Диммер что такое: Диммер что это такое и как он работает

Содержание

Диммер что это такое и как он работает

С некоторых пор среди понятий бытовой электротехники всё чаще на слуху появляется слово диммер. Что это за устройство? Для каких целей предназначено? Может быть очередная блажь? Или действительно необходимая в быту вещь? Вопросов очень много, постараемся на все дать подробные ответы.

Предназначение

Слово «диммер» происходит от английского «dim», что в дословном переводе на русский язык означает «затемнять». Но сами русские диммер часто называют ещё светорегулятором, потому что он представляет собой электронное устройство, при помощи которого можно менять электрическую мощность (то есть регулировать в большую или меньшую сторону).

Чаще всего с помощью такого устройства управляют осветительной нагрузкой. Регулятор освещения предназначен для изменения яркости света, который излучают светодиодные лампы, а также лампы накаливания и галогенные.

Простейшим примером диммера является переменный резистор (или реостат). Ещё в 19 веке немецкий физик Иоганн Поггендорф изобрёл это устройство, чтобы с его помощью можно было регулировать напряжение и силу тока в электрической цепи путём увеличения или уменьшения сопротивления. Реостат представляет собой устройство с регулировкой сопротивления и проводящий элемент. Сопротивление может изменяться ступенчато и плавно. Для получения низкой яркости света необходимо уменьшить напряжение. Но сопротивление и сила тока при этом будут большими, что приведёт к сильному нагреву устройства. Так что такой регулятор совсем невыгоден, он будет работать с низким КПД.

В качестве диммера также можно использовать автотрансформаторы. Их применение обусловлено высоким КПД, во всём регулируемом диапазоне будет выдаваться практически неискажённое напряжение с необходимой частотой 50 Гц. Но автотрансформаторы довольно габаритны, много весят, для управления ими нужно прилагать немалые механические усилия. К тому же такое устройство дорого обойдётся.

Диммер электронный – этот вариант наиболее выгоден с экономической точки зрения. Он отличается компактностью и немного другим принципом действия. О нём поговорим более подробно.

Применение

Что такое диммер более или менее понятно. На лампу подаётся напряжение, мы изменяем его уровень и таким образом регулируем яркость светильника. Теперь несколько слов о том, когда и где это устройство применяют.

Согласитесь, довольно часто возникают ситуации, когда требуется уменьшение яркости света:

  • зачастую поток освещения необходимо снизить перед сном в спальной комнате;
  • некоторые помещения по дизайнерскому исполнению требуют изменения световой картины;
  • иногда освещение в помещениях переводят в так называемый дежурный режим для того, чтобы сократить расход энергии.

В производственных и бытовых помещениях настраивают светодиодные лампы на разные режимы потребления. При этом выбирается оптимальное освещение и за счёт этого достигается приличная экономия электроэнергии.

Что касается дизайнерских задумок, то сейчас стало модным в больших гостиных или зальных комнатах использовать второстепенное подсвечивание отдельных участков. Второстепенная подсветка продумывается до мелочей, а при помощи диммеров можно увеличить освещение и акцентировать внимание на каких-то деталях интерьера (картина на стене, установленная в нише красивая ваза и т. п.) Таким образом, при помощи подсветки нужная вещь выходит в комнате на первый план.

Светодиодные лампы, регулируемые при помощи диммеров, позволяют получить красочный эффект во время каких-то концертных, рекламных или торжественных мероприятий.

Диммер очень удобен для домашних праздников. Когда гости сидят за столом, требуется яркое освещение, а во время танцев можно его и приглушить. Особенно комфортно и выгодно применение такого устройства во время романтического ужина или свидания, когда не обязательно, чтобы светильник горел на полную мощность.

И это только часть общих примеров. Наверняка, у каждого найдётся ещё свой вариант использования диммеров. Так что вещь это нужная, удобная и экономически выгодная, можно устанавливать у себя и советовать знакомым.

Устройство и принцип действия

А теперь, как говорится, рассмотрим диммер изнутри. Что это за устройство, и из каких элементов состоит? На чём основывается его принцип действия?

Все электронные современные диммеры в качестве основного элемента имеют в своём конструктивном исполнении ключ (он также может называться выключатель или переключатель), который управляется полупроводниковыми транзисторными, симисторными или тиристорными приборами. Большинство устройств не выдают на выходе синусоидальный сигнал, электронный ключ как бы отсекает участки синусоиды.

Чтобы вам было понятнее, в электрической сети протекает ток, который имеет синусоидальную форму. Для изменения яркости на лампу нужно подать обрезанную синусоиду. Двунаправленный тиристор отсекает у синусоидальной волны переменного тока передний либо задний фронт, за счёт чего уменьшается напряжение, питающее светильник.

В зависимости от того, какой фронт синусоидальной волны отсекается, различается регулируемый способ:

  • регулировка по переднему фронту;
  • регулировка по заднему фронту.

Оба эти способа применяются для управления разными лампами:

  1. Диммирование светодиодных и галогенных ламп осуществляют с помощью электронных трансформаторов, при этом применяется регулировка по заднему фронту.
  2. Компактные люминесцентные и светодиодные лампы напряжением 220 V, а также лампы низкого напряжения, регулируются при помощи электромагнитных трансформаторов и с применением способа по переднему фронту.

Оба этих способа подходят для ламп накаливания.

Конструктивное исполнение диммеров включает также защиту от короткого замыкания и от перегрева.

Так как диммеры способны генерировать электромагнитные помехи, для уменьшения их уровня в схему последовательно подключают дроссель либо индуктивно-ёмкостные фильтры.

Подробнее о типовой схеме диммера смотрите в этом видео:

Преимущества и недостатки

Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.

Современный регулятор обладает рядом других функций:

  1. Автоматическое включение и отключение.
  2. Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
  3. Сенсорный регулятор освещения позволяет плавно включать и отключать светильник. За счёт этого можно избежать резких бросков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
  4. С помощью диммеров имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «непрошенных гостей» от вашего домовладения, когда никого нет дома. Задаётся специальная программа, по которой диммер автоматически включает и отключает свет в разных комнатах. Создаётся иллюзия, что дома находятся хозяева.

Как и любое техническое устройство диммер не может быть универсальным на сто процентов, у него имеются свои недостатки:

  • вызывает электромагнитные помехи;
  • выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в схеме электронного диммера;
  • от него не могут работать люминесцентные лампы, а также лампы, загорающиеся через пускорегулирующую аппаратуру;
  • выходное напряжение у электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
  • при работе с лампами накаливания низкий КПД.

Какие бывают диммеры?

По способу осуществления регулировки бывает сенсорный диммер, механический, акустический и дистанционный.

Начнём с наиболее простых – механических. Если рассматривать тип исполнения, то можно выделить следующие виды диммеров:

  1. Модульный. Им регулируют освещение в общественных местах (лестничные клетки, коридоры, подъезды). Этот тип устройств монтируют в распределительном щитке, непосредственную регулировку осуществляет кнопочный или одноклавишный выключатель.
  2. Моноблочный. Устанавливается на разрыв фазы цепи, которая идёт к осветительной нагрузке, выполняет функции выключателя.
  3. Блочный вариант, это когда диммер монтируется вместе с выключателем (как блок розетка-выключатель).

Чаще всего в быту применяются моноблочные диммеры, которые различаются по способу управления:

  • Поворотный. У такого диммера есть ручка, она вращается. Если установить её в левое крайнее положение, то освещение отключено. Если постепенно поворачивать ручку вправо, то яркость лампы будет увеличиваться.
  • Клавишный. Это устройство по внешнему виду очень похоже на обычный двухклавишный выключатель. В этом случае при помощи одной клавиши происходит включение или отключение светильника, а вторая используется для регулировки мощности освещения (посредством удержания клавиши).
  • Поворотно-нажимной. Принцип действия такой же, как и у поворотного устройства, только чтобы включить освещение, ручка немного утапливается.

Очень популярен сейчас сенсорный регулятор освещения, он имеет красивый внешний вид, гармонично смотрится в любом интерьере (особенно в стиле хай-тек). Регулировка осуществляется за счёт прикосновения к сенсорным кнопкам.

Самыми удобными считаются диммеры с дистанционным управлением. Это вполне заслуженно, ведь при помощи пульта регулировать яркость осветительного прибора можно из любой точки комнаты.

Акустические диммеры чаще всего применяют при планировании «умного дома», где управлять освещением можно путём голосовых команд или хлопков в ладоши.

Диммеры можно разделить по типу регулируемых ими ламп:

  1. Наиболее простые устройства используют для ламп накаливания и галогенных, которые работают от напряжения 220 V. Здесь всё просто – изменяется напряжение, и регулируется мощность свечения нити накала.
  2. Схема для галогенных ламп, работающих от напряжения 12 V или 24 V, должна быть с понижающим трансформатором. Когда нет такой возможности, то выбирайте регулятор под тип используемого трансформатора (у них есть специальная маркировка – С для электронных, RL для обмоточных).
  3. Светодиодные лампы требуют установки диммеров с импульсной модуляцией частоты тока.

Энергосберегающие и люминесцентные лампы регулировать сложно. Специалисты вообще не рекомендуют этого делать. Если уж очень надо управлять такими лампочками, то включите в схему диммера электронный пускатель.

Подробнее о диммировании различных типов ламп смотрите в этом видео:

Ну вот, сделали попытку познакомиться с таким регулятором света, как диммер. Надеемся, что теперь вам более или менее понятно, что это такое и каков принцип действия. По поводу схем подключения – диммеры устанавливаются в цепь либо вместо выключателя, либо последовательно с ним. Кстати, если вы с первого класса хорошо дружите с электроникой, то сделать диммер своими руками вам не составит особого труда.

Диммер для LED-ленты. Что это, как работает и нужен ли?



Опубликовано: 2019-07-14

Просмотров: 3328

Комментариев: 0


Использование светодиодных лент значительно возросло за последние пять лет. ЛЕД осветительные приборы меньше потребляют электричества, их световой поток значительно ярче аналогов, а что касается декорирования, то лента несомненно удобнее и комфортнее обычных светильников. Дополнить такую идилию можно лишь одним прибором — диммером.

  1. Типы диммеров по управлению
    1. Поворотно-нажимные
    2. Кнопочные
    3. Сенсорные
    4. С пультом
    5. Звуковые

  2. Виды диммеров
    1. Мини-диммеры
    2. Аудио-контроллеры
    3. RGB-контроллеры

  3. Нужно ли использовать?
  4. Алгоритмы установки
    1. Настенный монтаж
    2. Скрытый монтаж

  5. Правила выбора

Что такое диммер?

Диммер, он же свето-регулятор – это электрическое устройство, предназначенное для регулировки мощности, что даёт уменьшение или увеличение яркости осветительного прибора. Применяется в цепях с лампами накаливания и светодиодными лентами. Простейшими диммерами являются подстрочные резисторы. Они имеют непостоянное сопротивление. При кручении колеса управления, омы изменяются, что позволяет снижать или увеличивать яркость освещения. Такие модели обладают малым коэффициентом полезного действия, не справляются с ШИМ сигналом и поэтому ЛЭД светильники будут сильно мерцать.

Такое устройство не способно работать с широтно-импульсной модуляцией (управление подсветкой и яркостью путём кратковременной импульсной подачи питания)

Свето-регуляторы, принцип работы которых заключается в использования резистора, не часто, но находят применение для регулировки свечения полупроводниковых ламп. В электротехнике такой способ управления получил название аналоговый. Он не нашел широкого применения по причинам низкой экономичности, а также вследствие высокой чувствительности полупроводниковых приборов и устройств к изменениям токовых нагрузок.

Современные модели имеют специальные выравниватели. С их помощью вы можете регулировать степень освещения, просто повернув ручку в нужную сторону.

Кроме комфортного использования, диммер продлевает срок службы светодиодных осветительных приборов. Как мы уже писали в нашей статье про светодиодные ленты, основная причина деградации ЛЕД – повышенная температура.

Несмотря на то, что они не греются выше 50-60 градусов Цельсия, этого достаточно для снижения срока службы, если не обеспечить пассивное охлаждение. Диммеры значительно повышают эксплутационный срок, благодаря снижению напряжения и, как следствие, температуры.

Подбирается устройство легко. Если используется блок питания на 12 вольт – нельзя использовать модели на 24/26/6 вольт, только реостаты соответствующей величины.

Сейчас распространены диммеры, которые отличаются по тип управления:

  • Поворотные. Наиболее простое и надежное устройство. Управление осуществляется благодаря ручке. Удобство заключается в простоте. Не требуется тонкая настройка, расчеты и привыкание. Современные регуляторы обладают специальной шкалой возле колеса — для быстрого выбора нужной конфигурации.

  • Поворотно-нажимные. Имеют кнопку и поворотный механизм.

  • Кнопочные. По внешнему виду напоминают обычный выключатель. Нажим включает или выключает свет, а степень нажима регулирует яркость.

  • Сенсорные. Управляются обычным нажимом.

  • С пультом управления. Может управляться из любой точки помещения. Зачастую используется обычный пульт ДУ с инфракрасным излучателем. Но существуют более дорогие вариации с радиоуправлением.

  • Звуковые. Внутри включен звуковой датчик, который реагирует на определенные акустические волны. Как правило, производитель устанавливает определенный предел в децибелах, звук выше которого запускает электрическую цепь. Подобный тип не менее надежный, но менее практичный. Они могут реагировать даже на обычный разговор, происходящий на повышенных тонах. А в шумную вечеринку он может заменить свето-музыку.

Кнопочный, поворотный и сенсорный диммеры

Разделить все разновидности можно на механические и электронные. Механика отличается повышенной надежностью и простотой. Внутри расположена схема из построечного резистора, конденсатора, тиристора и резистора. Практически не выходят из строя, способны выдерживать высокие нагрузки, в пределах, допустимых производителем. Электронные имеют больше отличий в подходе к управлению, чем к механизму. Смотрятся современнее, интереснее. Практичность и надежность сопоставима с механикой.

Правильно подобранный дизайн диммера будет отличным дополнением к стилю вашего интерьера

Все виды диммеров удобны и практичны, не имеют существенных недостатков. Однако имеют слабые места: перегрев и перенапряжение. У самых дешевых свето-регуляторов и устаревших моделей есть излишняя электромагнитная активность, что может создавать помехи в радио.

Свето-регуляторы были распространены во время ламп накаливания. С появлением светодиодного оборудования, на рынке появились специализированные диммеры. В отличие от обычных регуляторов, они умеют работать с широтно-модуляторным сигналом, который расположен в ЛЕД. Обычный реостат для ламп накаливания не подходит, так как при повышении сопротивления вы получите мигание диода.

Виды диммеров

Кроме типа управления, их можно дополнительно разделить на несколько видов.

  • Минидиммер. Миниатюрный регулятор, который устанавливается наружным методом. Практически незаметный, может легко прятаться за элементы интерьера. Стоят недорого, легко подключаются в клеммники. Могут иметь различные методы управления, как кнопочное, поворотное, сенсорные и даже на дистанционном управлении.
  • С аудио входом (RGB-аудиоконтроллер). Устанавливаются для вечеринок и танцев. Обладают специализированным датчиком, который создает различные светомузыкальные эффекты.

  • Контроллеры RGB. В отличие от одноцветных лент, адресные многоцветные значительно сложнее подключаются. Можно установить схему из трех контроллеров и управлять каждым цветом по одиночке. Также возможно установить все через одно устройство, тогда все цвета будут иметь одну яркость. Контроллеры для РГБ имеют три отдельных управляющих механизма, что позволяет использовать каждый цвет отдельно. Наиболее продвинутые версии обладают большим набором функций и программированием. То есть, вы можете задавать программу мигания заранее. Такой подход выглядит эффектно, красиво, но стоимость подобных устройств значительно выше.

Нужно ли использовать диммер

Может возникнуть вопрос – стоит ли использовать свето-регулятор. Можно сказать однозначно  – стоит. Первостепенно, это — удобное устройство, которое значительно увеличивает функциональность. Монтаж и использование доступны любому человеку, далекому от электротехники. Большинство моделей не требуют даже навыков пайки. Для контакта используются специальные винтовые клеммы. Одно устройство позволяет заменить массу светильников разной мощности, что удобно для обустройства детской комнаты. Оно может заменить полноценный ночник, при этом не придется беспокоиться за перегрев проводки.

Несколько вариантов соединений, самыми безопасными и практичными среди которых являются клеммы

Любители интересного дизайна увидят в ленте с диммером отличное решение для индивидуализации помещения. Свето-регуляторы присутствуют для адресных лент, разноцветных, одноцветных.

Алгоритмы установки

Существует несколько разновидностей диммеров по способу монтажа — в зависимости от ваших требований и дизайна помещения.

Настенный монтаж

Наиболее распространены настенные варианты с реостатным типом. То есть, это поворотный или поворотно-нажимной тип. Могут утапливаться внутрь стены или выступать в качестве накладки, как обычная розетка. Особенно удобно для использования в жилых помещениях.

Скрытый монтаж

Иногда неудобно использовать настенный монтаж. Возможно, вы не хотите переделывать ремонт, портить внешний вид проводкой. Скрытые диммеры устанавливаются в разрыв провода, что позволяет не испортить ремонт, но и не добавить себе неудобств. Можно установить свето-регулятор в любом месте — здесь вас никто не ограничивает. Часто они управляются с помощью дистанционного пульта.

Правила выбора диммера

Покупателю предоставляется два основных вида светодиодных лент: одноцветная и цветная, так называемая, RGB.

Последняя удобна в том, что вы можете отдельно подключать разные адреса и создавать разные эффекты. Однако здесь требуются элементарные знания электротехники, так как понадобится подключать три отдельных цвета к разным диммерам и с разбросом параллельного подключения на каждый провод. Упростить задачу можно с помощью специального RGB-контроллера, который дает вам те же возможности без параллельного подключения трех отдельных свето-регуляторов.

Важно подобрать подходящий блок питания, чья 12/24 вольтная линия может выдать достаточную мощность. Помните, что управляющее устройство должно иметь определенный «запас». То есть, при условной мощности ленты в 10 ватт, диммер должен быть 12-15.

Причины тому две:

  • Срок эксплуатации. Работая на полной мощности, диммер быстрее изнашивается, быстрее выходит из строя. Это может привести к замыканию внутри устройства, что приведет к сгоранию самой ленты. Будет достаточно запаса в двадцать процентов.
  • Увеличение длины ленточки. Если вы захотите продлить ленту, вам не обязательно менять диммер. Это удобно, если он вмонтирован в стену, или вы использовали сложных способ монтажа.

Если вы воспользуетесь устройством меньшей мощности, чем требуется, велика вероятность сгорания или даже возгорания. Это может привести к пожару.

Подключение одноцветной ленты значительно проще. Она устанавливается в разрыв между блоком питания и лентой. Для начала провода от плюса (красный) и минуса(синий) вставляются в соответствующие клеммы на входе. Они подписаны соответствующими символами. От регулятора они идут на ленту. Не забывайте про полярность. В этом случае используется параллельное подключение, то есть «+» контактирует с «+», а «-» с «-». Не используйте один и тот же диммер для ламп накаливания и светодиодных. Они не подходят друг для друга.

Рассматривая электронные диммеры — избегайте дешевки. Недорогие модели имеют низкую пропускную способность. Они быстро горят, не выдерживают перегрузок.

Дешевые китайские диммеры часто кривые, имеют неудобное управление, могут вызвать больше головной боли, чем удобства.

Если вы хорошо знакомы с электротехникой, возможно самостоятельно собрать устройство. Для бывших радиолюбителей будет несложно даже установить радио или инфракрасный приемник.

В интернете есть готовые схемы и DIY наборы для самостоятельной сборки. Все компоненты доступны в китайских интернет-магазинах, со схемой справится каждый. Если вы умеете работать с паяльником, вы сможете спаять простую схему. Мощность подбирается индивидуально под каждую ленту.

Посоветуйтесь с продавцом перед покупкой, опишите характеристики своей ленты и попросите подобрать нужные компоненты.



Если вам понравился материал — будем рады вашей оценке

  • Текущий 2.23/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рейтинг: 2.2/5 (22 голос(ов) всего) 1



Возможно вас заинтересуют ещё материалы по теме: Освещение, led, лента

Выбираем диммер — на что обратить внимание?

Как выбрать мощность диммера, а также подходящий тип исполнения для светодиодных ламп, люминесцентных, галогенных либо лампочек накаливания.


Диммер представляет собой приспособление, предназначенное для регулирования яркости светильников. Простыми словами, диммером называется регулятор освещения. Представим ситуацию, когда одна и та же комната предназначена как для работы, так и для отдыха. К примеру, занимаясь работой в гостиной, любому понадобится более яркое освещение, чем в моменты просмотра телевизора. Во втором случае потребитель предпочел бы гораздо более приглушенный свет. Для того, чтобы иметь возможность регулировать яркость одних и тех же источников света, а не устанавливать дополнительные, используют светорегулятор. Устройство, помимо удобства, позволяет своему хозяину экономить значительную долю электрической энергии, а также продлевать срок службы источников света. В этой статье мы расскажем, как выбрать диммер по мощности, конструкции и типу ламп. Содержание:

Тип лампочек

Важно запомнить, что встречаются регуляторы освещения, подходящие для ряда определенных типов ламп, однако универсального диммера не существует. Выбор светорегулятора должен производиться в зависимости от вида и мощности лампочек.

Как известно, существуют различные виды источников света, среди которых лампы накаливания, светодиодные, галогенные, люминесцентные, LED-модули, ленты и линейки. При этом, применять светорегуляторы можно абсолютно во всех видах светильников: для люстры, бра, торшеров, подвесных, а также для точечных светильников. Рассмотрим каждый тип источника света по отдельности.

Выбрать диммер для ламп накаливания значительно проще, чем для других источников света. Также преимуществом является простота его подключения: его можно установить вместо обыкновенного выключателя. Но нужно отметить такой момент, что уменьшая яркость лампы накаливания при помощи светорегулятора, цвет ее свечения также изменится и станет более красным.

Что касается люминесцентных ламп, то выбрать регулятор освещения для них практически невозможно. Теоретически данное мероприятие возможно, но при условии создания сложной технической системы с дополнительным использованием электронного пускорегулирующего аппарата и контроллера. При этом сам диммер будет отличаться от применяемого для лампочек накаливания.

Выбрать регулятор света для энергосберегающих ламп, то есть для компактных люминесцентных (КЛЛ), несколько проще. Если в КЛЛ уже имеется встроенный пускорегулирующий аппарат (ПРА), то данная лампочка легко диммируется при помощи обычного регулятора. При отсутствии ПРА, она будет диммироваться с таким же трудом, как и обычная люминесцентная, что весьма трудоемко и затратно.

Для галогенных ламп выбрать светорегулятор очень просто. При этом, можно использовать регулятор для лампочек накаливания, либо приобрести диммер именно для этого типа изделий. Следует обратить внимание на напряжение, от которого работает галогенка. Если речь идет о напряжении 12В, то необходимо применение понижающего трансформатора.

Выбор диммера для устройств, основанных на применении светодиодов более затруднителен. Для светодиодных ламп 220В светорегулятор выбрать весьма просто. На упаковке обычно указано, диммируемая модель, либо нет. Если маркировка свидетельствует о том, что светодиодная лампа диммируемая (как на фото ниже), то регулятор можно применять как для обычных лампочек. Также светодиоды могут управляться при помощи специально разработанного для данного типа источников освещения пульта дистанционного управления.

При выборе диммера для LED-ламп 12 В стоит не забывать о применении понижающего трансформатора напряжения, а также об использовании специального контроллера. Чтобы выбрать регулятор освещения для светодиодных модулей, лент и линеек, нужно обратить также внимание на напряжение, от которого эти устройства работают. Обычно это 12В, а как уже было сказано выше, для их работы требуется установка дополнительных приспособлений, среди которых контроллер и специальная интеллектуальная панель управления.

Чтобы вам было легче определиться с выбором, рекомендуем изучить следующий алгоритм в таблице:


Мощность

Также важно правильно выбрать диммер по мощности. Для того, чтобы осуществить выбор подходящего диммера, необходимо определиться с его расчетной мощностью. Для этого подсчитывается общая потребляемая мощность подсоединенных ламп. Если неправильно выбрать параметры регулятора освещения, то он может, как не заработать, так и наоборот, сразу выйти из строя.

Чтобы понять, какая мощность у лампочек, просто смотрите на упаковку, на ней должны быть указаны все параметры, от чего и нужно отталкиваться при выборе светорегулятора для дома либо квартиры. Если упаковки нет, значит внимательно осмотрите саму лампу, качественные производители на корпусе указывают характеристики своей продукции.

Важный момент — при выборе мощности диммера обязательно учитывайте запас, минимум 20%, но лучше 50%. Например, если суммарная мощность лампочек в светильнике составляет 100 Вт, регулятор должен быть рассчитан на 150 Вт.

Вариант исполнения

Ну и последнее, о чем хотелось бы рассказать — как выбрать модель светорегулятора. На сегодняшний день существуют не только классические поворотные диммеры, но и клавишные, поворотно-нажимные и даже сенсорные. Помимо этого регуляторы освещения могут быть модульные (для установки в распределительном щитке), моноблочные (стандартный) или же для установки в в монтажную коробку скрытым способом. Вкратце рассмотрим особенности каждого варианта исполнения.

Поворотно-нажимной регулятор света способен запоминать настройки (выставленный уровень освещения), т.к. включение и выключение осуществляется за счет нажатия на поворотную ручку, за счет которой и настраивается нужная яркость ламп.

Клавишные модели работают немного иначе — регулировка света осуществляется путем удержания самой клавиши определенное время (как правило, 3 секунды). Не менее удобный вариант для управления светом.

Ну и современные сенсорные модели регулируют яркость лампочек за счет прикосновения пальцем к сенсору. Очень удобно, однако за сенсорный светорегулятор придется заплатить значительно больше, поэтому решать вам, выбрать такой вариант или лучше отдать предпочтение классической модели.

Если говорить о способе установки, модульные диммеры применяются для управления лампами накаливания или же галогенными источниками света при условии использования понижающих трансформаторов. Такую модель можно выбрать для включения света на лестницах и в длинных коридорах. Аналогичная область применения и у светорегуляторов, устанавливаемых в монтажную коробку. Все же классический вариант исполнения наиболее удобный, его мы и рекомендуем выбрать для управления светом в комнатах.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео обзоры, в которых также предоставлены советы по выбору регулятора освещения для дома и квартиры:

Теперь вы знаете, как выбрать диммер по мощности, типу лампочек и конструкции, а также какие виды светорегуляторов существуют. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Рекомендуем также прочитать:

  • Какие бывают выключатели света
  • Как подключить диммер своими руками
  • Как выбрать розетки и выключатели


Нравится0)Не нравится0)

что это такое, как выбрать и подключить

Диммер — регулятор уровня яркости света. Практически ни один дизайн помещения сегодня уже не обходится без этого устройства. В этой статье мы разберем, какие плюсы есть у диммера, а также расскажем, как выбрать подходящий регулятор света для нужной лампочки.

Что такое диммер

Процесс управления и регулирования нагрузки в электрических приборах является диммированием. В светильниках и лампах этот процесс выглядит как регулирование яркости освещенности помещения. А прибор, при помощи которого можно осуществлять такую регулировку называется диммером. Он обеспечивает как экономию электроэнергии, так и другие возможности диммируемых светодиодных светильников и ламп:

  • С помощью диммирования можно регулировать насыщенность освещения в доме или квартире, можно создавать особую атмосферу уюта с приглушенным светом или рабочую атмосферу при ярком освещении.
  •  При помощи освещения можно зонировать пространство не только в доме, но и в одном помещении, придать индивидуальность своему жилью.
  • Покидая надолго дом, можно спугнуть воров, оставив кое-где неяркий свет, создавая атмосферу присутствия хозяев дома.
  • В современных диммерных выключателях есть функции программирования – можно установить один раз комфортные режимы для определенного времени и не возвращаться к выбору уровня яркости света каждый раз.
  • Функция дистанционного контроля с мобильных устройств позволяет в любое время управлять процессом освещения. Также вы сможете управлять диммируемыми светильниками при помощи голоса, пульта или хлопнув ладонями, входя в комнату.

Немаловажное преимущество диммеров — возможность контролировать один или несколько осветительных приборов сразу. Это удобные, компактные и легкие устройства, которые способны выдержать перепады электричества, не требуют особого ухода, подходят как к светодиодным лампам со стандартными цоколями E27, E14, так и к другим лампам и электрическим устройствам. По цене регуляторы имеют большой разбег, здесь каждый сможет подобрать нужный вариант в зависимости от функций, которые хочет получить и бюджета.

Виды диммеров

Чтобы не запутаться в огромном количестве диммеров, их разделили на определенные виды.

  1.         По типу управления:
  • Механический (стационарный). Такой тип устройства управляется при помощи нажатия на клавиши или поворотного регулятора, после чего происходит подача сигнала к контроллеру. Механизм похож на простой выключатель, но с диммером. Это всем привычный и удобный способ управления, только немного несовременный.
  • Электронный. Также, как и предыдущий способ, требует контракта с механизмом, только в виде сенсорной панели. Преимуществом перед механическим способом является его информативность. Дисплей электронного диммера более современен и поэтому выбор в его пользу более популярен.
  • Акустический. Управляется с помощью звуковых сигналов, которые настраивает производитель или хозяин жилья. Они имеют большую популярность и доступны любым пользователям. Есть несколько недостатков – производственное ограничение несколькими режимами управления, что и останавливает порой от их приобретения, а также датчик звука может сработать на повышенный звуковой сигнал, а не по команде владельца, и на это тоже особо повлиять нельзя.
  • Дистанционный беспроводной. Таким регулятором света является пульт, работающий через радио и инфракрасные волны. Радиодиммер можно использовать из любой точки дома, что очень удобно, но такой вариант дорогой по цене. Второй вариант пульта более доступен и популярен, хотя и имеет ограниченное использование в пределах комнаты, так как его нужно наводить на сам диммерный датчик. Часто такие диммеры идут в комплекте для светодиодных светильников.

Также дистанционно управлять световым потоком можно через wi-fi с телефонов и планшетов. В комплекте, как правило, пульт тоже прилагается. Этот способ сейчас самый удобный и популярный. Такой диммер подходит как для светодиодных ламп 220 В, так и для диммируемых светодиодных светильников.

Сейчас нередко прибегают к комбинированию систем управления светом, что отражается на стоимости — она увеличивается в несколько раз.

  1.         В зависимости от способа установки:
  • Диммер накладной. Похожи на обычные выключатели, вместо которых они и устанавливаются.
  • Встраиваемый диммер. Их устанавливают в распределительную коробку или в специальное углубление.
  • Щитовые (модульные) регуляторы. Устанавливают в электрощитовой. По большей части для обычного жилья они используются редко, эта дорогостоящая система с высокой производительностью и функциональностью.

Наибольшее распространение получили простые в установке накладные диммеры.

Как выбрать диммер

Рассмотрим критерии выбора для каждого типа ламп: для светодиодных ламп, для ламп накаливания, для светодиодной ленты.

Чтобы сделать правильный выбор, следует определить возможно ли вообще диммирование конкретной лампы, далее следует выбрать сам прибор – диммер, возможно потребуется дополнительное оборудование, а также определить, сложно ли организовать диммирование конкретной лампы.

Отличием диммирования светодиодных ламп является то, что сама лампа должна быть с возможностью диммирования, это обязательное условие, которое производитель указывает на упаковке в виде надписей: «регулировка яркости», «диммируемая», «Dimmable». Такие светодиодные лампы подойдут для любого диммера. Нужно также знать, что при подключении диммера к обычной светодиодной лампе возможен ее полный выход из строя. Диммируемая светодиодная лампа, стоит дороже обычных диодных ламп на 10%. Выбирая диммер для светодиодных ламп, обращайте внимание на те, которые способны сделать свечение на самых минимальных уровнях. Это обусловлено тем, что светодиодные лампы очень яркие и их не всякий диммер способен приглушить до комфортного вам состояния.

Диммирование для ламп накаливания 220 Вольт работает путем изменения напряжения в большую или меньшую стороны. Никаких сложностей в выборе самого прибора регулирования света это не вызывает. Есть один нюанс: при уменьшении напряжения, свечение лампы может менять спектр и стать красноватым, но на это повлиять нельзя.

Выбор диммера для светодиодной ленты имеет свои особенности. В обычной лампе есть цоколь, через который она и подключается к сети, для светодиодной ленты эту функцию выполняет специальный блок питания (отдельный модуль). Выбирая диммер, нужно обращать внимание, чтобы выходная мощность в блоке питания диммера и блоке управления соответствовали по количеству светодиодных модулей ленты. Лента же не должна превышать 5 м. При несоблюдении этих условий диодная лента просто перегорит. Дополнительно лучше получить консультацию специалиста в магазине при покупке.

Совместимость диммера с разными видами ламп

Стоит разобраться, почему при покупке всего комплекта элементов для системы регулирования, есть необходимость подбирать их друг для друга. При неправильной подборке они просто могут не заработать вместе. Произойти это может по ряду причин:

  • Огромное разнообразие приборов регулировки и электронных схем представлено на рынке. У производителей разных стран есть свой порог напряжения, зачастую он может быть несовместим с другими производителями, за счет этого снижается диапазон регулировки. Это может повлиять на уровень комфорта освещенности.
  • Может случиться так, что вообще не будет включаться светильник или драйвер питания в светодиодной лампе, а также может начать издавать посторонние звуки.
  • Есть вероятность неиспользования полной мощности лампочки из-за того, что диммер на выходе не дает нужных 220 Вольт.
  • Могут появиться прерывающиеся вспышки светильника, как мигание.
  • Бывают сбои в самом механизме регулировки, что не дает своевременно управлять светильником.

Это возможные последствия несовместимости диммера, светильников и led ламп, которые следует учитывать при выборе.

Чтобы снизить вероятность несовмещения, лучше всего дополнительно изучить информацию о самих светодиодных лампах и диммерах на упаковке и в инструкциях производителей. Также можно обратиться к консультантам в магазине и уточнить у них о совместимости, они имеют не только теоретический, но и практический опыт и могут дать вам полезные рекомендации.

Как подключить диммер

До начала установки важно определить мощность нужного диммера. Это возможно сделать, когда есть понимание, сколькими приборами будет управлять этот механизм. Сложив мощности всех этих приборов, вы и узнаете, какой должна быть производительность приобретаемого механизма регулировки. Если неправильно рассчитать мощность, то диммер может или не включиться вообще, или включиться, но практически мгновенно перегореть. Узнать мощность светодиодных ламп можно на упаковке, а многие производители указывают ее и на самих лампах.

Нужно также предусмотреть, что в будущем вы можете захотеть добавить количество диммируемых светодиодных ламп. Если же не планируете добавлять осветительных приборов, то лучше всего заложить некоторый запас мощности диммера (20-50%).

Выбирая диммер для нескольких источников освещения, нужно учитывать, что их минимальная мощность 25-40 Вт. И если несколько маломощных ламп вместе не будут составлять указанные значения, то лучше установить для каждой из них свой прибор.

Следующим шагом будет подключение диммера к сети. Это делается путем разрыва цепи питания нужных источников света. В этот разрыв и подключается регулятор яркости.

Обычный механический диммер подключить несложно, он будет работать даже в случае несоблюдения правил полярности.

В электронных диммерах работа строится по другому принципу. Основные их элементы – это полупроводники динистор и симистор, которые могут пропускать ток конкретной величины в две стороны. За счет отсечки фазы и получается плавная подача напряжения на лампу.

Если вы не имеете элементарных знаний физики или у вас сложная схема подключения и установки диммера, то лучше не заниматься самодеятельностью и обратиться к профессионалам.

Выбор диммера по ценам и производителям

Покупая диммируемые светодиодные точечные светильники, а также диммер для светодиодной ленты, обращайте внимание на известных производителей. Это определенно послужит вам гарантией качества и долговечности, в отличие от непроверенных брендов, произведенных в Китае.

Большой популярностью пользуются такие производители диммеров и их комплектующих, как: Makel, Legrand, ABB и Schneider.

Например, у Legrand бывают диммеры мощностью 300-1000 Вт. и совмещаются они с лампами и на 12В и на 220 В. Соответственно стоимость на 220 В будет в два-три раза дороже, чем на 12 В.

Также сенсорный регулятор будет значительно дороже обычного клавишного. Так что, даже среди хороших производителей, выбрать можно диммеры под любой бюджет. Если вы хотите сэкономить, то лучше купить регулятор более простой, но известного бренда, чем более современную китайскую модель.

Важно также, чтобы выключатель с регулировкой яркости света гармонично вписывался в интерьер комнаты, в которой он будет установлен. Возможно, вы предпочтете комфорт и выберете дистанционное управление, такой вариант будет стоить дороже.

 

Установив в доме диммеры для светодиодных ламп, вы однозначно оцените его практичность. Он поможет экономить электроэнергию и создать в подходящее время нужное освещение. Купить диммер можно в любом магазине светильников и электроники, а также в интернет-магазинах с доставкой до дома.

 

Рекомендуется сначала покупать сам димерный прибор, а потом подбирать светодиодные лампы, потому что только методом подбора вы наверняка выберите совместимые. Предварительно у продавца уточняйте возможность возврата ламп, если они будут несовместимы с вашим диммером. В этом случае китайские светодиодные лампочки лучше обойти стороной, для их производства используют низкокачественные кристаллы, которые довольно быстро начинают угасать, светятся не на полную мощность, а при диммировании и вовсе не дадут нужной результата и освещенности.

Перед покупкой диммера вам необходимо:

  1. Определиться с тем, сколько светильников будет подключаться и какие это будут лампы: светодиоды или лампы накаливания.
  2. Решить, сколько диммерных устройств будете устанавливать и рассчитать нагрузку подключаемого оборудования на каждый диммер.
  3. Выбрать тип диммера, в зависимости от того, как вы хотите регулировать уровень освещения. Обратите также внимание на тип монтажа устройства и на его дизайн.
  4. Определите место установки диммера и, в зависимости от ваших навыков электрики, установите его самостоятельно или обратитесь к специалистам.

 

Типы диммиров, принцип работы и устройство диммера | ENARGYS.RU

Диммер — что это такое? Прежде всего это светорегулятор или вариатор, изменяющий выходное напряжение по принципу реостата, служит для плавного изменения (диммирования) яркости свечения ламп различного типа: накаливания, светодиодных, за счет изменения входного напряжения. Светорегулятор механический относится к удобному типу выключателей освещения с расширенными функциями. Нужно только помнить, что к некоторым типам освещения он неприемлем это: металлогалогенное, люминесцентное и энергосберегающие лампы. В комплектацию с диммером поставляются дроссели это делается для предупреждения появления высокочастотных помех и шумов в работе прибора.

Какие бывают диммеры?

Существует несколько разновидностей типов диммеров по способу выполнения регулирования:

  1. Механические.
  2. Сенсорные.
  3. Акустические.
  4. Дистанционные.

По конструктивным особенностям:

  1. Модульное устройство. Монтаж такого диммера осуществляется непосредственно в распределительный шкаф, работать устройство, может, с системами освещения использующим лампы накаливания, а также галогеновыми осветительными приборами, оборудованными трансформатором понижающего типа. Управление происходит за счет одноклавишного или кнопочного выключателя.
  2. Диммер, устанавливаемый в монтажную коробку. Устанавливается одновременно с монтажом электропроводки, может использоваться с галогеновыми лампами с понижающим или электронными трансформаторами.
  3. Моноблочное диммирующее устройство. Выполняет функцию выключателя, особенность монтажа в необходимости двухпроводного подключения, производиться в разрыв фазного провода цепи, идущей к нагрузке.
  4. Поворотно-нажимной моноблочный диммер, включается при нажатии на клавишу, яркость регулируется вращением клавиши.
  5. Поворотный диммер. Включение и управление яркостью происходит за счет вращения кнопки, включение всегда происходит с наименьшего уровня яркости.
  6. Клавишные диммеры, отличаются регулировкой, она осуществляется посредством удержания клавиши.
  7. Сенсорные устройства, регулировка происходит за счет прикосновения к сенсорам.

Одна из разновидностей диммирующих устройств о которой можно упомянуть отдельно — это накладной диммер. Может применяться в качестве эстетически-декоративной управляющей электро-фурнитуры на поверхности стены, например, для стен,облицованных, керамической плиткой, за счет многообразия материала изготовления: керамика, силикон, пластик и т. д.

Рис №1. Диммер накладной XZ-10, может использоваться для светодиодных светильников и светодиодных лент

Существует несколько хитростей, которые характерны для обустройства систем освещения. Одна из них это использование проходного диммера. Эта установка заключается в монтаже механического диммера для регулировки яркости освещения из противоположных углов комнаты, наиболее удобным принято решение использовать проходной диммер в количестве 2 штук подключенные в параллель при этом каждое из устройств будет регулировать относящийся к нему полупериод. При полном задействовании одного устройства второе в регулировании не участвует.

Рис №2. Схема параллельного подключения двух механических диммеров, используемых в качестве проходного устройства

Рис №3. Схемы установки диммирующего устройства: а. с регулировкой из одного места, б. с двух мест сначала и конца комнаты, диммер используется в качестве проходного регулятора

Лучшее решение для этого вопроса может быть в использовании сенсорного диммера при использовании двух таких электронных устройств может легко произойти синхронизация. Неплохое решение для устройства проходного диммера можно найти использовав микромодуль Fibaro модели FGD211или FGB-001.

Рис №4. Микромодуль Fibaro FGD-211

Светодиодный диммер

Для регулировки интегрированных светодиодных ламп с успехом подойдет диммер Bypass FGB-001 или диммер Busch-Dimmer® LED. Диммеры этого типа подойдут к использованию и с галлогенными и с энергосберегающими лампами для которых обычные механические устройства не подойдут.

Сенсорный диммер позволяет регулировать мощность осветительных приборов в соответствии с собственными запросами и с запоминанием последнего подключения, управление осуществляется при помощи сенсорного устройства и посредством дистанционного управления через инфракрасный порт. В устройстве используется транзисторная технология.

Рис №5. Сенсорный диммер Busch-Dimmer® LED

Принцип работы диммера

Работа устройства основана на использовании регулировки фазы, за счет отсечения переднего или заднего фронта волны переменного тока при помощи двунаправленного тиристора, при использовании широтно-импульсной модуляции, то есть изменение подачи напряжения к лампе в самых широких пределах. Срабатывание тиристора активизирует сигнал нагрузки с задержкой при полном включении – 0, а при максимальном уменьшении яркости – 9 мсек.

Как работает диммер

Диммирование осуществляется при использовании «фазовой отсечки», при которой происходит отсечение одной части синусоиды напряжения в сети, и происходит уменьшение действия, питающего напряжение на освещение. Если действие отсечки применимо к началу синусоиды, способ называется «регулирование по переднему фронту», если эта технология используется на конце синусоиды, такой способ называется «диммирование по заднему фронту».

Эти способы используются для диммирования ламп различных типов: «Диммирование по заднему фронту» рекомендуется для ламп с низким напряжением светодиодного или галогенового типа с применением электронных трансформаторов. «Диммирование по переднему фронту» используется для ламп низкого напряжения с использованием трансформаторов электромагнитного типа, а также для компактных люминесцентных и светодиодных ламп 230В. Эти два способа также хорошо подойдут для ламп галогенового типа и ламп накаливания 230В.

Стабильная работа прибора заставляет использовать провод с тремя жилами один для заземления, для рабочего нуля и для фазы, это действие применяется для соблюдения точки перехода через ноль. При использовании малых диммеров достаточно двухжильного провода.

Устройство диммера универсального типа

Рис №6. Устройство диммера, предназначение клемных колодок

В устройстве диммера предусмотрено наличие нескольких защит – это защита от перегрева, она срабатывает на отключение прибора и повторно включить его удастся только после его охлаждения и только вручную, работает при подключенной нагрузке.

Защита от короткого замыкания, при этом происходит отключение выхода где произошло замыкание. При этом происходит работа в режиме отсечки фазы, отсутствие неисправности в течение 7 сек заставляет прибор включаться в автоматическом режиме, если больше, то включить его можно только вручную.

В устройстве предусмотрены также клеммы для подключения проводов и регулятор уровня освещенности.

 

Для чего нужен диммер?

Светодиодные приборы в свое время совершили технологическую революцию в сегменте осветительной аппаратуры. Они подняли на новый качественный уровень и рабочие показатели оборудования, и технико-эксплуатационные качества.

В итоге обслуживание систем освещения стало экономнее, а характеристики излучения – эстетически привлекательнее. При этом некоторые дополнительные возможности потребовали использования вспомогательной фурнитуры. В частности это касается системы управления, реализуемой диммерами. Это всего лишь компонент общей осветительной инфраструктуры, но от него зависят параметры свечения. Ведь что такое диммер, с точки зрения владельца?

Это инструмент контроля светодиодных приборов, позволяющий регулировать яркость. Качество же работы данного средства управления зависит от множества факторов и свойств самого прибора.

Для чего нужен диммер?

Прямая и базовая задача светорегуляторов заключается в контроле напряжения. Путем регуляции данного показателя светодиодный прибор можно настраивать на разные уровни интенсивности свечения. Но это далеко не единственная функция устройства.

В некоторых системах диммер выполняет и ответственные защитные задачи. Уже отмечалось, что такие приборы в основном используются для LED-систем, но в определенных условиях допускается их применение в комбинации с традиционными светильниками. Как раз диммер для ламп накаливания выполняет важную защитную функцию, предотвращая так называемый бросок тока сквозь колбу.

Риск возникновения этого эффекта имеет место при включении прибора «с нуля», однако возможность автоматической регуляции его исключает. К другим задачам диммеров можно отнести коррекцию теплового излучения. Для светодиодов с конденсаторами эта функция не так значима, но в системах энергосберегающих ламп вполне актуальна.

Виды прибора

Типовая конфигурация диммера предусматривает наличие резистора (с переменным током), который и выступает непосредственным регулятором мощности. Но такие модели не составляют целевую группу приборов в силу высокой нагрузки. То есть минимальный уровень энергозатрат находится существенно выше, чем оптимальный спектр показателей напряжения для стандартной LED-техники.

Более привлекательны с точки зрения среднего пользователя модели с автотрансформаторами. Они отличаются возможностью коррекции сигнала в выгодном частотном диапазоне, на 50 или 60 Гц, но тоже имеют ограничения в использовании из-за крупных размеров. Самым же популярным исполнением прибора является электронный светорегулятор.

Что такое диммер на электронной базе? Это скромный по размеру, легкий и экономный в расходе энергии аппарат, в котором задачи управления решает транзисторный или симисторный ключ. От диммера на целевую лампу поступает обработанный синусоидальный сигнал, излишние участки которого устраняются тем самым ключом-корректором.

При этом нельзя сказать, что это во всех смыслах выгодное решение, поскольку процесс работы электронного регулятора сопровождается отдачей сильных электромагнитных помех.

Принцип работы

Функциональные части в виде тиристоров и конденсаторов определяют мощность нагрузки. На первых этапах рабочего процесса тиристор имеет закрытую форму, при этом зарядка конденсатора выполняется посредством резистора.

По мере нарастания входного напряжения открывается тиристор, и между контакторами возникает ток. Эта фаза продолжается до тех пор, пока напряжение не понизится до закрытия тиристора. Данный цикл повторяется несколько раз с подключением нагрузки. Но в некоторых системах неизбежна модификация конструкции, позволяющая использовать электротехнические схемы с широким частотным спектром.

В этом контексте стоит рассмотреть, что такое диммер с дросселем. Для безопасной эксплуатации мощных регуляторов, в проводниках которых обязательно будут присутствовать сильные помехи, используются индуктивности и индуктивно-емкостные фильтры. Это вариации дросселей, применяемые вместе с конденсаторами низкого сопротивления. Благодаря такому дополнению в схемах достигается приемлемый уровень помех.

Способы управления диммером

Принципиальные отличия имеют механические и электронные регуляторы. В первом случае пользователь настраивает ту же яркость или другие рабочие параметры с помощью аппаратного регулятора или кнопок ручным способом. Электронные же модели допускают и возможность дистанционного управления.

Данная возможность обеспечивается радиомодулями с пультами ДУ, а в некоторых модификациях — и смартфонами через Bluetooth-каналы. Контактные выключатели с диммером оснащаются сенсорными панелями. Наиболее развитые устройства допускают возможность программирования рабочего процесса.

Существует и отдельное направление разработки светорегуляторов, управляемых датчиками. Например, акустические детекторы улавливают звуковые команды (хлопки, голос), переправляя уже преобразованные сигналы на пульт управления диммера.

Монтаж прибора

Установка прибора осуществляется в точке наиболее удобного расположения, где будет обеспечен свободный доступ к управляющим элементам. Чаще всего инсталляцию производят на стенах, где проходит электротехническая проводка.

При необходимости можно выполнить штробление для прокладки кабельных линий, но в любом случае чрезмерно хлопотных работ светорегулятор не потребует. Непосредственная установка диммера выполняется с помощью крепежной оснастки, входящей в комплект.

Она может быть представлена шурупами или саморезами, то есть с большей вероятностью потребуется использование электроинструмента для реализации качественного крепления.

Подключение диммера

Простейшие модели вводятся в линию через разрыв фазы. Нулевой контур сразу направляется к светильнику. Если используется группа диммеров, то к начальному устройству подводится та же фаза, после чего организуется связка с последующими регуляторами.

Между устройствами подключение следует выполнять посредством контакторов, используя провода с теми же характеристиками, что и основные (фаза и ноль). В длинных коридорах иногда используют проходные выключатели. Они устанавливаются перед регулятором по линии фазы. При этом диммер для светодиодной ленты может изначально интегрироваться в монтажный корпус.

Туда же вводится и проводка, которая соединяет прибор с драйвером, контроллером и блоком питания. Для осветительных приборов на 220 В питающий элемент с ограничением тока до 12 В не требуется.

Плюсы и минусы прибора

Применение светорегуляторов дает очевидные преимущества, которые заключаются в повышении надежности работы целевого прибора и эргономики. Достаточно отметить удобство при настройке яркости, отсечение электромагнитных помех и плавность включения/отключения, что повышает рабочий ресурс оборудования.

Главное – правильно подобрать лампы для диммера, которые не допускают низкие коэффициенты гармоник. Что касается недостатков регулятора, то можно выделить следующие:

Конфликты в работе с понижающими трансформаторами и другими устройствами, преобразующими напряжение.

Электромагнитные помехи могут негативно сказаться на работе приборов с радиосигналами – к примеру, имеют место нарушения в частотах.

Невозможность совместного использования с драйверами светодиодных ламп и люминесцентными приборами.

Возможны перегревы в обмотке, что потребует включения в конструкцию дополнительных охлаждающих элементов.

Что учесть при выборе устройства?

На первом этапе определяется принципиальная возможность диммирования. Выбор по этому критерию затрагивает именно тип лампы, но не конструкцию светильника. Как уже говорилось, ограничения касаются люминесцентных, некоторых галогенных и энергосберегающих ламп.

Затем можно переходить к вопросу совместимости регулятора с дополнительными устройствами. Например, для той же светодиодной ленты потребуется контроллер на 12 или 24 В, а в случае применения нескольких точек управления – выключатели.

Также учитывается мощность диммера, хотя даже модели начального уровня способны обслуживать технику на 500-600 В. Это стандартный диапазон, охватывающий характеристики практически всех бытовых ламп.

Заключение

Современные электроприборы лишь в очень редких случаях используются без специальных управляющих устройств. Диммер нельзя назвать самым технически развитым решением подобных задач, но в случае отсутствия особых требований к контролю осветительной техники им вполне можно ограничиться. Хотя бы по той причине, что такой регулятор имеет простую и удобную в монтаже конструкцию.

Здесь можно вспомнить, что такое диммер по своему устройству. Это компактный пластиковый короб с электротехнической начинкой в виде обмотки, резисторов и переключающих элементов. Существуют и более сложные модели регулятора, но расширение возможностей управления на такой базе нецелесообразно.

Задачи многоступенчатого контроля с повышенными защитными функциями все же эффективнее выполняют современные контроллеры, дополненные панелями управления.

Смотрите также:
  • Тонкости в остеклении «хрущевских» балконов
  • Из чего делают фарфор?
  • Столешницы из жидкого камня
  • Каменная столешница для кухни
  • Уголок на кухню
  • Диван для кухни: какую модель выбрать
  • диммеров света

    диммеров света
    Продукты Elliott Sound Диммеры освещения

    © 2008, Род Эллиотт (ESP)
    Обновлено ноябрь 2017 г.

    верхний
    Лампы и энергетический индекс
    Основной указатель

    Содержание


    Введение

    С самого начала я должен подчеркнуть, что в этой статье описаны диммеры (или «диммерные переключатели» в США), используемые в жилых помещениях.Сценические диммеры большой мощности не рассматриваются, и я также не предлагаю подробно обсуждать C-Bus, DALI или какие-либо другие системы домашней автоматизации. Несмотря на то, что между продуктами высокого и низкого уровня очень много общего, процесс автоматизации практически полностью цифровой по своей природе и может быть реализован разными способами для достижения того же конечного результата.

    В некоторых юрисдикциях в США предписывает использовать датчики затемнения и / или присутствия для минимизации потерь энергии в офисных помещениях и на автостоянках (среди прочего).Ожидайте, что в ближайшие несколько лет это станет более распространенным в стремлении свести к минимуму потери энергии.

    Существуют две основные категории традиционных диммеров переменного тока (также известных как диммеры с фазовой отсечкой), обычно называемых «передним фронтом» и «задним фронтом», и, хотя оба из них будут работать с резистивными нагрузками, такими как лампы накаливания, Выбор важнее для любой лампы, которая включает в себя электронику. Вероятно, есть даже несколько из ныне очень старых (и крайне неэффективных) диммеров-реостатов, и, возможно, несколько, основанных на переменных автотрансформаторах (также известных как Variacs).Поскольку ни один из последних двух не является обычным или когда-либо станет обычным явлением в будущем, они будут описаны только в общих чертах.

    Электронные трансформаторы сейчас очень распространены для освещения низкого напряжения, и они приобрели популярность, потому что они дешевы и сравнительно эффективны. По любому из этих устройств имеется очень мало реальной информации. В сети существует несколько схем основных (передних) диммеров и даже некоторые данные об электронных трансформаторах, но почти ничего не о диммерах по заднему фронту и их работе.

    Все осциллограммы и расчеты, используемые в этой статье, основаны на питании от сети переменного тока 50 Гц и переменного тока. Другие напряжения и частоты могут быть экстраполированы из показанных данных. Это было сделано в интересах простоты, и общие тенденции идентичны для любого напряжения и частоты. Большинство показанных форм сигналов получены с помощью симулятора, а не путем прямого измерения. Это упрощает процесс построения графиков, а также позволяет очень детально анализировать форму волны, ее коэффициент мощности и гармоники.Хотя можно было бы использовать реальные измерения, подготовка к ним занимает гораздо больше времени и имеет много неопределенностей из-за искажения формы сигнала напряжения, колебаний напряжения питания и внешнего шума и / или искажений.

    Одно очень прискорбно … почти все бытовые диммеры двухпроводные и поэтому не имеют нейтрали. Это накладывает множество ограничений на диммер и на то, насколько хорошо (или иначе) он будет работать, особенно с нерезистивными нагрузками. Эти стандартные диммеры с последовательным подключением отлично работают с лампами накаливания, потому что нить накала лампы обеспечивает постоянное соединение с нейтралью, а диммер имеет эталон (по крайней мере, своего рода).В случае электронных источников питания (КЛЛ, светодиоды и т. Д.) Эта ссылка отсутствует, пока лампа не начнет потреблять ток, и работа регулятора яркости может быть в лучшем случае неустойчивой, а в худшем — бесполезной. Один из способов «исправить» это — использовать лампу накаливания параллельно с электронной лампой. Одну (маленькую) лампу накаливания можно использовать с несколькими электронными лампами — при условии, конечно, что это , а именно , предназначенные для использования с диммерами!

    Наконец, есть диммеры, которые используются только с постоянным током.Раньше это было просто любопытство (или использовалось для управления скоростью двигателя постоянного тока), но теперь они получат новую жизнь со светодиодным освещением. Диммируемые балласты состоят из импульсных источников питания постоянного тока, адаптированных для обеспечения постоянного тока, необходимого для светодиодов. Диммирование часто достигается за счет очень быстрого включения и выключения постоянного тока и почти без потерь.

    Если не указано иное, напряжение, используемое для всех примеров, соответствует австралийскому / европейскому стандарту 230 В при 50 Гц. Полный цикл занимает 20 мс, а пиковое напряжение номинально составляет 325 В.Для сети 120 В 60 Гц период одного цикла составляет 16,67 мс, а пиковое напряжение — 170 В. Читатели в США должны будут выполнить необходимые преобразования для соответствия более низкому напряжению и более высокой частоте.

    ВНИМАТЕЛЬНО ПРИМЕЧАНИЕ: Чрезвычайно важно, чтобы читатель понимал, что диммируемые электронные лампы (как CFL, так и LED) обычно считаются совместимыми с диммерами передней и задней кромки. С очень мало исключения, это неправда! Почти все электронные лампы потребляют очень высокий пиковый ток при подключении к диммерам TRIAC (передний фронт), потому что время нарастания входной сети невероятно быстрое.

    Это создает огромную нагрузку на сам диммер и, что более важно, на электронику лампы. Несмотря на заявления производителей, лампа почти наверняка не выдерживают злоупотребления очень долго, поэтому срок службы лампы сокращается — возможно, значительно. Задний (или универсальный) диммер не подвержен влиянию лампа быстро нарастающей формы волны, поэтому не вызывает чрезмерно высокий пиковый ток.


    Важно понимать, что стандартный 2-проводной диммер был разработан для использования с лампами накаливания.Несмотря на или , которые вы прочитаете в другом месте, работа будет непредсказуемой с ЛЮБОЙ нагрузкой, кроме лампы накаливания! Для надежной работы с электронными нагрузками (регулируемые светодиодные лампы или лампы CFL) диммер должен быть 3-проводным (активный, нейтральный и нагрузочный). К сожалению, это необычно, и обычно их сложно установить в качестве модернизации, потому что в большинстве распределительных коробок освещения нет нейтрали. Двухпроводные диммеры были разработаны для ламп накаливания (резистивных) и никогда не предназначались для использования с электронной нагрузкой.


    1 — Принципы коэффициента мощности

    Я буду использовать термин «дружественный» для описания форм сигналов, которые вносят небольшие искажения или не вносят никаких искажений в питающую сеть и которые имеют хороший коэффициент мощности. Многие люди считают, что коэффициент мощности важен только для индуктивных или емкостных нагрузок, но это совершенно неверно. Любая форма волны тока, которая не является точной копией формы волны напряжения, имеет коэффициент мощности меньше единицы (идеальный вариант). Не имеет значения, просто сдвинута форма сигнала тока по фазе или нелинейна, коэффициент мощности все равно будет затронут.См. «Коэффициент мощности» для получения дополнительной информации.

    • Unity — ток и напряжение совпадают по фазе и имеют идентичную форму волны (резистивные нагрузки)
    • Запаздывание — возникает ток после напряжения , вызванный индуктивными нагрузками (двигатели, трансформаторы)
    • Опережающий — возникает ток до напряжения , вызванный емкостными нагрузками (редко, но может и возникает))
    • Нелинейный — напряжение и ток синфазны, но имеют разные формы волны (многие электронные нагрузки)

    На рисунке 1 показан пример каждого из вышеперечисленных.Напряжение показано красным, а ток — зеленым. Амплитуды двух сигналов намеренно различаются, поэтому два графика хорошо видны. Эти графики не относятся к какому-либо конкретному масштабу, но все коэффициенты мощности настроены как можно ближе к 0,5, а мощность в каждом случае составляет 52,9 Вт. Дополнительные 230 мА потребляются от сети, но не работают.


    Рисунок 1 — Осциллограммы напряжения и тока

    Поскольку напряжение и ток просто умножаются вместе, чтобы получить номинальную мощность в ВА, очевидно, что для индуктивного и емкостного примеров номинальная мощность составляет 105 ВА.8 ВА, но мощность все та же, 52,9 Вт. Нелинейная нагрузка — это особый случай просто потому, что нелинейна. Мощность составляет 64,8 Вт, и схема по-прежнему требует 105,8 ВА от сети, но мощность нагрузки составляет 64,8 Вт, а коэффициент мощности составляет 0,61 — небольшое улучшение, но его нелегко исправить!

    Если номинальная мощность в ВА и номинальная мощность различаются (ВА не может быть меньше мощности), из сети потребляется чрезмерный ток, вызывающий потери в распределительных кабелях, трансформаторах, подстанциях и генераторах переменного тока.Генератор мощностью 1 МВт с коэффициентом мощности 0,5 может производить только 500 кВт, поскольку в конечном итоге он ограничен его номинальной мощностью в ВА. Фактически все компоненты системы распределения электроэнергии ограничены номинальной мощностью в ВА, а не , а не номинальной мощностью.


    Рисунок 2 — Цепи, используемые для создания сигналов напряжения и тока

    На рис. 2 показаны принципиальные схемы, используемые для получения вышеуказанных сигналов для тех, кому это интересно. Они являются теоретическими, поскольку фактические нагрузки редко бывают такими простыми и обычно не могут быть точно представлены с таким небольшим количеством компонентов.Однако эффект достаточно похож, так что эти схемы вполне адекватны, чтобы показать общую тенденцию. Как указано мелким шрифтом во многих рекламных объявлениях, «фактические результаты могут отличаться».

    Даже если мощность трансформатора может быть в пределах номинальной мощности, указанной на паспортной табличке, при превышении номинальной мощности в ВА он будет перегреваться. Постоянный перегрев приведет к поломке. По этой причине компании-поставщики и / или органы власти во всем мире должны иметь наилучший возможный коэффициент мощности, чтобы максимально использовать свое оборудование.За крупные установки взимается дополнительная плата, если их коэффициент мощности выходит за установленные пределы.

    Формы сигналов, подобные последнему примеру, являются наихудшими, потому что очень мало, что можно сделать извне, чтобы изменить форму сигнала, чтобы уменьшить нелинейности, а гармоники частоты сети вводятся в систему, вызывая дополнительные проблемы. Полное обсуждение разрушения, вызванного нелинейными формами сигналов, выходит за рамки данной статьи, но многие страны ввели (или планируют ввести) обязательную коррекцию коэффициента мощности для всех электронных нагрузок, превышающих заданный предел мощности.


    2 — Принципы диммера

    Обычно для уменьшения яркости лампы применяют тем или иным способом подаваемое напряжение. В очень ранних попытках последовательно с лампой использовался реостат (переменный резистор), поскольку в то время не было жизнеспособной альтернативы. Такой подход тратит огромное количество энергии, и, вероятно, прошло более 40 лет с тех пор, как кто-либо создал такого зверя. Такой подход действительно обеспечивает очень удобную нагрузку на сеть питания, имея нулевые коммутационные импульсы и идеальный коэффициент мощности.Утилизация избыточного тепла является сложной задачей, особенно для ламп достаточно большой мощности. Можно ожидать, что диммеры с реостатом (если они будут найдены) будут довольно большими из-за тепла, которое необходимо отводить.

    Регулируемый автотрансформатор (широко известный как Variac ™) почти не расходует энергию и так же дружественен к электросети, как реостат, но является дорогим (и громоздким) способом уменьшения яркости ламп. Самый дешевый из доступных в настоящее время переменных трансформаторов стоит около 150 долларов и весит несколько килограммов. Хотя нет никаких сомнений в том, что это хороший подход, экономические соображения не позволяют использовать его в общих целях.Диммеры Variac были обычным явлением в телестудиях примерно 20 лет назад. Вы можете увидеть комментарии (в другом месте) о том, что диммеры Variac работают с потерями и неэффективны, но это просто неправда — они очень эффективны и конкурируют с самыми лучшими твердотельными диммерами (TRIAC, SCR или IGBT). Однако они громоздкие и несколько неудобны для использования в качестве диммеров. Дистанционное управление достигается за счет использования серводвигателя для регулировки положения стеклоочистителя и, следовательно, выходного напряжения. Чтобы узнать больше о вариаках в целом, см. Трансформеры — Вариак.

    Еще одним методом, который использовался в первые дни, было устройство, называемое «магнитный усилитель» (или просто магнитный усилитель), но, насколько я мог найти, они не были распространены ни в чем, кроме довольно больших промышленных диммеров, используемых для телевизора. студийное освещение. Как и Variac, магнитный усилитель создает незначительные помехи или не создает никаких помех, но они были заменены другими методами. Я не собираюсь описывать принципы работы магнитных усилителей здесь или где-либо еще на сайте ESP.

    Сегодня наиболее распространенным диммером является диммер TRIAC с фазовым регулированием (также известный как «срезанный по фазе»).TRIAC — это устройство с двунаправленным переключением, и для его включения требуется всего лишь короткий импульс. В цепи переменного тока он автоматически отключится при изменении полярности напряжения переменного тока. Это происходит потому, что напряжение (и, следовательно, ток) проходят через ноль. TRIAC не может оставаться проводящим при нулевом токе, поэтому отключается. Процесс включения и выключения происходит 100 раз в секунду (120 раз для сети 60 Гц). Тем не менее, бытовые диммеры развиваются, и последний тип называется «универсальным» диммером.Они могут изменить режим работы с передней кромки на заднюю в зависимости от нагрузки (см. Ниже объяснение различных типов).

    Путем изменения соотношения между включенным и выключенным напряжением создается грубая схема широтно-импульсной модуляции, которая позволяет изменять мощность лампы в широком диапазоне. Лампы накаливания идеально подходят для этого метода управления и обеспечивают приятный и естественный переход от почти выключенного до (почти) полного включения. Многие дешевые диммеры TRIAC используют самую простую схему, поэтому низкие настройки могут быть нестабильными.При средней настройке среднеквадратичное значение напряжения полуволны составляет 162 В, исходя из напряжения питания 230 В переменного тока.

    Независимо от фактически используемого метода, цель состоит в том, чтобы изменить мощность, подаваемую на лампу, чтобы пользователь мог установить уровень освещенности, соответствующий случаю. Ни один из общедоступных диммеров не способен поддерживать хороший коэффициент мощности (что важно для исправности электросети).

    Для надежной работы диммеры должны быть 3-проводными (активный, нагрузочный и нейтральный), чтобы гарантировать точное поддержание точки пересечения нуля формы сигнала сети.Небольшие диммеры не являются трехпроводными, потому что это усложняет установку, поэтому с любыми другими нагрузками, кроме резистивных, таких как лампы накаливания, диммер часто будет плохо себя вести. Степень ненадлежащего поведения зависит от типа нагрузки (особенно электронных ламп, таких как КЛЛ или светодиодные лампы).

    Двухпроводные диммеры не имеют надежной контрольной точки перехода через ноль, потому что они полагаются на нить накала лампы в качестве эталона нейтрали. Электронные нагрузки не дают никакого полезного эталона, потому что заряженные конденсаторы (внутри источника питания лампы) вызывают нулевой ток на протяжении большей части цикла формы волны.Поэтому диммер не может быть включен постоянно (на полную мощность), потому что до срабатывания TRIAC требуется время. Добавление лампы накаливания параллельно с электронными нагрузками может надежно работать только с диммерами задней кромки — передние лампы никогда не должны использоваться с какой-либо электронной нагрузкой.

    Внимание! Внимание: КЛЛ или светодиодные лампы без диммирования никогда не должны подключаться к лампам с диммированием. контур — даже если диммер установлен на максимум.Хотя это и не очевидно, ток, потребляемый цепью лампы, может резко возрасти (в 5 или более раз) и может создают опасность возгорания, а также сокращают срок службы электроники лампы.

    Даже коммерческие диммеры, что сделать поддерживать точный справочник пересечения нулевого уровня не должны использоваться с CFL или светодиодные лампы, или любой другой «входной конденсатор нагрузка источника питания. В одной установке, которую я знаю лично, у конечного пользователя было почти 100% отказов светодиодных ламп, подключенных через коммерческий диммер.Нормальная частота отказов составляет менее 1%, но поставщики диммера предпочли возразить.

    Только разница между их установкой и всеми остальными — это диммер, следовательно, только диммер может вызывать сбои. Как ни странно, И конечный пользователь, и поставщик диммеров, похоже, не могли решить эту простую концепцию.

    В коммерческих диммерах большой мощности часто используются тиристоры (соединенные в обратном параллельном соединении), поскольку они имеют гораздо более высокие номинальные токи, чем триак.Запуск обычно осуществляется высокочастотными импульсами, подаваемыми в течение всей продолжительности «включенной» части сигнала сети. Они имеют полную ссылку 3-жильный, и никогда не теряют ссылку пересечения нуля. Тем не менее, как отмечалось выше, даже этим диммерам нельзя доверять правильную работу с электронными нагрузками с источником питания.


    2.1 — Передние диммеры

    Также известны как диммеры с прямым управлением фазой. В настоящее время это наиболее распространенные типы, которые называются так потому, что диммер функционирует, буквально удаляя передний фронт формы сигнала переменного тока.Активным переключателем малой и средней мощности почти всегда является TRIAC для типичных домашних диммеров. При срабатывании TRIAC на нагрузку подается сетевой сигнал с периодом задержки от нуля миллисекунд (полностью включен) до примерно 9 мсек (очень тусклый). В качестве примера на рисунке 3 показана форма волны напряжения на нагрузке для регулятора яркости по переднему фронту, установленного на 50%, причем первые два цикла (выделены зеленым цветом) не затемнены в качестве эталона. Эта форма волны является «идеальной», что означает, что это результат, который вы ожидаете от схемы, работающей в точном соответствии с теорией.Большинство передовых диммеров довольно близки к идеалу — по крайней мере, с резистивными нагрузками.


    Рисунок 3 — Форма волны диммера идеального переднего фронта

    Как отмечалось выше, диммеры с передней кромкой никогда не должны использоваться с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ) — , даже если в инструкциях конкретно указано, что это разрешено . Очень быстро нарастающий сигнал вызывает протекание огромного тока через конденсатор основного фильтра, который является частью цепи балласта лампы.У большинства современных светодиодных ламп будет та же проблема. Я предлагаю использовать ТОЛЬКО для задней кромки или универсальные диммеры с любыми регулируемыми CFL или светодиодными лампами.

    Форма волны ниже показывает ток, потребляемый лампой накаливания мощностью 75 Вт, подключенной к переднему диммеру. Лампа потребляет 200 мА. Время нарастания сигнала было измерено на уровне 1,8 мкс — это быстро на любом языке! В сети 230 В напряжение увеличивается с нуля до 325 В менее чем за 2 мкс! Это чрезвычайно быстрое время нарастания, которое вызывает проблемы с электронными нагрузками, потому что даже с «совместимыми с диммером» CFL или светодиодными лампами всегда присутствует некоторая емкость, которая заряжается от почти нуля до полного напряжения менее чем за 2 мкс.С помощью лампы накаливания вы даже можете увидеть небольшое превышение кривой тока! Это вызвано крошечной емкостью провода от диммера к лампе.


    Рисунок 3A — Форма кривой тока диммера по переднему фронту сигнала

    Например, если электронный балласт потребляет 83 мА от сети, этого достаточно для питания лампы с электронным переключением мощностью 8 Вт (любого типа). Если для повышения коэффициента мощности не используется никакая дополнительная схема, пиковый ток будет 270 мА, а коэффициент мощности — около 0.42 — довольно плохо, но, конечно, не безвестно. Если та же самая цепь затем запитана через диммер, в худшем случае среднеквадратичный ток вырастет до 240 мА с пиками 4,2 А. Коэффициент мощности упал до 0,14 — поистине ужасный результат. На данный момент источник питания этой лампы потребляет более 55 ВА из сети с действительно неприятным всплеском волны. См. Рисунок 2 (Нелинейная нагрузка) для примера типичного внешнего интерфейса источника питания. Конденсатор фильтра на Рисунке 2 (используемый для создания сигналов, показанных на Рисунке 1) составляет 18 мкФ.Это не обычное значение, но оно использовалось для обеспечения совпадения примеров. Зарядный ток, протекающий в конденсатор, чрезвычайно высок, поскольку скорость изменения напряжения также очень высока.


    Рисунок 4 — Типовая схема диммера передней кромки

    Схема, приведенная выше, типична для типичного имеющегося в продаже переднего диммера. C1 и L1 предназначены для подавления радиопомех. Схема работает, используя фазовый сдвиг, создаваемый VR1, C2, R1 и C3.Эта сеть задерживает сигнал, подаваемый на DB1 (двунаправленный пробойный диод, называемый DIAC). Когда напряжение превышает 30 В (типичное) напряжение пробоя DIAC, он полностью проводит, и заряд в C3 используется для запуска TRIAC. После запуска TRIAC будет полностью проводить, пока ток не упадет почти до нуля, после чего снова отключится. Этот процесс повторяется для каждого полупериода сетевого напряжения. Точки задержки, включения и выключения видны и показаны на рисунке 3.


    Рисунок 4A — Форма сигнала переднего фронта диммера в электронной нагрузке

    Передние диммеры никогда не должны использоваться с какой-либо электронной нагрузкой (большинство электронных балластных схем), потому что очень быстрое время нарастания напряжения вызывает чрезвычайно высокий мгновенный ток в конденсаторе, как показано выше. На рисунке 4A показаны пики тока более 11A в том же примере нелинейной нагрузки, который использовался на рисунках 1 и 2. Среднеквадратичный ток составляет 1,12 А для мощности нагрузки чуть более 56 Вт.Обратите внимание, что мощность нагрузки упала совсем немного — с 64,8 Вт до ~ 56 Вт. Форма волны напряжения точно такая, как показано на рисунках 3 и 3A. Пиковый ток 11А при среднеквадратичном значении тока, немного превышающем ампер, крайне неблагоприятен для сети, диммера и электронной нагрузки. Стандартный 2-проводный диммер будет отображать форму волны, очень похожую на показанную, даже при установке на максимум!

    Как ни удивительно, индуктивные нагрузки (такие как обычные трансформаторы с железным сердечником или обычные электродвигатели вентиляторов) вполне безопасны с передовыми диммерами, потому что индуктивность ограничивает время нарастания тока до безопасных значений.Эти нагрузки должны быть всегда использовать подходящий диммер передней кромки, который должен быть сертифицирован производителем как подходящий для нагрузок двигателя или трансформатора.


    Рисунок 5 — Внутренняя часть переднего диммера

    Черное устройство слева — это TRIAC. Хотя он оснащен радиатором, контакт между радиатором и TRIAC лучше всего описать как случайный. Когда его разобрали, в нем почти не было контакта, однако он надежно проработал 12 лет и, вероятно, прослужит еще столько же.Простота схемы очевидна в отсутствии изощренности печатной платы. Все немногие используемые компоненты имеют сквозные отверстия, а на задней стороне платы нет никаких деталей.

    Схема практически идентична показанной выше. Катушка и оранжевый конденсатор предназначены для подавления помех, но предохранитель не установлен. Если в диммере произойдет короткое замыкание, лампа просто включится на полную яркость.

    Хотя производители передовых диммеров часто заявляют, что они подходят для использования с трансформаторами с железным сердечником, некоторые, безусловно, не подходят.Распространенная проблема с простыми диммерами TRIAC заключается в том, что они переходят в «полуволновой» режим — проводят только на одной полярности формы волны сети. Это катастрофа для любого трансформатора, который сразу же потребляет очень большой ток, ограниченный только сопротивлением первичной обмотки. Вероятно, лучше использовать «универсальный» диммер для индуктивных нагрузок, потому что они имеют гораздо более сложную схему и гораздо менее вероятно, что они будут «обмануты» для работы с одной полярностью (полуволновой).

    Имеется полная схема известного рабочего (т.е.е. построен и протестирован) 3-проводной диммер передней кромки на страницах проекта ESP. См. Подробности в Project 157B.


    2.2 — Диммеры задней кромки

    Также известны как диммеры с «обратной фазой». Диммер по заднему фронту — это значительно более сложная схема. Простая схема, которая является общей для типов с передним фронтом, больше не может использоваться, потому что большинство TRIAC не может быть отключено. TRIAC выключения ворот (GTO) существуют, но они намного дороже и реже имеют относительно небольшие размеры, необходимые для освещения.Чтобы иметь возможность реализовать диммер по заднему фронту, переключающее устройство должно включаться, когда форма сигнала переменного тока проходит через ноль, с использованием схемы, называемой детектором перехода через ноль. По прошествии заданного времени, установленного системой управления, переключающее устройство отключается, и оставшаяся часть формы сигнала не используется нагрузкой.

    Диммеры с задней кромкой обычно используют полевой МОП-транзистор , так как они почти не требуют управляющего тока, прочные и надежные. Кроме того, они относительно дешевы и легко доступны при номинальном напряжении, подходящем для работы от сети.Другой вариант — использовать IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), который сочетает в себе преимущества полевого МОП-транзистора и биполярного транзистора. Как правило, они дороже, чем полевые МОП-транзисторы. Опять же, форма сигнала идеальна, и из реальной формы сигнала, показанной на рисунке 9, очевидно, что существует значительное отклонение, особенно при полной мощности. Это вызвано тем, что часть приложенного напряжения всегда будет потеряна, поскольку для работы сложной электроники требуется некоторое напряжение.

    У большинства диммеров задней кромки есть еще одна полезная функция — по крайней мере, при использовании с лампами накаливания.Схема разработана для обеспечения «плавного пуска», при котором напряжение на лампе увеличивается относительно медленно. С лампами накаливания это почти исключает «тепловой удар» — тот короткий период при включении, когда лампа потребляет примерно в 10 раз больший рабочий ток. Термический шок является причиной большинства ранних отказов ламп — действительно редко какая-либо лампа накаливания выходит из строя, пока она включена. Выход из строя почти всегда происходит в момент включения переключателя. Благодаря включению функции плавного пуска срок службы лампы увеличивается, но это не сильно помогает КЛЛ или светодиодным лампам.


    Рисунок 6 — Форма сигнала идеального диммера задней кромки

    Опять же, точки переключения и задержка показаны на осциллограмме. Полная принципиальная схема не особенно полезна для диммеров по заднему фронту, поскольку они обычно используют специализированные интегральные схемы (или довольно сложные схемы с более распространенными ИС) для выполнения необходимых функций. На Рисунке 7 показана блок-схема основных частей схемы, а на Рисунке 8 показана схема диммера, использующего коммерческую ИС [1].


    Рисунок 6A — Форма сигнала диммера задней кромки захваченного сигнала

    Идеал близок к реальности. Форма волны тока, показанная выше, была получена с помощью диммера по заднему фронту с использованием лампы накаливания мощностью 75 Вт в качестве нагрузки. Как видите, форма волны практически идентична теоретической (идеальной) форме волны, показанной выше. Среднеквадратичный ток составляет 200 мА. Измеренное время спада (от максимального до нулевого тока) составило около 30 мкс, но это неопасно, потому что это снятие напряжения, а не приложение напряжения — очень и очень разные сценарии.


    Рисунок 7 — Блок-схема диммера задней кромки

    C1 и L1 снова являются компонентами подавления радиопомех. Выпрямитель необходим, потому что полевые МОП-транзисторы не могут переключать переменный ток, только постоянный ток. Источник питания, детектор перехода через ноль и таймер обычно являются частью ИС, предназначенной для этой цели. Формы сигналов показаны в каждой точке цепи. Выходной сигнал детектора пересечения нуля сбрасывает таймер, отправляя на его выход высокий уровень, и, таким образом, включает полевой МОП-транзистор. По прошествии времени от нуля до 10 мс для 50 Гц на выходе таймера становится низкий уровень, полевой МОП-транзистор выключается, и ток через нагрузку прерывается.

    Во многих отношениях диммеры передней и задней кромок являются полной противоположностью друг друга.

    Поскольку выходное напряжение растет относительно медленно, массивный всплеск тока, который передний диммер вызывает в емкостной нагрузке, больше не является проблемой, и некоторые регулируемые КЛЛ и светодиодные лампы прекрасно работают с такими диммерами. Однако диммеры с задним фронтом никогда не должны использоваться с трансформаторами с железным сердечником, и это всегда указывается в инструкциях.

    Почему? Казалось бы, диммер задней кромки должен быть в порядке, но проблема в значительной степени связана с обратной ЭДС, которая возникает, когда переключатель выключается 100 или 120 раз в секунду.Энергия обратной ЭДС не может быть рассеяна, поэтому она накапливается до потенциально разрушительного напряжения. Кроме того, включение любой индуктивной нагрузки при переходе через нуль сигнала сети приводит к намного более высокому, чем обычно, току намагничивания. Наиболее вероятным результатом будет повреждение диммера из-за перегрузки по току или перенапряжения. Маловероятно, что коммерческие установки смогут справиться с дополнительным током или рассеивать энергию обратной ЭДС без сильного перегрева или разрушения.

    Противо-ЭДС генерируется при любой индуктивной нагрузке, поскольку индуктор является накопителем энергии (реактивным). Энергия сохраняется в виде магнитного поля, и когда ток прерывается, магнитное поле схлопывается, генерируя ток в процессе. Если к индуктивному компоненту не подключена нагрузка (например, лампа), даже небольшой ток становится очень высоким напряжением. Этот эффект наблюдается регулярно, но обычно рассеивается в виде небольшой дуги на контактах переключателя. Такие дуги безвредны, если они возникают только несколько раз в день, но если они повторяются 100 или 120 раз в секунду, средняя мощность становится значительной, равно как и нагревание и возможность возгорания.


    Рисунок 8 — Схема диммера задней кромки

    Как видите, нелегко понять, как работает схема, если просто столкнуться с многополюсной ИС. Тем не менее, я обозначил функции контактов, и полезно увидеть схему, чтобы увидеть некоторые из того, что было сделано. Обратите внимание, что показанная схема предназначена для 3-проводного подключения, которое намного более стабильно, чем более распространенные 2-проводные диммеры. Естественно, это не единственный способ, и некоторые коммерческие диммеры с задней кромкой, такие как изображенный ниже, используют одну или несколько микросхем таймера 555 и множество других деталей для поверхностного монтажа для достижения той же цели.Однако почти все коммерческие диммеры являются только 2-проводными и часто плохо работают с электронными нагрузками (например, КЛЛ или светодиодные лампы). Atmel U2102B был бы хорошей стартовой базой для правильного 3-проводного диммера, но, к сожалению, сейчас он устарел, и я не могу найти эквивалента. Показанная схема адаптирована из таблицы данных U2102B, но использует полевой МОП-транзистор вместо IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), показанный в примере схемы. См. Рисунок 10A для обновленной схемы (хотя ИС нелегко достать).


    Рисунок 9 — Внутренние части коммерческого диммера задней кромки

    Два больших устройства на левой плате — это силовые полевые МОП-транзисторы. Обратите внимание, что нижняя сторона печатной платы также покрыта деталями, включая таймер, еще одну микросхему, которую невозможно идентифицировать, четыре транзистора и несколько резисторов и конденсаторов. Хотя изображенное устройство было бы довольно дешевым в производстве, я полагаю, что усовершенствование конструкции для обеспечения высокой надежности при нормальном использовании могло занять много времени.Стоит около 50 австралийских долларов в моем местном магазине оборудования, это не дешево по сравнению с более распространенным диммером по задней кромке (обычно около 16-20 долларов, но некоторые намного дороже).


    Рисунок 10 — Измеренные кривые тока

    Изображенный коммерческий диммер задней кромки был протестирован с лампой накаливания мощностью 60 Вт и дал формы волны, показанные выше. Хотя максимальная настройка отличается от идеальной формы сигнала, показанной на рисунке 5, при настройке на минимальную (и примерно половинную мощность) теория и реальность очень хорошо совпадают.Схема не может действовать как настоящее короткое замыкание, когда она полностью включена, потому что часть приложенного напряжения требуется для питания электроники. Это вызывает нарушение непрерывности, наблюдаемое в области нулевого тока, когда диммер установлен на максимум. Обратите внимание, что вышеупомянутые формы сигналов были захвачены, когда эта статья была впервые написана в 2008 году, но они так же действительны, как и захват цифрового осциллографа, показанный на рисунке 6A.

    Обратите внимание, что если только электронная лампа специально не заявлена ​​как регулируемая, то двухпроводной диммер задней кромки не будет работать.Просто для теста попробовал с обычным КЛЛ. Не было сильных скачков тока, но лампа не гасла разумным или предсказуемым образом, а сама схема диммера запуталась и не могла работать должным образом. Это в равной степени относится к CFL и светодиодным лампам, если в инструкции они не заявляют о возможности регулировки яркости. Продолжение использования любой электронной лампы с диммером может привести к повреждению цепи, сильному перегреву или возгоранию. Как отмечалось ранее, все электронные осветительные приборы с регулируемой яркостью должны всегда использовать только «универсальные» диммеры или диммеры задней кромки, , даже если производитель заявляет, что диммеры передней кромки на основе TRIAC разрешены .


    Рисунок 10A — Диммер передней / задней кромки FL5150

    Приведенный выше рисунок адаптирован из таблицы данных Fairchild (теперь ON Semiconductor) для ИС диммера FL5150MX. Показана только 3-проводная версия 230 В, 50 Гц, а приведенная выше схема является модифицированной по сравнению с версиями, показанными в исходном техническом описании. Максимальный выходной уровень доступен только , когда ИС используется в 3-проводном режиме, а 2-проводный режим не рекомендуется для любой электронной нагрузки . Микросхема доступна в небольшом количестве торговых точек (одна только на последний взгляд), но она не была построена и не протестирована.Хотя показаны полевые МОП-транзисторы IRF840, для получения большей мощности можно использовать более крупные. С установленными IRF840 максимальная нагрузка ограничена примерно 1 А (до 230 Вт, в зависимости от коэффициента мощности нагрузки). Для работы с частотой 60 Гц используйте FL5160MX (внутренние таймеры другие). Эти микросхемы доступны только в SMD-корпусах. Щелкните здесь для просмотра таблицы.

    На страницах проекта ESP также есть полная схема известного рабочего (т. Е. Построенного и испытанного) 3-проводного диммера задней кромки.См. Подробности в проекте 157A.


    2.3 — Диммеры универсальные Универсальные диммеры

    имеют встроенные «интеллектуальные» функции, которые позволяют диммеру решать, должен ли он работать как передний или задний фронт. Схема обнаружения не всегда настолько умна, как можно было бы надеяться, и иногда они могут принять неправильное решение. Некоторые системы домашней автоматизации имеют переключатели, которые позволяют настраивать универсальные диммеры на автоматическое определение, передний или задний край. Тем не менее, в помещении обычно нет небольших диммеров, так что вы должны полагаться на то, что диммер сделает правильное решение.


    Рисунок 11 — Универсальный диммер кишечника

    Выше показана внутренняя часть довольно типичного «универсального» настенного диммера. Хотя можно было ожидать, что можно будет использовать небольшой микроконтроллер, похоже, что он основан на двойном таймере 555 и паре полевых МОП-транзисторов. Есть еще несколько пассивных компонентов и несколько диодов, и это в основном все, что нужно. Эти диммеры обычно подходят для регулируемых электронных нагрузок, но, как уже отмечалось, они не всегда принимают правильное решение.Как и все двухпроводные диммеры, они часто не работают с электронными нагрузками.

    Тесты показали, что он достаточно хорошо работает с некоторыми блоками питания для светодиодов с регулируемой яркостью, и само собой разумеется, что производительность с лампами накаливания близка к идеальной. Этот конкретный блок был предназначен для питания регулируемых источников света мощностью 4 x 12 Вт для даунлайтов, которые у меня были в течение некоторого времени, но которые я не использовал, потому что драйверы были мусором и не регулировались.

    Важно, чтобы универсальные диммеры не использовались со смешанными нагрузками, такими как электронные трансформаторы и трансформаторы с железным сердечником.Поскольку требования к каждому из них полностью противоположны, диммер никогда не может выбрать правильный режим. Он либо выйдет из строя, либо вызовет внешний отказ подключенного оборудования (или того и другого).

    Если вам интересно, я опишу способ, которым некоторые (и, возможно, большинство) универсальных диммеров решают, должны ли они работать как передний или задний фронт. Если присутствует индуктивная нагрузка, когда диммер выключается под нагрузкой, возникает всплеск высокого напряжения. Это тот же пик, который мы укрощаем с помощью диода при включении реле.Диммер имеет схему для обнаружения всплеска, и в случае обнаружения он переключается из режима заднего фронта в режим переднего фронта. Индуктивным нагрузкам вполне подходит диммер по переднему фронту, поэтому диммер останется в режиме переднего фронта после того, как схема обнаружит выбросы.

    Этот процесс происходит каждый раз при включении схемы, потому что диммер не имеет памяти, поэтому не может просто запомнить настройку, которую он использовал последней. Обнаружение обычно происходит очень быстро — максимум несколько циклов сети и когда напряжение на нагрузке достаточно низкое.Все задние кромки и универсальные диммеры, которые я видел, имеют функцию «плавного пуска», при которой напряжение на нагрузке повышается в течение нескольких секунд. В это время диммер обнаруживает скачки высокого напряжения, вызванные индуктивной нагрузкой, и переходит в режим переднего фронта.

    Процесс защищен патентом — см. Универсальный диммер — EP 1961278 B1, выданный Clipsal Australia в 2012 году. Я думаю, что это очень умное приложение. Он основан на использовании полевых МОП-транзисторов с определенным и гарантированным лавинным рейтингом, поэтому они не будут разрушены шипами, но в наши дни они очень распространены.


    3 — Коэффициент мощности диммера

    Диммеры по переднему и заднему фронту имеют одинаковый коэффициент мощности при одинаковой выходной мощности нагрузки. Ни один из этих типов не позволяет использовать какой-либо реальный или полезный метод коррекции коэффициента мощности, и единственным смягчающим фактором является то, что при низких настройках ток потребляется из сети во время частей цикла, которые не используются в большинстве небольших источников питания. Однако коэффициент мощности по-прежнему ужасен — особенно при очень низких настройках мощности. Несмотря на это, нет никаких сомнений в том, что потребление энергии уменьшается пропорционально — особенно со светодиодами.С лампами накаливания мощность также снижается, но не в такой степени.

    В столбце «Угол наклона» указывается количество градусов формы волны, на которую подается мощность на лампу. Полный цикл составляет 360 °, а каждое полупериод — 180 °. Было использовано приращение 18 °, потому что при 50 Гц 18 ° соответствует интервалу в 1 миллисекунду. Это было использовано для облегчения расчетов для таблицы. Эти данные точно такие же для источника 60 Гц, с той лишь разницей, что время для одного полного цикла при 60 Гц составляет 16.67 мс вместо 20 мс. Это не влияет на угол наклона, мощность или коэффициент мощности, но ток будет другим из-за разного напряжения, используемого в странах 60 Гц.

    По углу Идеальный ток Идеальная мощность Процент Коэффициент мощности
    180 ° 1000 мА 230 Вт 100% 1,00
    162 ° 994 мА 227 Вт 99% 0.99
    144 ° 971 мА 217 Вт 94% 0,97
    126 ° 918 мА 194 Вт 84% 0,92
    108 ° 829 мА 158 Вт 69% 0,83
    90 ° 702 мА 113 Вт 49% 0,70
    72 ° 557 мА 71 Вт 31% 0.55
    54 ° 391 мА 35 Вт 15% 0,39
    36 ° 226 мА 11,7 Вт 5,1% 0,23
    18 ° 83 мА 1,6 Вт 0,7% 0,08
    0 ° 0 0 0 Н / Д
    Фазовый угол в зависимости от коэффициента мощности, 230 В переменного тока, нагрузка 230 Ом

    Обратите внимание, что нагрузка, используемая в приведенной выше таблице, является чисто резистивной (отсюда «идеальные» ток и мощность) и остается постоянной при всех настройках.Лампы накаливания делают , но не представляют постоянную нагрузку. Поскольку при низких настройках нить накала работает меньше, ее сопротивление ниже, и она потребляет больше тока, чем ожидалось. По этой причине, хотя диммирование, несомненно, снижает потребляемую мощность, оно не снижает ее настолько, насколько можно было бы ожидать (или надеяться).

    Типичная лампа GLS мощностью 100 Вт будет потреблять около 18 Вт при тусклом свечении — обычно можно ожидать меньшего. Сопротивление нити накала падает примерно до половины от полного сопротивления мощности, потому что он намного холоднее, поэтому потребляется вдвое больше тока, чем было бы в случае фиксированного сопротивления.Для справки, была протестирована лампа GLS мощностью 100 Вт, и ее измерения показали 44 Ом в холодном состоянии и 552 Ом в горячем состоянии (при полной мощности — 95,8 Вт).


    4 — Электронные трансформаторы

    Во многих новых установках, в которых используются галогенные лампы низкого напряжения, теперь используется электронный трансформатор. Традиционный трансформатор с железным сердечником работает хорошо и прослужит вечно, но он дорог. Некоторые из них также построены по очень высокой цене и довольно неэффективны, тратя 20% или более общей потребляемой мощности на тепло.Электронные трансформаторы обычно намного меньше и легче, поэтому им не хватает ощущения «безупречного качества», но большинство из них достаточно эффективны, обычно расходуя меньше 10% от общей мощности. Меньшие потери означают меньше тепла и незначительно меньшие счета за электроэнергию. Хотя рассеивание каждого блока по отдельности может показаться разумным, когда тысячи из них работают, дополнительные потери становятся значительными.

    Обычный трансформатор с железным сердечником работает на частоте сети (50 или 60 Гц), и сердечник должен быть достаточно большим из-за низкой частоты.Размер сердечника обратно пропорционален частоте, поэтому работа на высокой частоте означает, что трансформатор может быть намного меньше. Термин «электронный трансформатор» на самом деле неправильный — на самом деле это импульсный источник питания (SMPS). Электронные схемы используются для выпрямления сети и преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток. Этот пульсирующий постоянный ток затем подается на высокочастотную коммутационную схему и небольшой трансформатор. На рисунке 10 представлена ​​фотография типового агрегата.


    Рисунок 12 — Внутреннее устройство электронного трансформатора

    Сетевые клеммы находятся слева, а выходные клеммы 12 В — справа.На входе присутствует некоторая ВЧ-фильтрация, а два переключающих транзистора расположены вертикально вдоль нижнего края. Маленькое зеленое кольцо — это переключающий трансформатор транзистора (T1 на рисунке 12), а выходной трансформатор — это большой белый пластиковый объект. Он имеет ферритовый сердечник с первичной обмоткой внутри, а вторичная (выход 12 В) намотана снаружи пластиковой изолирующей крышки.

    Выход не выпрямленный — это переменный ток, но он поступает в виде пакетов высокочастотного сигнала (форма выходного сигнала см. На Рисунке 13).


    Рисунок 13 — Схема электронного трансформатора

    T1 — транзисторный переключающий трансформатор. Он имеет три обмотки: первичную (T1A) и две вторичные (T1B и C). Сравните это с зеленым трансформатором на рисунке 10. Первичная обмотка имеет один виток, а каждая обмотка транзистора — 4 витка. Т2 — выходной трансформатор. DB1 — это DIAC (используемый в диммере по переднему фронту), и он используется для запуска колебания схемы, когда напряжение превышает примерно 30 В.Как только начинается колебание, оно будет продолжаться до тех пор, пока напряжение не упадет почти до нуля. Обратите внимание, что базовая выходная частота в два раза превышает частоту сети, поэтому электронный трансформатор, используемый на частоте 50 Гц, на самом деле имеет сигнал выходной частоты 100 Гц, который состоит из множества высокочастотных циклов переключения.

    Большинство электронных трансформаторов не работают без нагрузки (или без нагрузки). Например, для устройства мощностью 60 Вт обычно требуется нагрузка, потребляющая не менее 20 Вт, прежде чем он сможет нормально работать. При очень небольшой нагрузке ток через первичную обмотку коммутирующего трансформатора недостаточен для поддержания колебаний.


    Рисунок 14 — Форма выходного сигнала электронного трансформатора

    Несмотря на то, что показанная форма сигнала в точности такая же, как у моего осциллографа на базе ПК, четко видимые переходы являются артефактом процесса оцифровки — частота намного выше указанной. Среднеквадратичное значение напряжения показанной формы сигнала составляет 12,36 В, но эту форму сигнала сложно точно измерить. Я ожидаю, что фактическое напряжение было ближе к 10 В, измеренному с помощью аналогового измерителя (номинал на паспортной табличке — 11.5В). При нагрузке 2 Ом (5 А) выходная мощность составляла около 50 Вт. Источник потреблял 231 мА от сети (52,2 ВА). Измеренная входная мощность составила 52 Вт, поэтому коэффициент мощности достаточно близок к единице. КПД почти 96% — действительно очень респектабельная цифра.

    Будьте осторожны при использовании электронного трансформатора с низковольтными светодиодными лампами или КЛЛ. Поскольку эти лампы имеют внутренний выпрямитель, диоды должны быть быстродействующими. Обычные выпрямительные диоды сильно нагреваются, потому что рабочая частота намного выше, чем та, на которую рассчитаны обычные диоды.Хотя огибающая сигнала составляет всего 100 Гц, частота переключения намного выше — обычно около 30-50 кГц (частота обычно уменьшается с увеличением нагрузки).

    Следует отметить, что экономия энергии электронных трансформаторов часто может быть завышена. В то время как обычные трансформаторы служат практически вечно, электронные трансформаторы могут выйти из строя в любой момент, и это можно доказать. Высокие температуры, встречающиеся в пространстве под крышей многих домов, вызывают нагрузку на полупроводниковые устройства, а широкое использование бессвинцового припоя гарантирует, что отказы паяных соединений не являются редкостью.Я видел несколько неисправных устройств, и хотя я, возможно, смогу исправить некоторые из них, 99% домовладельцев просто выбрасывают неисправный блок и устанавливают новый. При изготовлении, доставке и поездке в магазины для приобретения нового устройства вам (и окружающей среде), возможно, было бы лучше, если бы вместо него был использован «неэффективный» трансформатор с железным сердечником.


    5 — Диммеры постоянного тока

    В то время как многие люди (включая меня 40 с лишним лет назад) экспериментировали с диммерами постоянного тока, до недавнего времени они не пользовались особой популярностью.Бывают случаи, когда автомобильную лампу (точечный или другой) нужно приглушить, и в большинстве автомобилей есть регулируемое освещение приборной панели. В последнем случае, как правило, переменный резистор используется последовательно с лампами или, в некоторых случаях, резисторы различных номиналов включаются и выключаются по мере необходимости.

    Хотя это нормально для систем с низким энергопотреблением и низким КПД, нет смысла делать высокоэффективные осветительные приборы и тратить энергию на резистивные диммеры.Чтобы показать ненужную мощность, можно выполнить простой расчет, предполагая, что используется простой источник питания 12 В и лампа 12 Вт …

    Мощность лампы Ток Напряжение Резистор серии Мощность резистора
    12 Вт 1A 12 0 0
    9 Вт 866 мА 10,39 В 1.86 Ом 1,4 Вт
    6 Вт 707 мА 8,48 В 4,97 Ом 2,48 Вт
    3 Вт 500 мА 6,00 В 12 Ом 3 Вт

    Для простоты предполагается, что лампа имеет постоянное сопротивление, но это не верно для настоящих ламп накаливания любого напряжения и только усугубляет проблему. Однако это не меняет принципа, и включение сопротивления лампы для различных настроек просто запутает проблему.Обратите внимание, что для выхода 3 Вт ток (батареи) должен составлять 250 мА (без учета потерь), но с резистивным диммером он составляет 500 мА, а 3 Вт рассеивается на резисторе. Даже если бы источник света был эффективен на 100%, резистор уменьшил его до 50%.

    Понятно, что этот метод нельзя использовать, если мы хотим максимальной эффективности. Хотя 3W не похоже на много тепла, попытка утилизировать его в замкнутом пространстве очень сложно, если высокие температуры являются проблемой. Проблема эффективности становится гораздо более важной по мере увеличения мощности лампы, и для обеспечения гибкости требуется лучшее решение.К счастью, есть очень простой ответ. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — распространенный метод в электронике, обеспечивающий чрезвычайно высокую эффективность электронных схем. Модулируя периоды включения-выключения напряжения, подаваемого на лампу, можно легко управлять ее яркостью с очень низкими потерями.

    Если напряжение включается и выключается с одинаковой синхронизацией (соотношение отметки и пространства 50%), подключенная лампа (или светодиоды высокой мощности) видит полное напряжение (и полную мощность) в течение половины времени, и, следовательно, светодиоды работают при ½ мощности.Поскольку соотношение может быть изменено от нуля (полностью выключено) до максимального (полностью включено) с помощью потенциометра или управляющего напряжения 0-10 В постоянного тока, эта система идеально подходит для светодиодов, питаемых от источника постоянного напряжения .

    ШИМ-системы могут сбивать с толку, потому что некоторые из них имеют на выходе фильтр для удаления составляющей переменного тока формы волны. Если это сделано, на лампу подается среднее напряжение. При 50% модуляции лампа будет получать 6 В постоянного тока, а мощность составит всего 3 Вт (мощности).Фильтр нельзя использовать со светодиодными лампами, потому что они сильно зависят от напряжения. Если бы напряжение на светодиодной матрице 12 В было снижено до 6 В с помощью системы ШИМ с фильтром, светового выхода не было бы вообще. На светодиодах не хватит напряжения, чтобы преодолеть прямое напряжение ~ 3,3 В. Большинство белых светодиодов имеют прямое напряжение от 3,1 В до 3,3 В или более, а массив 12 В будет использовать 3 последовательно соединенных (9,9 В), а оставшиеся 2,1 В будут поглощаться токоограничивающими резисторами.


    Рисунок 15 — Формы сигналов широтно-импульсной модуляции для диммера постоянного тока

    Для диммирования светодиодных ламп мы не используем фильтр, а частота переключения может быть достаточно низкой, чтобы минимизировать радиочастотные помехи.Около 300 Гц работает очень хорошо, и хотя светодиоды будут полностью включаться и выключаться 300 раз в секунду, наши глаза не могут видеть частоту мерцания, поскольку она слишком высока. Мерцание лампы — горячая тема в некоторых областях, но при условии, что она намного превышает максимальную видимую скорость, проблем возникнуть не должно. Обычно считается, что все, что превышает 100 вспышек в секунду, намного превышает наш порог стойкости зрения (многие ссылки доступны в сети). Однако …

    Обратите внимание: Хотя мерцание не видно невооруженным глазом, требуется осторожность когда диммер с ШИМ используется в любом промышленном приложении.Вполне возможно, что частота мерцания в сочетании с вращающимся механизмом может вызвать остановку. эффект движения из-за стробоскопической природы импульсных источников света. ШИМ-диммеры не следует использовать в светодиодных светильниках в механических цехах или рядом с оборудованием. любого вида!

    Это может быть чрезвычайно опасно при некоторых условиях, потому что может казаться, что различные машины либо остановлены, либо вращаются медленно, хотя на самом деле они вращаются с нормальной скоростью. Опасность наиболее велика для таких станков, как токарные станки, сверлильные станки и фрезерные станки, но эффект остановки движения может любая вращающаяся машина кажется «безопасной», хотя на самом деле это совсем не так.Этот эффект иногда проявляется при использовании люминесцентных ламп, но светодиодные лампы с ШИМ-регулировкой яркости может быть намного хуже в этом отношении.

    Отсутствие какого-либо фильтра также увеличивает эффективность, но подчеркивает возможность стробирования. В типичном импульсном диммере постоянного тока потери мощности на полевом МОП-транзисторе будут менее 100 мВт при питании 12 В и нагрузке 10 А, если используется надежный полевой МОП-транзистор. Опорный сигнал для системы ШИМ обычно представляет собой сигнал треугольной формы, как показано (Рисунок 14, красный цвет).Он сравнивается с управляющим напряжением (синий), и если управляющее напряжение больше треугольной волны, включается силовой полевой МОП-транзистор и на нагрузку подается питание (зеленый). Аналогичным образом, если треугольная волна больше, чем управляющее напряжение, полевой МОП-транзистор выключится. Изменение управляющего напряжения изменяет соотношение включения-выключения и мощность нагрузки.


    Рисунок 16 — Блок-схема диммера постоянного тока

    Этот тип диммера определенно не нов, и аналогичные схемы также используются для управления скоростью двигателя постоянного тока.Его применение для освещения общего назначения еще не принято, но, вероятно, станет таковым для систем с низким энергопотреблением. Поскольку схема настолько проста и легка в управлении, она, вероятно, получит широкое распространение по мере того, как станут популярными комплектные светодиодные светильники. Это только вопрос времени, поскольку нет необходимости иметь возможность менять лампу из-за очень длительного срока службы светодиодов. Полноценные светильники, подходящие для домашнего и коммерческого применения, не будут нуждаться в заменяемых лампах в том виде, в котором мы их знаем сейчас, а простая схема и полный диапазон (и практически без потерь) диммирования в конечном итоге определят выбор светильников.Диммер может быть установлен в светильник (как часть источника питания), для чего потребуется только пара низковольтных проводов для управления.

    Это также упрощает внедрение систем домашней автоматизации, поскольку отпадает необходимость в изменении сетевого напряжения переменного тока — все можно делать при низком напряжении. Модуль источника питания легко заставить потреблять очень мало энергии, когда не используется питание постоянного тока, так что даже без переключателя можно обойтись. Созданный мной тестовый диммер вполне способен выдерживать до 120 Вт (12 В при 10 А), но потребляет менее 20 мА (менее Вт) при установке на минимум.Рассеивание самого диммера обычно составляет около 3 Вт или меньше при максимальной мощности (почти все в полевом МОП-транзисторе), поэтому он имеет КПД выше 97%.

    Этот диммер идеально подходит для светодиодных ламп. Он обеспечивает полный контроль от полного выключения до полного включения и последующее снижение мощности при затемнении светодиодов. Как показано, этот метод диммера подходит только для светодиодных матриц, которые уже имеют ограничение тока. Следующим этапом управления светодиодными лампами является отказ от резисторов для ограничения тока и использование вместо них ограничения тока ШИМ.Ограничение тока PWM уже используется со многими лампами, особенно с типами высокой мощности, и можно ожидать, что оно станет более распространенным, поскольку светодиоды становятся предпочтительным методом освещения для большинства приложений.

    Простота управления светодиодами делает это очень привлекательным, а высокая световая отдача, которая достигается в настоящее время (до 180 люмен / Вт и постоянно улучшается), означает больше света при меньшей мощности и очень небольшом нагреве .


    Рисунок 17 — Типовая светодиодная матрица 12 В постоянного тока (источник постоянного напряжения)

    Типичная светодиодная матрица, предназначенная для работы на 12 В, показана выше — обычно используются резисторы 3 x 120 Ом, потому что в большинстве массивов используются резисторы для поверхностного монтажа, которые имеют гораздо меньшую мощность, чем традиционные типы сквозных отверстий.Ограничительные резисторы на 40 Ом устанавливают ток через каждую цепочку светодиодов на 52,5 мА, при этом четыре цепочки включены параллельно. Общий ток составит 210 мА для общей мощности 2,5 Вт. С резисторами не повезло, потому что они рассеивают мощность, но не делают полезной работы. Каждый резистор рассеивает около 37 мВт, поэтому в общей сложности теряется 0,44 Вт. Эта схема очень чувствительна к напряжению — увеличение всего на 0,5 В приведет к увеличению тока светодиода до 65 мА, а падение на 0,5 В приведет к падению тока до 40 мА.Хотя это далеко не идеально, в настоящее время неэкономично включать отдельные высокоэффективные регуляторы тока вместо резисторов. Обилие светодиодов средней и высокой мощности теперь делает небольшие массивы, подобные показанным, избыточными.

    Обратите внимание, что ШИМ-регулировка яркости между источником питания и светодиодами возможна только в том случае, если матрица светодиодов питается от источника постоянного напряжения. Если используются источники постоянного тока , добавление внешней схемы ШИМ может вызвать отказ светодиода, потому что напряжение будет расти, когда светодиоды выключены.При повторном включении более высокое, чем обычно, напряжение вызовет чрезмерный ток и неизбежно повреждение светодиода. Когда используются источники постоянного тока, диммирование является внутренним по отношению к источнику питания. ШИМ-контроллер либо включает и выключает регулятор тока, либо изменяет выходной ток.

    Многие светодиодные матрицы в настоящее время изготавливаются с использованием согласованных светодиодов, и они подключаются напрямую последовательно / параллельно без какого-либо сопротивления. Эти массивы неизменно приводятся в действие от источника питания с регулируемым током и доступны в модулях очень высокой мощности.Я работал с модулями мощностью 100 и 150 Вт, но обычно лучше использовать большее количество светодиодных матриц с низким энергопотреблением, потому что слишком сложно отвести модуль от радиатора, когда рассеиваемая мощность составляет порядка 100 Вт или более.

    Резисторы

    используются только с маломощными светодиодами, и в большинстве последних светодиодных матриц вместо них используются согласованные светодиоды — даже для относительно низкой мощности. Специализированные микросхемы импульсных регуляторов тока теперь широко распространены и ограничивают ток до требуемого значения, но почти не рассеивают мощность.Для светодиодов большей мощности (например, типа 1-100 Вт) ограничение активного тока используется практически во всех качественных лампах. Неизвестные бренды, которые вы можете найти в супермаркетах или на сайтах онлайн-аукционов, — это авантюра, и даже у некоторых крупных производителей были серьезные проблемы со светодиодной продукцией.

    Принято считать, что цвет «белых» светодиодов изменится при линейном уменьшении тока, в отличие от использования ШИМ. Обычно это неверно, и использование ШИМ не является обязательным.Простое изменение установившегося тока для получения требуемой яркости обычно работает очень хорошо. Хотя почти наверняка существует , некоторый сдвиг цвета на и / или изменение индекса цветопередачи (CRI), это редко проблема современных светодиодов. Затемненные светодиоды не только снижают энергопотребление, но и уменьшают тепло, выделяемое самими светодиодами, поэтому их срок службы увеличивается. Светодиоды также улучшат их эффективность (измеренная в лм / Вт, ) по мере снижения тока, поскольку они работают при более низкой температуре.

    Более низкая температура = больший срок службы и больший световой поток на каждый потребляемый ватт.


    6 — Светодиодное освещение в будущее

    По мере развития светодиодных осветительных приборов совершенствуются и ИС, необходимые для их управления. Есть довольно много крупных производителей, которые производят микросхемы драйверов светодиодов, и некоторые из них включают возможность обеспечения затемнения — обычно путем включения и выключения источника тока в режиме переключения с частотой в несколько сотен герц (ШИМ). Мы придерживаемся существующих осветительных приборов на следующие несколько лет, потому что люди обычно предпочитают просто заменять лампы, а не заменять их на специальный светодиодный светильник.Сейчас мы видим светильники, которые разработаны специально для светодиодов и имеют встроенные блоки питания (балласты) и средства затемнения. Это укомплектованные светильники, для которых не требуются сменные лампы. Светодиодные модули и блоки питания можно заменять самостоятельно.

    Это делается, но в настоящее время существует несколько стандартов, поэтому каждый производитель использует свою собственную запатентованную систему. Несмотря на то, что ситуация меняется, относительно немногие производители освещения, похоже, готовы принять идею использования стандартизованных световых модулей (обычно известных как «световые двигатели»).Возможность для производителей светильников выбрать оптимальный световой двигатель от множества производителей — это непрерывный процесс, который, например, только начинает развиваться [3, 4]. Наличие нескольких органов по «стандартизации» бесполезно. Официальные (регулируемые государством) стандарты также существуют во многих странах.

    Характеристики диммирования (с использованием диммеров текущего поколения) значительно улучшаются, если полностью скорректировать коэффициент мощности источника питания / балласта. Этот тип источника питания больше похож на резистивную нагрузку, чем на простые конденсаторные входные фильтры, такие как показанные на Рисунке 2 (нелинейный).Во многих новейших источниках питания для светодиодов используется коррекция коэффициента мощности, но не все из них регулируются.

    Изготовление светильников со слишком сложными характеристиками или не отвечающими реальным потребностям потребителей, задержит распространение светодиодного освещения. Диммирование остается одним из самых серьезных препятствий, и было сделано много попыток. Некоторые работают достаточно хорошо (или, по крайней мере, в ограниченной степени) с существующими диммерами, как в случае с «регулируемыми» КЛЛ, но результаты, как правило, не очень удовлетворительны. Большая часть проблемы (опять же) заключается в том, что не существует стандартов, и люди ожидают, что смогут использовать существующие диммеры — либо с передним, либо с задним фронтом «среза фазы».

    Что необходимо, так это протокол регулирования яркости, совместимый с существующей проводкой, но работающий должным образом и стабильно, и на данный момент, похоже, нет решения. В общем, бесполезно упоминать в рекламе, что «Контроллер Wi-Fi приносит вам удобную жизнь» (sic), когда вы знаете, что вся система является проприетарной, и если она выйдет из строя, вам некуда больше обратиться для замены. Предложение «Другой четырехканальный контроллер и усилитель RGBW» совершенно бессмысленно, особенно если я не знаю, с чем его сравнивают (в конце концов, он «другой»).«Полностью сенсорный контроллер 2.4G: приятная форма и удобное приложение» говорит само за себя — это реальные утверждения, которые я получил в электронном письме, когда я писал этот раздел.

    Один простой протокол, который имеет смысл, — это вернуться к старому стандарту 0-10 В (ток поступает от регулируемого драйвера), и есть несколько светодиодных светильников, которые делают именно это. Это позволяет одиночным установкам использовать переменный резистор для изменения напряжения, поэтому «диммер» — это всего лишь потенциометр на 10 кОм в настенной панели и мало что еще.К сожалению, большинство из них несовместимо с существующей проводкой. Для систем домашней автоматизации C-Bus и DALI уже имеют интерфейсные модули 0-10 В. При использовании простой аналоговой системы управления затраты минимальны для любого типа установленной системы. Если диммирование не требуется, контакты диммера можно просто оставить отсоединенными. Такая компоновка даже позволяет управлять несколькими осветительными приборами с одного пульта управления, а добавленная стоимость каждого светильника минимальна, когда они находятся в массовом производстве.Некоторые светодиодные светильники имеют встроенный интерфейс DALI, хотя есть некоторые заявления о том, что соответствующие стандарты не всегда соблюдаются, поэтому производительность не гарантируется.

    К сожалению, даже 0–10 В имеет два разных «стандарта» — один, где диммер обеспечивает ток (IEC 60929), а другой (ANSI E1.3), где ток подается от источника питания / балласта. Хотя общепринято, что линия 0–10 В должна давать или потреблять около 1 мА, это также не стандартизировано. Что еще хуже, нет фиксированного стандарта для проводки управления низким напряжением.Никто не может быть полностью уверен, относится ли он к категории «SELV» (безопасное сверхнизкое напряжение) или должен считаться «находящимся под напряжением» вместе с сетевой проводкой. Это определяет тип проводки, необходимой от источника питания к контроллеру светорегулятора, и степень разделения, необходимой между сетью и проводкой управления. Почти всегда для источников питания требуется отдельный переключаемый активный элемент, потому что нулевое напряжение редко означает, что источник питания будет отключен.

    Было бы полезно, если бы поставщики балластов / источников питания, которые используют диммирование 0-10 В, включили переключатель или перемычку, чтобы один блок мог быть настроен на источник тока (1 мА или 10 мА), а остальные — так, чтобы они просто воспринимали уровень напряжения.Это позволит использовать простой потенциометр 10 кОм (1 кОм для 10 мА) для установки напряжения, и все подключенные устройства будут работать в унисон. В настоящее время единственный способ добиться успеха диммирования 0-10 В — это использовать «диммерный модуль» с питанием, который может подавать или потреблять ток по мере необходимости. Использование переключателя выбора позволит одному «главному» интерфейсу 0–10 В управлять до (скажем) 10 «подчиненных» интерфейсов. Любой отключенный блок просто увеличивал яркость до полной.

    Было бы большой ошибкой создавать новые цифровые протоколы только для того, чтобы гарантировать, что люди должны покупать приспособления и средства управления у определенного поставщика.Есть несколько светильников, которые делают именно это, используя инфракрасный (инфракрасный) или RF (радиочастотный) пульт дистанционного управления, аналогичный тому, который используется домашним развлекательным оборудованием. Хотя это удобно, стандарты необходимы для совместимости пультов дистанционного управления. Никому не нужна система, которая есть у нас с телевизором, приставками, DVD-плеерами и т. Д., Где у нас обычно есть несколько пультов дистанционного управления, по одному для каждого элемента, которым нужно управлять.

    Этот подход вызовет большую популярность на рынке FUD , и (за исключением нескольких уловок потребительских товаров) его в основном избегали — до сих пор.В то время как цифровые системы (в том числе управляемые с помощью пульта дистанционного управления) могут предложить гораздо большую гибкость (например, изменение цвета и другие эффекты), большинство домовладельцев не захотят использовать освещение в своей комнате в качестве домашней дискотеки. В настоящее время большинство владельцев домов даже не используют диммеры, поэтому попытка продать универсальные осветительные приборы просто оттолкнет людей, которые уже сбиты с толку новой технологией. Кто-нибудь действительно хочет, чтобы в его комнате с 14:00 до 14:30 светился красный свет, а затем зеленый до 16:30? Нет? Я так не думал.

    Промышленность в целом окажет себе большую медвежью услугу, если светодиодные светильники не будут обеспечивать простоту эксплуатации, присущую традиционному освещению. В то время как идея системы «домашней дискотеки» сначала понравится нескольким людям, новизна довольно быстро исчезнет. Если арматура не обеспечивает простую работу с минимумом хлопот, она в конечном итоге ужасно выйдет из строя. До сих пор подавляющее большинство профессиональных продуктов, которые я видел и / или оценивал, избегают уловок, наворотов и просто выполняют ту работу, для которой они были разработаны — большинство делают это очень хорошо.

    Даже с коммерческими светодиодными светильниками «верхней полки» протокол 0–10 В на удивление распространен и часто используется для «сбора дневного света». При этом используется простой датчик для обнаружения окружающего освещения и уменьшения яркости светодиодной арматуры, когда уровень освещенности превышает заданный порог. Лампы могут управляться индивидуально или группами, а световые датчики 0-10 В упрощают установку. Нет необходимости в центральном контроллере, протоколах цифрового управления или какой-либо сложной электронике, только приспособление с регулировкой яркости 0-10 В и подходящий датчик, установленный там, где он может «видеть» дневной свет.


    7 — Возвращение к синусоидальным диммерам

    Выше отмечалось, что самые ранние диммеры были либо переменными резисторами (реостатами), либо вариаками, либо (иногда) магнитными усилителями. Сейчас мы живем в эпоху, когда в электросети используются буквально тысячи очень недружелюбных нагрузок. Импульсные источники питания, которые используются в компьютерах всех типов, бесчисленное количество небольших коммутируемых источников питания типа plug-pack (также известных как «настенные бородавки»), компактные люминесцентные лампы, многие светодиодные лампы и сотни других продуктов, которые используют их, и подавляющее большинство искажение формы сигнала сети.По отдельности они никогда не являются проблемой, но когда их много, проблема становится серьезной и вызывает серьезные проблемы с инфраструктурой распределения сети.

    Из-за этого появляется все больше и больше правил, направленных на ограничение уровней гармонических искажений, которые могут создавать источники питания. Это гарантирует, что сеть будет достаточно «чистой» (минимальные искажения), так что распределительные трансформаторы и генераторы могут использоваться с максимальной мощностью. Поскольку большинство энергетических компаний во всем мире, похоже, очень неохотно заменяют устаревшее оборудование, они хотят получить максимальную производительность и срок службы того, что у них уже есть.

    Хотя в другом месте утверждалось, что Variac рассеивает много тепла (я не буду приводить ссылку, потому что это неверно во всех отношениях), это неверно. Главное, что исключает Variac от «современных» систем — это вес и объем трансформатора, а также механические сложности, необходимые для его привода. Мотор-редуктор не может реагировать мгновенно, но электроника может. Variac (или любой автотрансформатор переменного напряжения) максимально приближен к идеалу с точки зрения эффективности и не влияет на форму сигнала в сети.Это довольно близко к «идеальному» синусоидальный диммер, но не если вам нужен быстрый отклик (хотя возможность «вспышки» может быть обеспечена переключением). Современные синусоидальные диммеры полностью электронные, но детали найти сложно.

    Как показано в этой статье, диммеры с отсечкой фазы имеют ужасный коэффициент мощности при средних и низких настройках, и его невозможно исправить без значительных затрат. Они также генерируют большие гармонические токи в форме волны сети, а некоторые (особенно старые домашние диммеры на базе TRIAC) могут вызывать радиопомехи.Итак, диммеры в том виде, в каком мы их знаем, находятся (или будут) уходят, потому что они не могут соответствовать ни одному из новых требований, которые вступают в силу. Возврат к использованию Variacs — это один из способов, но они дороги и нуждаются в двигателе и шестернях, которые можно было бы заменить удаленно или с помощью систем автоматизации. Тем не менее, поиск в Интернете показывает, что все еще есть люди, которые используют вариаки в качестве диммеров, потому что они устраняют все проблемы, создаваемые диммерами со срезанной фазой.

    Развитие современной электроники вполне может быть решением, потому что сегодня мы можем делать то, что было немыслимо всего несколько лет назад.Один из них — диммер синусоидального сигнала без потерь. Хотя они еще не стали массовым явлением, а небольшие конструкции настенных панелей еще не появились (или я не смог их найти), они используются в театрах и других помещениях, где используется большое количество источников света и требуется быть тусклым. Основная концепция показана ниже. Хотя концепция на самом деле довольно проста, реальность несколько отличается из-за необходимой фильтрации и характера сетевых нагрузок переменного тока в целом. Хотя показано использование полевого МОП-транзистора, именно появление IGBT (биполярных транзисторов с изолированным затвором) позволило разработать эту технологию.БТИЗ очень надежны и имеют меньшие потери, чем полевые МОП-транзисторы — основные требования для этого приложения. Подход MOSFET по-прежнему применим для небольших диммеров (~ 200 Вт или меньше).


    Рисунок 18 — Базовая концепция синусоидального диммера

    Показанная схема использует схему управления для очень быстрого включения и выключения полевого МОП-транзистора (переключателя). Чтобы снизить сетевое напряжение, переключатель открыт дольше, поэтому ток не может проходить через цепь. Синусоидальные диммеры используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) почти так же, как усилители мощности класса D.При включении и выключении переключателя (скажем) на частоте 25 кГц коммутационные потери минимальны, поэтому система может иметь высокий КПД. Хотя концепция проста, исполнение сложно и недешево. Высокие частоты делают фильтр более легким в использовании, меньше по размеру и дешевле, но увеличивают коммутационные потери. Обратное также верно.

    Ток является более или менее синусоидальным, и он будет следовать за током через нагрузку. Если нагрузка имеет хороший коэффициент мощности, диммер синусоидального сигнала тоже.Комбинированная нагрузка лампы с высоким коэффициентом мощности и диммера синусоидальной формы «дружественна к сети» и не будет раздражать поставщиков электроэнергии. Схемы фильтров, которые используются для удаления высокочастотного сигнала переключения, должны быть очень эффективными, иначе будут создаваться радиочастотные помехи, которые могут вызвать проблемы в другом месте (например, при приеме радио и телевидения).

    Обратите внимание, что показанная схема сильно упрощена и не может использоваться в показанной форме. Да, схема будет работать, но она не предназначена для того, чтобы кто-то мог ее построить, это просто средство демонстрации основной концепции.«Настоящие» синусоидальные диммеры значительно сложнее, и найти работоспособную схему в сети — это, мягко говоря, непростая задача. Как и следовало ожидать, производители синусоидальных диммеров не стремятся публиковать свои схемы.

    Несмотря на то, что синусоидальные диммеры являются относительно сложными и дорогими, они имеют большое преимущество в том, что они могут использоваться с любой нагрузкой , которая обычно подключена к сети. Можно использовать двигатели всех типов (но с большой осторожностью, чтобы не допустить их перегрузки при пониженном напряжении), трансформаторы (обычные или электронные) и даже лампы, которые обычно не считаются диммируемыми (хотя для большинства из них только в ограниченном диапазоне напряжений). нагрузки без диммирования).Некоторые производители называют свои синусоидальные диммеры эквивалентом электронного трансформатора.

    Без фильтрации сигнал будет выглядеть как красная кривая на следующем графике. Сигнал 50 Гц был переключен с рабочим циклом 50% на частоте 50 кГц, и отфильтрованная форма волны показана зеленой кривой. Входная сеть составляла 230 В / 50 Гц, а напряжение на диммере и нагрузке примерно одинаково (~ 115 В на каждом).


    Рисунок 19 — Формы сигналов синусоидального диммера

    Путем изменения рабочего цикла выходное напряжение на нагрузке может составлять полные 230 В (за вычетом некоторых небольших потерь) вплоть до нуля.На самом деле невозможно получить достаточно низкий рабочий цикл для напряжений, намного меньших, чем около 10 В, потому что схемы ШИМ обычно будут несколько нестабильными с низким временем включения (например, менее ~ 200 нс). Для справки, в верхнем правом углу показаны развернутые детали прерванной формы волны (рабочий цикл 50%).

    На данном этапе невозможно угадать, когда синусоидальные диммеры появятся в ближайшем к вам хозяйственном магазине. Я предполагаю, что вам, вероятно, не стоит задерживать дыхание, потому что это может занять некоторое время.Однако, когда станут доступны бытовые диммеры, использующие синусоидальную технологию, тогда (и только тогда) появятся какие-либо разумные шансы на успех и постоянство при затемнении светодиодных ламп или другой арматуры с использованием настенных диммеров. Я предполагаю, что производители микросхем (в конечном итоге), скорее всего, будут изготавливать почти все необходимое в одной микросхеме, требуя всего лишь нескольких пассивных частей и основных переключателей питания для создания полного диммера. В настоящее время, похоже, нет никакого способа, чтобы синусоидальный диммер мог быть построен достаточно маленьким, чтобы поместиться в стандартную настенную пластину.

    Я сказал, что настоящий синусоидальный диммер более сложен, чем простая концептуальная схема, показанная выше, но насколько сложна «сложная»? Смотрите рисунок 20 для ответа. Даже логический блок PWM сам по себе не является тривиальным, но нам также нужно использовать не один, а четыре MOSFET, плюс все вспомогательные схемы и привод затвора MOSFET с плавающей точкой. Возможно, можно использовать более простую схему, но становится очень трудно предотвратить деструктивные выбросы напряжения или тока, если не используется активная схема фиксации (Q3 и Q4), как показано на рисунке ниже.


    Рисунок 20 — Общее устройство синусоидального диммера

    Теперь вы можете сами убедиться, почему настенные диммеры с синусоидальной волной на данном этапе невозможны. На рисунке 20 показана упрощенная схема работоспособного синусоидального диммера — здесь много переключающих устройств, а для выходных полевых МОП-транзисторов или IGBT требуется изолированная приводная электроника. На приведенном выше рисунке показаны небольшие импульсные трансформаторы (T1 и T2), но есть также электронные эквиваленты, которые могут делать то же самое.Важно понимать, что схема намного сложнее, чем у обычного диммера с отсечкой фазы, и до тех пор, пока вся логика и системы привода не будут интегрированы в одну ИС, кажется, нет способа сделать «мелкомасштабная» версия.

    Форма нефильтрованного выходного сигнала остается такой же, как показано на рисунке 19.

    Обратите внимание, что в обеих показанных схемах блок питания не показан. Для питания логической схемы ШИМ необходим источник питания, а синусоидальные диммеры должны быть 3-проводными — активными, нейтралью и нагрузкой, а также заземление / заземление для более крупных (автономных) устройств.Попытка сделать двухпроводной синусоидальный диммер невозможна из-за требований к мощности схемы, и даже если бы это было возможно, это сделало бы синусоидальный диммер столь же чувствительным к колебаниям нагрузки (и таким же ненадежным), как и «традиционный» 2- проводные диммеры уже широко используются.

    Во многих отношениях синусоидальный диммер — это, по сути, разновидность усилителя мощности класса D, но он напрямую использует линию переменного тока, а не сначала преобразует ее в постоянный ток. Если вы уже не знакомы с принципами работы усилителей класса D, это, вероятно, вам не очень поможет, но если вы понимаете класс D, то у вас уже есть некоторая информация о том, как работает диммер синусоидального сигнала.Управляющий сигнал, устанавливающий яркость лампы (выходное напряжение), аналогичен аудиовходу. Основное отличие состоит в том, что синусоидальный диммер использует источник переменного тока, а не постоянного тока, а напряжение питания намного выше (пики 325 В, а не более традиционные ± 70 В постоянного тока, например). Два полевых МОП-транзистора, которые используются спина к спине, образуют схему переключения переменного тока — они пропускают (или блокируют) вход независимо от полярности (см. Статью ESP о реле МОП-транзистора для получения более подробной информации о том, как они работают).

    Ключом к правильной работе синусоидального диммера с ШИМ являются схемы управления полевым МОП-транзистором, входные и выходные фильтры, а также точное определение мертвого времени (очень короткий период, когда все полевые МОП-транзисторы выключены).Все это нетривиально. Индуктивность коммутируемого выхода вызывает большие всплески напряжения «обратного хода», которые либо должны быть поглощены (что резко увеличивает потери), либо возвращены в систему, чего трудно достичь. Конденсаторы и резисторы должны быть «импульсными» из-за очень высокого пикового тока. Как бы я ни хотел дать читателям известную рабочую схему, я боюсь, что в настоящее время это невозможно. У меня есть симуляция, которая хорошо работает и имеет низкие потери, но преобразовать ее в рабочую схему — совсем другое дело.


    Заключение

    Регулировка яркости — это непростая задача, с которой согласны лишь немногие производители бытовой осветительной продукции. Почти все диммеры идеально работают с резистивными лампами (лампами накаливания), но их характеристики очень изменчивы с электронными нагрузками. Хотя производители светодиодных балластов / источников питания могут заявлять, что их продукция «регулируется яркостью», не ожидайте найти какую-либо полезную информацию — где угодно! Проблемы усугубляются тем фактом, что подавляющее большинство диммеров являются двухпроводными и зависят от нагрузки, чтобы обеспечить их эталонное значение при переходе через нуль (что означает, что полупериод закончился).

    Диммеры и блоки питания представляют собой набор довольно сложной электроники, и нет никакой гарантии, что диммер «A» будет работать с балластом (источником питания) «B» или наоборот. Не существует стандартов для диммеров или источников питания с регулируемой яркостью, и вся проблема усугубляется, когда клиенты настаивают на возможности использовать «устаревшие» продукты, которые были разработаны для использования с лампами накаливания. В некоторых случаях диммер «А» может идеально работать с одним источником питания, но тот же источник питания ужасно не работает с другим диммером — даже с одним из сопоставимых типов.Точно так же диммеры очень разнообразны и могут нормально работать с одним типом источника питания, но выходить из строя с другим. Мигание, мерцание и общая нестабильность — все это неудачи, потому что клиенты не приемлют нестабильное освещение.

    До тех пор, пока не будут внедрены стандарты, определяющие взаимодействие диммеров и источников питания, проблема вряд ли улучшится. Одним из методов является использование 0-10 В, но клиентам это часто не нравится, потому что это означает, что необходимо проложить дополнительные провода, а любые существующие диммеры заменить модулями 0-10 В.Системы автоматизации (C-Bus, DALI) не подходят, потому что они дороги и требуют дополнительного оборудования, проводки и ввода в эксплуатацию, что значительно увеличивает стоимость установки. Также не хватает диммируемых источников питания / балластов 0-10В — они есть, но не особо распространены. Те, которые вы найдете, могут быть несовместимы с контроллерами диммера.

    В настоящее время нет простого ответа, и до тех пор, пока не появятся стандарты, обеспечивающие взаимодействие между диммерами и балластами / источниками питания, ситуация не улучшится.Между тем, когда дело доходит до затемнения любой электронной лампы / приспособления (LED или CFL), единственный способ получить шанс — это если вы готовы провести свои собственные тесты. Некоторые комбинации будут работать, некоторые будут нестабильными (мигать / мигать, особенно при низких настройках), а другие могут быть совершенно неудовлетворительными. В некоторых случаях вы можете обнаружить, что не существует комбинаций , которые работают, поэтому необходимо заменить диммер и как источника питания (или всего прибора).

    Заявления производителя следует считать в лучшем случае апокрифом, потому что вы редко или никогда не узнаете точный тип диммера, который использовался для их тестов на «совместимость». Если производитель может предоставить и источник питания , и диммер , это будет лучше, чем покупать каждый из разных поставщиков. Во время тестирования я обнаружил, что Variac обычно является лучшим диммером из всех (это настоящий синусоидальный диммер) и может обеспечить плавное затемнение от 1% до максимальной яркости.Тесты с диммерами по передней и задней кромке показали, что результаты варьируются от бесполезных до труднопроходимых и приемлемых. Ни один из них не так хорош, как затемнение лампы накаливания, кроме некоторых специальных регуляторов 0-10 В. Как отмечалось ранее, диммеры TRIAC (передние) никогда не должны использоваться с электронными источниками питания из-за чрезмерного повторяющегося пикового тока, который в конечном итоге приведет к выходу из строя диммера и / или источника питания. Интересно, что я видел драйверы светодиодов, которые будут правильно работать только с передним диммером, но, как и ожидалось, потребляют чрезмерный пиковый ток и могут выйти из строя намного раньше, чем можно было бы надеяться.

    Вы должны быть готовы экспериментировать. Не ждите, что найдете комбинацию, которая сработает безупречно с первой попытки, кроме как по чистой случайности. Светодиодная арматура / светильники сами по себе не являются проблемой — способность диммирования в конечном итоге зависит от источника питания и диммера. Иногда вы обнаружите, что способ получения удовлетворительного конечного результата — только — это подключить лампу накаливания параллельно источникам питания светодиодов или КЛЛ с регулируемой яркостью — вряд ли идеальная ситуация.Другие комбинации диммера / источника питания могут оказаться неудовлетворительными независимо от того, что вы делаете.

    Не ожидайте, что светодиодные или CFL-лампы или арматура будут тускнеть так же, как лампы накаливания. Это нереально, потому что нельзя ожидать, что электронный блок питания будет вести себя так же, как простая резистивная нить накала. Хотя светодиоды идеально подходят для затемнения, этого не произойдет до тех пор, пока производители не примут решение о стандартах, позволяющих подключать источники питания и управлять ими с помощью простого аналогового интерфейса, такого как 0-10 В или какого-либо аналогичного (простого) протокола, который не требует дорогое дополнительное оборудование.Они довольно распространены для коммерческих / промышленных приложений, но не для бытовых продуктов.

    Эта статья была написана в 2008 году, и по состоянию на конец 2017 года мало что изменилось. Производители освещения до сих пор производят полностью герметичные светильники для внутреннего освещения, которые на полностью непригодны для использования с электронными лампами, большинство диммеров по-прежнему двухпроводные, и почти ничего не было сделано для решения проблем совместимости диммеров и ламп. Трудно найти комбинации, которые хорошо работают вместе, и ни один из основных производителей не потрудится провести тесты и порекомендовать конкретный диммер как подходящий для их ламп.Большинство (по-прежнему) не рекомендуют использовать только диммеры с задней кромкой и подразумевают, что подходят типы с передней кромкой. Это редко бывает правдой.

    Наконец, конечно, мы можем только надеяться, что настенные диммеры синусоидального сигнала станут доступными в недалеком будущем, поскольку это единственная технология, которая обеспечит определенную степень уверенности. Диммеры задней кромки также могут работать очень хорошо, но их можно предсказать, только если они спроектированы как 3-проводные, с фиксированным опорным нейтралью, обеспечивающим надежную работу диммера.К сожалению, их очень сложно найти в оборудовании или осветительных розетках.


    Источники информации и ссылки
    1. Двухступенчатое управление обратной фазой с функцией диммирования, Atmel
    2. Электронный трансформатор затемняет галогенную лампу — EDN
    3. Консорциум Жага
    4. Консорциум Designlights
    5. Затемняющие светодиоды — что работает и что требует ремонта (конференция Lightfair)
    6. Strand Lighting — один из немногих полезных документов, которые я нашел по синусоидальному затемнению.


    Лампы и энергетический индекс
    Основной указатель
    Уведомление об авторских правах. Этот материал, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищен авторским правом © 2008. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор / редактор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Полное или частичное коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

    Страница создана и авторские права © 15 сентября 2008 г. / Обновлено август / сентябрь 2013 г. — добавлено немного дополнительной информации о диммерах и использовании. / Декабрь 2013 г. — синусоидальные диммеры. / Ноябрь 2017 г. — добавлены Рис. 10A и текст, небольшие изменения в других местах.


    Что означает DIM?

    900 04

    Di Indole Methane

    Академия и наука »Химия

    000 DIMM 000 Менеджмент

    Бизнес »Маркетинг

    7 DIM
    DIM

    Уменьшено

    Медицина »Физиология

    Оцените:
    DIM

    Имеет ли это значение?

    Интернет »Чат

    Оцените его:
    DIM

    Распределенное управление информацией

    Computing» Сети

    DIM

    Модуль интерфейса данных

    Вычисления »Программное обеспечение

    Оценить:
    DIM

    Модуль интерфейса устройства

    Разное
    Оцените:
    DIM

    Дискреционное управление инвестициями

    Бизнес »Инвестиции

  • 0
  • 0
  • Оцените:
    DIM

    Data Information Management

    000 Business» General Business

    Оцените его:
    DIM

    Сообщение ввода данных

    Правительственный »Военный

    Оцените его:
    Оцените:
    DIM

    Data Information Record

    Academic & Science» Электроника

    08 Оцените:
    90 005
    DIM

    Объявить в памяти

    Вычисления »Сборка

    Оценить:
    DIM

    Dual-Induction

    0 Продукты Massage

    для бизнеса

    Оцените:
    DIM

    Delayed Instant Messenger

    Computing »Программное обеспечение

    Объявить в памяти

    Вычисления »Сборка

    Оценить:
    DIM

    Цифровое мгновенное сообщение

    Вычислительная техника» Сеть

  • 78
  • Оцените:
    DIM

    Разработчик в мультимедиа

    Бизнес »Профессия и должности

    Оцените это:
    04

    04

    Размер

    9000 9000 9000 Память

    Вычислительная техника »Аппаратное обеспечение

  • 0
  • 0 :
  • 40 Метан

    Разное »Несекретный

    Оцените это:
    DIM

    Digital Image Mover

    Вычислительная техника »Программное обеспечение

    Оцените это:
    Оцените:
    DIM

    Days In Milk

    Разное» Funnies

    РАЗМЕР 90 005

    Информация о дизайне Мера

    Академия и наука »Архитектура

    Оцените:
    DIM

    Destiny Item Manager

    Разное» 9 Несекретные

    8 9
    Оцените это:
    DIM

    Диссеминированный идиопатический миофасциит

    Медицина »Болезни

    000 000 Оцените:

    Информация о диммировании — Electronic Theater Controls Inc

    Затемнение — это процесс управления количеством электроэнергии, подаваемой на источник света.(обычно это вольфрамовая лампа, хотя другие нагрузки, такие как люминесцентные лампы или светодиоды, также могут быть затемнены). Обычно используются три метода уменьшения силы света; Прямая фаза, обратная фаза и синусоидальное затемнение. У каждого из них есть преимущества и недостатки, о которых говорится ниже.

    Диммирование в прямой фазе

    Также широко известный как «Triac Dimming», «SCR Dimming» и диммирование с управлением фазой, управление диммированием вперед по фазе является наиболее распространенной формой диммирования. В нем используется кремниевое устройство, обычно тиристор или симистор, для переключения формы сигнала сети на части его цикла.

    Изменяя точку, в которой включается сигнал, мы можем изменить количество мощности, подаваемой на лампу.

    У прямого фазового диммирования много преимуществ, что делает его наиболее часто используемым из технологий диммирования. В первую очередь это дешевый, надежный и хорошо зарекомендовавший себя, в основном он работал одинаково с середины 1970-х годов.

    Диммер с прямой фазой

    используется в диммерах ETC SCR, таких как модули диммера Sensor (например, D20, ED15), диммеры Matrix SCR, Smartpack и Smartbar.

    Недостатки прямого фазового затемнения включают слышимый шум, электрический шум (гармоники) и неэффективность.

    Диммирование шума в прямой фазе

    Самый заметный источник шума в системе диммирования прямой фазы — это нити диммируемых ламп. Когда на лампу включается питание на полпути в течение всего сетевого цикла, нить накала очень быстро расширяется, а затем, когда напряжение снова падает, нить накала остывает. Этот быстрый цикл расширения и сжатия приводит к «Lamp Sing».

    Это можно уменьшить в системах диммирования SCR и Triac путем использования дросселей, соединенных последовательно с лампой. Вот почему все современные диммерные модули оснащены дросселями. Эффект дросселя снижает скорость увеличения тока через лампу при повторном приложении напряжения. Эффективность, с которой дроссель делает это, измеряется временем нарастания диммера. Время нарастания измеряется в микросекундах (мкс) и является одним из факторов, влияющих на уровень шума от лампы, подключенной к диммеру.Важно помнить, что это не единственный фактор, к другим факторам относятся кабели, частота входной мощности, а также размер и форма затемняемой нити накала лампы.

    Обратно-фазовое затемнение

    Обратно-фазовое затемнение использует подход, противоположный прямофазному регулированию яркости, и отключает синусоидальную волну на полпути. Некоторые архитектурные нагрузки работают лучше, например, люминесцентные балласты или электронные трансформаторы. При регулировании яркости не вольфрамовой нагрузки очень важно определить, подходит ли регулирование яркости прямой или обратной фазы.Обычно эта информация указывается в таблице данных производителя.

    Синусоидальное затемнение

    Синусоидальное диммирование действует аналогично управлению нагрузкой через регулируемый трансформатор; на нагрузку подается истинное переменное напряжение. Синусоидальное диммирование имеет много преимуществ, включая очень низкий или бесшумный шум лампы и более низкое энергопотребление, но изначально его установка дороже. Синусоидальное затемнение доступно в линейках продуктов Matrix и Sensor от ETC.

    Заметным недостатком синусоидальных диммеров является то, что они плохо взаимодействуют со светодиодными нагрузками — вероятно, что светодиоды с синусоидальным затемнением не будут тускнеть вообще. Это связано с тем, что светодиоды диммирования линейного напряжения реагируют на жесткий фазовый угол, который присутствует как в прямом, так и в обратном фазовом затемнении, для устранения которого были разработаны диммеры Sinewave.

    Диммер недир? Nasıl çalışır? Neden kullanılır? Avantajları nelerdir?

    Диммер недир?

    Dimmer, ydınlatmada lambalardan geçen akımı kontrol ederek aydınlatmanın ışık miktarını ayarlayan elektrik cihazıdır.

    Диммер anahtarın ne olduğu hakkında farklı tarifler de yapılabilir. Диммер;

    • Işık devresinde aydınlatma seviyesini yukarı ве aşağı yönde yavaşça ayarlamayı sağlayan potansiyometredir.
    • Elektrik akımını düşürüp yükselten devre elemanıdır.

    Диммер nasıl çalışır?

    Диммерлер triyak bileşenlidir. Triyak’ın tetikleme ucuna gelen gerilimle orantılı olarak direnci değişir ve dolayısıyla alıcının çektiği güç değişir.Яни, direnç arttıkça lambanın verdiği ışık azalır.

    Dimmerleri bir müzik setinin ses düğmesine benzetebiliriz. Bir müzik setinin sesini döner düğmesi üzerinden nasıl artırıp azaltıyorsak dimmer ile de ışık seviyesini bu şekilde artırıp azaltırız.

    Teknik bir açıklama ile pekiştirelim:

    Современный диммер bir sinüs dalgasını adeta doğrar. Akım ters yöne aktığında otomatik olarak lambayı kapatır. Bu döngü başına iki kez veya saniyede 120 defa olur. Герилим белли seviyeye yükseldiğinde ışık devresini tekrar açar.Бу açma değeri dimmerin anahtarının konumuna bağlıdır. Даха fazla ışık seviyesi gerektiğinde ве диммер ayarlandığında açma konumuna daha hızlı geçer. Dimmerdeki triyak bu işi yapar.

    Dimmerler bu yapısından dolayı floresanlar ve bazı LED aydınlatmalar ile kullanıma uygun değildir. Çünkü ışık seviyesi yalnızca maksimum parlaklığın yaklaşık yüzde 20’sine kadar indirilebilir. Ayrıca, bu tür lambaların belirli güç ihtiyaçları vardır ve triyak ile düzgün şekilde çalışamazlar.Dim yapıldığı zaman ışık seviyesini yavaş yavaş azaltmak yerine tamamen kapatırlar. Диммерлер аккор ве halojen lambalarla kullanıma uygundur. Akkor dimmerler% 0…% 100 aralığında ayarlanabilir. Диммер alınırken kullanım kılavuzları okunmalı ве Hangi lamba tipleriyle çalışmaya uygun olduğu mutlaka kontrol edilmelidir.

    Dimmerin avantajları nelerdir?

    • Elektrik tasarrufu sağlar
    • Oda aydınlatması istenen ambiyansa göre ayarlanır
    • Ампуллерин ве арматюрлерин ömrü uzar

    Диммер bağlantı şeması

    Tek anahtarlı ve çift anahtarlı dimmer bağlantısını ve dimmer devre şemasını aşağıda görebilirsiniz:

    Диммер ile ilgili video

    Кайнаклар:

    https: // домой.howstuffworks.com/dimmer-switch.htm

    https://www.quora.com/What-is-a-dimmer

    https://en.wikipedia.org/wiki/Dimmer

    Продолжить чтение

    Локальное затемнение на телевизорах: прямая подсветка, боковая подсветка, полный массив

    Что это: Подсветка за ЖК-экраном адаптируется к отображаемому изображению, улучшая коэффициент контрастности.

    Когда это важно: Темные сцены в темной комнате.

    Компоненты оценки: Субъективно присвоено

    Локальное затемнение — это функция светодиодных телевизоров, которая снижает яркость подсветки за частями экрана, которые отображаются черным цветом. Это делает черный цвет более глубоким и темным в этих частях экрана, что может быть большим бонусом для людей, которые смотрят видео с более темными сценами, например фильмы и телешоу. К сожалению, эта функция также может внести в картину несколько проблем.

    Чтобы проверить локальное затемнение, мы воспроизводим тестовое видео на телевизорах, чтобы увидеть в действии их локальное затемнение.Затем мы субъективно оцениваем телевизоры на основе того, улучшает ли эта функция качество изображения.

    Обновление 01.06.2016 : Изменено видео с тестовым шаблоном локального затемнения (ссылка на YouTube, прямой mp4). Раньше слишком многие телевизоры затемняли маленькую точку, и настройки камеры не отображали это должным образом. Все просмотренные телевизоры 2016 года прошли повторное тестирование. Кроме того, теперь мы записываем это видео на все телевизоры, даже без локального затемнения. Записанное видео лучше всего просматривать в темной комнате.

    Когда это важно

    Локальное затемнение выключено Локальное затемнение включено

    Локальное затемнение предназначено для увеличения контраста, делая черный цвет более глубоким.Следовательно, функция локального затемнения будет иметь наибольшее значение при просмотре темной сцены в темной комнате. Включенный свет в комнате приведет к тому, что телевизор будет отражать этот свет, а это означает, что вы не увидите преимущества местного затемнения в ярко освещенной комнате.

    Локальное затемнение может существенно повлиять на качество изображения, но оно также может привести к потере деталей на черных тонах или потускнению ярких объектов в более темные части экрана. Если локальное затемнение — это функция, которая звучит привлекательно, вам следует внимательно изучить результаты этого теста, просто чтобы убедиться, что вы получаете телевизор, который хорошо справляется с этой функцией.

    Наши тесты

    Видео с локальным затемнением

    Исходные тестовые кадры (mp4)

    Наше видео с локальным затемнением показывает, насколько хорошо может регулироваться подсветка при затемнении движущегося изображения с яркими и темными элементами. Для целей нашего видео мы всегда показываем максимальную настройку локального затемнения в этом видео, но мы тестируем все различные варианты и упомянем, какой режим мы считаем лучшим для использования и почему.

    Этот тест предназначен для того, чтобы показать несколько вещей:

    • Количество и размер зон затемнения: При локальном затемнении различные группы светодиодов, называемые зонами, затемняются или светятся одновременно. С большим количеством небольших зон легче осветить только те части изображения, которые должны быть более яркими, при этом небольшое количество света перетекает в более темные части. С другой стороны, меньшее количество больших зон будут затемнять и осветлять большие части изображения, часто приводя к тому, что вещи, которые должны быть темными, выглядят светлее.Глядя на то, сколько пространства вокруг белой точки осветляется в любой момент времени, вы сможете получить представление о размере и количестве зон.
    • Скорость отклика: Локальное затемнение не идеально синхронизировано с движением ярких объектов на темном фоне. Посмотрев на то, насколько велика задержка между перемещением точки и увеличением / уменьшением яркости подсветки, вы сможете понять, насколько быстро реагирует локальное затемнение телевизора.

    В этом тесте мы воспроизводим вышеуказанное видео на телевизоре, когда включена функция локального затемнения, а затем записываем, как телевизор воспроизводит видео.Настройка подсветки также регулируется, чтобы иметь белый цвет 100 кд / м2 на шаблоне шахматной доски, когда включено локальное затемнение.

    Подсветка

    Что это: Настройка ламп подсветки.

    Когда это важно: Эффективность местного затемнения.

    Хорошее качество: Полнодисперсное / прямое освещение лучше для местного затемнения. Что касается однородности экрана, то это зависит от реализации.Некоторые телевизоры с боковой подсветкой имеют более однородный черный цвет, чем некоторые полноразмерные телевизоры.

    Наш тест подсветки проверяет конфигурацию подсветки телевизора. Прямая подсветка (иногда называемая Full-array) означает, что за ЖК-панелью телевизора расположены светодиоды. Телевизоры с боковой подсветкой имеют светодиоды только по бокам экрана (обычно с двух противоположных сторон), и эти светодиоды отвечают за освещение всего экрана. Они по-разному работают с локальным затемнением, поэтому этот результат очень важен.

    ЖК-подсветка Светодиодная полноразмерная подсветка Светодиодная подсветка с боковой подсветкой Телевизоры

    с прямой подсветкой просто должны проанализировать видео, выяснить, где находятся точки, которые необходимо затемнить, а затем затемнить светодиоды, которые находятся непосредственно за этой частью экрана. Благодаря этому они лучше затемняют только темные части изображения и осветляют только те части, которые должны быть светлее. Телевизоры с боковой подсветкой не могут просто затемнять светодиоды, расположенные за соответствующими частями экрана (их там нет), поэтому локальное затемнение с боковой подсветкой имеет тенденцию быть гораздо менее точным.Использование локального затемнения на телевизоре такого типа обычно приводит к тому, что горизонтальные или вертикальные полосы экрана становятся более тусклыми, что соответствует расположению светодиодов по краям. Короче говоря, если вы хотите приличного местного затемнения, приобретите телевизор с прямым освещением, а не с боковым освещением.

    Оценка

    Наша оценка местного затемнения основана на субъективном впечатлении, которое мы получаем от включения затемнения на телевизоре. Мы рассматриваем производительность при тестировании видео сверху, а также то, насколько хорошо затемнение телевизора работает с обычным видео и неподвижными изображениями.

    Проверяем следующее:

    • Размеры зон: Чем меньше, тем лучше.
    • Скорость отклика: Здесь есть компромисс. Локальное затемнение, которое слишком быстро реагирует на движение, сделает цветение более заметным, но слишком медленный телевизор затемняет яркие движущиеся объекты.
    • Агрессивность: Еще один компромисс. Телевизор, который выключает подсветку, как только что-то темное, теряет детали в окружающих тенях (и аналогично, телевизор, который включает максимальную подсветку для ярких объектов, будет создавать слишком много цветов).На противоположном конце спектра слишком слабое локальное затемнение не будет затемнять черный цвет настолько, чтобы иметь заметную разницу.

    Из-за этих компромиссов, насколько «хорошая» отдельная функция локального затемнения зависит от личных предпочтений. Вам следует не только посмотреть на нашу оценку, чтобы определить, понравится ли вам локальное затемнение на данном телевизоре. В идеале телевизор будет предлагать вам несколько вариантов настроек, чтобы вы могли выбрать любой компромисс.

    Наивысший балл был бы удостоен телевизора, который может отображать очень яркие участки рядом с глубоким черным цветом без каких-либо размытостей.Это невозможно для светодиодного телевизора, но это то, на что способны все OLED-телевизоры.

    Дополнительная информация

    Почему существует локальное затемнение

    Контрастность ЖК-телевизоров и светодиодных телевизоров была доведена до 5000: 1 более 10 лет, поэтому даже сейчас черный цвет на светодиодных телевизорах в лучшем случае очень темно-серый. Это связано с тем, что ЖК-модели и светодиодные модели имеют подсветку, что означает, что они полагаются на свет за панелью, чтобы сделать изображение видимым, а ЖК-слой не может предотвратить выход всего света за пределы экрана.Эта комбинация означает, что черный все еще немного подсвечивается и, следовательно, имеет яркость. Это снижает контраст.

    В попытке замаскировать этот недостаток некоторые светодиодные телевизоры используют локальное затемнение для нацеливания на темные части экрана и затемнения подсветки в этих областях. Предполагаемый результат состоит в том, что темные участки станут темнее, а все остальное останется таким же ярким, каким должно быть, увеличивая тем самым контраст между темным и светлым. Однако всегда есть компромисс, потому что подсветка недостаточно точна.Даже лучшее локальное затемнение создает проблемы для изображения, поэтому некоторые люди предпочтут не включать локальное затемнение, когда оно доступно.

    Недостатки местного затемнения

    Локальное затемнение с цветением

    Локальное затемнение с медленной реакцией

    Локальное затемнение может вызвать незначительные проблемы на некоторых телевизорах.

    • Свет распускается вокруг ярких объектов и в более темное пространство. Вы можете увидеть пример этого на видео выше и слева.
    • Световой след за движущимися яркими объектами. См. Пример выше и справа.
    • Потеря детализации в темных областях.
    • Непредусмотренные участки экрана затемняются.
    • Колебания яркости экрана.

    Как добиться наилучших результатов

    Некоторые телевизоры предлагают различные настройки локального затемнения. Низкие настройки обычно уменьшают яркость подсветки, но недостатки местного затемнения (см. Раздел выше) также не проявляются так сильно.Более высокие настройки будут тускнетнее, но также сделают более заметными недостатки.

    Локальные настройки затемнения являются субъективными, поэтому, если у вас есть несколько вариантов, попробуйте разные настройки и выберите тот, который вам больше нравится. Кроме того, нет никакого способа улучшить результаты от местного затемнения. Если вам важна эта функция, обязательно приобретите телевизор, получивший высокие оценки в этом тесте.

    Связанные настройки

    • Contrast : эта настройка влияет на контрастность панели телевизора, а не на эффективность местного затемнения.Если вам нужен более глубокий контраст, установка максимальной контрастности — хороший первый шаг. Обратите внимание, что иногда это может уменьшить количество деталей в светлых участках.
    • Пиковая яркость : Некоторые телевизоры также включают настройку, которая может сделать белые участки более яркими. Он работает по тому же принципу, что и локальное затемнение, но в обратном порядке. Этот параметр важен для мультимедиа HDR.
    • Micro dimming : функция Samsung. Обрабатывает видео, пытаясь имитировать локальное затемнение.Он не уменьшает яркость подсветки, а вместо этого изменяет контрастность различных областей изображения. Сторонникам видеомониторинга он обычно не нравится, потому что он портит настройки видео на телевизоре, изменяя контраст от кадра к кадру. Мы не рекомендуем его использовать.
    • CE затемнение : CE затемнение на некоторых телевизорах Samsung приводит к затемнению светодиодов панели, но не локально. Он затемняет освещение всей панели во время более темных сцен. Некоторым это не нравится, потому что иногда можно заметить затемнение всего экрана, например, во время финальных титров фильма.В режиме «Фильм» все не так плохо, а в режиме «ПК» от него вообще избавляются.
    • Frame dimming : Frame Dimming эквивалентен локальному затемнению с боковой подсветкой, но с еще меньшим количеством зон. Вместо изменения освещения для определенной области экрана, это освещение всего кадра экрана, которое меняет интенсивность. Вы можете рассматривать это как очень простую версию локального затемнения. Это лучше, чем полное отсутствие затемнения для темных сцен, но это далеко не настоящее локальное затемнение.
    • HDR : телевизор с хорошей реализацией локального затемнения будет хорошо работать с HDR, потому что он сможет еще больше осветлить светлые участки. Узнайте больше о HDR.

    Прочие примечания

    • Мы также проводим тест локального затемнения на всех OLED-телевизорах. Это сделано для того, чтобы люди могли сравнить, насколько хорошо реализация местного затемнения светодиодного телевизора сочетается с изображением на OLED-телевизорах, которые могут идеально отображать видео, используемое в нашем тесте.

    Заключение

    Локальное затемнение — это функция, которая уменьшает яркость подсветки LED-телевизоров для улучшения глубины черного.Это полезно для людей, которые смотрят темные сцены на светодиодном телевизоре и хотят, чтобы черный цвет выглядел глубже и темнее, но поскольку всегда есть некоторые недостатки, это полезно не для всех телевизоров или для всех зрителей. Мы воспроизводим шаблон на каждом телевизоре с локальным затемнением, чтобы увидеть, насколько хорошо реализована эта функция. Затем мы оцениваем телевизоры в зависимости от того, есть ли положительная разница в черных цветах и ​​изображении в целом, или есть непредвиденные недостатки.

    Кроме выбора настройки местного затемнения, которая вам нравится (если она доступна), нет ничего другого, что можно сделать для улучшения местного затемнения.По этой причине, если вам нужна хорошая производительность местного затемнения, самое важное — получить телевизор, который получил высокие баллы в наших тестах местного затемнения.

    .
    Диммер что такое: Диммер что это такое и как он работает

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    Scroll to top