Электрификация

Справочник домашнего мастера

Как регулировать яркость светодиода

Диммеры для светодиодных ламп

В продаже начинают появляться диммеры, специально предназначенные для светодиодных ламп. Я купил и протестировал две модели: Legrand Etika 672219 и Schneider Blanca BLNSS04001.


Большинство светодиодных ламп не поддерживают регулировку яркости, но есть и диммируемые лампы, яркость которых по идее можно регулировать обычным диммером для ламп накаливания.
Многие столкнулись с тем, что диммируемые лампы работают плохо: или слишком ярко светят на минимальном уровне, или на некоторых уровнях их свет начинает дрожать, или гудят при диммировании, или вообще вспыхивают и мигают. Выяснилось, что чуть ли не каждая модель ламп по-своему работает с каждой моделью диммера. В первую очередь причина этого в том, что обычные диммеры не рассчитаны на светодиодные лампы, на многих из них указана минимальная нагрузка 40-60 Вт и часто это меньше потребления всей люстры со светодиодными лампами.
В прошлом году я проверил, как десять разных диммеров работают с пятнадцатью моделями светодиодных ламп (habr.com/ru/company/lamptest/blog/430678). Лишь один диммер из десяти безукоризненно работал со всеми лампами, но это был радиоуправляемый диммер, специально предназначенный для светодиодных ламп.
Среди сотен обычных диммеров с крутящейся ручкой в продаже можно найти несколько моделей, предназначенных для светодиодных ламп. На их упаковках указано, что они работают с LED-лампами, но большинство продавцов и интернет-магазинов по неграмотности это никак не указывают.
Такие диммеры можно отличить по нескольким признакам:

  • явное указание на упаковке и в инструкции, что диммер работает со светодиодными лампами;
  • низкий уровень минимальной мощности (обычно от 5 Вт) и невысокий уровень максимальной мощности (100-400 Вт);
  • наличие подстройки минимального уровня диммирования;
  • возможность переключения способа диммирования по переднему или заднему фронту.

Разные лампы по-разному работают при диммировании по переднему и по заднему фронту. Бывает так, что при диммировании по переднему фронту лампы громко гудят, а по заднему звука почти нет. Другие же при диммировании по заднему фронту «сходят с ума» — вспыхивают, мигают. Третьи при диммировании по переднему фронту светятся слишком ярко даже на самом минимуме диммирования, а при диммировании по заднему фронту могут гаснуть почти до нуля. Именно поэтому возможность переключения способа диммирования важна для светодиодных ламп.
Все признаки, перечисленные выше, есть у двух диммеров, которые я нашёл и купил для эксперимента.

Legrand Etika 672219 стоит 1475 рублей и к нему нужно покупать дополнительную рамку. Schneider Blanca BLNSS040011 (последняя цифра означает цвет) стоит от 1425 рублей и у него рамка уже в комплекте.

Legrand Etika 672219 может работать с обычными лампами накаливания или галогенными лампами общей мощностью до 300 Вт или диммируемыми светодиодными лампами от 5 до 75 Вт (максимально 10 ламп). Он управляется бесконечно вращающейся ручкой-энкодером (регулировка от минимума до максимума — 1.5-2 оборота). Нажатие на ручку включает и выключает свет.

Есть возможность подключения дополнительных управляющих кнопок, с помощью которых можно как включать и выключать свет (короткое нажатие), так и регулировать его яркость (длинное нажатие).

Для подключения кнопок есть дополнительный контакт, два контакта L соединены между собой.

Способ диммирования меняется микропереключателем на боковой стенке.

Уровень минимальной яркости настраивается после долгого нажатия на ручку.

Диммер запоминает состояние и при включении устанавливает ту яркость, которая была перед выключением.
Schneider Blanca BLNSS04001 работает с лампами накаливания и галогенными лампами до 400 Вт или диммируемыми светодиодными лампами от 5 до 150 Вт. Он управляется шаговой ручкой-энкодером с 16 положениями и упором в крайних положениях, соответственно возможны только 16 уровней яркости. Нажатие на ручку включает и выключает свет. Уровень яркости и состояние (включён или выключен) запоминается даже при отключении электричества.
У диммера три контакта.

Два входа L1 и L2 позволяют реализовать внешнее управление светом: если подключить к ним переключатель, он будет включать и выключать свет (если диммер был включен, при переключении переключателя свет выключится, если был выключен — включится). Когда эта функция не нужна, электричество можно подключить к любому из входов.
На передней панели есть отверстие, под которым расположена служебная кнопка.
С помощью этой кнопки и основной ручки настраивается минимальный уровень яркости и выбирается способ диммирования.
Иногда диммируемые светодиодные лампы ведут себя по разному, когда к диммеру подключена одна или несколько ламп, поэтому я испытывал диммеры с 4-6 лампами, включёнными параллельно, ведь именно так будет в реальной люстре.
Оба диммера достаточно хорошо работают с разными лампами и в том или ином режиме каждый из них нормально работал с каждым набором ламп. Из-за того, что диммеры включаются по двухпроводной схеме не все лампы горят на полную яркость при максимуме регулировки (они дают 95-99%, что почти неотличимо от полной яркости).
У всех ламп удаётся снижать яркость до уровней менее 1% от полной яркости, но в некоторых случаях лампы не загораются на таких низких яркостях и после включения приходится повернуть ручку вправо, чтобы лампы загорелись, а потом уже снижать яркость, если это нужно. Впрочем, можно установить минимальную яркость на уровне 3-5%, при которой лампы будут гарантированно включаться (бывают и такие, что включаются даже на уровне 0.1%).
С диммером Legrand произошла странная вещь. Сначала он всегда включался на яркости 100% и плавно, за 5 секунд, снижал яркость до запомненной, а потом вдруг перестал это делать и начал сразу включаться на запомненную яркость. Скорее всего у него есть разные режимы включения, которые как-то настраиваются манипуляциями с ручкой и нажатиями на неё, но в инструкции про это ни слова.
Странности были и со Schneider: в инструкции написано, что он переключает способ регулирования по переднему или заднему фронту долгим нажатием служебной кнопки, при этом свет мигает один или два раза. Фактически оказалось, что работа по переднему фронту включается долгим нажатием служебной кнопки, когда яркость установлена на максимум (свет мигает три раза). Работа по заднему фронту включается долгим нажатием служебной кнопки, когда яркость не максимальна (свет мигает один раз).
Плюсы диммера Schneider Blanca BLNSS04001:
— Работает со всеми светодиодными лампами;
— Удобно, что ручка имеет крайние положения;
— Для переключения типа регулирования не нужно вынимать диммер из стены;
— Можно управлять светом внешним переключателем.
Минусы диммера Schneider Blanca BLNSS04001:
— Для настроек нужно снимать переднюю панель;
— Достаточно тугое нажатие.
Плюсы диммера Legrand Etika 672219:
— Работает со всеми светодиодными лампами;
— Плавная регулировка за счёт того, что ручка крутится бесконечно;
— Поддержка дополнительных кнопок управления светом;
— Для настройки минимума яркости не нужно снимать переднюю панель.
Минусы диммера Legrand Etika 672219:
— В режиме регулировки по заднему фронту с некоторыми лампами гудит, некоторые начинают мигать;
— Для переключения способа регулировки нужно вынимать диммер из стены.
Оба диммера не идеальны, но для светодиодных ламп они гораздо лучше, чем обычные, — с каждым из этих двух диммеров мне удавалось добиться стабильной регулировки яркости ламп в широком диапазоне.
P.S. Если вам нужен один из этих двух диммеров, обращайтесь. Я их покупал только для изучения и этой статьи. Я в Москве. Отдам чуть дешевле рыночной стоимости.

Схема и устройство регулятора яркости лампы накаливания 220 в

Создание комфорта невозможно без правильно подобранного освещения. Особенно это актуально для вечернего времени суток, когда яркий свет от светильника может даже раздражать. Поэтому и было специально разработано устройство, помогающее легко изменять степень освещённости. Этот прибор представляет собой регулятор яркости ламп накаливания 220 В, позволяющий плавно управлять их накалом. При этом такой светорегулятор помогает экономить электроэнергию.

Устройство и виды

Сегодня в продаже можно встретить большое количество светорегуляторов для различных осветительных приборов. Одним из самых недорогих и простых по принципу действия является приспособление, управляющее яркостью свечения ламп накаливания. Всё дело в том, что лампа представляет собой простейшее осветительное устройство.

В лампе накаливания используются свойства определённого типа материала излучать свет при нагреве. Для того чтобы это излучение было видно, температура тела должна превышать 570 °C (красный спектр). Нагрев вещества достигается путём пропускания через него тока. Поэтому в качестве источника излучения должен использоваться тугоплавкий проводник, сопротивление которого току позволит преобразовать электрическую энергию в световую. Всеми этими качествами обладает вольфрам, который и используется в качестве нити накала.

Рабочая температура вольфрама достигает 2000—2800 °C, из-за чего спектр свечения лампы сдвинут в жёлтый цвет. При таких температурах вольфрам окисляется, поэтому для избегания процесса окисления нить помещается в вакуумированную колбу, которая заполняется инертным газом. В качестве газа используется азот, аргон или криптон.

Принцип действия светорегулятора для ламп накаливания построен на изменении степени нагрева вольфрамовой нити в колбе. Достигается это путём регулирования силы тока, проходящей через прибор света. Такие регуляторы называются диммерами. Различные их виды можно встретить в специализированных торговых точках по продаже светового оборудования, но при желании можно изготовить диммер и своими руками. Его несложная конструкция позволяет собрать и подключить устройство самостоятельно даже людям, которые не имеют специальных технических знаний.

Принцип действия

Своим названием диммер обязан английскому слову dim, которое переводится как «затемнять». По своей сути он является регулятором электрической мощности. Простейшим его видом является реостат, но для изменения световой силы приборов его не используют из-за низкого коэффициента полезного действия (КПД). Другим его видом является автотрансформатор. Однако крупные его размеры и внушительный вес делают применение автотрансформатора неудобным.

Развитие полупроводниковых приборов позволило использовать для светорегулировки новые технологии, работающие на принципе преобразовании частоты. Таким образом, регуляторы освещения для лампы накаливания разделяют на два вида:

  • аналоговые;
  • цифровые.

В основе принципа аналогового устройства лежит отбор энергии от осветительного прибора путём изменения сопротивления линии. Например, в случае использования реостата, который представляет собой переменный резистор, происходит изменение сопротивления в цепи с подключённой лампочкой. Для этого последовательно в цепь нити накала включается переменный резистор. Увеличение его сопротивления ведёт к уменьшению силы тока, поступающего на лампу, а значит, нить меньше нагревается, и свечение становится тусклее. Но при таком подходе потребление мощности не уменьшается, её часть выделяется на реостате, приводя к его нагреву.

Неудобства использования аналоговых регуляторов почти полностью решены в цифровых устройствах. В их основе применяется принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ), позволяющий управлять подачей мощности к нагрузке. Это достигается путём изменения длительности импульсов при определённой частоте сигнала. Для этого используются коммутационные элементы, которые собираются на транзисторах, работающих в ключевом режиме, и генератор — ШИМ-контроллер. Задача последнего заключается в управлении электронными ключами.

В закрытом состоянии ток через ключ очень мал, а значит, мощность рассеивания ничтожна. В открытом состоянии, несмотря на большой ток, сопротивление также мало, а тепловые потери незначительны. Наибольшее количество тепла выделяется в момент переключения ключа. Изменение светосилы осветителя зависит от периода времени и скважности импульса сигнала, при этом значение тока остаётся постоянным.

Характеристики и возможности

Использование светорегуляторов имеет ряд преимуществ по сравнению с простым включением и выключение света. В первую очередь — это дополнительный комфорт, а во вторую — экономия электроэнергии. Современные приборы позволяют изменять освещение, даже не притрагиваясь к выключателям света из-за возможности использования пульта дистанционного управления. Можно выделить следующие основные преимущества:

  • повышение энергоэффективности освещения;
  • плавное включение и выключение света;
  • продление срока эксплуатации осветительных приборов;
  • работа ламп по запрограммированному алгоритму.

Сегодня производители предлагают устройства, различающиеся по виду, стоимости и набору дополнительных функций. Но при этом отмечаются и недостатки. Прежде всего, это чувствительность к перегреву, поэтому в помещениях с высокой температурой их устанавливать не рекомендуется. Кроме этого, из-за особенностей работы прибора возникают радиоимпульсы, которые могут стать источником помех.

Следует знать, что у ламп накаливания отсутствует индуктивность и ёмкость. Они представляют собой инерционные устройства. А это значит, что при уменьшении потребляемой мощности изменяется цветовая температура света. Из жёлтого спектра она сдвигается в сторону красного излучения. Освещение на малой мощности может оказаться неприятным, потому некоторые производители встраивают в свои устройства порог отсечения. При достижении определённой величины лампа сразу отключается. К основным характеристикам прибора относят:

  1. Мощность. Этот параметр показывает, какой наибольшей мощности осветитель можно подключить к светорегулятору. При покупке необходимо выбирать устройство с показателем на 15—20% больше, чем планируемая к подключению мощность нагрузки. Это позволит избежать перегрева устройства и выхода его из строя.
  2. Степень защиты. Электроприбор должен обладать классом защиты. Минимальный класс должен соответствовать стандарту IP20.
  3. Материал контактной группы. Лучше всего, если используются медные контакты, но часто применяется и сплав.
  4. Тип управления. Он может быть поворотным, кнопочным, сенсорным или дистанционным.
  5. Вид установки. Такие приборы могут быть встраиваемыми или выносными. Первого вида устройства предназначены для расположения вместо выключателя освещения. Приборы второго типа подключаются к розетке с напряжением 220 вольт и имеют собственную розетку, в которую уже включается непосредственно лампа.

Производители приборов

Покупая устройство, не в последнюю очередь нужно обращать внимание на его производителя. Приобретение некачественного товара может привести к возникновению пожара, поэтому лучше отдавать предпочтение известным производителям. Обычно они имеют обширную сеть сервисных центров, благодаря чему гарантийный ремонт осуществляется в кратчайшие сроки, но чаще всего изделие просто меняется на новое. К лидирующим компаниям, выпускающим диммеры для ламп накаливания, относят:

  1. Legrand. Французская компания, специализирующаяся на электротехнической продукции. Она занимает одну из лидирующих позиций на рынке и считается надёжной и безопасной. Большим спросом пользуются ее серии Valena и Celiane.
  2. Schneider Electric. Их продукция отличается простотой установки и безопасностью в процессе эксплуатации. Популярные серии: Merten, Прима, Sedna.
  3. Ноотехника Агат. Российский производитель электрофурнитуры. Продукция отвечает высоким стандартам европейского качества. Чаще всего при покупке обращают внимание на дистанционный диммер Агат-Д-1000.
  4. ABB. Светорегуляторы шведско-швейцарского производителя выполнены в оригинальном дизайне и представлены на рынке в широком ассортименте. Их продукция Busch Duro считается классикой светоуправляющих приборов.
  5. Makel. Производитель из Турции зарекомендовал себя качественным и надёжным изготовителем, выпускающим продукцию в основном бюджетного класса. Серии Defne и Lilium Natural Kare смогут удовлетворить любого покупателя.
  6. LN-MINI. Базирующаяся в Гонконге фирма известна своими миниатюрными диммерами, предназначенными для установки в настольные лампы.
  7. Lezard. Дочерняя компания турецкой фирмы DERNEK GRUP. С каждым годом её продукция становится всё более популярной. Наиболее известная серия — Mira.

Схемотехника устройств

Существует довольно много технических решений изготовления светорегулирующих приборов. Но ключевые блоки их однотипные — это элементы управления и управляющий модуль. Самый простой вариант схемы диммера для лампы накаливания содержит не более пяти радиоэлементов и лёгок к повторению даже начинающему радиолюбителю, в то время как сложные многофункциональные приборы содержат микросхемы и программный код.

Простые схемы можно выполнять навесным монтажом, а вот для сложных устройств понадобится изготовить печатную плату. При самостоятельной сборке прибора любой сложности следует быть внимательным и соблюдать аккуратность, так как работы связаны с опасным для жизни напряжением 220 вольт.

Поворотный диммер

Такая схема не содержит дефицитных радиодеталей, а её ключевым элементом является симистор. Суть схемы сводится к тому, что ток появится на лампе лишь в том случае, если на управляющем электроде симистора возникнет отпирающий сигнал. Когда он откроется, нагрузка подключится.

Генератор в схеме реализован на двух симисторах VS1 и VS2. При включении в сеть 220 вольт конденсаторы C1 и C2 через резисторы R1 и R2 начинают заряжаться. Как только уровень напряжения достигает значения, позволяющего открыться VS1, появляется ток, а конденсатор C1 разряжается. Чем больше сопротивление цепочки R1-R2, тем медленнее происходит заряд, а значит, и увеличивается скважность импульсов. При изменении сопротивления R2 регулируется длительность импульсов.

Таблица радиоэлементов:

Обозначение Наименование
VS1 BT137 600E
VS2 DB3
R1 1 МОм
R2 27 кОм
C1 22100 нФ, 300 В
C2 22100 нФ, 300 В

Светорегулятор на микроконтроллере

Такого типа схемы используются в диммерах с возможностью дистанционного управления. Главным элементом устройства является микроконтроллер DD1. Через делитель напряжения R8-R10 сетевое напряжение поступает на вход контроллера. Переход синусоидального сигнала через ноль характеризуется падающим фронтом напряжения, что вызывает прерывание программы микросхемы.

Элементы VD3-VD4 образуют стабилизированный однополупериодный выпрямитель. Конденсатор С6 и резистор R6 нужны для защиты параметрического стабилизатора. Для сборки такого прибора своими руками понадобится изготовить печатную плату, а уровень знаний по радиоэлектронике должен быть средним.

Конденсаторы C1 и C2 играют роль фильтра и предназначены для сглаживания выпрямленного напряжения. Через диод VD1 в случае пропадания напряжения в сети 220 В происходит разряд C5. На транзисторе VT1 собран ключ, разряжающий C4 при взаимодействии пользователя с сенсорной пластиной. В качестве неё можно использовать даже самодельную металлическую пластину, приклеенную с обратной стороны клавиши любого выключателя.

Симистор должен быть рассчитан на максимальное рабочее напряжение не менее 600 вольт, а его ток обязан превышать требуемый нагрузкой в два раза. Если на четвёртом выводе микроконтроллера присутствует единица, тогда симистор закрыт. Для его открытия формируется импульс сигнала длительностью не менее 15 мкс.

Радиоэлемент устанавливается на радиатор. В качестве фотоприёмника используется любой фотоэлемент с несущей частотой инфракрасного сигнала 36 кГц.

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Бытовая техника >

Теги статьи: Добавить тег

Универсальный регулятор мощности и яркости.

Провада Юрий Петрович aka Simurg
Опубликовано 10.08.2010

Вашему вниманию предлагается универсальный регулятор мощности с новым видом регулирования угла с двух сторон синуса. В качестве нагрузки можно подключать любой потребитель (постоянного тока) — коллекторные двигатели, паяльники, лампы накаливания любого напряжения, энергосберегающие лампы. А питать регулятор на любое переменное напряжение.
Ну теперь по порядку:
В настоящее время широкое распространение получили энергосберегающие лампы. Чтобы пользоваться светильником как ночником, или дежурной подсветкой в темном коридоре надо снизить их яркость. Можно простыми средствами регулировать их яркость а соответственно и ресурс (который возрастает до десяти раз) . Простым тиристорным регулятором менять яркость этих ламп нежелательно. В схемах электронных балластов, которые применяются в энергосберегающих лампах, на выходе после моста стоит электролитический конденсатор, который плохо работает с тиристорными регуляторами (большой импульсный зарядный ток приводит к их нагреву). В предлагаемых Вашему вниманию схемах регуляторов яркости применён принцип регулирования угла с двух сторон синусоиды, вначале и в конце, что позволяет снизить нагрузку на электролитический конденсатор. Целью является простота регулятора, минимальное тепловыделение, повторяемость, дальнейшая возможность модернизации и малые габариты. На выход регулятора можно подключать в том числе обычные лампы накаливания до 25 ватт, напряжением даже на 12 вольт (базовая схема) и паяльники до 150 ватт 220 в. Рассмотрим три схемы под единым названием «Бесплатный ночник»,: да и дневник тоже.
Первый вариант схемы «базовый» на основе которого можно построить ряд других доработок. Принцип работы схемы предельно прост, на выходе TL431 получаем прямоугольные импульсы для управления полевым транзистором ( Может быть любой на 400в и ток от 2А и выше, например BUZ90)
«Базовый» вариант схемы:

Принцип регулирования угла с двух сторон синусоиды вначале и в конце:

Импульсный заряд электролитического конденсатора происходит в очень короткие моменты, и только через один импульс плавного дозаряда, что не вызывает его нагрева, а пульсации частотой уже 200 Гц практически не заметны на самой лампе.
Заряд конденсатора:

Настройка заключается в подборе резистора R5 по желаемому диапазону регулировки (от 0% до 100% или от 60% до 100% или от 0% до 40%) При работе лампы на 60% мощности её ресурс резко возрастает.
Если в данной схеме включить светодиод в прямом включении последовательно со стабилитроном, он будет являться индикатором мощности (Его применение желательно когда регулятор используется для паяльника. Яркость его свечения указывает на выходную мощность).

В процессе эксплуатации данной схемы было замечено неустойчивое включение некоторых типов энергосберегающих ламп, которым необходим был начальный прогрев. Далее они работали и регулировались нормально. В связи с этим появилась схема с предварительным разогревом.
Схема с предварительным разогревом:

В момент включения С2 разряжен и напряжение на затворе открывает Т2, который в свою очередь шунтирует вход TL431, на выходе которой устанавливается высокий уровень 12в. Т1 открывается и подает на лампу всё напряжение в течении времени определяемой цепью R6, C2. Лампа быстро разогревается и готова к работе на пониженном напряжении питания без морганий и погасания. D7 необходим для быстрого разряда C2 при выключении регулятора.

Выше приведенные схемы не могут работать на нагрузку более 2-х ламп без нагрева транзистора Т1, (он устанавливается без радиатора), так как управление им происходит без применения драйвера. Для подключения более 3-х ламп предлагается схема с несложным драйвером.
Схема с драйвером:

В «базовую» схему добавился формирователь импульсов на Т2 и драйвер на Т3 — Т5. Транзистор Т1 IRF740. Данная схема показала хорошие результаты не только при работе на энергосберегающую лампу но и на обычную лампу накаливания, на паяльник 150 ватт.

Все приведенные схемы могут работать на любом напряжении от ~10в до ~250в. Необходимо только подобрать R1 (его можно убрать со стабилитроном если напряжение до 20в) и R2. Данные схемы очень надежны и работают у меня уже 5 лет не выключаясь на подсветку ванной комнаты. И лампу за 5 лет ни разу еще не менял! Также у человека «базовая» схема работает на движок подачи проволоки в сварочном полуавтомате.

Вот Вы и спросите: «А почему название «Бесплатный ночник»?» А я Вам расскажу. Собираете, например «базовую» схему, выставляете яркость немного больше минимума устойчивой работы лампы. Затем отключив все потребители в доме (И холодильник тоже). Обычно это ночью. Идёте на площадку — засовываете лапы в распределительный щиток:, ой в смысле смотрите на счётчик. И что мы видим — диск медленно доходит до язычка компенсации самохода (внутри у него такая штука есть) и :. О С Т А Н А В Л И В А Е Т С Я !!!!! А свет то у Вас горит — целых три лампы подсветки — ванная, коридор и кухня. А тут и простор для дальнейшей модернизации. На кухне я сделал без переменного резистора, а подобрал по минимуму устойчивого свечения. А штатный выключатель в лампе просто закорачивает сток — исток выходного транзистора, включая лампу на максимум. Очень удобно.

Файлы:
Печатные платы в формате SL 5.0.

Вопросы, как обычно, складываем .

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

37 3 1
8 0 1

Мощный симисторный регулятор мощности

Здравствуй мой дорогой читатель. Сегодня я хочу рассказать про нюансы мощных симисторных регуляторов мощности, которые заполонили наш рынок. Теперь так называемые диммеры продают даже в отделах продажи дистилляторов, для регулировки температуры нагрева материала в перегонных аппаратах.

Схема мощного симисторного регулятора мощности

Внесу немного ясности о схеме. Схема симисторного регулятора мощности является типичной и в нее может быть включен любой, подходящий вам по параметрам симистор серии BTA, например BTA06-600, BTA16-600 и так далее. Номиналы элементов при этом пересчитывать не нужно. Работу схемы я описывал в статье «Диммер своими руками», и сейчас немного поговорим о другом.

В качестве полупроводника я применил BTA41-600 и мог бы заявить вам, что регулятор мощности рассчитан на 8.5кВт, как это делают большинство продавцов. Да, симистор BTA41-600 рассчитан на максимальный средний ток 40А. Но, во-первых, должен быть запас по току, а во-вторых не только от параметров симистора зависит мощность собранного устройства. От чего же еще может зависеть мощность диммера?

В первую очередь от запаса тока симистора. Для меня это примерно 30% запас. Разница по цене будет несущественной.

Вот пример симисторного регулятора из Китая. Продавец утверждает, что его мощность достигает 4кВт.

Сфотографировано так близко, чтобы выполнить обман зрения и внушить большие размеры теплоотвода. Если вы представляете, что такое 4000Вт, то подумайте, какое сечение провода нам необходимо для пропускания через себя тока 18А. Нет, конечно, если такой диммер включить на 30 секунд, то он может и выдержит, но обычно нагрузкой служат мощные лампы или ТЭН, которые работают часами. Теперь посмотрите ширину дорожек печатной платы этого самого китайского диммера.

Да не выдержат они 4кВт долговременно, будут до ужаса греться даже на 3кВт, а потом перегорят. Поэтому вторым критерием является сечение проводов и дорожек печатной платы. Чем шире и толще, тем лучше. И чем короче они, тем также лучше. В обязательном порядке необходимо их лудить оловом или паять вдоль дорог медную жилу.

Для сведения, медный провод сечением 2.5мм2 рассчитан на максимальный долговременный ток 27А. Из своего опыта скажу, что при использовании такого провода на нагрузке 3000Вт (ток 14А) в течение 1 часа, он хорошо нагревается. Но это нормально. А уже при 27А изоляция такого провода будет плавиться.

Еще, при такой мощности (3000Вт и более) я отказываюсь от всяких разъемов, зажимных клемм и стараюсь все провода паять сразу к печатной плате. Так как все эти клеммы и разъемы являются уязвимым местом, чуть контакт ослаб и происходит нагрев, а дальше обгорание проводов.

Третий критерий мощного регулятора это теплоотвод. Однажды я выполнял измерение температуры теплоотвода площадью 200см2 при эксплуатации диммера на нагрузку 1кВт в течение 5 часов. Температура достигла 900С. Для отвода тепла при эксплуатации на мощности 3кВт понадобится радиатор с внушительной площадью поверхности, если мы говорим про долговременную работу. Иначе получим настоящую печь.

Рекомендую в качестве теплоотвода использовать радиатор с вентилятором от ПК, даже небольшой такой теплоотвод с принудительным охлаждением дает отличный результат на мощности 4кВт.

Китайский радиатор, на мощности 4000Вт позволит лишь регулятору не выйти из строя за ближайшие минуты.

Также и наши продавцы, закупая диммеры в Китае, заявляют мощность, которую они долговременно регулировать не могут.

Множество видео роликов про регуляторы мощности имеется на одном из известных видео порталов. Практически все блоггеры демонстрируют их тест на лампах накаливания. Лампа накаливания 60-80Вт может работать через наше устройство без радиатора, это и я проверял. А вот на мощности 1000Вт и выше рисуется совсем другая картина.

Существуют вентиляторы на разное питающее напряжение, в продаже есть вентиляторы и с напряжением питания 220В переменного тока. У меня же напряжение питания 12В постоянного тока. И в качестве источника я применил небольшой импульсный блок питания 12В 1А.

О стеклянном предохранителе. Не советую. На заднюю панель регулятора мощности вывел держатель предохранителя с колпачком. Предохранитель установил на 15А, нагрузка составляла 3000Вт.

Это было что-то. Грелся весь узел, не притронуться рукой. Поэтому, вместо стеклянных предохранителей устанавливайте автоматический выключатель. Например, если нагрузка 3кВт, то выключатель на 16А.

В своем регуляторе мощности я использовал тумблер на 25 Ампер, у которого были две группы контактов. Чтобы повысить надежность я соединил их параллельно медным проводом, сечением 2.5мм2.

Корпус диммера я использовал из пластмассы. Для удобства я установил на корпус розетку с керамической вставкой на 16 Ампер.

Также я добавил еще один переменный резистор на 50кОм для более точной (плавной) подстройки.

Вентилятор, розетку и импульсный блок питания я прикрепил к корпусу винтами М3 и гайками, не забыв и про шайбы. В теплоотводе я выполнил отверстия и нарезал резьбу для крепления к нему симистора BTA41-600, а также отверстия с резьбой для крепления самого теплоотвода к корпусу. Как нарезать резьбу в радиаторе я описывал в статье «Нарезаем резьбу в радиаторе усилителя НЧ».

Вилка регулятора рассчитана на ток 16 Ампер. Ее провода припаяны напрямую к печатной плате, миную разъемы и клеммы.

Выводы симистора, при его монтаже, рекомендуется делать как можно короче.

Вывод.

Чтобы собрать мощный симисторный регулятор мощности, помимо выбора параметров симистора необходимо учесть такие конструктивные особенности, как ширина и толщина дорожек печатной платы, сечение соединительных проводов, замена разъемов и клемм пайкой, площадь поверхности теплоотвода, номинальная мощность вилок и розеток. Ведь для регулятора мощности 6кВт (27А) нужны совсем другие розетки, вилки, провода и так далее…

Печатная плата регулятора мощности

Каждый из нас отдает свое предпочтение в выборе той или иной модели настольной лампы. Необходимо так же задумываться: Каким образом мы в последствии будем заниматься ремонтом настольной лампы? Отдавать в ремонт при ее неисправности либо заниматься ремонтом самому?

Настольная лампа Mantra 1314

Чтобы проводить ремонт самому, — непременно необходимы определенные знания в физике и электротехнике с дополнительными знаниями основ электроники.

Тема на первый взгляд может показаться простой, — но не совсем. Почему именно? — Потому что имеется в настоящее время разнообразие таких электрических схем для различных моделей настольных ламп.

Электрические схемы настольных ламп

Наиболее простая электрическая схема \рис.1\ как для настольных ламп так и для различных моделей светильников бра, — имеет сравнение с данной электрической схемой:

рис.1

Данная электрическая схема больше подходит к электрической схеме светильников бра, но так же имеет место и для электрической схемы настольных ламп.

Возьмем к примеру электрическую схему справа, — такая схема вполне подходит как к настольной лампе так и к светильнику бра, состоящей из:

  • двух ламп;
  • ключа \выключателя\.

Соединения настольной лампы

Рассмотрим контактные соединения для настольных ламп:

рис.2

Каких либо полных объяснений \рис.2\ схематическое изображение \устройство\ настольной лампы, — не требует. На рисунке наглядно показаны контактные соединения:

  • лампочки с электрическим патроном;
  • выключателя;
  • штепсельной вилки с сетевым кабелем.

Необходимые электроинструменты которые могут понадобиться, — следующие:

  • пассатижи;
  • две отвертки \крестовая и плоская\;
  • прибор «Мультиметр»;
  • кембрик;
  • паяльник;
  • паяльное олово;
  • паяльная кислота.

Лампа настольная с регулировкой яркости

Рассмотрим следующую электрическую схему для настольных ламп. Схема ступенчатого регулятора яркости освещения \рис.3\ состоит из:

  • ключа \выключателя\ — S1;
  • предохранителя — F1 0,5 А;
  • двух конденсаторов — С1 и С2;
  • ступенчатого регулятора яркости освещения — S2, S3, S4;
  • двух резисторов — R1, R2 \сопротивление 510 кОм, мощность 0,12 Вт \;
  • двух конденсаторов — С1, С2;
  • электрической лампочки — HL1 мощность 60 Вт.

рис.3

Соединение в электрической цепи для:

  • предохранителя;
  • двух конденсаторов;
  • двух резисторов;
  • ключей \S1, S2, S3, S4\,

— последовательное. Соединение с контактами электрического патрона лампочки — параллельное. Электрическая цепь замыкается на спирали лампочки HL1.

Принцип работы ступенчатого регулятора яркости освещения будем прослеживать при подключении данного прибора \электрической схемы\ к внешнему источнику переменного напряжения.

При замыкании контактов ключа S2, для участка электрической цепи: F1-C1-R1, — яркость освещения лампочки будет средней.

При замыкании контактов ключей S2 и S4, для двух участков электрической цепи:

  1. F1 — C1 — R1;
  2. F1 — C2 — R2,

— яркость освещения лампочки будет самой низкой.

При замыкании контактов одного ключа S4, — напряжение подаваемое на лампочку будет соответствовать напряжению внешнего источника переменного напряжения, то есть яркость освещения будет наибольшей.

Электрическая схема настольной лампы может состоять из следующих схем. Данные две схемы \рис.4\ настольного светильника имеют как одну так и две люминесцентные лампы.

Соответственно, схема для подобных настольных светильников будет выглядеть следующим образом:

рис.4

Схемы в своем исполнении простые. Подобные схемы могут включать в свое содержание конденсатор, соединенный в электрической цепи — параллельно.

Участок электрической цепи для одного потенциала имеет последовательное соединение для:

  • двух люминесцентных ламп;
  • двух стартеров;
  • одного дросселя,

для:

  • одной люминесцентной лампы;
  • одного стартера;
  • одного дросселя.

Дроссель, представляющий из себя катушку, — проверяется на наличие сопротивления прибором Омметр либо прибором Мультиметр — предварительно выставленным в позицию измерения сопротивления.

Диагностику для линейной люминесцентной лампы можно провести пробником, — для двух штырьков с одной и с другой стороны лампы \лампа имеет спираль с одной и с другой стороны\.

Стартер на наличие сопротивления — проверить невозможно, так как стартер состоит из двух электродов между которыми имеется разрыв. Целесообразней его просто заменить.

Конденсатор предназначен в электрической цепи как сглаживающий фильтр \сглаживание пульсаций переменного или синусоидального напряжения\. Настольная лампа к этим схемам может работать \светиться\ и без конденсатора.

Выбор освещения и типы ламп для настольных светильников показаны на рисунке 5

рис.5

Типы ламп для настольного светильника

Типы ламп для контакта с электрическим патроном имеют следующие названия:

  • лампа светодиодная — LED;
  • энергосберегающая полуспиральная лампа — CFL;
  • обыкновенная лампа \со спиралью\ — GLS.

Данный рисунок также указывает, что замену лампы следует проводить при разъединении штепсельной вилки от электрической розетки.

светодиодная лампа LED

энергосберегающая лампа CFL

Рассмотрим электрические схемы регуляторов яркости \мощности\ для настольных ламп.

рис.6

Электрическая схема \рис.6\ регулятора яркости, состоит из следующих элементов электроники:

  • потенциометра;
  • пяти резисторов;
  • двух транзисторов;
  • диодного моста;
  • конденсатора;
  • одностороннего стабилитрона;
  • тиристора триодного \запираемого в обратном направлении с управлением по катоду\.

Транзистор VT1 имеет p-n-p переход, транзистор VT2 — n-p-n переход. Одна диагональ диодного моста соединена с электрической схемой регулятора мощности, другая диагональ диодного моста соединена с нагрузкой \лампой\.

Электрическая схема \рис. 7\ регулятора яркости в общем то состоит из таких же элементов электроники, что и в электрической схеме рисунка 6. В дополнение, здесь имеет параллельное соединение — триодный симметричный симистор. Регулировка яркостью лампы осуществляется поворотом ручки потенциометра.

рис.7

настольная светодиодная лампа с регулятором яркости

Для остальных незначительных причин неисправности данных настольных ламп могут быть такие причины как:

  • разрыв провода сетевого кабеля в месте соединения со штепсельной вилкой;
  • разрыв провода сетевого кабеля по его длине;
  • перегорание лампы.

Подробное описание проведения диагностики для всех типов светильников, — Вы сможете найти в этом блоге.

На этом пока все.

Светодиодный светильник с регулировкой яркости


Светильник, который нам представил мастер-самодельщик, имеет 36 светодиодов. Питается светильника от двух 4В свинцово-кислотных аккумулятора. Заряжаются аккумуляторы от сети. Так же в светильнике имеется регулировка яркости света. Для изготовления светильника мастер использовал следующие
Материалы и инструменты:
-Белые светодиоды — 36 шт.;
-Резисторы 82 Ом — 36 шт.;
-АКБ 4В 1,5 Ач -2 шт.;
-Регулятор напряжения 7805 — 1шт.;
-Тумблер — 1 шт.;
-Красный или зеленый светодиод — 1 шт;
-3,5-миллиметровый разъем — 1 шт.;
— Потенциометр 50 кОм — 1 шт.;
-Ручка для потенциометра — 1 шт.;
-Микросхема 555 — 1 шт.;
-Диод 1N4001 — 2 шт;
-8-контактный разъем DIP IC
-Резисторы 1 кОм — 2 шт.;
-Резистор 330 Ом — 1 шт.;
-Керамические конденсаторы 0,1 мкФ — 2 шт.;
-Транзистор TIP31С — 1 шт.;
-Цветные провода;
-Паяльник;
-Припой;
-Кусачки;
-Ножницы;
-Картонная коробка;
-Металлическая 30-см линейка;
-Белая и черная бумага;
-Клей;
-Монтажная плата;
-Макетная плата;
-Двусторонний скотч;
-Игла;
Шаг первый: аккумуляторы
Для питания светильника мастер использует две свинцово-кислотных 4В аккумулятора. Соединяет батареи последовательно. К вторым выводам АКБ припаивает провода. Крепится АКБ будут на двусторонний скотч.
Шаг второй: стойка
Стойку мастер изготовил из линейки. Изгибает металлическую линейку дугой. Оклеивает её черной бумагой.
Шаг третий: светодиоды
Макетную плату оклеивает белой бумагой. Иглой протыкает в бумаге отверстия.
Монтирует светодиоды на плате. Совместно со светодиодами монтирует резисторы.
После монтажа шести дорожек светодиодов соединяет их параллельно.
Обрезает плату как на фото.
Шаг четвертый: потенциометр
Согласно схеме, припаивает диоды к крайним контактам потенциометра. Затем спаивает вторые концы диодов и припаивает к ним провод. К среднему контакту припаивает провод.
Шаг пятый: макетная плата
Прежде чем спаять блок управления, мастер проверяет работу электроники на макетной плате. Макетная плата позволяет собрать схему без пайки используя провода. Схема приведена ниже. На фото так же показана свечение лампы при 5% и 95% яркости.
Шаг шестой: диммер
Ди́ммер это— электронное устройство, предназначенное для изменения электрической мощности (регулятор мощности). В данном случае с помощью диммера будет регулироваться яркость света.

Согласно схеме собирает диммер.
Шаг седьмой: сборка лампы
Приклеивает к коробке стойку.
Приклеивает к стойке лампу.
На двусторонний скотч закрепляет внутри коробки аккумуляторы.
Добавляет тумблер.
Припаивает потенциометр.
Делает в коробке отверстие. Протягивает в отверстие провод от лампы. Припаивает провода согласно схеме.
Согласно схеме, монтирует гнездо зарядки. Светодиод будет гореть, когда идет зарядка аккумуляторов.
Закрепляет плату.
В коробке делает четыре отверстия. Устанавливает потенциометр, гнездо зарядки, светодиод и тумблер.
Закрывает коробку крышкой.
Вырезает прямоугольный кусок картона. Оклеивает его черной бумагой. Приклеивает картон к задней части лампы.
Делает окантовку на коробке.
Светильник готов. Осталось только зарядить аккумуляторы.
Светильник, который собрал мастер, получился недорогой по цене и простой в изготовлении. При желании можно сделать корпус покрасивее, но мастер хотел сделать светильник с минимом затрат. Уменьшив количество светодиодов, можно увеличить срок работы светильника без заряда, а увеличив их количество можно добавить яркость.
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Схема ШИМ-регулятора яркости светодиодов для сборки своими руками

С микросхемой NE555 (аналог КР1006) знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора. В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой.

Схема и принцип её работы

С развитием мощных светодиодов NE555 снова вышла на арену в роли регулятора яркости (диммера), напомнив о своих неоспоримых преимуществах. Устройства на её основе не требуют глубоких знаний электроники, собираются быстро и работают надёжно.

Известно, что управлять яркостью светодиода можно двумя способами: аналоговым и импульсным. Первый способ предполагает изменение амплитудного значения постоянного тока через светодиод. Такой способ имеет один существенный недостаток – низкий КПД. Второй способ подразумевает изменение ширины импульсов (скважности) тока с частотой от 200 Гц до нескольких килогерц. На таких частотах мерцание светодиодов незаметно для человеческого глаза. Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18 В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Гц

Принцип действия электронного регулятора яркости заключается в следующем. В момент подачи напряжения питания начинает заряжаться конденсатор по цепи: +Uпит – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Uпит. Как только напряжение на нём достигнет уровня 2/3Uпит откроется внутренний транзистор таймера и начнется процесс разрядки. Разряд начинается с верхней обкладки C1 и далее по цепи: R1 – VD2 –7 вывод ИМС – -Uпит. Достигнув отметки 1/3Uпит транзистор таймера закроется и C1 вновь начнет набирать ёмкость. В дальнейшем процесс повторяется циклически, формируя на выводе 3 прямоугольные импульсы.

Изменение сопротивления подстроечного резистора приводит к уменьшению (увеличению) времени импульса на выходе таймера (вывод 3), и как следствие, уменьшается (увеличивается) среднее значение выходного сигнала. Сформированная последовательность импульсов через токоограничивающий резистор R3 поступает на затвор VT1, который включен по схеме с общим истоком. Нагрузка в виде светодиодной ленты или последовательно включенных мощных светодиодов включается в разрыв цепи стока VT1.

В данном случае установлен мощный MOSFET транзистор с максимальным током стока 13А. Это позволяет управлять свечением светодиодной ленты длиной в несколько метров. Но при этом транзистору может потребоваться теплоотвод.

Блокирующий конденсатор C2 исключает влияние помех, которые могут возникать по цепи питания в моменты переключения таймера. Величина его ёмкости может быть любой в пределах 0,01-0,1 мкФ.

Плата и детали сборки регулятора яркости

Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.

Плата в файле Sprint Layout 6.0: reguljator-jarkosti.lay6

После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы.

  • DA1 – ИМС NE555;
  • VT1 – полевой транзистор IRF7413;
  • VD1,VD2 – 1N4007;
  • R1 – 50 кОм, подстроечный;
  • R2, R3 – 1 кОм;
  • C1 – 0,1 мкФ;
  • C2 – 0,01 мкФ.

Заказать готовую сборку от автора можно .

Практические советы

Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА.

Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12 В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты.

Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.

Радиосхемы
Схемы электрические принципиальные

Регулятор яркости для настольного светильника

категория
Радиосхемы начинающим для самостоятельной сборки
материалы в категории

В общем-то лампу со встроенным регулятором яркости можно и купить- на рынке есть множество подобных изделий (как правило китайского производства), но у них есть один существенный недостаток: небольшое мерцание самой лампы.
Это своеобразная «плата за простоту»: максимально упростив схему регулировки, производитель тем самым не учел тот факт что регулировка яркости происходит в течение одного полупериода сетевого напряжения.

Хотя это, казалось бы, сильно и не заметно, но долгая работа под таким освещением вызывает быструю усталость глаз и, как следствие, может вызвать переутомление и даже различные болезни.

В предлагаемом устройстве используется так называемый фазоимпульсный способ регулирования среднего тока через нагрузку. Он изменяется благодаря тому, что нагрузка-светильник подключается к сети не непосредственно, а электронным ключом через некоторое время после появления очередной полуволны сетевого напряжения. Изменяя это время, потребляемую нагрузкой от сети мощность можно регулировать практически от нуля до максимума. Для лампы светильника это означает изменение яркости ее свечения
При замыкании контактов выключателя S1 лампа L1 включается не сразу, а плавно в зависимости от емкости конденсатор C2. Это увеличивает срок службы самой лампы, т.к. мы знаем, что лампы обычно сгорают при включении — резком подключении напряжения.

Лампа L1 (220V 100W) собственно и является светильником. Все резисторы на 0,25W, кроме R8, который на 2W. При монтаже расположите этот резистор в 2mm над поверхностью платы, чтобы не нагревались остальные детали. Конденсатор C1 пленочный, тринистор КУ202Л можно заменить на КУ202К, КУ202М, КУ202Н. Соблюдайте условия его включения в схеме. Подключите неправильно — работать не будет.

В корпусе, в котором Вы разместите устройство, обязательно просверлите отверстия для вентиляции, т.к. элементы R8, VS1 в процессе работы нагреваются.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх