного контроллера, входящего в комплект светодиодных ламп или лент, поскольку приобрести отдельно от комплекта этот контроллер бывает весьма затруднительно.
Рис. 1.При широтно-импульсной модуляции остаются неизменными амплитуда и период следования (повторения) импульсов, меняется лишь длительность импульса.
Рис. 2. Принципиальная схема диммера на микросхеме NE555 с усилителем мощности на полевом транзисторе.
Рис. 3. Схема разводки печатных проводников на монтажной плате.
Рис. 4. Схема расположения элементов на печатной плате.
1. Перед монтажом выводы полевого транзистора следует закоротить - во избежание пробоя статическим электричеством.
2-3. Внешний вид собранного диммера с регулировкой переменным резистором.
4. Собранный диммер обеспечивает регулировку яркости светодиода до 20 раз!
Светодиодный лампы высокой Яркость E27 E14 24 36 48 56…
188.92 руб.
Бесплатная доставка★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (4.80) | Заказы (2294)
Создать в своем доме уникальную и неповторимую подсветку сегодня можно при помощи самых разнообразных светильников. Одним из наиболее часто используемых осветительных приборов является светодиодная лента.
Они незаменимы в декоративной подсветке самых разнообразных элементов интерьера, мебели и потолочных подвесных конструкций. Благодаря обширному перечню возможностей подобной осветительной продукции она имеет широкое распространение и очень часто встречается как в домашнем освещении, так и в подсветке различных офисов и общественных помещений. Новым уровнем использования таких светодиодных лент является их диммирование. О нем мы и поговорим более подробно.
Светодиодные ленты на данный момент времени являются очень востребованными осветительными изделиями. Такая популярность объясняется их уникальными осветительными возможностями и доступностью создания с их помощью самых разнообразных световых эффектов.
Но, в отличие светодиодных ламп, ленты должны подключаться к сети питания через дополнительные адаптеры драйверы.
Обратите внимание! В отличие от лент, светодиодные лампы часто оснащены схемой управления.
К дополнительным адаптерам можно отнести следующие изделия:
Дополнительные адаптеры
Схема работы, когда обязательно нужен блок питания, создает при эксплуатации светодиодных лент определенные трудности. Но с другой стороны, подключив к схеме диммер, можно добиться определенного варианта управления световым потоком, создаваемым уже диммированной лентой. Таким образом, диммированная лента – та лента, в схеме подключения которой наряду с блоком питания имеется еще и диммер.
Светодиодная лента в своей конструкции имеет полупрводниковый светодиод. Чтобы осуществить диммирование led ленты, необходимо понимать, как она работает и каким образом ее следует подключать к сети питания.
Обратите внимание! Такой полупроводник имеет нелинейную вольт-амперную характеристику или ВАХ. Это означает, что текущий через него ток начинается только с определенного порогового значения. При этом ток нарастает очень сильно, что может привести к перегоранию светодиодов.
ВАХ светодиода
Чтобы избежать подобного негативного развития событий, необходимо проводить подключение светодиодных лент к сети питания только через трансформатор (то есть блок питания).
Обратите внимание! Трансформатор или блок питания в данной ситуации будет уменьшать напряжение сети с 220 вольт до нужного значения, для адекватной работы светодиодной ленты (до 12 или 24 вольт). Такие устройства можно называть «источниками стабильного тока».
Блок питания для светодиодной ленты
В самых простых ситуациях для этих целей можно использовать обычный резистор. Но помните, что его сопротивление для стабильной работы led лент должно быть большим. Высокой должна быть и ЭДС источника напряжения. Несмотря на кажущуюся простоту, создать такую схему не просто. В данной ситуации будет происходить потеря электрической мощности. Поэтому чтобы компенсировать такие потери, светодиодные ленты должны подключаться к низковольтному источнику, который одновременно с этим сможет стабилизировать выходной ток.
В роли такого низковольтного источника выступает блок питания или трансформатор.
У светодиодных ламп блок питания уже встроен в конструкцию, а вот у лент он имеет вид отдельного модуля.
На выходе такой трансформатор имеет выходное напряжение в 24 или 12 вольт (в зависимости от типа светодиодной ленты). При этом ограничительные резисторы для него будут размещены на самой ленте.
Обратите внимание! Если вы имеете дело с диммером или блоком управления, то их также необходимо подбирать по мощности купленной ленты.
Правильное диммирование подразумевает под собой правильное подключение всех компонентов, включая блок питания (он же трансформатор), блок управления или диммер, а также саму осветительную продукцию.
Схема подключения светодиодной ленты
Только в той ситуации, когда схема подключения соблюдена, свечение лент будет ярким и полноценным. Если же что-то было подключено неправильно, то подсветка просто не станет работать до момента исправления неточностей установки.
Диммер для светодиодных лент
Одной из главных причин, почему сегодня светодиодная лента стала столь популярной, является то, что к ней можно легко своими руками присоединить специальное устройство — диммер. Оно позволяет менять интенсивность освещения в комнате.
При наличии такого элемента в схеме лента будет называться «диммируемая».
Обратите внимание! Использовать такой диммер, подходящий для светодиодных лент, можно только там. Он не подходит для взаимодействия с обычными энергосберегающими лампочками. Иначе вы рискуете вывести из строя всю систему.
Для светодиодных лент существуют два основных типа диммеров:
Обратите внимание! Здесь, из-за высокой нелинейности ВАХ светодиода, возникает ситуация, которая была описана выше (идут большие энергопотери). Ее не удается нивелировать даже при применении потенциометров с логарифмической характеристикой для изменения сопротивления.
Последний тип диммеров в свою очередь подразделяется на две подгруппы:
Аналоговый диммер
Обратите внимание! К недостаткам таких изделий следит отнести тот факт, что при изменении параметра рабочего тока, текущего через светодиод в диапазоне 20~100 mA часто наблюдается изменение рассеиваемой мощности. Это, в свою очередь, приводит к изменению температуры прибора. А вот при сильном нагреве светодиода происходят существенные изменения его технических характеристик.
Как видим, для светодиодной ленты оптимальным выбором для регулирования яркости станет импульсный диммер. Он, при правильном подключении, позволит вам эффективно и удобно управлять уровнем светового потока, испускаемого светодиодами.
Поскольку широтно-импульсные модуляторы сегодня применяются для регулирования светодиодных лент чаще всего, рассмотрим их принцип действия более подробно.
Широтно-импульсный модулятор
Принцип их действия заключается в изменении продолжительности рабочей доли периода для прямоугольно импульсного тока, а также длительности его подачи на изделие. Эти параметры определяются относительно нулевого уровня. Подразумевается доля периода, когда наблюдается максимальное напряжение. Этот параметр называется широтой. Его изменения происходят в диапазоне от 0 до 100%, вызывая характерные изменения в значении имеющегося напряжения источника света.
Обратите внимание! В данной ситуации выходной ток сохраняет свою стабильность, причем на самом оптимальном уровне.
При этом спектральный состав светового потока не подлежит изменениям, а рассеиваемая мощность будет удерживаться в области номинальных значений.
Стоит отметить, что потери самого диммера в ходе работы в импульсном режиме остаются минимальными. Также необходимо знать, что такие регуляторы наилучшим образом подходят для подключения компьютерного и цифрового способа управления уровнем освещенности.
К недостаткам подобных моделей можно отнести повышенное мерцание.
Оно характерно для дешевых устройств. Такое явление может возникать даже при незначительных уровнях яркости и оно вредно для глаз. Длительное наблюдение за таким световым эффектом способно привести к разным негативным последствиям:
Чтобы избежать столь негативного воздействия на свой организм, необходимо отдавать предпочтение более качественным и дорогим моделям.
Чтобы провести димирование светодиодной ленты, к ней необходимо правильно подключить не только трансформатор (блок питания), но и сам диммер. Здесь следует помнить, что бывают различные типы излучателей светодиодов, установленных на светодиодных лентах:
Цветовое свечение ленты
Поэтому выбор схемы подключения, а также самого типа диммера, необходимо делать на основании параметров купленной светодиодной ленты. Например, для белых монокристальных лент нужно использовать одноканальные диммеры, которые в схеме подключаются после того, как был установлен трансформатор.
Вариант схемы подключения
Если правильно подобрать диммер, то ваша светодиодная подсветка будет регулироваться наилучшим образом.
Управление диммером с помощью пульта
Кроме вышеописанных вариантов регуляторов, широко применяемых на сегодняшний день в целях изменения характеристик уровня светового потока, могут между собой различаться и сами диммеры в зависимости от способа управления. Итак, диммер может управляться:
Отдельно стоит отметить, что модули диммеров могут выпускаться как отдельно, так и в составе комбинированных устройств. В последнем случае в одном корпусе он будет совмещен с драйвером.
Тиристорный диммер
Кроме самых диммеров для получения возможности управлять световым потоком светодиодных лент сегодня используют специальные диммируемые блоки питания. Они представляют собой особый вид источника напряжения, который обладает способностью управлять яркостью того прибора, к которому они были подключены. Наиболее часто в тандеме со светодиодными лентами используют тиристорный диммер. Он лучше всего подходит для диммируемого блока питания.
Такие изделия могут совместно использоваться с лампами накаливания.
Диммируемый блок питания может в разы увеличить срок службы led продукции, всего лишь правильно стабилизируя напряжение. Он убережет led от резких перепадов напряжения, которые зачастую и служат основной причиной поломок различных электротехнических приборов. Кроме этого такое изделие имеет эстетичный внешний вид и не отличается трудностями при установке.
Существует несколько вариантов сделать светодиодную ленту диммированной. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Но все они позволяют создать комфортную и эффективную систему для качественного управления яркостью источников света. В пользу какого именно способа сделать выбор (диммируемый блок питания или установка диммера), зависит от некоторых критериев, описанных в статье. Помните, что ключом к успеху здесь будет не только верный выбор диммера, но и правильная его установка.
