Диммер для ламп накаливания своими руками

Простая схема диммера на 220В для сборки своими руками

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

  • С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
  • R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
  • R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
  • VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
  • VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
  • VS2 – динистор DB3;
  • LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

Схемы диммеров своими руками

Изменение величины сетевого напряжения дает возможность управлять бытовыми электроприборами. Например, увеличивать или уменьшать яркость свечения ламп, что в ряде случаев используется для экономии электроэнергии, но чаще для создания особых световых эффектов. Такие устройства называются диммерами (затемнителями). Сегодня мы вам расскажем о том, как сделать диммер своими руками.

Способы управления величиной напряжения

Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:

  1. Рассеивания.
  2. Отсекания части подаваемой электрической энергии.

Рассеивание

Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.

Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.

Отсекание

Применяется только к переменному току, у которого можно «отрезать» часть синусоиды, получив последовательность разнополярных импульсов, частота следования и амплитуда которых зависит от момента (фазы) и длительности периода отсекания. Способ связан с меньшим рассеиванием энергии, но приводит к значительному искажению формы синусоиды, что плохо действует на потребителей с преимущественно индуктивной или емкостной нагрузкой. Например, использование диммеров для управления частотой вращения электромоторов вызывает их перегрев. Эпюры отсекаемых частей синусоиды показаны на рисунке ниже.

Способ чаще всего используется для изменения яркости свечения ламп накаливания и им подобных светотехнических устройств – галогенных и металлогалогенных ламп. Его категорически нельзя применять для управления компактными люминесцентными лампами и ограниченно – для светодиодных. В основном для тех, схемы питания которых (драйверы) поддерживают диммирование, о чем обычно пишется на их упаковке.

Реализуются с помощью так называемых ключевых схем, построенных на тиристорах, динисторах и симисторах.

  • Тиристор – диод, пропускающий ток только в одном направлении в тот момент, когда на его управляющем электроде появляется отпирающее напряжение.
  • Симистор – фактически двойной тиристор, пропускающий ток в обоих направлениях. Применяется для упрощения монтажной схемы.
  • Динистор – диод, пропускающий электрический ток при достижении порогового значения напряжения. Используется для построения времязадающих цепочек.

Тиристорная схема

Тиристорная схема диммера на 220 вольт приведена на рисунке ниже.

Тиристоры обозначены литерами V1 и V2. Обратите внимание, что они включены встречно, поскольку каждый пропускает часть полуволны синусоиды одного знака. Напряжения отпирания динисторов V3 и V4 регулируется рассеивающим энергию реостатом R5. Схема имеет две времязадающие цепочки: V3–C1 и V3–C2. В зависимости от уровня отпирающего напряжения на переменном резисторе R5 изменяется время зарядки конденсаторов, при разряде которых открываются ключи V1 и V2. Этим и определяется фаза пропускания синусоиды. Тиристоры можно найти в силовых схемах старых бытовых приборов – телевизоров или пылесосов.

Симисторная схема

Ключевая схема на симисторе приведении на рисунке ниже.

Ее преимущество в компактности. У нее один управляющий элемент – VS1 и одна времязадающая цепочка, состоящая из VS2 и С1. Рассеивающий регулятор напряжения – переменный резистор R1. Остальные элементы обеспечивают стабильность работы схемы.

Диммеры на постоянном токе

Только светодиодные лампы с цоколем типа Е (винтовой, аналогичный лампе накаливания) имеют собственный блок питания, преобразующий переменный ток в постоянный. Остальные светодиодные источники света, среди которых и светодиодные ленты, должны снабжаться отдельным блоком питания. Диммер для светодиодной ленты также должен работать от источника постоянного тока.

Оптимальным решением будет объединение блока питания ленты и диммера. Для этого используется схема с использованием микросхемы КР 142ЕН 12А, представленная на рисунке ниже.

Сама микросхема является регулируемым стабилизатором компенсационного типа. Её вывод 1 является точкой, на которую подается опорное напряжение, определяющее его величину на выходе диммера. Регулировка производится с помощью резистора R2, который является классическим рассеивателем энергии.

Зная принцип построения схем управляющих яркостью свечения ламп, вы можете не только сделать такое устройство самостоятельно, но и произвести ремонт диммера, купленного в магазине.

Диммер для лампы накаливания своими руками. Схема и описание

Основной функцией предлагаемой схемы является регулировка яркости свечения ламп накаливания, питаемых от электросети 220В. Печатная плата разработана таким образом, чтобы она помещалась в распределительную коробку, заменив собой стандартный выключатель освещения.

Без дополнительного радиатора схема может управлять нагрузкой до 200 Вт, а в случае применения дополнительного охлаждения, мощность лампы зависит в основном только от допустимого тока используемого симистора.

Регулирование яркости свечения ламп накаливания не является единственным применением данного устройства. Его можно также использовать для плавной регулировки мощности других потребителей переменного тока, а также для регулировки мощности коллекторных двигателей (например, дрели, шлифовальной машины). Схема может способствовать получению значительной экономии в потреблении электроэнергии.

Характеристики диммера для лампы накаливания

  • максимальная нагрузка 2,5 кВт
  • низкий уровень создаваемых помех
  • возможность работы в качестве регулятор оборотов или как диммер для традиционных ламп накаливания
  • размеры печатной платы: 55 х 55 мм
  • питание: 220 вольт

Регулировка мощности потребителей переменного тока не является легким делом. Самым простым, но и одновременно наименее эффективным способом является применение сопротивления, включенного последовательно с нагрузкой. Однако при этом плавная регулировка мощности в данном случае практически невозможна.

Раньше частным случаем такого способа регулирования было включение термистора последовательно с лампой накаливания малой мощности, например, ночника. В этом случае использовались термисторы большой мощности, применяемые в ламповых телевизорах для защиты нитей накаливания от повреждения в момент включения питания. Это было довольно привлекательным решением, но в настоящее время, подобные термисторы трудно найти.

Другой, пожалуй, лучший метод регулирования мощности нагрузки 220В является применение автотрансформатора (ЛАТР). Это решение практически лишено недостатков, за исключением двух: высокой стоимости автотрансформатора и его больших размеров. Зато огромным преимуществом применения так называемых автотрансформаторв, является получение на выходе неизмененного синусоидального сигнала и возможность повышения или понижения напряжения.

Автотрансформатор, схема которого можно видеть на рисунке ниже, является бесценным инструментом в мастерской радиолюбителя. Он позволяет тестировать устройства, питаемых от электрической сети и проверять их устойчивость от перепадов питающего напряжения.

Мы же рассмотрим дешевую и простую схему, работающую по принципу фазного регулирования. Как видно, схема очень простая и состоит всего из нескольких элементов. Самым интересным из них является динистор DB3 (Diac). Применение именно этого элемента позволило разработать простую схему.

Принцип действия динистора заключается в следующем: он не проводит ток пока напряжения на нем ниже определенного порогового значения, как правило 12…20В. Однако, если это напряжение будет превышено, динистор начинает проводить ток пока напряжение не упадет до значения близкого к нулю. Второй, очень важной особенностью диака является тот факт, что полярность напряжения для него совершенно не имеет значения, что позволяет применять этот элемент в цепях переменного тока.

Действие этого полезного радиокомпонента лучше всего иллюстрирует следующий рисунок.


Давайте теперь обсудим работу нашего диммера. Анализ его работы мы начнем в момент перехода сетевого напряжения через ноль, когда напряжение на конденсаторе C1 также близко к нулю. Напряжение в сети начинает нарастать, заряжая конденсатор C1 через резистор R1 и потенциометр P1.

Понятно, что скорость заряда зависит от величины последовательно соединенных сопротивлений R1 и P1, и, следовательно, с помощью потенциометра P1 можно изменять эту скорость в широких пределах.

В какой-то момент напряжение на конденсаторе C1 достигает значения пробоя динистора. Динистор разряжает конденсатор через управляющий вывод симистора Q1. Симистор открывается, включая нагрузку замыкает цепь заряда конденсатора С1 предотвращает его перезарядку.

При следующем переходе напряжения через ноль, симистор выключается, конденсатор C1 снова начинает заряжаться, и весь цикл повторяется сто раз в секунду. Понятно, что чем меньше зарядится конденсатор C1, тем меньше по времени будет открыт симистор и соответственно меньшая мощность поступит на нагрузку.

Таким простым способом мы получаем плавную регулировку мощности практически от 0 до 99%. Работу схемы лучше всего иллюстрирует следующий рисунок. Дополнительные два элемента, дроссель D1 и конденсатор С2, служат для устранения серьезного недостатка схемы: генерации радиопомех помех.

В схему добавлен резистор R2 (его значение необходимо подобрать). Назначение данного резистора — поддерживать нить накала лампы в «теплом» состоянии. Это хороший способ увеличить срок службы ламп накаливания, которые чаще всего перегорают в момент их включения, поскольку холодная нить имеет низкое сопротивление. При использовании резистора R2 протекающий через лампу ток, ничтожно мал.

Внимание. Диммер во время работы находится под опасным для жизни напряжением сети 220 вольт! Монтаж и настройку производить только при полном отключении от сети. Если вы не уверены в своих силах, то попросите помощь в сборке данного устройства более опытного специалиста.

Как сделать диммер своими руками?

Для плавной регулировки уровня освещения дома или квартиры рынок предлагает специальные устройства – диммеры. Они практичны и удобны. Но ввиду постоянно растущих цен собрать диммер своими руками иногда бывает проще и дешевле.

Самый простой самодельный диммер многие собирали в юные годы – это была регулировка ёлочной гирлянды при помощи обычного переменного резистора. Его включали в цепь и вращением рукоятки сопротивления изменяли яркость свечения ламп. Но для более мощных нагрузок подобная схема не подойдет, нужны более серьёзные решения.

Регулируем освещение

Лампы накаливания до сих пор занимают ведущее положение в своей нише. Но есть у них недостаток: сопротивление спирали в холодном состоянии намного ниже, чем в раскаленном. По этой причине во время включения через спираль проходит ток, во много раз превышающий рабочий. Это снижает срок ее службы в несколько раз. Чтобы решить проблему, необходимо сделать включение освещения плавным при помощи диммера.

Существует множество различных схем как простых, так и сложных. Какую из них собирать – вопрос квалификации и личного предпочтения. Вот, например, одна:

Решение простое, но эффективное. Регулировка производится диодным мостом, в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую – управление. Управляющий элемент – тиристор VS1 КУ 202Н, угол открывания которого регулируется транзисторами VT1 и VT2. На схеме видны параметры многих деталей. Транзисторы можно заменить другими S8050 и S9012 соответственно. Если использовать диодный мост КЦ 405А, то выходная мощность не более 200 Вт. Все можно собрать на монтажной плате. Питание – 220 В.

Есть более совершенная схема для ламп накаливания – на симисторе. Управление угла открытия производится переменным резистором (регулируется скорость заряда конденсатора). В цепи управляющего электрода стоит динистор.

Нет ничего сложного, своими руками собирается за полчаса.

Регулируем пониженное напряжение

Есть схемы для регулирования ламп накаливания напряжением 12 вольт. Хотя здесь можно регулировать и другие устройства: светодиоды, 12-вольтовые электродвигатели. Самый простой вариант – регулируемая микросхема КРЕН типа 1083–1084. По сути – это регулируемый стабилизатор, но нам главное – результат.

Данная микросхема КРЕН позволяет регулировать напряжение в диапазоне 1,5–30 В, ток – до 7,5 А. При сборке учитываем такие моменты:

  1. Микросхема устанавливается на радиатор,
  2. Диоды D1 – D4 напряжением не ниже 50 В и ток более 12 А,
  3. Силовой трансформатор – не менее 250 Вт.

Радиатор можно сделать из любого подходящего материала.

Диммер аналого-цифровой

Более сложный вариант диммера собирается при помощи микросхемы NE555. Это нужно для регулировки светодиодных ламп, так как обычные регуляторы мощности здесь не подойдут: подобные ленты включаются при напряжении 9 В. Можно сюда включать и 12 – вольтовые лампы если необходима более плавная регулировка света.

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Как видно из схемы, в качестве усилителя мощности используется полевой транзистор 2SK1505. Можно использовать другой 2SK1946. Это нужно, так как микросхема имеет выходной ток не более 0,2 А.

Если планируется подключение нагрузки более 1 А, тогда транзистор нужно установить на радиатор. Стоит помнить об особенностях полевых транзисторов. Они очень чувствительны к статическому электричеству, во время монтажа их необходимо защитить, например, обмотав ножки алюминиевой фольгой.

Или это можно сделать при помощи медной проволоки, главное, чтобы ножки были закорочены.

Для сборки диммера подойдет односторонний фольгированный текстолит, на котором делают печатную плату.

Сборка производится «от простого – к сложному». Сначала припаивается разъем, потом резисторы, конденсаторы, диоды. Микросхему устанавливают предпоследней, а самым последним впаивают транзистор. После монтажа нужно внимательно проверить места паек, чтобы не было закороченных дорожек. Также снимите фольгу с транзистора, иначе она сгорит при первом же включении.

Корпус для диммера изготавливается из любого удобного материала. Можно взять обычную мыльницу, просверлить в ней отверстия для проводов и переменного резистора и закрепить внутри плату.

Увеличиваем мощность

Что делать, если одной лампы мало – света нужно больше? Все просто – собрать диммер большей мощности, например, 2 кВт.

Это не так сложно. По сути, взять любую схему и подобрать более мощные детали. Вот пример: на самом первом рисунке этой статьи нарисован диммер мощностью до 200 Вт. Но если вместо диодного моста КЦ 405А использовать BR1010, то на этот диммер можно будет подключать нагрузку до 10 А, а это уже 2 кВт!

Еще один пример – это тоже доработка, только немного измененная.

Видно, что используемый симистор рассчитан на ток12 А: к этому диммеру можно подключать значительную нагрузку. Очень легко посчитать активную мощность: 220 В*12 А = 2,6 кВт.

Обратите внимание: если светодиод вам не нужен, замените его обычным диодом, а не просто выбрасывайте. Зарядка конденсатора идет по двум полупериодам и светодиод здесь стоит не только для индикации.

Если нет особых требований, то можно остановиться на этом решении. Действительно, зачем искать сложные ШИМ, если есть простые динисторы? Для регулирования яркости источников света этого достаточно.

Легким касанием…

Еще один тип диммеров – сенсорный. Легким касанием руки просто управлять освещением, изменять скорость вращения двигателя. Нагрузка на выходе может быть любая – от светодиодных лент, до мощных софитов в несколько кВт. Но и схема несколько сложнее.

Основной элемент – микросхема HT7700C/D. Это КМОП – устройство, разработанное для плавной регулировки яркости. Симистор выбирается нужной мощности, с учетом того, что на выводе 5 микросхемы ток равен 14 мА. Напряжение питания: 9–12 В. Сенсор подключается через диод к выводу 2.

В качестве сенсора подойдет любая металлическая пластина или кусок оголенного медного провода. Это все нужно красиво оформить.

Работает устройство так: первое касание – включение. Второе – плавное уменьшение яркости, третье – яркость зафиксируется. Четвертое касание – отключение.

Как видим, собрать диммер своими руками возможно. Это позволит сэкономить на покупке и попробовать свои силы в электронике.

Простая схема диммера на 220В для сборки своими руками

Диммер – электронное устройство, позволяющее управлять напряжением в нагрузке, а значит, и мощностью. Реализовать регулировку можно несколькими способами. Но наиболее распространён фазовый способ, суть которого состоит в управлении во времени моментом отпирания силового ключа (транзистора, тиристора). В сетях переменного тока лучше всего зарекомендовали себя диммеры на основе симметричного тиристора (симистора) в виде простой и недорогой конструкции. Как сделать диммер своими руками из доступных деталей, описано в этой статье.

Схема и принцип её работы

Практически все современные симисторные диммеры бытового назначения имеют общую элементную базу. Все остальные детали схемы выполняют дополнительные функции: осуществляют индикацию, способствуют стабильной работе на пониженном напряжении, делают регулировку более плавной и так далее.

Принцип действия симисторного регулятора рассмотрим на примере наиболее распространённой схемы диммера на 220 вольт, представленной на рисунке. Основной элемент схемы – симистор VS1. Он пропускает ток в обоих направлениях при появлении на управляющем электроде отпирающего импульса. Силовые электроды VS1 подключаются последовательно с нагрузкой. Поэтому ток нагрузки равен току симистора. В цепи управления силовым ключом расположен динистор VS2, открытое и закрытое состояние которого зависит от величины напряжения на его электродах. Элементы R1, R2 и С1 участвуют в цепи заряда конденсатора С1. Диод VD1 и светодиод LED образуют цепь индикатора включенного состояния. При включении диммера симистор закрыт и ток нагрузки не протекает. В момент появления очередной положительной или отрицательной полуволны сетевого напряжения через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Конденсатор С1 заряжается со скоростью, которая определяется сопротивлением указанных резисторов. Ввиду того что напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, образуется некоторый фазовый сдвиг между напряжением в сети и на С1. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению срабатывания динистора (32В), последний открывается, что приводит к появлению импульса на управляющем электроде VS1 и его отпиранию. Через нагрузку протекает ток. Симистор находится в открытом состоянии до окончания полуволны (смены полярности) сетевого напряжения. Затем процесс повторяется.

За счёт изменения сопротивления R2 происходит увеличение (уменьшение) фазового сдвига. Чем больше сопротивление, тем дольше будет заряжаться конденсатор и тем меньше будет время открытого состояния симистора. Другими словами, вращение ручки регулятора приводит к изменению мощности в нагрузке.

Печатная плата и детали сборки

Для того чтобы собрать представленный диммер своими руками, потребуются следующие радиодетали:

  • С1 – неполярный металлоплёночный конденсатор ёмкостью 0,022-0,1 мкФ-400В;
  • R1 – резистор 4,7-27 кОм-0,25 Вт;
  • R2 – переменный резистор со встроенным выключателем 0,5-1 МОм-0,5 Вт;
  • VD1 – выпрямительный диод 1N4148, 1N4002 или аналогичные;
  • VS1 – симистор BT136-600D или BT136-600E;
  • VS2 – динистор DB3;
  • LED – светодиод индикаторный.

Диммер в приведенной комплектации рассчитан на подключение электроприбора мощностью не более 500 Вт. Если мощность нагрузки превышает 150 Вт, то симистор крепят на радиатор. Печатная плата 25 на 30 мм доступна для скачивания здесь.

Область применения

В повседневной жизни диммер чаще всего применяют для регулировки яркости ламп освещения. Подключая его в цепь питания галогенных ламп, получают готовое устройство плавного розжига света, которое в разы продлевает срок службы осветительного прибора. Часто радиолюбители собирают диммер своими руками для регулировки нагрева паяльника. Регулятор мощности с увеличенной нагрузочной способностью можно использовать для изменения скорости вращения электродрели.

Запрещено подключать диммер к электроприборам, которые содержат электронный блок обработки сигнала (например, блок питания). Исключение составляют светодиодные лампы с возможностью диммирования.

Устройство и схема диммера

В этой статье рассмотрим устройство, которое продается в магазинах электротоваров, как регулятор яркости ламп накаливания. Речь идет о диммере. Название «диммер» произошло от английского глагола «to dim» — темнеть, становиться тусклым. Иначе говоря, диммером можно регулировать яркость лампы. При этом замечательно то, что и потребляемая мощность уменьшается пропорционально.

Простейшие диммеры имеют одну поворотную ручку для регулировки, и два вывода для подключения, и используются для регулировки яркости ламп накаливания и галогенных ламп. В последнее время появились диммеры и для регулировки яркости люминесцентных ламп.

Ранее для регулировки яркости ламп накаливания использовались реостаты, мощность которых была не меньше мощности нагрузки. При чем при понижении яркости оставшаяся мощность никак не экономилась, а рассеивалась бесполезно в виде тепла на реостате. При этом никто не говорил о экономии, её просто не было. А использовались такие устройства там, где действительно было нужно только регулировать яркость — например, в театрах.

Так было до появления замечательных полупроводниковых приборов — динистора и симистора (симметричного тиристора). Смотрите: Как устроен и работает симмистор. В англоязычной практике приняты другие названия — диак и триак. На основе этих деталей и работают современные диммеры.

Подключение диммера

Схема включения диммера до невозможности простая — проще не придумаешь. Он включается так же, как и обычный выключатель — в разрыв цепи питания нагрузки, то есть лампы. По установочным габаритам и креплению диммер идентичен выключателю. Поэтому установить его можно так же, как выключатель — в монтажную коробку, и установка диммера не отличается от установки обычного выключателя (Как заменить выключатель освещения). Единственное условие, которое предъявляет производитель — соблюдать подключение выводов к фазе и к нагрузке.

Все диммеры, которые сейчас есть в продаже, можно разделить на 2 группы — поворотные, или роторные (с регулятором — потенциометром) и электронные, или кнопочные, с управлением с помощью кнопок.

При регулировании (диммировании) ручкой потенциометра яркость зависит от угла поворота. Кнопочный диммер в смысле гибкости управления более гибок. Можно подключить несколько кнопок в параллель, и управлять диммером из любого количества мест. Конечно, это теоретически, на практике количество мест управления ограничивается 3-4, а максимальная длина проводов — около 10 метров, причем схема может быть критична к помехам и наводкам. Поэтому надо строго следовать рекомендациям производителя по монтажу.

Существует также дистанционные диммеры, управляемые по радио- или инфракрасному каналу. Смотрите: Дистанционное управление освещением.

Цена у диммеров с регулятором и с кнопками отличается на порядок, ведь кнопочный диммер (например, диммер Legrand) как правило собран с применением микроконтроллера. Поэтому гораздо более распространены поворотные диммеры, которые мы и рассмотрим ниже.

Устройство и схема поворотного диммера

Устройство поворотного диммера весьма простое, но может отличаться у разных производителей. При этом основная разница — в качестве сборки и комплектующих.

Схема симисторных регуляторов в основном везде одинакова, отличается только наличием дополнительных деталей для более устойчивой работы на низких «выходных» напряжениях и для плавности регулирования.

Упрощенная схема диммера

Принцип действия схемы диммера таков. Чтобы лампа загорелась, надо чтобы симистор пропустил через себя ток. Это случится, когда между электродами симистора А1 и G появится определенное напряжение. Вот как оно появляется.

При начале положительной полуволны конденсатор начинает заряжаться через потенциометр R. Понятно, что скорость заряда зависит от величины R. Иными словами, потенциометр меняет фазовый угол. Когда напряжение на конденсаторе достигнет величины, достаточной для открытия симистора и динистора, симистор открывается.

Иначе говоря, его сопротивление становится очень мало, и лампочка горит до конца полуволны. То же самое происходит и с отрицательной полуволной, поскольку диак и триак — устройства симметричные, и им все равно, в какую сторону течет через них ток.

В итоге получается, что напряжение на активной нагрузке представляет собой «обрубки» отрицательных и положительных полуволн, которые следуют друг за другом с частотой 100 Гц. На низкой яркости, когда лампа питается совсем короткими «кусочками» напряжения, заметно мерцание. Чего совсем не скажешь про реостатные регуляторы и регуляторы с преобразованием частоты.

Схема поворотного диммера

Вот так выглядит реальная схема регулятора яркости (диммера). Параметры элементов указаны с учетом разброса у разных производителей, но суть от этого не меняется. Симисторы в практической схеме можно ставить любые, в зависимости от мощности нагрузки. Напряжение — не ниже 400 В, поскольку мгновенное напряжение в сети может достигать 350 В.

От величины конденсаторов и резисторов зависит начальная-конечная точки зажигания, стабильность горения лампы. При минимальном сопротивлении поворотного резистора R1 будет минимальное горение лампы.

При большом желании диммер можно попробовать сделать самостоятельно. Существует большое количество различных схем самодельных диммеров разного уровня сложности. Более подробно со схемами самодельных диммеров можно познакомится в цикле статей Бориса Аладышкина про самодельные светорегуляторы — Как сделать диммер своими руками.

Как отремонтировать диммер

В заключении — несколько слов про ремонт диммеров. Чаще всего причиной поломки может быть превышение максимально допустимой нагрузки либо короткое замыкание в нагрузке. В результате, как правило, выходит из строя симистор. Симистор можно заменить, открутив радиатор и выпаяв симистор из платы. Лучше сразу ставить мощный, на более высокий ток и напряжение, чем сгоревший. Также бывает выходит из строя регулятор, либо нарушается монтаж.

Диммер можно использовать как регулятор напряжения, подключая через него любую активную нагрузку — лампу накаливания, паяльник, чайник, утюг. Но главное — мощность диммера (другими словами — максимальный ток симистора) должна соответствовать нагрузке.

Схема для сборки диммера своими руками и процесс сборки

Какой смысл самостоятельно собирать диммер если современный рынок электротехнических приборов переполнен самыми разнообразными регуляторами яркости свечения ламп? Ведь гораздо проще приобрести готовое устройство, нежели познавать азы радиолюбительства. Однако это далеко не всегда справедливо. Например, я хотел оснастить регулятором яркости настольную лампу, описанную ранее в статье – «Ремонт настольной лампы». Походив по магазинам, торгующими выключателями, розетками, разными электротехническими товарами, среди значительного разнообразия мне не удалось найти диммер необходимых размеров, позволяющих «впихнуть» его в настольную лампу. В результате было принято решение собрать диммер своими руками.

В сети Интернет обнаружить информацию, касающуюся собственноручного изготовления регулятора, в нужном объеме не вышло. Хотя основную информацию я все же нашел – мне удалось отыскать наиболее простую схему данного устройства, полностью отвечающую моим требованиям. Подчеркну, данная схема очень проста — справиться с ее сборкой сможет каждый, даже далекий от электроники человек.

Внимание, назначение выводов справедливо в случае использования симистора BT134. Если применяется другой, то назначение выводов будет соответственно другим (назначение выводов того или иного симистора можно найти в Интернете).

Ключевыми элементами выбранной схемы являются симистор и динистор. Углубляться, что это за детали, и каковы особенности их работы, я не буду, поскольку статья ориентирована не на опытных радиолюбителей, а на несколько далеких от этого мастеров.

Несколько слов касательно принципа работы схемы. Чтобы лампа (нагрузка) загорелась необходимо, чтобы через симистор прошел электрический ток. Это случится тогда, когда между электродами симистора возникнет напряжение определенной величины.

Электрический ток, проходя через переменный резистор, заряжает конденсатор. Когда напряжение на конденсаторе достигнет определенной величины, откроется симистор и соответственно загорится лампочка. Меньше сопротивление переменного резистора — более высокое напряжение будет подаваться на лампу, соответственно большим будет яркость ее свечения.

Диммер своими руками – радиодетали

Выше упоминалось, что основными элементами регулятора яркости лампы являются симистор и динистор. Я использовал ВТ134 (700 В) и DB3 соответственно. Остальные детали: конденсатор неполярный емкостью 0,1-0,22 мкф (250 В), резистор – 10 кОм (выдерживаемая мощность – 0,25-2 Вт), резистор переменный – любой малогабаритный сопротивлением 470-500 кОм.

Отмечу, если вы не очень сильно разбираетесь в электронике, советую вам просто переписать перечень деталей на листочек и с ним идти в радиомагазин. Уверен, продавец, работающий там, знает толк в радиодеталях и сможет помочь вам.

Если каких либо деталей не будет в наличии, то их можно заменить следующими аналогами:

Радиодеталь

Возможный аналог

Симистор – BT134 BT136, BT138, MAC8S, MAC212-8, КУ208Г Динистор – DB3 DB4, DC34, HT32, HT34, HT40, КН102 Конденсатор 0,1-0,22 мкф Абсолютно любой неполярный на напряжение 250-400В Резистор постоянный 10 кОм МЛТ, ОМЛТ, импортный Резистор переменный 470-500 кОм Любой малогабаритный

Выполняем монтаж диммера

Для работы потребуется следующие инструменты и материалы:

Детали куплены, инструменты и материалы подготовлены – можно приступать к сборке. Для удобства перерисовываем схему на листок. Облуживаем выводы радиоэлементов, припаиваем к ним отрезки проводов (провод можно взять любой, например, провод ПУГНП сечением 1мм 2 ). После этого соединяем радиоэлементы между собой согласно схеме. Чтобы исключить ошибки монтажа, каждое готовое соединение зачеркиваем на перерисованной схеме.

Предлагаю посмотреть небольшое видео, в котором демонстрируется мое «творение» и его работоспособность.

  • Новая статья (схема, плата, радиодетали, процесс сборки и т.д.) — Регулятор мощности на симисторе
  • Кит-конструктор — регулятор мощности (диммер)

Конечно, это сжатое описание процедуры монтажа, но мне кажется, его вполне достаточно. Если у вас возникли вопросы, касающиеся сборки диммера своими руками, можете задавать их в формате комментария – можете быть уверенными: ответ поступить максимально быстро.

Напоследок отмечу: с целью повышения электробезопасности собранного устройства рекомендую подключать его в разрыв нулевого провода, идущего к лампе накаливания. Вычислить нулевой проводник можно или детектором скрытой проводки Дятел, или же простой отверткой-индикатором.

Схема диммера для ламп накаливания на 400 ватт

Это простой диммер предназначен для управления мощной резистивной (активной) нагрузкой, например, лампа накаливания или нагревательный элемента.

Следует отметить, что данная схема не подходит для управления свечением светодиодов. Для светодиодов подойдет вот этот диммер.

Максимальная нагрузка, на которую рассчитан диммер, составляет 400 ватт. Подобная схема часто встречается в простых промышленных регуляторах освещения и доказала свою работоспособность для номинальной мощности.

Описание работы диммера

Схема работает посредством регулирования фазы переменного напряжения 220В, отдавая нагрузке только определенную часть периода сетевого напряжения.

Включение нагрузки с меньшим периодом, обеспечивает меньше энергии, поэтому свечение лампы становится слабее. Управление осуществляется потенциометром R2, который управляет временем заряда конденсатора С2 через цепь R1, R2.

Конденсатор С2 заряжается до уровня пробоя симистора D1, который в свою очередь управляет работой мощного симистора T1. Скорость заряда конденсатора C2 определяет точку на синусоиде, при котором происходит пробой симистора D1. Таким образом, медленная зарядка C2 означает, что симистор D1 включится только под конец синусоиды, а быстрая зарядка C2 приведет к открытию симистора в начале синусоиды переменного напряжения.

Элементы L1 и C1 играют роль фильтра подавления помех путем снижения радиочастотных выбросов в момент переключения. Дроссель L1 – содержит 19 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,8 мм намотанный на ферритовый сердечник диаметром 4 мм.

Примечание. Схема не имеет гальванической развязки с электросетью 220 вольт, поэтому сборку и наладку необходимо проводить с особой осторожностью! Потенциометр должен иметь пластмассовую ручку, чтобы обеспечить достаточную изоляцию.

Скачать рисунок печатной платы (100,9 KiB, скачано: 439)

Схема диммера для ламп накаливания на 400 ватт

Это простой диммер предназначен для управления мощной резистивной (активной) нагрузкой, например, лампа накаливания или нагревательный элемента.

Следует отметить, что данная схема не подходит для управления свечением светодиодов. Для светодиодов подойдет вот этот диммер.

Максимальная нагрузка, на которую рассчитан диммер, составляет 400 ватт. Подобная схема часто встречается в простых промышленных регуляторах освещения и доказала свою работоспособность для номинальной мощности.

Описание работы диммера

Схема работает посредством регулирования фазы переменного напряжения 220В, отдавая нагрузке только определенную часть периода сетевого напряжения.

Включение нагрузки с меньшим периодом, обеспечивает меньше энергии, поэтому свечение лампы становится слабее. Управление осуществляется потенциометром R2, который управляет временем заряда конденсатора С2 через цепь R1, R2.

Конденсатор С2 заряжается до уровня пробоя симистора D1, который в свою очередь управляет работой мощного симистора T1. Скорость заряда конденсатора C2 определяет точку на синусоиде, при котором происходит пробой симистора D1. Таким образом, медленная зарядка C2 означает, что симистор D1 включится только под конец синусоиды, а быстрая зарядка C2 приведет к открытию симистора в начале синусоиды переменного напряжения.

Элементы L1 и C1 играют роль фильтра подавления помех путем снижения радиочастотных выбросов в момент переключения. Дроссель L1 – содержит 19 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,8 мм намотанный на ферритовый сердечник диаметром 4 мм.

Примечание. Схема не имеет гальванической развязки с электросетью 220 вольт, поэтому сборку и наладку необходимо проводить с особой осторожностью! Потенциометр должен иметь пластмассовую ручку, чтобы обеспечить достаточную изоляцию.

Скачать рисунок печатной платы (100,9 KiB, скачано: 439)

Как сделать диммер своими руками: эффективно и легко

Диммер – устройство, предназначенное для изменения яркости осветительных ламп. Наряду с возможностью регулировки, эти устройства позволяют сберегать потребляемую электроэнергию.

Сегодня диммеры стали практичным и доступным средством экономии электричества.

В данной статье мы бы хотели рассказать вам об этом устройстве и показать, как сделать простой диммер своими руками.

Диммеры могут применяться при регулировке интенсивности различных источников освещения. Это могут быть обычные, галогенные или светодиодные источники, а также некоторые виды энергосберегающих приборов.

Наиболее простыми являются диммеры, предназначенные для применения вместе с обычными лампами. Для других осветительных средств необходим индивидуальный подбор таких регуляторов.

Существует достаточно много различных вариантов диммеров. В состав большинства из них обязательно входит блок, который включается последовательно с осветительным средством.

С помощью этого блока регулируется мощность потребителя электроэнергии. В качестве силовых элементов таких блоков могут быть использованы полевые транзисторы, тиристоры, симисторы.

Управление силовым элементом осуществляется схемой регулирования, которая изменяет фазу открывания этого элемента. Для этой цели могут использоваться транзисторы, динисторы или микроконтроллеры, вырабатывающие сигналы с широтно-импульсной модуляцией.

Простой регулятор

Наиболее легко своими руками реализуется диммер с использованием динистора и симистора.

Динистор (диак) представляет собой полупроводниковый прибор, который имеет проводимость в двух направлениях. Его графическое обозначение соответствует принципу его работы и представляет собой два диода, включенных навстречу друг другу.

Симистор (триак) – представляет собой сложный тип тиристора, который начинает пропускать ток при подаче на его управляющий электрод тока управления. Он также может работать в двух направлениях.

В схему, кроме триака и диака, входят постоянный и переменный резисторы, конденсатор и пара диодов (для индикации работы прибора один из них является светодиодом).

Принцип действия

Принцип действия устройства состоит в следующем:

  • При включении системы в цепь заряда подается переменное напряжение сети 220 В. В положительный полупериод синусоидального напряжения через резисторы и один из диодов протекает ток, который заряжает конденсатор.
  • Когда напряжение на нем достигнет величины пробоя диака, через диак и управляющий электрод триака потечет ток.
  • Под действием этого тока триак откроется. Последовательно соединенные с ним средства освещения подключаются к сети и загораются.
  • При переходе синусоидального напряжения через нуль симистор закрывается.
  • В отрицательный полупериод происходит процесс, аналогичный п.п. 1-4.
  • Момент открытия симистора зависит от величины активного сопротивления в цепи заряда. Меняя это сопротивление можно изменять время открытия симистора в каждый полупериод, а, следовательно, плавно менять потребляемую мощность и интенсивность излучения источника света.
  • Выбор элементов

    Для того, чтобы собрать приведенную выше схему, необходимо приобрести следующие детали:

    • триак (например, типа ВТ12-600);
    • диак (ДВ3);
    • диод (1N4148);
    • светодиод для индикатора;
    • постоянный (4,7 кОм) и переменный (500 кОм) резисторы;
    • неполярный конденсатор (0,1 мкф).

    При выборе симистора необходимо обратить внимание на то, что его мощность рассеивания должна быть не меньше мощности нагрузки.

    Для указанного выше прибора этот параметр составит около 1 кВт, а максимальное напряжение — 600 В. Конденсатор должен выдерживать не менее 250 В. При отсутствии каких-либо из этих деталей их можно заменить другими, близкими к ним по параметрам. Подобрать эти элементы можно по характеристикам, приведенным в даташитах.

    Сборка

    Данное устройство можно собрать с использованием навесного монтажа и соединительных проводов. Однако более правильно сделать печатную плату, так как это позволит минимизировать размеры блока, который часто устанавливается вместо обычного выключателя, имеющего малые габариты.

    Для сборки необходимо проделать следующие операции:

    • Из куска фольгированного текстолита размером 35 х 22 мм изготовить печатную плату. При этом необходимо нанести на плату чертеж соединений, просверлить отверстия для выводов, прорисовать нитрокраской дорожки и монтажные площадки для пайки, произвести травление платы хлорным железом.
    • Установить в отверстия детали, отрезать лишние концы и пропаять контакты с помощью паяльника.
    • С помощью проводов припаять потенциометр.
    • Для тестирования работоспособности сборки подключить к ней лампу накаливания.
    • Включить систему в сеть и убедиться в том, что при вращении ручки потенциометра меняется яркость свечения лампы.

    На примере данного видео диммер легко можно собрать своими руками, такая схема регулятора мощности на симисторе может быть использована для изменения мощности света ламп накаливания и других нагрузок с рабочим напряжением 220 В:

    Подведем итоги. Для регулировки источников света могут использоваться диммеры. Простейшей является схема с использованием триака и диака. Такое устройство можно легко собрать своими руками из деталей, имеющихся в продаже.

    В заключение предлагаем вам посмотреть видео-инструкцию, как быстро и просто осуществить установку диммера своими руками:

    Ссылка на основную публикацию