Схема і пристрій регулятора яскравості лампи розжарювання 220 в
Створення комфорту неможливо без правильно підібраного освітлення. Особливо це актуально для вечірнього часу доби, коли яскраве світло від світильника може навіть дратувати. Тому і було спеціально розроблено пристрій, що допомагає легко змінювати ступінь освітленості. Цей прилад являє собою регулятор яскравості ламп розжарювання 220 В, що дозволяє плавно керувати їх напруженням. При цьому такий светорегулятор допомагає економити електроенергію.
Пристрій і види
Сьогодні у продажу можна зустріти велику кількість светорегуляторов для різних освітлювальних приладів. Одним з найбільш недорогих і простих за принципом дії є пристосування, що управляє яскравістю світіння ламп розжарювання. Вся справа в тому, що лампа являє собою найпростіше освітлювальний пристрій.
У лампі розжарювання використовуються властивості певного типу матеріалу випромінювати світло при нагріванні. Для того щоб це випромінювання було видно, температура тіла повинна перевищувати 570 ° C (червоний спектр). Нагрівання речовини досягається шляхом пропускання через нього струму. Тому в якості джерела випромінювання повинен використовуватися тугоплавкий провідник, опір якого току дозволить перетворити електричну енергію в світлову. Всіма цими якостями володіє вольфрам, який і використовується в якості нитки напруження.
Робоча температура вольфраму досягає 2000-2800 ° C, через що спектр світіння лампи зрушать в жовтий колір. При таких температурах вольфрам окислюється, тому для уникнення процесу окислення нитка поміщається в вакуумовану колбу, яка заповнюється інертним газом. Як газу використовується азот, аргон або криптон.
Принцип дії світлорегулятора для ламп розжарювання побудований на зміні ступеня нагріву вольфрамової нитки в колбі. Досягається це шляхом регулювання сили струму, що проходить через прилад світла. Такі регулятори називаються диммерами. Різні їх види можна зустріти в спеціалізованих торгових точках з продажу світлового обладнання, але при бажанні можна виготовити диммер і своїми руками. Його нескладна конструкція дозволяє зібрати і підключити пристрій самостійно навіть людям, які не мають спеціальних технічних знань.
Принцип дії
Своєю назвою диммер зобов'язаний англійському слову dim, яке перекладається як «затемнювати». За своєю суттю він є регулятором електричної потужності. Найпростішим його видом є реостат, але для зміни світловий сили приладів його не використовують через низьку коефіцієнта корисної дії (ККД). Іншим його видом є автотрансформатор. Однак великі його розміри і значну вагу роблять застосування автотрансформатора незручним.
Розвиток напівпровідникових приладів дозволило використовувати для светорегуліровкі нові технології, що працюють на принципі перетворення частоти. Таким чином, регулятори освітлення для лампи розжарювання поділяють на два види:
В основі принципу аналогового пристрою лежить відбір енергії від освітлювального приладу шляхом зміни опору лінії. Наприклад, в разі використання реостата, який являє собою змінний резистор, відбувається зміна опору в ланцюзі з підключеною лампочкою. Для цього послідовно в ланцюг нитки напруження включається змінний резистор. Збільшення його опору веде до зменшення сили струму, що надходить на лампу, а значить, нитка менше нагрівається, і світіння стає тьмяніше. Але при такому підході споживання потужності не зменшується, її частина виділяється на реостате, приводячи до його нагрівання.
Незручності використання аналогових регуляторів майже повністю вирішені в цифрових пристроях.В їх основі застосовується принцип широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), що дозволяє управляти подачею потужності до навантаження. Це досягається шляхом зміни тривалості імпульсів при певній частоті сигналу. Для цього використовуються комутаційні елементи, які збираються на транзисторах, що працюють в ключовому режимі, і генератор – ШІМ-контролер. Завдання останнього полягає в управлінні електронними ключами.
У закритому стані струм через ключ дуже малий, а значить, потужність розсіювання незначна. У відкритому стані, не дивлячись на великий струм, опір також мало, а теплові втрати незначні. Найбільша кількість тепла виділяється в момент перемикання ключа. Зміна світлосили освітлювача залежить від періоду часу і шпаруватості імпульсу сигналу, при цьому значення струму залишається постійним.
Характеристики та можливості
Використання светорегуляторов має ряд переваг в порівнянні з простим включенням і вимикання світла. В першу чергу – це додатковий комфорт, а в другу – економія електроенергії. Сучасні прилади дозволяють змінювати освітлення, навіть не доторкаючись до вимикачів світла через можливість використання пульта дистанційного керування. Можна виділити наступні основні переваги:
- підвищення енергоефективності освітлення;
- плавне включення і виключення світла;
- продовження терміну експлуатації освітлювальних приладів;
- робота ламп по запрограмованому алгоритму.
Сьогодні виробники пропонують пристрої, що розрізняються по виду, вартості та набору додаткових функцій. Але при цьому відзначаються і недоліки. Перш за все, це чутливість до перегріву, тому в приміщеннях з високою температурою їх встановлювати не рекомендується. Крім цього, через особливості роботи приладу виникають радіоімпульси, які можуть стати джерелом перешкод.
Слід знати, що у ламп розжарювання відсутня індуктивність і ємність. Вони являють собою інерційні пристрої. А це означає, що при зменшенні споживаної потужності змінюється колірна температура світла. З жовтого спектра вона зсувається в бік червоного випромінювання. Освітлення на малій потужності може виявитися неприємним, тому деякі виробники вбудовують в свої пристрої поріг відсікання. При досягненні певної величини лампа відразу відключається. До основних характеристик приладу відносять:
Потужність. Цей параметр показує, який найбільшою потужності освітлювач можна підключити до світлорегулятора. При покупці необхідно вибирати пристрій з показником на 15-20% більше, ніж планована до підключення потужність навантаження. Це дозволить уникнути перегріву пристрою і виходу його з ладу.- Ступінь захисту. Електроприлад повинен володіти класом захисту. Мінімальний клас повинен відповідати стандарту IP20.
- Матеріал контактної групи. Найкраще, якщо використовуються мідні контакти, але часто застосовується і сплав.
- Тип управління. Він може бути поворотним, кнопковим, сенсорним або дистанційним.
- Вид установки. Такі прилади можуть бути вбудованими або виносними. Першого виду пристрої призначені для розташування замість вимикача освітлення. Прилади другого типу підключаються до розетки з напругою 220 вольт і мають власну розетку, в яку вже включається безпосередньо лампа.
Виробники приладів
Купуючи пристрій, не в останню чергу потрібно звертати увагу на його виробника. Придбання неякісного товару може призвести до виникнення пожежі, тому краще віддавати перевагу відомим виробникам. Зазвичай вони мають велику мережу сервісних центрів, завдяки чому гарантійний ремонт здійснюється в найкоротші терміни, але частіше за все виріб просто змінюється на нове. До лідируючим компаніям, що випускають диммери для ламп розжарювання, відносять:
Legrand. Французька компанія, що спеціалізується на електротехнічної продукції.Вона займає одну з лідируючих позицій на ринку і вважається надійною і безпечною. Великим попитом користуються її серії Valena і Celiane.- Schneider Electric. Їхня продукція відрізняється простотою установки і безпекою в процесі експлуатації. Популярні серії: Merten, Прима, Sedna.
- Ноотехніка Агат. Російський виробник електрофурнітури. Продукція відповідає високим стандартам європейської якості. Найчастіше при покупці звертають увагу на дистанційний диммер Агат-Д-1000.
- ABB. Светорегулятори шведсько-швейцарського виробника виконані в оригінальному дизайні і представлені на ринку в широкому асортименті. Їхня продукція Busch Duro вважається класикою светоуправляющіх приладів.
- Makel. Виробник з Туреччини зарекомендував себе якісним і надійним виробником, який випускає продукцію в основному бюджетного класу. Серії Defne і Lilium Natural Kare зможуть задовольнити будь-якого покупця.
- LN-MINI. Базована в Гонконгу фірма відома своїми мініатюрними диммерами, призначеними для установки в настільні лампи.
- Lezard. Дочірня компанія турецької фірми DERNEK GRUP. З кожним роком її продукція стає все більш популярною. Найбільш відома серія – Mira.
схемотехніка пристроїв
Існує досить багато технічних рішень виготовлення светорегулірующую приладів. Але ключові блоки їх однотипні – це елементи управління і керуючий модуль. Найпростіший варіант схеми підсвічування для лампи розжарювання містить не більше п'яти радіоелементів і легкий до повторення навіть початківцю радіоаматорові, в той час як складні багатофункціональні прилади містять мікросхеми та програмний код.
Прості схеми можна виконувати навісним монтажем, а ось для складних пристроїв знадобиться виготовити друковану плату. При самостійній збірці приладу будь-якої складності слід бути уважним і дотримуватися акуратність, так як роботи пов'язані з небезпечним для життя напругою 220 вольт.
поворотний диммер
Така схема не містить дефіцитних радіодеталей, а її ключовим елементом є симистор. Суть схеми зводиться до того, що струм з'явиться на лампі лише в тому випадку, якщо на керуючому електроді сімістора виникне отпирающий сигнал. Коли він відкриється, навантаження підключиться.
Генератор в схемі реалізований на двох сімісторов VS1 і VS2. При включенні в мережу 220 вольт конденсатори C1 і C2 через резистори R1 і R2 починають заряджатися. Як тільки рівень напруги досягає значення, що дозволяє відкритися VS1, з'являється струм, а конденсатор C1 розряджається. Чим більше опір ланцюжка R1-R2, тим повільніше відбувається заряд, а значить, і збільшується шпаруватість імпульсів. При зміні опору R2 регулюється тривалість імпульсів.