Come collegare un dimmer con le tue mani

Un dimmer è un nome nuovo per un dispositivo, più spesso indicato come un interruttore dimmer, ed è progettato per controllare senza problemi la potenza degli apparecchi elettrici, principalmente le lampade (in inglese, "dim" significa "dim"). La cosa in casa è molto utile, ma non è affatto necessario acquistarla. Nel senso che chiunque abbia mai tenuto in mano un saldatore può realizzare un dispositivo del genere con le proprie mani. Successivamente, descriveremo come questo è fatto.

Il tipo più semplice di dimmer può essere considerato qualsiasi resistore variabile, ad esempio un reostato noto a tutti a scuola. Se lo accendi in serie con una lampada a incandescenza, quando cambi la posizione del cursore, la sua luminosità cambierà. Tuttavia, è estremamente poco redditizio utilizzare un tale dimmer, poiché non riduce il consumo di energia, ma ne “tira” solo una parte su se stesso, trasformandolo in calore.

Vista generale del dimmer

Una versione pratica del dimmer è un autotrasformatore. L'avvolgimento secondario di questo dispositivo ha diverse coppie di terminali, su cui si forma una diversa tensione di uscita. Quando un carico è collegato all'una o all'altra coppia, funzionerà con potenza diversa.

I dimmer basati su autotrasformatori hanno una serie di vantaggi:

consumare dalla rete di alimentazione solo l'energia attualmente necessaria;
indipendentemente dal rapporto tra le tensioni di ingresso e di uscita, forniscono una corrente sinusoidale in uscita praticamente senza distorsione;
non interferire.

Ma tali dispositivi sono relativamente grandi e pesanti e per la regolazione devono essere utilizzati interruttori meccanici, quindi oggi vengono utilizzati solo in rari casi.

Ormai sono diventati popolari i dimmer elettronici assemblati su elementi a semiconduttore. Questi sono dispositivi compatti e senza peso.

Il principio di funzionamento di un dimmer elettronico

La regolazione della potenza non consiste nel convertire la tensione, come nel caso di un trasformatore: un dimmer fa passare corrente solo a un certo valore di essa (tensione). Ricordiamo che la tensione nella rete CA oscilla costantemente lungo una sinusoide da -230 V a + 230 V.

Dimmer elettronico fabbricato in fabbrica

Cioè, un dimmer elettronico è un interruttore ad alta frequenza che ha il tempo di accendersi e spegnersi durante ogni mezzo ciclo di corrente alternata. Pertanto, il carico è collegato alla rete non sempre, ma solo per una certa frazione di mezzo ciclo, a causa della quale la tensione media e la potenza della corrente elettrica diminuiscono.

È ovvio che la corrente all'uscita di un dimmer elettronico non è più una caratteristica sinusoidale: è piuttosto una specie della sua varietà a pulsante variabile. Se costruisci un grafico, una parte di ciascuna onda sinusoidale verrà tagliata, per così dire.

È importante sapere che tale potenza non è adatta a tutti i dispositivi. In quelli che richiedono una bassa corrente armonica, l'avvolgimento potrebbe surriscaldarsi, causando il guasto del dispositivo.

Dai consumatori domestici, questa categoria comprende principalmente:

motori elettrici;
dispositivi con alimentatore switching;
dispositivi alimentati a trasformatore: televisori, radio, lampade fluorescenti con reattore elettronico;
trasformatori a induzione per lampade alogene.

Ma tutto quanto sopra si applica solo ai più semplici dimmer elettronici con circuito classico. I dimmer più complessi, che ormai non solo sono stati sviluppati, ma sono anche prodotti in serie, sono "onnivori" - possono essere collegati a qualsiasi carico. La cosa principale è scegliere il modello giusto.

I dimmer elettronici presentano un ulteriore inconveniente: nella versione più semplice (tali modelli sono i più economici), sono fonte di tangibili interferenze elettromagnetiche sia nella gamma delle radiofrequenze che nei fili ad esse collegati. Nella stanza in cui è installato il dimmer, potrebbe essere difficile ascoltare il ricevitore radio, potrebbero esserci malfunzionamenti nel funzionamento degli strumenti di misurazione e nella registrazione del suono, sotto forma di sfondo.

C'è un modo per eliminarlo: è necessario migliorare il circuito integrandolo con un filtro. In questa capacità vengono utilizzate induttanze che possono essere integrate con condensatori (filtro induttivo-capacitivo). I dimmer con filtri sono un po' più costosi.

Una lampada a incandescenza, alimentata con una tensione ridotta da un dimmer elettronico, emette un sibilo, appena udibile, ma chiaramente percepibile nel più completo silenzio. Più potente è la lampada, più intenso sarà il fischio. Il fatto è che la corrente peculiare ricevuta all'uscita del dimmer provoca vibrazioni meccaniche nel filamento, che portano alla comparsa di un tale suono.

Questo fenomeno è chiamato magnetostrizione. Avviene anche quando connesso direttamente, cioè senza dimmer, ma in questo caso si manifesta in misura molto minore e non produce suoni udibili da una persona.

Come realizzare un dispositivo con le tue mani

Un dimmer convenzionale è semplice ed economico da produrre, poiché richiede un numero limitato di componenti radio abbastanza convenienti. Ecco i principali:

Alcune parole dovrebbero essere dette sull'assemblaggio del dimmer. La più semplice è la cosiddetta installazione sospesa, quando tutti gli elementi sono collegati in un unico circuito tramite fili.

Sembra un dimmer assemblato con un metodo a cerniera

Prima della saldatura, i fili spelati di un pezzo di filo tagliato alla lunghezza desiderata, così come le "gambe" dei componenti radio, devono essere stagnati con un saldatore (vengono utilizzati saldatori e un flusso speciale o colofonia).

Materiali per il collegamento di fili mediante saldatura

Dopo la saldatura, tutte le connessioni devono essere avvolte con nastro isolante. In caso contrario, potrebbe verificarsi un cortocircuito a causa del contatto negligente o dell'umidità.

Un'opzione più complicata è assemblare un dimmer su un circuito stampato fatto in casa.

Montaggio di un dimmer su una scheda a circuito stampato

La sua fabbricazione richiede una certa abilità, ma il dispositivo risulterà essere in miniatura e più affidabile. Le tracce sulla scheda, così come le anime dei cavi per il montaggio in superficie, devono essere stagnate. Anche il processo di saldatura non è diverso.

Consideriamo ora diversi circuiti di dimmer elettronici.

Sul triac

Questo dispositivo è progettato per essere collegato a una rete con una tensione di 220 V. Come puoi vedere, oltre al triac e al dinistor, qui c'è un circuito RC. Ha un partitore di tensione, costituito da una resistenza variabile R1 e una costante R2.

Circuito dimmer triac

Il circuito funziona così:

L'utente imposta la resistenza R1, che determina la tensione nel circuito R2 - C1. Da questa tensione, a sua volta, dipende il tempo di carica del condensatore C1.
Quando la tensione su di esso raggiunge un certo valore provoca l'apertura del dinistor DB3, che è compreso nello stesso circuito tra R2 e C1.
Allo stesso tempo, un impulso viene applicato tramite DB3 al triac VS1, che si apre e trasmette corrente al carico. Più velocemente C1 viene caricato, prima si aprirà VS1 e, di conseguenza, più lunga sarà quella parte del semiciclo durante la quale la corrente viene trasmessa al carico. Di conseguenza, la potenza elettrica sarà maggiore.

Il processo di regolazione dell'intensità dell'illuminazione con un tale dimmer viene visualizzato sul grafico:

Grafico di controllo dell'intensità della luce

Il tempo per il quale la carica in C1 raggiunge la soglia di apertura DB3 è indicato con t*.

Sui tiristori

I tiristori sono buoni perché possono essere rimossi dai vecchi apparecchi elettrici, come i televisori. Pertanto, il dimmer risulterà praticamente gratuito. Ecco il suo diagramma:

Circuito dimmer tiristore

I tiristori, a differenza dei triac, fanno passare la corrente in una sola direzione, quindi per un dato dimmer ne serviranno due, uno per ogni semionda di corrente alternata. Di conseguenza, avrai anche bisogno di due dinistor attraverso i quali, come nel primo circuito, si forma un impulso di controllo.

Secondo il principio di funzionamento, lo schema è molto simile al precedente:

Una semionda positiva attraverso il circuito R5 - R4 - R3 carica il condensatore C1.
Non appena la tensione su C1 è sufficiente per aprire il dinistor V3, esso (il dinistor) passerà un impulso di controllo all'elettrodo a tiristore V
V1 si aprirà e consentirà alla corrente di fluire verso il carico.
Con una semionda negativa, il tiristore V2 funzionerà allo stesso modo, mentre V1 sarà chiuso. La carica del condensatore in questo caso viene effettuata attraverso il circuito R1 - R2 - R

Dimmer condensatore

A differenza dei primi due, questa versione del dimmer consente di ridurre la potenza solo di una certa quantità fissa, ovvero appare un livello di luminosità intermedio della lampada. Tuttavia, è molto compatto.

Dimmer condensatore

Il principio di funzionamento è estremamente semplice. Come sapete, una corrente alternata può fluire attraverso il circuito in cui è collegato il condensatore, ma la sua potenza dipenderà dalla capacità del condensatore. Più velocemente si carica (capacità ridotta), più piccola sarà la frazione della semionda che avrà il tempo di passare attraverso il circuito. E viceversa: con una grande capacità, anche l'intera semionda può svolgere un lavoro utile.

Pertanto, è necessario scegliere un condensatore con la giusta capacità e collegarlo al circuito in modo da poter dirigere la corrente attraverso di esso (potenza ridotta) o bypassandolo (potenza del 100%).

Puoi includere un altro condensatore nel circuito con la possibilità di passare da esso al primo condensatore (avrai bisogno di un interruttore a 4 posizioni). Quindi apparirà un ulteriore passaggio di regolazione della potenza.

Possono essere usati condensatori di carta, non polari, disponibili in abbondanza nei vecchi elettrodomestici. La loro capacità è selezionata secondo la seguente tabella:

Tabella dei parametri di capacità-tensione

Su un chip

Consideriamo ora un dimmer per corrente continua con una tensione di 12 V. È più conveniente assemblare un tale regolatore su un microcircuito KREN: uno stabilizzatore integrale.

Circuito dimmer su un chip

A causa dell'uso di un microcircuito, il design del dispositivo è estremamente semplificato, rispettivamente, la quantità di lavoro di assemblaggio diventa minima. Inoltre, tali dimmer hanno una funzione di protezione.

Per regolare la potenza, come nei primi due circuiti, viene utilizzata una resistenza variabile (nel diagramma - R2). Il valore della tensione di riferimento sull'elettrodo di controllo KREN dipende dalla sua resistenza, da cui, a sua volta, dipende la tensione di uscita. L'intervallo di regolazione è molto ampio: da 12 V (100%) a pochi decimi.

Va notato che il chip KREN si riscalda parecchio, motivo per cui deve essere dotato di un dissipatore di calore relativamente grande. In misura molto minore, questo inconveniente si manifesta nei dimmer assemblati sulla base del timer integrato 555 e del transistor KT819G da esso controllato (svolge il ruolo di interruttore elettronico come un tiristore e un triac).

Il segnale di controllo è costituito da brevi impulsi PWM che commutano il transistor in una posizione completamente aperta o completamente chiusa, in modo che la caduta di tensione attraverso di esso sia la più piccola possibile. Di conseguenza, lo schema risulta essere più economico rispetto alla base di KREN e, grazie all'uso di un radiatore più piccolo, è anche più compatto.

La scelta di un dimmer già pronto

Se decidi di acquistare un dimmer fabbricato in fabbrica, presta attenzione a quanto segue:

Specifiche

Ce ne sono solo due:

tensione di rete;
potenza di carico ammessa.

Ad esempio, per un lampadario con tre lampade a incandescenza convenzionali da 100 W, è adatto un dimmer con caratteristiche 230 V / (25 - 400 W). La potenza consentita è sempre indicata come un determinato intervallo, il cui valore superiore dovrebbe essere preso con un certo margine.

Nota! Per alcuni dimmer cinesi, ad esempio, di Powerman, è stata notata una caratteristica interessante: un valore di potenza è indicato sull'etichetta e un altro sulla custodia del dispositivo. Inoltre, questi valori possono essere molto diversi, ad esempio, scrivono "600 W" sull'etichetta e "25 - 400 W" sulla custodia.

Pertanto, quando acquisti un dimmer importato a buon mercato, non limitarti a studiare le informazioni fornite sulla confezione: assicurati di considerare il dispositivo stesso.

Tipo di carico

I dimmer più semplici sono progettati per controllare la potenza delle lampade a incandescenza e alogene.

Dimmer rotativo per lampade ad incandescenza

I modelli più avanzati possono funzionare anche con motori elettrici a bassa potenza, di solito i ventilatori sono collegati tramite essi. Un esempio è il dimmer Kopp Dimmat (Germania).

Uno dei rappresentanti della gamma di dimmer Kopp Dimmat

Sono disponibili anche dimmer attraverso i quali è possibile collegare lampade fluorescenti. Se uno qualsiasi dei carichi menzionati viene alimentato tramite un semplice dimmer, potrebbe non funzionare.

È importante sapere che non tutte queste lampade possono essere collegate a un dimmer progettato per collegare, ad esempio, lampade fluorescenti. Dovrebbe essere contrassegnato come "dimmerabile" o, equivalentemente, "dimmerabile".

Metodo di controllo

Su questa base, i dimmer sono suddivisi in diverse varietà:

controllata meccanicamente

Questi sono i dispositivi più semplici ed economici. Hanno una maniglia rotante, motivo per cui di solito sono chiamati rotanti. Un esempio è il modello domestico "Bella C16-65". I dimmer rotativi hanno una funzionalità minima. Per spegnere la luce, la manopola deve essere ruotata nella sua posizione estrema fino allo scatto; L'inconveniente di questo metodo di controllo è la mancanza di una funzione per ricordare le impostazioni: la luminosità dell'illuminazione deve essere regolata nuovamente ogni volta che viene accesa.

Controllato elettronicamente

Questi dimmer sono divisi in tastiera e touch. Esistono anche pseudo-touch, ad esempio il modello Simon 75305-39, i cui tasti vengono premuti con un tale poco sforzo da non differire quasi dal pannello touch.

Dimmer touch per lampade a LED

In genere, i tasti e i touchpad hanno un duplice effetto: una pressione/tocco breve accende o spegne la luce e una pressione prolungata cambia la luminosità della luce. Quando si accende la lampada, la luminosità sarà immediatamente la stessa impostata prima dello spegnimento, ovvero non sarà più necessario regolare la luce ogni volta.

Nota! Insieme ai soliti, vengono prodotti dimmer che, quando la lampada è accesa, le forniscono tensione con un aumento graduale. Si ritiene che tali dimmer prolunghino la vita delle lampade.

Un esempio di dimmer a controllo tattile è il modello SM180 di Eunea Merlin Gerin (Spagna). Oltre alle lampade convenzionali (lampade a incandescenza e alogene per 230 V), tramite questo regolatore possono essere collegate lampade alogene a bassa tensione con un trasformatore convenzionale (ferromagnetico).

con telecomando

I segnali di controllo possono essere trasmessi sia per mezzo di radiazione infrarossa (IR) che per mezzo di radiofrequenza. Ad esempio, il modello Smart Dimmer Pro 21 dell'azienda francese Legrand è dotato di un ricevitore IR.

Modello Smart Dimmer Pro 21

Puoi collegarti ad esso:

lampade alogene a bassa tensione non solo con trasformatori convenzionali, ma anche elettronici;
lampade fluorescenti con alimentazione elettronica.

La capacità di lavorare con tali carichi è dovuta alla presenza di un interruttore di interruzione di fase sul bordo anteriore / posteriore.

Potenza totale: fino a 500 watt.

Il telecomando può essere utilizzato non solo brandizzato, ma anche qualsiasi altro con supporto per il codice RC5.

con controllo del suono

Questi dispositivi possono rispondere al battito delle mani o persino ai comandi vocali.

Opzioni

Molti dei moderni dimmer sono dotati di un terminale aggiuntivo a cui possono essere collegati interruttori a pulsante convenzionali. Con il loro aiuto, puoi controllare l'illuminazione nella stanza da più punti.

Esistono modelli dotati di timer, ad esempio il già citato dimmer pseudo-touch Simon 75305-39.

Dimmer pseudo-touch Simon 75305–39

Trascorso il tempo impostato dall'utente, il dispositivo spegnerà automaticamente la luce.

La più ampia gamma di possibilità è fornita da dimmer programmabili dotati di microcontrollore. Possono avere le seguenti caratteristiche:

imitazione della presenza dei residenti (accensione e spegnimento automatico della luce per indurre in errore i ladri di appartamenti a guardare le finestre);
controllo della luminosità in varie modalità, ad esempio lampeggiante ad una certa frequenza (Strobe);
controllo di più gruppi di lampade (zone) e memorizzazione di diversi scenari luminosi per essi.

Un esempio illustrativo di dimmer programmabile è il sistema Lutron Grafik EyeE (USA).

Dimmer Lutron Grafik Eye E

Ecco come si manifesta la sua multizona: l'utente può collegare più gruppi (fino a 6) al sistema, ad esempio un lampadario, lampade da parete e luci decorative, e quindi impostare un valore di luminosità per le diverse occasioni.

Ad esempio, quando la famiglia si riunisce al tavolo festivo, la luminosità del lampadario è impostata sul 70% e la luminosità delle pareti e delle sorgenti luminose decorative è impostata sul 20%. Per guardare la TV, viene allestita una scena diversa: la luminosità del lampadario viene ridotta al 20%, la luminosità delle altre lampade viene aumentata al 30%.

Le impostazioni di tutte le scene di illuminazione (il loro numero massimo è 16) sono memorizzate nella memoria del sistema, quindi puoi passare facilmente da una all'altra, in modo rapido e fluido (il processo di passaggio da una scena all'altra può essere prolungato per un'ora).

Il sistema Grafik EYE può essere controllato con un telecomando e può funzionare solo con lampade ad incandescenza.

La potenza massima del carico totale è di 2300 W, mentre viene specificato anche il massimo per ciascuna zona, non superiore a 800 W. Le capacità del sistema possono essere ampliate collegandovi un amplificatore di potenza. Quindi il limite per ciascuna zona aumenterà a 1800 watt.

I dimmer programmabili sono prodotti anche nei paesi della CSI. Ad esempio, il modello "Sapphire 2503" dell'azienda bielorussa "Nootekhnika" supporta la modalità di simulazione di presenza e dispone di un timer che spegne l'illuminazione 12 ore dopo l'ultima azione dell'utente. Il dimmer ha un pannello touch e può essere controllato da un telecomando. La corrente al carico all'accensione viene fornita in modo incrementale (che prolunga la vita delle lampade).

Leggere attentamente la scheda tecnica del prodotto. Alcuni dimmer si riscaldano notevolmente, quindi i produttori ne prescrivono l'uso con restrizioni. Quindi, ad esempio, si sconsiglia di accendere il dimmer Dimmat dell'azienda tedesca Kopp con un carico superiore a 300 W se la temperatura ambiente supera i +25°C: ma la potenza massima ammissibile dichiarata nelle sue caratteristiche è di 400 W .

Tali requisiti devono essere considerati con particolare attenzione se la parete su cui va fissato il dispositivo è realizzata con materiali a bassa conducibilità termica, come legno o cartongesso.

Dovresti essere consapevole che l'efficienza di una lampadina "avvitata" con un dimmer è notevolmente ridotta. Pertanto, nel caso in cui si debba far funzionare la lampada per la maggior parte del tempo in modalità di luminosità ridotta, è più consigliabile sostituirla con una meno potente e utilizzare quest'ultima senza dimmer.

I più "tenaci" sono i dimmer rotativi domestici. Quindi, ad esempio, il modello Bella C16-65 già citato è in grado di funzionare con picchi di tensione da 60 a 285 V.

Tutti i moderni dimmer hanno un fusibile installato, quindi ha senso procurarsene almeno uno di scorta in anticipo.

Nota! Quando la potenza di una sorgente luminosa ad azione rapida, come una striscia LED o una lampada a scarica di gas, viene ridotta di un dimmer, si verifica un effetto stroboscopico. In tale illuminazione, meccanismi e strumenti mobili o rotanti possono apparire fissi, il che è molto traumatico. Pertanto, i dimmer dovrebbero essere usati con cautela nelle officine e nelle aree di produzione.

Come collegare un dimmer

Nel caso generale il dimmer è collegato come un interruttore convenzionale, ma c'è una condizione: il regolatore deve essere acceso solo in interruzione di fase (gli interruttori possono essere impostati sia in fase che in “zero”).

In pratica i dimmer sono spesso installati in coppia o con interruttori.

I dimmer sono collegati come interruttori. Entrambi questi elementi sono montati in serie con il carico. Il dimmer può essere tranquillamente posizionato al posto di un interruttore convenzionale. Per fare ciò, spegnere l'alimentazione di rete, scollegare i fili dai terminali del vecchio interruttore e installare un dimmer al suo posto. Questa operazione è anche semplificata dal fatto che le dimensioni di montaggio dei dimmer corrispondono alle dimensioni dei semplici interruttori.

Schema di collegamento di un dimmer

Quando si collega un dimmer alla rete, ricordare: deve essere incluso nell'interruzione del filo di fase (L) e non il filo del neutro (N).

Circuito con interruttore

Tali schemi sono estremamente convenienti: consentono di controllare l'intensità dell'illuminazione da qualsiasi punto dell'appartamento. Nella camera da letto. Ad esempio, è consigliabile installare un dimmer vicino al letto: in questo caso, l'utente non deve lasciare un letto caldo per ridurre o aumentare l'intensità della luce.

Schema di collegamento per un dimmer con interruttore

Tale schema è appropriato da applicare nei sistemi di "casa intelligente". Un efficace controllo della luce consente di evidenziare singole aree della stanza o dettagli interni. Un semplice interruttore è installato vicino alla porta interna. Vengono utilizzati quando si entra e si esce dalla stanza, quando è necessario accendere o spegnere la luce.

Schema di installazione con due dimmer

Se necessario, è possibile regolare l'intensità della luce da due punti. in questo caso sono installati due dimmer e il loro primo e secondo terminale sono collegati tra loro. Un filo di fase è collegato al terzo terminale di uno qualsiasi dei dimmer.

Schema elettrico con due dimmer

Il filo al carico proviene dal terzo terminale del restante dimmer. Come risultato di tali manipolazioni, tre fili dovrebbero uscire dalla scatola di giunzione di ciascuno dei dimmer.

Accensione di un dimmer con due interruttori pass-through

Il principio di funzionamento di questo schema è il seguente: un interruttore è installato all'ingresso della stanza, il secondo all'altra estremità delle scale o del corridoio. In questo caso, il dimmer è montato tra l'interruttore e il carico nel filo di fase.

Schema di collegamento per un dimmer con due interruttori passanti

Non è possibile installare un dimmer tra gli interruttori walk-through.

Si noti che se il dimmer in questo circuito è spento, nessuno degli interruttori walk-through funzionerà.

Collegamento di un dimmer a strisce LED e lampade

Collegando un dimmer alla striscia LED, sarà possibile modificare la luminosità del suo bagliore. Scegli un dimmer in base alla potenza totale delle strisce LED.

Quando si implementa questo schema con nastri monocolore, un alimentatore è collegato a un dimmer. Le uscite del dimmer sono collegate al carico stesso, rispettando la polarità della corrente.

Nel caso di utilizzo di strisce LED con canali RGB, il dimmer è anche collegato all'alimentazione, e le sue uscite al controller di segnale.

La potenza del dimmer in uno qualsiasi dei casi precedenti dovrebbe essere del 20-30% superiore al consumo energetico calcolato dei nastri.

Nota: sono disponibili dimmer speciali per lavorare con lampade a LED e nastri.

Video: come sostituire un interruttore con un dimmer

I dimmer sono molto popolari e questo incoraggia i produttori a sviluppare attivamente questo ramo della strumentazione. Ormai abbiamo imparato a realizzare regolatori per qualsiasi tipo di carico, compresi quelli con alimentatori a trasformatore. Ma se parliamo di lampade a incandescenza o alogene convenzionali per 220 V, il dimmer per loro è un dispositivo estremamente semplice e, come il lettore potrebbe vedere, è abbastanza facile farlo da solo.