Как да свържете димер със собствените си ръце

Димерът е новомодно име за устройство, по-често наричано превключвател за димер, и е проектирано да контролира плавно захранването на електрически уреди, предимно лампи (на английски "dim" означава "dim"). Нещото в домакинството е много полезно, но изобщо не е необходимо да го купувате. В смисъл, че всеки, който някога е държал поялник в ръцете си, може да направи такова устройство със собствените си ръце. След това ще опишем как се прави това.

Най-простият вид димери може да се счита за всеки променлив резистор, например реостат, известен на всички от училище. Ако го включите последователно с лампа с нажежаема жичка, тогава когато промените позицията на плъзгача, неговата яркост ще се промени. Въпреки това е изключително нерентабилно да се използва такъв димер, тъй като той не намалява консумацията на енергия, а само „издърпва“ част от нея върху себе си, превръщайки я в топлина.

Общ изглед на димера

Практична версия на димера е автотрансформатор. Вторичната намотка на това устройство има няколко двойки клеми, върху които се формира различно изходно напрежение. Когато товарът е свързан към една или друга двойка, той ще работи с различна мощност.

Димерите, базирани на автотрансформатори, имат редица предимства:

консумират от захранващата мрежа само мощността, която е необходима в момента;
независимо от съотношението на входното и изходното напрежение, те дават синусоидален ток на изхода практически без изкривяване;
не се намесвайте.

Но такива устройства са сравнително големи и тежки и трябва да се използват механични превключватели за настройка, така че днес те се използват само в редки случаи.

Досега електронните димери, сглобени върху полупроводникови елементи, станаха популярни. Това са компактни, безтегловни устройства.

Принципът на работа на електронен димер

Регулирането на мощността не се състои в преобразуване на напрежението, както е в случая с трансформатора: димерът пропуска ток само при определена негова стойност (напрежение). Спомнете си, че напрежението в променливотоковата мрежа постоянно варира по синусоида от -230 V до + 230 V.

Фабрично изработен електронен димер

Тоест, електронният димер е високочестотен превключвател, който има време да се включва и изключва по време на всеки половин цикъл на променлив ток. По този начин товарът е свързан към мрежата не през цялото време, а само за определена част от полупериода, поради което средното напрежение и мощността на електрическия ток намаляват.

Очевидно е, че токът на изхода на електронен димер вече не е синусоидална характеристика: това е по-скоро някакъв вид променливо-пулсиращо разнообразие. Ако изградите графика, част от всяка синусоидална вълна ще бъде отрязана, така да се каже.

Важно е да знаете, че такава мощност не е подходяща за всички устройства. При тези, които изискват нисък хармоничен ток, намотката може да прегрее, което да доведе до повреда на устройството.

От битовите потребители тази категория включва предимно:

електродвигатели;
устройства с импулсно захранване;
устройства с трансформаторно захранване: телевизори, радиоапарати, луминесцентни лампи с електронен баласт;
индукционни трансформатори за халогенни лампи.

Но всичко по-горе се отнася само за най-простите електронни димери с класическа схема. По-сложните димери, които досега не само са разработени, но и се произвеждат масово, са "всеядни" - те могат да бъдат свързани към всякакъв товар. Основното нещо е да изберете правилния модел.

Електронните димери имат още един недостатък: в най-простата версия (такива модели са най-евтините) те са източник на осезаеми електромагнитни смущения както в радиочестотния диапазон, така и в свързаните с тях проводници. В стаята, където е инсталиран димерът, може да е трудно да се слуша радиоприемник, може да има неизправности в работата на измервателното оборудване, както и запис на звук - под формата на фон.

Има начин да го премахнете - трябва да подобрите веригата, като я допълните с филтър. В това качество се използват дросели, те могат да бъдат допълнени с кондензатори (индуктивно-капацитивен филтър). Димерите с филтри са малко по-скъпи.

Лампа с нажежаема жичка, която се захранва с напрежение, намалено от електронен димер, издава свистящ звук, едва доловим, но ясно забележим в пълна тишина. Колкото по-мощна е лампата, толкова по-интензивен ще бъде свирката. Факт е, че специфичният ток, получен на изхода на димера, причинява механични вибрации в нишката, което води до появата на такъв звук.

Това явление се нарича магнитострикция. Това се случва и при директно свързване, тоест без димер, но в този случай се проявява в много по-малка степен и не издава звуци, които човек може да чуе.

Как да направите устройство със собствените си ръце

Конвенционалният димер е прост и евтин за производство, тъй като изисква малък брой доста достъпни радио компоненти. Ето основните от тях:

Трябва да се кажат няколко думи за сглобяването на димера. Най-простата е така наречената висяща инсталация, когато всички елементи са свързани в една верига с помощта на проводници.

Изглежда като димер, сглобен по шарнирен метод

Преди запояване, оголените нишки на парче тел, нарязано на желаната дължина, както и „краката“ на радиокомпонентите, трябва да бъдат калайдисани с поялник (използват се спойка и специален поток или колофон).

Материали за свързване на проводници чрез запояване

След запояване всички връзки трябва да бъдат увити с електрическа лента. Ако това не бъде направено, може да възникне късо съединение поради небрежен контакт или влага.

По-сложен вариант е да сглобите димер върху домашна печатна платка.

Монтаж на димер на печатна платка

Производството му изисква известно умение, но устройството ще се окаже миниатюрно и по-надеждно. Пътеките на дъската, както и телените сърцевини за повърхностен монтаж трябва да бъдат калайдисани. Процесът на запояване също не се различава.

Сега помислете за няколко схеми на електронни димери.

На триак

Това устройство е предназначено за свързване към мрежа с напрежение 220 V. Както можете да видите, в допълнение към триака и динистора тук има RC верига. Има делител на напрежението, състоящ се от променлив резистор R1 и постоянен R2.

Димерна схема на триак

Веригата работи по следния начин:

Потребителят задава съпротивлението R1, което определя напрежението във веригата R2 - C1. От това напрежение на свой ред зависи времето за зареждане на кондензатора C1.
Когато напрежението върху него достигне определена стойност, това води до отваряне на динистора DB3, който е включен в същата верига между R2 и C1.
В същото време се прилага импулс през DB3 към триак VS1, който се отваря и предава ток към товара. Колкото по-бързо се зарежда C1, толкова по-рано ще се отвори VS1 и съответно толкова по-дълга ще бъде тази част от полупериода, по време на която токът преминава към товара. Следователно електрическата мощност ще бъде по-голяма.

Процесът на регулиране на интензивността на осветлението с такъв димер е показан на графиката:

Схема за контрол на интензитета на светлината

Времето, за което зарядът в C1 достига прага на отваряне DB3, се означава с t*.

На тиристори

Тиристорите са добри, защото могат да бъдат премахнати от стари електрически уреди, като телевизори. Така димерът ще се окаже практически безплатен. Ето неговата диаграма:

Схема на тиристорен димер

Тиристорите, за разлика от триаците, пропускат ток само в една посока, така че за даден димер ще са необходими два - по един за всяка половин вълна на променлив ток. Съответно ще ви трябват и два динистора, чрез които, както в първата верига, се формира управляващ импулс.

Според принципа на работа схемата е много подобна на предишната:

Положителна полувълна през веригата R5 - R4 - R3 зарежда кондензатора C1.
Веднага след като напрежението на C1 е достатъчно, за да отвори динистора V3, той (динисторът) ще предаде управляващ импулс към тиристорния електрод V
V1 ще се отвори и ще позволи на тока да тече към товара.
При отрицателна полувълна тиристорът V2 ще работи по същия начин, докато V1 ще бъде затворен. Зареждането на кондензатора в този случай се осъществява чрез веригата R1 - R2 - R

Кондензаторен димер

За разлика от първите две, тази версия на димера ви позволява да намалите мощността само с определена фиксирана стойност, т.е. появява се междинно ниво на яркост на лампата. Въпреки това е много компактен.

Кондензаторен димер

Принципът на работа е изключително прост. Както знаете, променлив ток може да тече през веригата, в която е свързан кондензаторът, но неговата мощност ще зависи от капацитета на кондензатора. Колкото по-бързо се зарежда (малък капацитет), толкова по-малка част от полувълната ще има време да премине през веригата. И обратното - при голям капацитет дори цялата полувълна може да върши полезна работа.

Следователно трябва да изберете кондензатор с правилния капацитет и да го свържете към веригата, така че да можете да насочите тока през него (намалена мощност) или да го заобиколите (100% мощност).

Можете да включите друг кондензатор във веригата с възможност за превключване между него и първия кондензатор (ще ви трябва 4-позиционен ключ). След това ще се появи допълнителна стъпка за регулиране на мощността.

Кондензаторите могат да се използват хартиени, неполярни, налични в изобилие в стари електроуреди. Техният капацитет се избира според следната таблица:

Таблица с параметри капацитет-напрежение

На чип

Сега нека разгледаме димер за постоянен ток с напрежение 12 V. Най-удобно е да сглобите такъв регулатор на микросхема KREN - интегрален стабилизатор.

Схема на димер на чип

Благодарение на използването на микросхема, дизайнът на устройството е изключително опростен, съответно обемът на монтажната работа става минимален. В допълнение, такива димери имат защитна функция.

За регулиране на мощността, както в първите две вериги, се използва променлив резистор (на диаграмата - R2). Стойността на референтното напрежение на управляващия електрод KREN зависи от неговото съпротивление, от което от своя страна зависи изходното напрежение. Диапазонът на регулиране е много широк - от 12 V (100%) до няколко десети.

Трябва да се отбележи, че чипът KREN се нагрява доста, поради което трябва да бъде оборудван със сравнително голям радиатор. В много по-малка степен този недостатък се проявява в димери, сглобени на базата на интегриран таймер 555 и управляван от него транзистор KT819G (той играе ролята на електронен ключ като тиристор и триак).

Контролният сигнал е кратки PWM импулси, които превключват транзистора или в напълно отворено, или в напълно затворено положение, така че спадът на напрежението върху него да е възможно най-малък. Съответно схемата се оказва по-икономична, отколкото на базата на KREN, и поради използването на по-малък радиатор е и по-компактна.

Избор на готов димер

Ако решите да закупите фабричен димер, обърнете внимание на следното:

Спецификации

Има само две от тях:

мрежово напрежение;
допустима мощност на натоварване.

Например, за полилей с три конвенционални лампи с нажежаема жичка от 100 W е подходящ димер с характеристики 230 V / (25 - 400 W). Допустимата мощност винаги се посочва като определен диапазон, чиято горна стойност трябва да се вземе с известна граница.

Забележка! За някои китайски димери, например от Powerman, беше забелязана интересна функция: една стойност на мощността е посочена на етикета, а друга на кутията на устройството. Освен това тези стойности могат да бъдат доста различни, например те пишат „600 W“ на етикета и „25 - 400 W“ на кутията.

Ето защо, когато купувате евтин вносен димер, не се ограничавайте до изучаване на информацията, дадена на кутията - не забравяйте да вземете предвид самото устройство.

Тип товар

Най-простите димери са предназначени да контролират мощността на лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи.

Ротационен димер за лампи с нажежаема жичка

По-модерните модели могат да работят и с електродвигатели с ниска мощност - обикновено вентилаторите се свързват през тях. Пример за това е димерът Kopp Dimmat (Германия).

Един от представителите на димерната гама Kopp Dimmat

Предлагат се и димери, чрез които се свързват луминесцентни лампи. Ако някой от споменатите товари се захранва чрез обикновен димер, тогава той може да се провали.

Важно е да знаете, че не всяка такава лампа може да бъде свързана към димер, предназначен да свързва, да речем, луминесцентни лампи. Той трябва да бъде маркиран като „dimmerable“ или, еквивалентно „dimmerable“.

Метод на контрол

На тази основа димерите се разделят на няколко разновидности:

механично контролиран

Това са най-простите и евтини устройства. Те имат въртяща се дръжка, поради което обикновено се наричат въртящи се. Пример за това е домашният модел "Bella C16-65". Ротационните димери имат минимална функционалност. За да изключите светлината, копчето трябва да се завърти до крайно положение, докато щракне; Неудобството на този метод на управление е липсата на функция за запомняне на настройките - яркостта на осветлението трябва да се регулира отново при всяко включване.

Електронно управление

Тези димери са разделени на клавиатурни и сензорни. Има и псевдо-тъч, например моделът Simon 75305-39, чиито клавиши се натискат с толкова малко усилие, че почти не се различават от сензорния панел.

Сензорен димер за LED лампи

Обикновено клавишите и тъчпадовете имат двоен ефект: кратко натискане/докосване включва или изключва светлината, а дългото задържане променя яркостта на светлината. Когато включите лампата, яркостта веднага ще бъде същата, каквато е била зададена преди да я изключите, тоест вече не е необходимо да регулирате светлината всеки път.

Забележка! Наред с обичайните се произвеждат димери, които при включване на лампата подават напрежение към нея с плавно увеличение. Смята се, че такива димери удължават живота на лампите.

Пример за сензорен димер е моделът SM180 на Eunea Merlin Gerin (Испания). В допълнение към конвенционалните лампи (лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи за 230 V), чрез този регулатор могат да бъдат свързани халогенни лампи с ниско напрежение с конвенционален (феромагнитен) трансформатор.

с дистанционно управление

Контролните сигнали могат да се предават както чрез инфрачервено (IR) лъчение, така и чрез радиочестота. Например моделът Smart Dimmer Pro 21 на френската компания Legrand е оборудван с IR приемник.

Модел Smart Dimmer Pro 21

Можете да се свържете с него:

халогенни лампи с ниско напрежение не само с конвенционални, но и с електронни трансформатори;
луминесцентни лампи с електронна контролна апаратура.

Възможността за работа с такива натоварвания се дължи на наличието на фазов превключвател на предния / задния ръб.

Обща мощност - до 500 вата.

Дистанционното управление може да се използва не само марково, но и всяко друго с поддръжка на кода RC5.

със звуков контрол

Тези устройства могат да реагират на пляскане или дори на гласови команди.

Настроики

Много от съвременните димери са оборудвани с допълнителен терминал, към който могат да се свържат конвенционални бутонни превключватели. С тяхна помощ можете да контролирате осветлението в стаята от няколко места.

Има модели, оборудвани с таймер, например вече споменатия псевдо-тъч димер Simon 75305-39.

Псевдочувствителен димер Simon 75305–39

След зададеното от потребителя време устройството автоматично ще изключи светлината.

Най-широката гама от възможности се предоставя от програмируеми димери, оборудвани с микроконтролер. Те могат да имат следните характеристики:

имитация на присъствието на жители (автоматично включване и изключване на светлината, за да подведе крадците на апартаменти, които наблюдават прозорците);
контрол на яркостта в различни режими, например мигане с определена честота (Strobe);
управление на няколко групи лампи (зони) и запаметяване на различни светлинни сцени за тях.

Илюстративен пример за програмируем димер е системата Lutron Grafik EyeE (САЩ).

Димер Lutron Grafik EyeE

Ето как се проявява многозоновостта му: потребителят може да свърже няколко групи (до 6) към системата, например полилей, стенни лампи и декоративни светлини, и след това да зададе някаква стойност на яркост за тях за различни поводи.

Например, когато семейството се събира на празничната трапеза, яркостта на полилея е настроена на 70%, а яркостта на стенните и декоративните източници на светлина е настроена на 20%. За да гледате телевизия, се задава различна сцена: яркостта на полилея се намалява до 20%, яркостта на другите лампи се увеличава до 30%.

Настройките на всички светлинни сцени (максималния им брой е 16) се съхраняват в паметта на системата, така че можете лесно да превключвате между тях - бързо и плавно (процесът на превключване от една сцена към друга може да се разтегне за час).

Системата Grafik EYE се управлява с дистанционно и може да работи само с лампи с нажежаема жичка.

Максималната обща мощност на натоварване е 2300 W, като е посочена и максималната за всяка зона - не повече от 800 W. Възможностите на системата могат да бъдат разширени чрез свързване на усилвател на мощност към нея. Тогава ограничението за всяка зона ще се увеличи до 1800 вата.

В страните от ОНД се произвеждат и програмируеми димери. Например моделът "Sapphire 2503" на беларуската компания "Nootehnika" поддържа режим на симулация на присъствие и има таймер, който изключва осветлението 12 часа след последното действие на потребителя. Димерът е със сензорен панел и може да се управлява с дистанционно. Токът към товара при включване се подава постепенно (което удължава живота на лампите).

Прочетете внимателно информационния лист на продукта. Някои димери се нагряват значително, така че производителите предписват използването им с ограничения. Така например димерът Dimmat на немската компания Kopp не се препоръчва да се включва с товар над 300 W, ако стайната температура надвишава + 25 ° C: но максималната допустима мощност, декларирана в неговите характеристики, е 400 W .

Такива изисквания трябва да бъдат разгледани с особено внимание, ако стената, на която трябва да се фиксира устройството, е направена от материали с ниска топлопроводимост, като дърво или гипсокартон.

Трябва да знаете, че ефективността на крушка, „завинтена“ с димер, е значително намалена. Следователно, в случай, че трябва да работите с лампата през повечето време в режим на намалена яркост, по-добре е да я замените с по-малко мощна и да използвате последната без димер.

Най-упоритите са домашните ротационни димери. Така например вече споменатият модел Bella C16-65 може да работи с пренапрежения от 60 до 285 V.

Всички съвременни димери имат монтиран предпазител, така че има смисъл да вземете поне един резервен предварително.

Забележка! Когато мощността на бързодействащ източник на светлина, като LED лента или газоразрядна лампа, се намали с димер, се получава стробоскопичен ефект. При такова осветление движещите се или въртящи се механизми и инструменти могат да изглеждат неподвижни, което е много травматично. Поради това димерите трябва да се използват с повишено внимание в работилници и производствени зони.

Как да свържете димер

В общия случай димерът е свързан като конвенционален превключвател, но има условие: регулаторът трябва да се включва само при прекъсване на фазата (превключвателите могат да бъдат настроени както във фаза, така и в „нула“).

На практика димерите често се монтират по двойки или с ключове.

Димерите са свързани като ключове. И двата елемента са монтирани последователно с товара. Димерът може безопасно да се постави на мястото на конвенционален ключ. За да направите това, изключете електрическата мрежа, изключете кабелите от клемите на стария ключ и инсталирайте димер на негово място. Тази операция е опростена и от факта, че монтажните размери на димерите съответстват на размерите на обикновените превключватели.

Принципна схема на свързване на димер

Когато свързвате димер към мрежата, не забравяйте: той трябва да бъде включен в прекъсването на фазата (L), а не в нулевия (N) проводник.

Верига с превключвател

Такива схеми са изключително удобни: те ви позволяват да контролирате интензивността на осветлението от всяка точка на апартамента. В спалнята. Например, препоръчително е да инсталирате димер до леглото - в този случай потребителят не трябва да напуска топло легло, за да намали или увеличи интензитета на светлината.

Схема на свързване на димер с ключ

Такава схема е уместно да се прилага в системите за "умен дом". Ефективното управление на светлината ви позволява да подчертаете отделни зони от стаята или интериорни детайли. В близост до вътрешната врата е монтиран прост ключ. Използват се при влизане и излизане от стаята - когато трябва да включите или изключите светлината.

Схема за монтаж с два димера

Ако е необходимо, можете да регулирате интензитета на светлината от две точки. в този случай са инсталирани два димера, като първият и вторият им терминал са свързани помежду си. Към третия извод на някой от димерите е свързан фазов проводник.

Електрическа схема с два димера

Проводникът към товара идва от третия терминал на останалия димер. В резултат на такива манипулации три проводника трябва да излязат от съединителната кутия на всеки от димерите.

Включване на димер с два проходни ключа

Принципът на работа на тази схема е следният: един превключвател е инсталиран на входа на стаята, вторият - в другия край на стълбището или коридора. В този случай димерът е монтиран между превключвателя и товара във фазовия проводник.

Схема на свързване на димер с два проходни ключа

Димер не може да се монтира между превключвателите за преминаване.

Моля, имайте предвид, че ако димерът в тази верига е изключен, нито един от превключвателите няма да работи.

Свързване на димер към LED ленти и лампи

Ако свържете димер към LED лентата, ще можете да промените яркостта на светенето му. Изберете димер според общата мощност на LED лентите.

При изпълнението на тази схема с едноцветни ленти се свързва захранване към димер. Изходите на димера са свързани към самия товар, като се спазва полярността на тока.

В случай на използване на LED ленти с RGB канали, димерът също се свързва към захранването, а неговите изходи към сигналния контролер.

Мощността на димера във всеки от горните случаи трябва да бъде с 20–30% по-висока от изчислената консумация на енергия на лентите.

Моля, обърнете внимание: налични са специални димери за работа с LED лампи и ленти.

Видео: как да смените превключвател с димер

Димерите са много популярни и това насърчава производителите активно да развиват този клон на оборудването. Вече се научихме да правим регулатори за всякакъв вид натоварване, включително и такива с трансформаторни захранвания. Но ако говорим за конвенционални лампи с нажежаема жичка или халогенни лампи за 220 V, тогава димерът за тях е изключително просто устройство и, както може да види читателят, е доста лесно да го направите сами.