Все о диммерах для светодиодных ламп

Dimmer переводится с английского как «затемнение», не иначе как «затемнение». Что такое диммер, чем они характеризуются и где их еще можно использовать, мы расскажем в этой статье. От генезиса до окончательной реализации. Самый важный вопрос: можно ли использовать светодиодное освещение с диммером?

Что такое диммер и зачем он нужен

Диммер — это электронное устройство, способное регулировать мощность путем изменения напряжения, подаваемого на нагрузку. Это определение очень сухое и скучное, давайте объясним принцип простыми словами.

Мощность зависит от напряжения и тока в нагрузке. Это означает, что если вы уменьшите один из элементов, мощность также уменьшится. Напряжение и ток связаны законом Ома, что означает, что вы можете уменьшить мощность устройства (яркость светильника), увеличив общее сопротивление нагрузки. То есть, используйте балластные резисторы, дроссели или конденсаторы.

Демпферы балластной энергии преобразуют избыточную энергию в тепло и имеют низкий КПД. Для управления мощностью устройства, в данном случае яркостью лампочки, необходимо другое устройство — диммер.

Можно ли регулировать яркость светодиодных ламп? Да, вы можете. Но не все из них будут стабильно диммируемыми. Для диммера нужна специальная светодиодная лампа.

Диммируемые светодиодные лампочки будут работать с любым диммером. Но есть некоторые нюансы в различении типа регулирования напряжения. Это определяется схемами диммеров, различия которых будут подробно описаны в следующих разделах статьи. Тип диммера определяет, насколько хорошо будут регулироваться светодиоды.

Какие светодиодные лампы можно использовать с диммером? В этом вопросе все исключительно индивидуально. Это зависит как от схемы самой лампы, так и от схемы диммера. В целом, так называемые диммируемые светодиодные лампы работают хорошо.

Какие бывают диммеры

Диммеры можно разделить на две большие группы:

• Для работы в цепях с переменным напряжением (220 В);
• Для цепей постоянного напряжения (для светодиодных лент 12 В).

Дрели также необходим регулятор для регулировки скорости, он находится в кнопке.

Его можно использовать для различных целей, в данном обзоре они расположены в порядке популярности:

1. Регулировка яркости освещения, регулировка яркости светодиодных ламп и ламп накаливания;
2. Регулировка температуры нагревательного элемента в отдельных радиаторах;
3. Управление скоростью вращения коллекторного двигателя.

В чем различия диммеров

Если вы собираетесь использовать диммерный выключатель, сначала необходимо узнать, что это такое. И вообще, можно ли регулировать яркость всех светодиодных ламп?

Диммеры различаются по следующим критериям:

• По типу монтажа;
• По методу проектирования и контроля;
• По способу управления ими.

Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

По типу монтажа

Для наружного монтажа — выключатель поверхностного монтажа с диммером для светодиодных ламп. Для установки такого устройства не нужно сверлить углубление в стене, достаточно просто закрепить его сверху. Это очень удобно использовать в тех случаях, когда интерьер не является приоритетным, или прокладывать проводку снаружи.

Для монтажа в помещении — идеально вписывается в любой интерьер, например, в стену.

Для монтажа на DIN-рейку они очень специфичны и поначалу могут показаться непрактичными. Этот диммер для светодиодных ламп работает с дистанционным управлением и скрыт от глаз в электрическом щите.

По исполнению

По дизайну диммеры для светодиодных ламп и ламп накаливания могут быть разными:

• Ротари;
• Поворотный кнопочный тип;
• Кнопка;
• сенсорное управление;

Поворотный — один из самых простых вариантов диммера светодиодной лампы, выглядит неприхотливо имеет самую простую функциональность.

Поворотная кнопка внешне похожа на поворотную кнопку. Благодаря своей конструкции при нажатии он загорается с той яркостью, которая была установлена в последний раз при включении.

Кнопочный выключатель для светодиодного освещения уже выглядит более высокотехнологично и подойдет для современной квартиры. Например, этот диммерный выключатель для светодиодного освещения.

Сенсорные модели и могут быть совершенно разными — от светящихся кругов до плоских одноцветных панелей для регулировки напряжения светодиодных ламп.

По способу регулировки

Диммеры различаются не только по конструкции, но и по принципу действия. Это особенно относится к диммерам переменного тока.

Первый тип диммера является более распространенным и менее дорогим благодаря своей простой схеме — это свинцовый диммер. Принцип его работы и схема будут подробно описаны далее; для сравнения посмотрите на выходное напряжение такого диммера.

Из диаграммы видно, что оставшаяся часть полуволны прикладывается к нагрузке, а ее начало отсекается. Из-за способа включения нагрузки в электросеть вносятся помехи, которые мешают работе телевизоров и других приборов. К лампе прикладывается напряжение с фиксированной амплитудой, которое исчезает, когда синусоида проходит через ноль.

Можно ли использовать диммер для светодиодных ламп? Вы можете. Светодиодные лампы с таким типом диммера будут хорошо поддаваться регулировке только в том случае, если они изначально рассчитаны на это. На это указывают символы на его упаковке. Их также называют «диммируемыми».

Второй тип работает по-другому, создает меньше помех и лучше работает с разными лампами — это диммер с падающим фронтом.

Регулировка светодиодных ламп с помощью этого типа диммера работает лучше, а его конструкция лучше поддерживает недиммируемые источники света. Единственным недостатком является то, что эти лампы не могут регулировать свою яркость с «нуля», а только в определенном диапазоне. С другой стороны, диммируемые светодиодные лампы прекрасно подходят для регулировки.

Лучшим решением является использование диммера Falling Edge для светодиодного освещения.

Отдельное слово можно сказать о диммируемых светодиодных светильниках. Это отдельный класс светильников, которые не требуют установки дополнительных контроллеров, но имеют их в своей конструкции. Их регулировка осуществляется с помощью кнопок на корпусе или с пульта дистанционного управления.

Схемы диммеров

Диммер на 220 В с опережающим отключением работает по принципу импульсного регулирования напряжения. Во время работы элементы такого диммера подают напряжение на нагрузку в определенные моменты времени, отсекая часть синусоидальной волны. Это подробно и более наглядно показано на диаграммах.

Область синусоиды, затененная серым цветом, — это область напряжения или его среднеквадратичного значения, приложенного к нагрузке (светильнику или другому устройству, описанному выше).

Красная пунктирная линия показывает форму напряжения на входе диммера для светодиодных ламп. В таком виде его дает обычный выключатель без регулирования.

Как подключить светодиоды через диммер?

Номиналы компонентов и вся информация указаны на принципиальной схеме диммера.

Устройство устанавливается в разрыв кабеля, идущего к источнику света, двигателю, нагревателю или другому устройству.

Логика работы схемы такова: конденсатор C1 заряжается через цепь R1 и потенциометр R2. В зависимости от положения потенциометра конденсатор заряжается до напряжения открытия диода VD1.

В схеме используется диод DB3, это примерно 30 В. Импульс, управляющий открытием симистора (двунаправленного тиристора), подается на управляющий электрод через открытый диод.

Чем выше сопротивление, устанавливаемое ручкой потенциометра, тем больше времени требуется для зарядки конденсатора, поэтому тем позже открывается цепь диод-симистор, и напряжение будет ниже, так как большая часть синусоидальной волны отсекается. И наоборот, чем меньше сопротивление, тем выше напряжение на выходе регулятора.

В интернете есть множество вариантов схем со всевозможными модификациями, и все они хороши. Вот простейшая схема, на рисунке показана сборка этого варианта схемы.

Как регулировать освещенность LED

Какие лампы можно использовать с диммером? Когда лампы накаливания в основном использовались для освещения, дело обстояло просто — обычный диммер легко справлялся с регулировкой яркости.

Но на смену лампам накаливания пришли энергосберегающие люминесцентные лампы — их вообще нельзя было затемнять. Диммируемые ЭПРА для трубчатых люминесцентных ламп, конечно, существовали, но они были чрезвычайно редкими и дорогими.

Сегодня энергосберегающие лампы вытесняются светодиодами. Процесс излучения квантов света, хотя и сложный, но, возможно, более простой, чем у диммируемых газоразрядных источников света.

Диммируемые светодиодные лампы – что это такое?

Что такое диммируемая светодиодная лампа? Это лампочка, которую можно регулировать с помощью ЛЮБОГО диммера, рассчитанного на переменный или постоянный ток (в зависимости от типа).

Его схема питания разработана таким образом, чтобы изменять яркость в зависимости от напряжения питания. Диммируемые светодиодные лампы работают с диммерами, такими как показанный выше.

Сетевой диммер регулирует напряжение питания. Это означает, что при любом напряжении в пределах указанного производителем диапазона (указанного на коробке с лампой) цепи лампы будут стремиться поддерживать заданный ток. Яркость, в свою очередь, зависит от силы тока.

Обычные светодиодные лампы не регулируются, в лучшем случае они будут только включаться и выключаться, в худшем — перегорать при низких значениях, установленных на диммере.

Самые дешевые светодиодные лампы имеют гасящий конденсатор. Если они и будут регулировать, то только в очень узких пределах, поэтому они тоже не подходят. Пример диммирования обычных светодиодных ламп можно увидеть на видео.

Диммируемые светодиодные лампы на 220 Вольт

Регулировка яркости светодиодных ламп на 220 В затруднена, поскольку в специализированном драйвере имеется схема стабилизации тока. Его задача — стабилизировать выходной ток, чтобы светодиод светился стабильно и долго, независимо от величины напряжения питания.

Обычные светодиодные лампы не очень восприимчивы к затемнению. Для того чтобы правильно выбрать светодиодную лампу для диммера — важно внимательно изучить описание и маркировку на коробке и корпусе лампы.

Светодиодные лампы с диммером можно определить по надписи: «для диммера», «регулируемый» или что-то подобное, может быть просто нарисовано обычное изображение диммера, как в примерах ниже.

Можно ли регулировать яркость светодиодных ламп, работающих от постоянного тока?

На фото показан светодиодный диммер для светодиодной ленты 12 В. Давайте разберемся, как такой диммер работает со светодиодными лампами.

Для цепей постоянного тока принцип работы диммера другой. Здесь в качестве дозирующего элемента используется биполярный или полевой транзистор, а в качестве измерительного элемента — генератор импульсов с переменным коэффициентом заполнения.

Метод такого управления называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Чтобы понять, как это работает, необходимо ознакомиться с диаграммами.

Vcc — входное напряжение постоянного тока диммера, V average — выходное напряжение. Вы можете видеть, как изменяется среднее напряжение. Если увеличить длительность импульса и уменьшить длительность паузы (увеличить коэффициент заполнения), выходное напряжение увеличивается.

Принципиальная схема «ШИМ диммера светодиодных ламп с NE555» показана выше. Он может работать как устройство для регулировки яркости светодиодов. Это работает следующим образом:

NE555 — таймер, подключенный здесь в режиме генератора импульсов, частота и длительность которых задается RC-цепью, состоящей из R2, потенциометра R1 и конденсатора C5, как и в предыдущей схеме потенциометр управляет скоростью зарядки конденсатора, в зависимости от скорости зарядки формируется ширина импульса.

Изначально схема производит симметричные импульсы, т.е. длительность паузы равна длительности импульса. Но благодаря потенциометру и цепи из двух диодов VD1 и VD2, зарядка и разрядка емкости происходит через разные сопротивления потенциометра, а точнее через разные пары контактов.

Поэтому генерируются управляемые ШИМ импульсы с постоянной частотой, но переменным коэффициентом заполнения.

Если вы будете использовать его в автомобиле или для диммирования светодиодной ленты, можно отказаться от дополнительного источника питания 9 В на базе линейного регулятора 7809 и подать питание на первую точку после него в схеме.

А вот фотографии самодельного диммера для светодиодов, если понадобится — можно набросать схему дорожки и нанести ее на карту. Или постройте его на разделочной доске.

Видео, показывающее, как работает регулировка яркости светодиодных ламп с помощью этой схемы, на примере боковой световой ленты, приведено ниже.

С помощью этой схемы можно регулировать яркость светодиодных цепей 12 В и любой другой нагрузки постоянного тока. Например, регулируйте скорость вращения кулера ПК, коллекторных двигателей, нагревателей, в общем, всего, что только можно придумать. В одной из наших статей мы уже рассказывали о том, как сделать светодиодный диммер своими руками.

Какой диммер нужен для светодиодных лампочек

Чтобы подобрать диммер для светодиодных ламп и обеспечить совместимость, необходимо сначала определить, какой тип ламп вы будете использовать. Если вы планируете купить светодиодную лампу на 220 В, вы можете использовать фазовый диммер, который вы рассмотрели в начале этой статьи. Приобретайте модели с отсекателем задней кромки.

Для ламп низкого постоянного тока (например, 12 В, которые используются в прожекторах, настольных лампах или автомобильных лампах) — подойдет любой ШИМ-драйвер или диммер для светодиодных лент. Все они работают по принципу широтно-импульсной модуляции, линейное управление осталось в прошлом.

Также лучше приобрести специальные светодиодные лампы для диммера. Конечно, они стоят дороже, но проблем с их настройкой не возникает. Вы создадите правильное световое решение, только если подберете к нему подходящий диммер и светодиодные лампы.