Схемы регуляторов света настольных ламп. Тиристорные регуляторы мощности

Которые практически одинаковы, так как используют принцип фазоимпульсного управления. Про несколько их вариантов мы тут и поговорим. Первый регулятор не делал, а взял готовый от китайской настольной лампы вот с такой схемой:

После успешной проверки поместил его в корпус от телефонной зарядки.

Всё получилось. Регулирует напряжение от 0 до 220V. Однако хотелось нашей российской солидности и чтобы предел максимально допустимой мощности нагрузки был в разы больше. Так, что второй добросовестно сделал полностью сам вот по этой схеме:

В описании была обещана возможность регулировать устройства мощностью до 1000W включительно. В это время собирал нагреватель для разбора печатных плат на базе киловаттной лампы от прожектора, вот и применил его. Справился. Естественно, что и любой паяльник ему «по зубам».

Казалось бы чего ещё нужно? Проблема решена. Но чего-то всё равно недоставало. Третий вариант контроля над температурой жала паяльника был возложен на диод 1N4007 работающий в паре с кнопочным выключателем.

Которые поместил в подходящей сетевой вилке. Это устройство, несмотря на свою незамысловатость, непосредственно в работе понравилось больше. Только проработало не долго - перегорел нагревательный элемент паяльника, на другой паяльник ставить не стал.

Вот он, увы, не у дел. Что заставило делать четвёртый по счёту регулятор мощности и сам не пойму. Только решил сделать по схеме, как говориться проверенной годами. Вот, что нашёл подкреплённое самыми лестными отзывами нескольких радиолюбителей.

Подключается к розетке напрямую, какие-либо соединительные провода отсутствуют(очень удобно), регулировка от 0 до 100% мощности. P max = 100W. При первом включении параллельно паяльнику подключил мультиметр и протестировал зависимость степени свечения неоновой лампочки от подаваемого на нагревательный элемент паяльника напряжения и теперь имею возможность визуального ориентирования при регулировке. Пока доволен. Если, что и добавлю к последнему варианту, так это индикатор вот с такой схемой:

С пожеланием успеха, Babay. Россия, Барнаул.

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:

Чтобы сделать регулятор напряжения для лампы накаливания торшера или бра с лампой накаливания, нужно совсем мало радиодеталей.

Первый вариант регулятора яркости

Взгляните на электросхему на рис. 1.44.

Тиристор VS1 находится под управлением динистора VD1. При каждой полуволне сетевого напряж. емкость Сl подвергается зарядке сквозь величину Rl. Когда напряжение на емкости Cl увеличится до напряж. включения динистора VD1 - он окажется в открытое положении.

Тиристор VS1 отпирается, а емкость Сl разряжается сквозь динистор и контролирующий ввод тиристора. Изменяя величину сопротивления Rl, меняем момент заряда емкости, а, значит, и момент включения тиристора. Таким образом, есть возможность регулировать яркости ламп накаливания от нуля до Uc/2 — UBK (Uc - сетевое напряжение, UBK - напряжение включения динистора).

Поскольку тиристор отпирается только при положительной полуволне напряжения, то и регулировка яркости ламп накаливания производится до половины сетевого напряжения. Для включения максимальной яркости ламп накаливания может служить штатный выключатель светильника, показанный на рисунке пунктиром.

Второй вариант регулятора яркости лампы накаливания

Регулятором, показанным на рис. 1.45, возможно менять напряжение от ноля до 100 % за вычетом напряж. включения динистора.

При выключенном переключателе SA1 электросхема работает аналогично описанной выше. После включения переключателя SA1 одна полуволна напряж. проходит на лампу Н1.1 сквозь диод VD1, а подача другой полуволны напряж. регулируется. сопротивлением Rl.

Регулятор яркости ламп накаливания по этой электросхеме возможно использовать для изменения температуры жала паяльника. В этом случае переключатель SA1 может выполнять роль включателя дежурного режима. При максимальном сопротивлении Rl и выключенном переключателе SA1 электросхема ток не потребляет, в связи с этим надобность в дополнительном выключателе отпадает.

Для настройки яркости ламп накаливания применяются специальные регуляторы. Данные устройства еще называются диммерами. Они существуют разных модификаций, и в случае необходимости в магазине всегда можно подобрать необходимую модель. В основном они заменяют собой выключатель в лампе накаливания. Простейшая модификация включает в себя один поворотный контроллер с ручкой. При настройке яркости изменяется дополнительно показатель потребления электроэнергии.

Если вспомнить старые времена, то регуляторы для настройки яркости не использовались. Вместо них устанавливались специальные реостаты. С их помощью также можно было регулировать люминесцентные лампы. В целом со своими обязанностями они справлялись хорошо, однако у них был один недостаток. Связан он с Как говорилось ранее, современные регуляторы затрачивают меньше электричества, если их использовать не на полную мощность. В случае с реостатами это правило не действует. При минимальной мощности расходуется электричество так же, как и при максимуме. Излишки в данном случае преобразуются в тепло.

Схема обычного регулятора

Простая схема регулятора яркости предполагает использование потенциометра линейного типа, а также пары транзисторов с небольшой мощностью. Для подавления высокой частоты в системе применяются конденсаторы. Сердечники в устройствах данного типа нужны только ферритового типа. Непосредственно перед клеммами устанавливается динистор с тиристором.

Как установить поворотный регулятор в лампу?

Для того чтобы настольная лампа с регулятором яркости работала нормально, следует проверить напряжение на полупроводнике. Сделать это можно при помощи обычного тестера. Далее следует осмотреть плату лампы накаливания. Если она установлена однокального типа, то все сделать довольно просто. Выходные полупроводники важно присоединить к выходным отверстиям, на которых имеется отрицательная полярность. В данном случае сопротивление максимум должно составлять 3 Ома. Для проверки устройства необходимо провернуть котроллер и следить при этом за яркостью лампы накаливания.

Установка кнопочного регулятора в лампу

Чтобы регулятор яркости лампы накаливания работал исправно, важно внимательно ознакомиться с управленческой платой устройства. Далее необходимо подсоединить все контакты. Если схема используется многоканальная, то напряжение на ней проверяется тестером. Непосредственно соединение контактов осуществляется при помощи пайки. Важно при этом во время работы не задеть резисторы. Дополнительно необходимо позаботиться об изоляции проводки. Перед включением регулятора нужно проверить надежность всех соединений. После подачи электроэнергии необходимо попробовать изменить яркость, нажимая на кнопку.

Высоковольтные регуляторы яркости

Высоковольтный регулятор яркости освещения, как правило, можно встретить в театрах. Там лампы накаливания используются довольно мощные, и устройства должны быть способными выдерживать большие нагрузки. Симисторы для этой цели применяются высоковольтные (с маркировкой КУ202). Транзисторы используются биполярные, однако обычные их модификации также устанавливаются.

Припаиваются возле тиристоров и необходимы для быстрой передачи сигнала. Стабилитроны чаще всего можно встретить с маркировкой Д814. Стоят они в магазине довольно дорого, и это следует учитывать. в системе способны выдерживать на уровне 60 Ом. В это время обычные аналоги сплавляются только с 5 Ом.

Модели с прецизионными резисторами

Регулятор яркости с резисторами данного типа рассчитан на лампы накаливания средней мощности. Стабилитроны в данном случае применяются на 12 В. Переменные резисторы в регуляторах встречаются довольно редко. Низкочастотные модификации использоваться могут. Повысить коэффициент проводимости в данном случае можно за счет увеличения количества конденсаторов. За симистором они обязаны располагаться попарно. В таком случае тепловые потери будут минимальными. Отрицательное сопротивление в сети порой представляет серьезную проблему. В конечном счете перегрузка приводит к поломке стабилитрона. Электролитические конденсаторы с низкочастотными помехами справляются довольно успешно. Главное при этом - не давать резко высокое напряжение на лампу.

Схема регулятора с высокомегаомными резисторами

Регулятор яркости данного типа может использоваться для управления лампами разного типа. Схема его включает высокомегаомные резисторы а также обычный стабилитрон. Тиристор в данном случае устанавливается рядом с конденсатором. Для снижения предельной частоты специалисты часто используют предохранители плавкого типа. Они способны выдерживать нагрузку на уровне 4 А. При этом предельная частота на выходе будет составлять максимум 50 Гц. Симисторы общего назначения входное напряжение способны выдерживать на уровне 15 В.

Выключатели с регуляторами на полевом транзисторе

Выключатели с регулятором яркости на отличаются хорошей защитой. Короткие замыкания в системе происходят довольно редко, и это, несомненно, является преимуществом. Дополнительно следует учитывать, что стабилитроны для регуляторов могут применяться только с маркировкой КУ202. В данном случае они способны работать с резисторами малой частоты и хорошо справляться с помехами. Симисторы в схемах располагаются за резисторами. Предельное сопротивление в системе обязано поддерживаться на уровне 4 Ом. Напряжение на входе резисторы держат примерно 18 В. Предельная частота, в свою очередь, не должна превышать 14 Гц.

Регулятор с подстроечными конденсаторами

Регулятор яркости с подстроечными конденсаторами может успешно использоваться для настройки мощности люминесцентных ламп. Выключатели в данном случае должны располагаться за диодным мостом. Стабилитроны в схеме нужны для подавления помех. Резисторы переменного типа, как правило, предельное сопротивление выдерживают на уровне 6 Ом.

При используются исключительно для поддержания напряжения на должном уровне. Симисторы через себя способны пропускать ток на уровне примерно 4 А. Предохранители плавкого типа в регуляторах встречаются довольно редко. Проблема с электропроводимостью в таких устройствах решается при помощи переменного резистора на выходе.

Модель с простым тиристором

Регулятор яркости света с простыми тиристорами больше всего подходит для кнопочных моделей. Система защиты, как правило, в нем отсутствует. Все контакты в регуляторе изготавливаются из меди. Максимум сопротивление на входе обычный тиристор способен выдержать 10 В. Для поворотных контроллеров они подходят плохо. Прецизионные резисторы с такими регуляторами работать не способны. Связано это с большим уровнем отрицательного сопротивления в цепи.

Высокочастотные резисторы также устанавливаются довольно редко. В данном случае уровень помех будет значительным и приведет к перегрузке стабилитрона. Если говорить про обычные настольные лампы, то лучше всего использовать обычный тиристор на пару с проволочными резисторами. Проводимость тока у них находится на довольно высоком уровне. Они редко перегреваются, мощность рассеивания в среднем колеблется в районе 2 Вт.

Использование переменных конденсаторов в схеме

Благодаря использованию переменных конденсаторов удалось добиться плавной смены яркости ламп накаливания. При этом электролитические модели работают совершенно иначе. Транзисторы для таких конденсаторов больше всего подходят на 12 Вт. Напряжение на входе должно поддерживаться на уровне 19 В. Также следует предусмотреть использование плавких предохранителей. Тиристоры, как правило, применяются с маркировкой КУ202. Для поворотных модификаций они подходят хорошо. Для повышения коэффициента проводимости потенциометры применяют с выключателями сети.

Устройство однопереходного регулятора

Однопереходный регулятор яркости света славится своей простотой. Резисторы в нем, как правило, применяются на 4 Вт. При этом напряжение максимум он способен держать на уровне 14 В. При его использовании важно учитывать, что во время работы лампочка может мерцать. Плавкие предохранители в устройствах используются довольно редко.

На входе номинальный ток максимум может оставлять 4 А. Тиристоры типа КУ202 способны в такой системе работать только на пару с диодным мостом. Симистор в устройстве необходимо подключать за резистором. Чтобы подсоединить регулятор яркости к лампе, нужно зачистить все контакты. Корпус для устройства важно применять диэлектрический. В таком случае безопасность работы будет гарантирована.

Или регулятор мощности - устройство, которое регулирует мощность (обычно осветительных ламп или нагревательных приборов). В нашем случае понижение мощности достигается путем понижения напряжения.

Данный диммер интересен тем, что в нем нет ни одной подвижной детали (нечего тыкать или крутить), а управление ведется при помощи прикосновений к корпусу лампы.

Описание процесса установки этого регулятора мощности в настольную лампу и незначительные сложности при работе с ним под катом.

Этот регулятор мощности выглядит как спичечный коробок с четырьмя проводками. Точные размеры: 4.5см x 3.5см x 1.4см. Длина проводов около 10 см. Кстати, они были сразу зачищены.

На корпусе с одной стороны выдавлена схема подключения (мне она не нравится из-за того, что на ней три провода идут на лампочку).

А с другой параметры работы устройства.

На одной стороне написано про частоту сети 50Гц, на другой допускается использование с частотой 60Гц. В любом случае, друзей в Японии у меня нет, так что проверить работоспособность при 60Гц не смогу. С входным напряжением ситуация аналогичная (скорее всего, заведется и от 110В).

Корпус защелкивается на пару защелок, разобрать очень просто.

Управляет диммером бескорпусный микропроцессор, который зачем-то торчит из основной платы (экономия места?).

Регулятор мощности устроен так, что весь ток нагрузки течет через выходной транзистор. Именно эта деталь ограничивает максимально допустимую мощность лампочки.

На одном из сайтов нашел картинку, которая уверяет, что если транзистор прямоугольный, то диммер выдержит токи до 3А.

Берем 3А при напряжении 220В и получаем максимальную мощность 660Вт. Теперь думаем, зачем оно нужно. У диммера нет никакой индикации работы. Это значит, что к нему имеет смысл подключать только осветительный приборы, которые сами же и будут индикаторами. Лампы накаливания общей мощностью более полукиловатта разорят владельца при первой же попытке оплатить счет за электроэнергию, а светодиодными прожекторами такой мощности можно легко подсветить целый ангар (а там сенсорное управление мощностью совсем не нужно). Так что больше 100Вт (а именно эта цифра указана в описании товара) подключать даже не пытался и характеристики транзистора по маркировке не искал.
Но вернемся к внутренностям.

На обратной стороне нормальная пайка но с небольшим количеством не смытого флюса.

Провода какие-то странные. На них указано сечение 0,5 мм^2, но провода такого же сечения производства Подольсккабель явно толще. Я эти провода выпаял, а когда ставил в лампу, то припаял родные.

Позже потребовалось на скорую руку подключить динамики к усилителю в "роботе " на . Ничего кроме этих несчастных четырех проводков небыло. На ярмарке один из проводов умудрился оборваться (до сих пор не понимаю, как) и робот говорил в пол силы.

Первое включение

Когда посылка только пришла, то стало интересно, как же работает этот диммер. В кладовке нашелся ненужный плафон (стойка от той лампы уже давно превратилась в стойку для микрофона) и были начаты эксперименты.

Мне очень не нравится схема га корпусе, поэтому нарисовал свою:

Не сразу понял, что колечко на желтом проводе можно надеть на винт крепления патрона.

Установка

Здесь ничего сложного нет, достаточно правильно припаять провода и где-нибудь спрятать этот диммер. Честно сказать, тут то я схалтурил. Надо было заменить патрон Е27 на Е14 и разместить черную коробочку в освободившемся месте. Почему-то я был уверен, что диммер должен сильно греться, но это не так, и ему было бы вполне уютно висеть над светодиодной лампой.

Остается надеяться, что черная изолента так же прочна, как и синяя, а стяжки не лопаются (хотя лучше переделать).

Подбор лампы

По началу стояла обычная лампочка Ильича, но потом она была заменена на мощностью 8Вт. 479 рублей в оффлайне и 2 недели доставки товара до пункта выдачи нивелируются честныи параметрами, драйвером Samsung и двумя годами гарантии.

Вот тут то меня ждал неприятный сюрприз. Вместо трех режимов работы эта лампочка работает только в двух (средний и максимальный режимы драйвер считает за один). Т.е. не работает --> слабый свет --> яркий свет --> яркий свет --> не работает. Скорее всего, лампа сделана под диммер с плавной регулировкой, отсюда и косяк.

Подводные камни

  • Такой диммер работает только с лампами накаливания или диммируемыми светодиодными лампами;
  • корпус лампы должен быть проводником (даже краска может помешать работе сенсору прикосновений);
  • теперь ваше животное тоже может управлять вашей лампой (если коснется кожей без шерсти, например носом).
Фото постановочное. На самом деле лампа висит на стене и к ней кошка особо не лезет.

Заключение

Дописывая обзор понял, что потерял результаты измерений напряжений, а теперь уже замерить не получится, потому, что конструкция получилась неразборная (патрон в лампе одноразовый, а в корпус диммера пришлось капнуть термоклея для надежной фиксации крышки).
Остается лишь сказать, что этот диммер можно найти по цене от $1. Я покупал в БИКе когда у них трек стал обязательным, а до него чуть-чуть не хватало.

Дерзайте!

Планирую купить +46 Добавить в избранное Обзор понравился +37 +64