Самодельный диммер

 

Диммеры в технологии освещения создают приятный комфортный свет. Они помогают экономить энергию и могут продлить срок службы используемых ламп. Примерами диммеров в домашнем хозяйстве являются пылесосы, которые уменьшают мощность всасывания с помощью поворотной ручки, а также зарядка ноутбука, снижающая освещённость экрана. Для того чтобы правильно эксплуатировать эти устройства, надо понимать, как работает диммер.

Основная цель и суть диммера

Пару слов о том, что такое диммер и зачем он вообще нужен?

Это устройство электронное, предназначается для того, чтобы с его помощью изменять электрическую мощность. Чаще всего, таким образом меняют яркость осветительных приборов. Работает с лампами накаливания и светодиодами.

Электрическая сеть поставляет ток, который имеет синусоидальную форму. Чтобы в лампочке изменилась яркость, требуется подача на неё обрезанной синусоиды. Отсечь передний или задний фронт волны можно за счёт тиристоров, установленных в схеме диммеров. Это способствует уменьшению напряжения, подаваемого на светильник, что соответственно приводит к снижению мощности и яркости света.

Важно помнить! Такие регуляторы генерируют электромагнитные помехи. Чтобы их уменьшить, в схему диммеров включают индуктивно-ёмкостной фильтр либо дроссель.

Как сделать устройство своими руками

Обычный диммер прост и дёшев в изготовлении, так как для этого требуется небольшое количество вполне доступных радиодеталей. Вот главные из них:

1. Тиристор: это полупроводниковый элемент, в котором имеется три или больше pn-перехода. К внешним полупроводниковым слоям подключены два управляющих электрода — анод и катод. Подавая на эти электроды управляющий сигнал, можно переводить тиристор в одно из двух состояний — «открыто» (проводимость становится высокой) или «закрыто» (проводимость становится низкой), то есть он работает как электронный выключатель.

   Тиристоры

2. Симистор: полное название этого полупроводникового прибора — симметричный триодный тиристор, то есть он является разновидностью только что описанной группы элементов.
   ждый из управляющих электродов симистора одновременно является и анодом, и катодом. Будучи в открытом состоянии, пропускает ток в обоих направлениях (тиристор — только в одном направлении). Для удержания в открытом состоянии не требует постоянной подачи управляющего сигнала. Как и тиристор, симистор играет роль управляемого электронного выключателя (такой элемент часто ещё называют ключом). На основе этих приборов собирается силовая часть схемы диммера.

   Симистор

3. Динистор: ещё один элемент из полупроводниковых материалов, полное название — двунаправленный диод. По структуре похож на тиристор, только не имеет управляющих электродов. По принципу действия похож на предохранительный клапан: как только напряжение на контактах достигнет порогового значения — открывается. В диммерах такие элементы используются в цепях управления (участвуют в формировании управляющего сигнала).

   Динисторы

4. Прочие детали — резисторы, диоды, конденсаторы, функции которых всем известны.

Несколько слов стоит сказать о сборке диммера. Наиболее простым является так называемый навесной монтаж, когда все элементы соединяются в единую схему посредством проводов.

Так выглядит диммер, собранный навесным способом

Перед пайкой зачищенные жилы отрезка провода, обрезанного до нужной длины, а также «ножки» радиодеталей нужно при помощи паяльника подвергнуть лужению (используется припой и специальный флюс либо канифоль).

Материалы для соединения проводов методом пайки

После пайки все соединения следует обмотать изолентой. Если этого не сделать, при неосторожном контакте или попадании влаги может случиться короткое замыкание.

Более сложный вариант — сборка диммера на самодельной печатной плате.

Сборка диммера на печатной плате

Её изготовление требует некоторого навыка, но зато прибор получится миниатюрным и более надёжным. Дорожки на плате, как и жилы проводов при навесном монтаже, необходимо лудить. Процесс пайки также ничем не отличается.

Теперь рассмотрим несколько схем электронных диммеров.

На симисторе

Данный прибор предназначен для подключения к сети с напряжением 220 В. Как видно, кроме симистора и динистора здесь присутствует RC-цепочка. В ней имеется делитель напряжения, состоящий из переменного резистора R1 и постоянного R2.

Схема диммера на симисторе

Схема работает следующим образом:

1. Пользователь устанавливает сопротивление R1, от которого зависит напряжение в цепи R2 — C1. От этого напряжения, в свою очередь, зависит время зарядки конденсатора C1.
2. Когда напряжение на нём достигает определённого значения, оно заставляет открыться динистор DB3, который включен в эту же цепь между R2 и C1.
3. При этом через DB3 подаётся импульс на симистор VS1, тот открывается и пропускает ток в нагрузку. Чем быстрее заряжается C1, тем раньше откроется VS1 и, соответственно, тем более продолжительной будет та часть полупериода, в течение которой ток пропускается к нагрузке. Следовательно, и электрическая мощность будет больше.

Процесс регулирования интенсивности освещения таким диммером отображён на графике:

График регулирования интенсивности освещения

Время, за которое заряд в С1 достигает порога открывания DB3, обозначено через t*.

На тиристорах

Тиристоры хороши тем, что их можно извлечь из старых электроприборов, например, телевизоров. Таким образом, диммер получится практически бесплатным. Вот его схема:

Схема диммера на тиристоре

Тиристоры, в отличие от симисторов, пропускают ток только в одном направлении, поэтому для данного диммера их потребуется два — по одному на каждую полуволну переменного тока. Соответственно, понадобится и два динистора, посредством которых, как и в первой схеме, формируется управляющий импульс.

По принципу действия схема очень похожа на предыдущую:

1. Положительная полуволна через цепь R5 — R4 — R3 заряжает конденсатор С1.
2. Как только напряжение на С1 окажется достаточным для открывания динистора V3, он (динистор) пропустит управляющий импульс на электрод тиристора V
3. V1 откроется и пропустит ток в нагрузку.
4. При отрицательной полуволне аналогичным образом сработает тиристор V2, в то время как V1 будет закрыт. Заряд конденсатора в этом случае осуществляется через цепь R1 — R2 — R

Конденсаторный светорегулятор

В отличие от первых двух, этот вариант диммера позволяет уменьшить мощность лишь на определённую фиксированную величину, то есть появляется промежуточная ступень яркости светильника. Зато он является очень компактным.

Конденсаторный светорегулятор

Принцип действия предельно прост. Как известно, по цепи, в которую включён конденсатор, может протекать переменный ток, но его мощность будет зависеть от ёмкости конденсатора. Чем быстрее он зарядится (малая ёмкость), тем меньшая доля полуволны успеет пройти по цепи. И наоборот — при большой ёмкости даже вся полуволна сможет выполнить полезную работу.

Следовательно, нужно подобрать конденсатор с нужной ёмкостью и подключить его в цепь так, чтобы можно было направлять ток либо через него (уменьшенная мощность), либо в обход (100-процентная мощность).

Можно включить в цепь ещё один конденсатор с возможностью переключения между ним и первым конденсатором (понадобится 4-позиционный переключатель). Тогда появится дополнительная ступень регулировки мощности.

Конденсаторы можно использовать бумажные, неполярные, в изобилии имеющиеся в старых электроприборах. Ёмкость их подбирается по следующей таблице:

Таблица параметров емкость-напряжение

На микросхеме

Теперь рассмотрим диммер для постоянного тока напряжением 12 В. Такой регулятор удобнее всего собирать на микросхеме КРЕН — интегральном стабилизаторе.

Схема диммера на микросхеме

За счёт применения микросхемы конструкция прибора предельно упрощается, соответственно, объём работ по сборке становится минимальным. К тому же такие диммеры обладают функцией защиты.

Для регулировки мощности, как и в первых двух схемах, используется переменный резистор (на схеме — R2). От его сопротивления зависит величина опорного напряжения на управляющем электроде КРЕН, от которого, в свою очередь, зависит выходное напряжение. Диапазон регулировки весьма широк — от 12 В (100%) до нескольких десятых.

Следует учесть, что микросхема КРЕН довольно сильно греется, из-за чего её приходится оснащать сравнительно большим радиатором. В гораздо меньшей степени этот недостаток проявляется в диммерах, собранных на базе интегрального таймера 555 и управляемого им транзистора КТ819Г (играет роль электронного выключателя подобно тиристору и симистору).

Управляющим сигналом служат короткие ШИМ-импульсы, переключающие транзистор либо в полностью открытое, либо в полностью закрытое положение, так что падение напряжения на нём является наименьшим из возможных. Соответственно, схема получается более экономичной, чем на базе КРЕН, а за счёт применения радиатора меньших размеров — ещё и более компактной.

Печатная плата и детали сборки

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

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

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

На тиристорах

При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.

Видео инструкция по сборке:

Сборка тиристорного диммера

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

Область применения

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

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

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.

Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

Виды

 

Первоначально, все диммеры разделяются на 3 основные группы, зависящие от их технических особенностей:

1. Устройства для работы с лампами накаливания под напряжением равным 220 В.
2. Устройства для работы с галогенными лампами , их напряжение обычно не превышает 24 В и в большинстве случаев для успешного функционирования требуется дополнительный монтаж .
3. Устройства для работы с и диодными источниками света , обязательно устанавливаются совместно с , устраняющим все помехи, для успешного функционирования системы.

Если рассматривать более детально первый вариант диммеров, который предназначен для совместной работы с лампами накаливания, то вторичная классификация выглядит следующим образом:

1. Поворотный вариатор . Одно из наиболее простейших по своей конструкции устройств, это оказало влияние на низкую цену, что обусловило популярность и распространенность данной разновидности диммеров. Обладают специальным механизмом в виде поворотного колесика, изменение положения которого позволяет уменьшать или увеличивать мощность освещения комнаты, а также фиксировать выбранное значение. В подавляющем большинстве случаев, являются по совместительству и выключателями, то есть минимальное значение, заданное диммером, отключает свет в помещении.
2. Поворотно-нажимный вариатор . Этот вид значительно менее распространен, поскольку по своей сути является более современной модификацией классического варианта. Фактически, имеет такое же устройство, как и поворотный регулятор. В его основе лежит то же колесико, но для включения или выключения света в помещении на него необходимо нажать, как на кнопку, а перемещение из стороны в сторону дает возможность корректировки яркости освещения.
3. Клавишный вариатор . Является одной из последних разработок в данной сфере, на рынке появился относительно недавно, поэтому еще не успел обрести популярность среди покупателей. По своей конструкции они очень близки к стандартным классическим выключателям, так как в основе лежит обычная кнопка, которая позволяет включать и выключать свет. Разная интенсивность нажатия на нее выполняет различные функции, в том числе и изменение яркости света.
4. Сенсорный вариатор . Также одна из инновационных разработок, которая после внедрения на рынок начала набирать популярность, поскольку является весьма удобной и обладает рядом преимуществ. Отличается привлекательным и интересным современным дизайном, который исключает наличие кнопок, колесиков или иных механизмов управления. Все задачи выполняются благодаря контакту с сенсорной панелью, как на современных смартфонах.

Полезные советы

Внимательно изучайте паспорт изделия. Некоторые диммеры ощутимо греются, поэтому производители предписывают использовать их с ограничениями. Так, например, светорегулятор Dimmat немецкой компании Kopp не рекомендуется включать с нагрузкой более 300 Вт, если температура в помещении превышает +25С: а ведь максимально допустимая мощность, заявленная в его характеристиках, составляет 400 Вт.

К таким требованиям следует отнестись с особым вниманием, если стена, на которой предполагается закрепить прибор, выполнена из материалов с низкой теплопроводностью, например, дерева или гипсокартона.

Следует знать, что КПД лампочки, «прикрученной» при помощи диммера, сильно снижается. Поэтому в том случае, если вам приходится большую часть времени эксплуатировать лампу в режиме уменьшенной яркости, целесообразнее заменить её на менее мощную и использовать последнюю без диммера.

Самыми «живучими» являются отечественные поворотные диммеры. Так, например, упомянутая уже модель «Бэлла С16–65» способна работать при скачках напряжения от 60 до 285 В.

Во всех современных диммерах установлен плавкий предохранитель, так что есть смысл заранее приобрести хотя бы один запасной.

Обратите внимание! Когда при помощи диммера уменьшается мощность малоинерционного источника света, например, светодиодной ленты или газоразрядной лампы, имеет место стробоскопический эффект. В таком освещении движущиеся или вращающиеся механизмы и инструмент могут показаться неподвижными, что весьма травмоопасно. Поэтому в мастерских и производственных помещениях диммеры следует применять с осторожностью.

На микросхеме

Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Изготовление регулятора света на 12 Вольт

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

 

Сборка схемы

Теперь мы подошли к тому, чтобы собрать наш диммер. Имейте в виду, что схема может быть навесной, то есть с применением соединительных проводов. Но будет лучше использовать печатную плату. Для этой цели вы можете взять фольгированный текстолит (достаточно будет размера 35х25 мм). Диммер, собранный на симисторе с применением печатной платы, позволяет свести к минимуму размеры блока, он будет иметь малые габариты, а это даёт возможность устанавливать его на место обычного выключателя.

Перед началом работ запаситесь канифолью, припоем, паяльником, кусачками и соединительными проводами.

Далее схема регулятора собирается по следующему алгоритму:

1. На плату нанесите схемы соединения. Для выводов подсоединяемых элементов просверлите отверстия. При помощи нитрокраски прорисуйте на схеме дорожки, а также определите место монтажных площадок для пайки.
2. Далее плату необходимо протравить. Приготовьте раствор хлорного железа. Посуду возьмите такую, чтобы плата не ложилась плотно на дно, а своими уголками как бы упиралась о её стенки. Во время травления переворачивайте плату периодически и помешивайте раствор. В случае, когда это надо сделать быстро, согрейте раствор до температуры 50-60 градусов.
3. Следующий этап – лужение платы и промывка её спиртом (ацетон использовать нежелательно).
4. В проделанные отверстия установите элементы, лишние концы отрежьте и при помощи паяльника пропаяйте все контакты.
5. Припаяйте при помощи соединительных проводов потенциометр.
6. А теперь собранная схема диммера тестируется для ламп накаливания.
7. Подключите лампочку, включите схему в электрическую сеть и вращайте ручку потенциометра. Если всё собрано верно, то яркость свечения лампы должна изменяться.

Плюсы и минусы использования

К основным преимуществам данных устройств можно отнести следующие их особенности:

1. Многофункциональность , которая достигается путем совмещения возможности выполнения 2 основных задач: включение и отключение света, а также регулировка его яркости. Возможность установить такое устройство вместо стандартного выключателя заставляет многих людей остановить свой выбор именно на нем.
2. Основным преимуществом является экономия потребляемой электроэнергии , если в слишком ярком свете в определенный момент времени нет острой необходимости.
3. Параметры установленной яркости освещения носят временный характер, в любой момент времени их можно без особого труда подвергнуть корректировке.
4. Современные модели предлагают ряд необычных решений , например, управление диммером на расстоянии, которое может осуществляться при помощи передачи определенного звукового сигнала, нажатием кнопок на пульте или иными способами.
5. Контроль и регуляция степени нагрузки , определяемая требованиями в конкретный момент времени, позволяет увеличить эксплуатационный срок ламп накаливания, их замена будет требоваться гораздо реже, чем раньше.
6. Большинство современных моделей обладают стильным дизайном , который может превосходно гармонировать с интерьером комнаты.
7. Монтаж диммера в ряде случаев позволяет отказаться от установки дополнительных источников света, обладающих меньшей мощностью, чем основное освещение.

Список положительных сторон регуляторов света действительно весьма обширен, но при этом у данных устройств имеются и определенные недостатки, среди которых необходимо выделить следующие:

1. Несовместимость с определенными разновидностями ламп . Например, при светодиодном освещении или использовании люминесцентных видов, потребуется установка специального диммера, технология монтажа которого довольно сложна и, вероятнее всего, потребуется помощь со стороны квалифицированного специалиста. Если говорить конкретно о диммерах для ламп накаливания, то многие модели несовместимы с . Освещение будет функционировать исправно, но вариатор не сможет выполнять основную функцию, заключающуюся в регуляции яркости, это негативно скажется на эксплуатационном сроке ламп.
2. Диммеры должны в ходе эксплуатации подвергаться определенным нагрузкам . В ситуациях, когда их показатель систематически превышает или, наоборот, не достигает рекомендуемых значений, возникает серьезный риск поломки механизма.
3. Чувствительность данных устройств к сильным перепадам температуры, особенно к перегревам. Если светорегулятор выходит из строя именно по этой причине, то в большинстве случаев он уже не подлежит ремонту и требуется полная замена всего механизма.

Назначение

Основным назначением диммеров является изменение уровня освещения в помещении.

Ниже приводятся основные предназначения данной возможности:

1. Формирование наиболее уютных и комфортных условий для проживания или осуществления какой-либо деятельности в жилой квартире. Например, увеличить мощность света может понадобиться во время чтения или иных занятий, которые требуют максимальной концентрации зрения. При этом, во время дневного отдыха или иных действий, не требующих значительной освещенности, этот показатель можно снизить.
2. Отдельные модели современных образцов позволяют добавить эффективность в дизайн помещения. Это достигается благодаря высокому качеству освещения, которое обеспечивают вариаторы, а также их стильному внешнему виду, позволяющему вписаться фактически в любые разновидности интерьеров.
3. Снижение потребляемой электроэнергии . Наличие регулятора света дает жильцам квартиры по своему усмотрению уменьшать освещение, следовательно, и потребление энергии, если они считают, что в конкретной ситуации это уместно.
4. Выполнение функций выключателя , то есть включение и отключение света внутри помещения, где установлен регулятор.

Правильный выбор диммера

Существуют различные модели светорегуляторов, а также типы нагрузки, которые влияют на правильный выбор устройства. Диммер выбирается в соответствии с нагрузкой осветительных приборов. Эту информацию можно найти на упаковке производителя и на лампе. На рынке есть много различных регулируемых осветительных устройств:

1. Высоковольтный мощный галоген, 220 вольта (гнездо G9 или GU10).
2. Лампы низкого напряжения 12 В постоянного тока с электронным трансформатором, гнездо G4, GU5, 3, GY6, 35.
3. Светильник напряжением 12 В с обычным соединением G4, GU5, 3, GY6, 35.
4. Светодиодные лампы, различные типы гнёзд.
5. Энергосберегающие лампы, все виды цоколя.

Промышленная маркировка для диммеров: буквы R, L или C. Их можно увидеть на корпусах ламп. Для правильного выбора dim они должны совпадать. Перед покупкой ламп нужно обратить на это требование особое внимание, иначе они работать не будут.

Типы ламп совместимых с регуляторами:

1. Диммируемые энергосберегающие лампы (ESL).
2. Светодиодные лампы с напряжением 230 В и высоковольтные светодиодные лампы, помеченные как диммируемые.
3. 12 В переменного и 12 В постоянного тока. Светодиодные лампы также должны быть отмечены как регулируемые.
4. Светодиодные полосы и одиночные светодиоды (DC) с дополнительным светодиодным балластом интегрированных в диммер PWM.
5. Диммируемые светодиодные драйверы также доступны для различных типов управления.
6. Люминесцентные лампы со специальными балластами ЭКГ с интерфейсом 0−10 В.

Диодная схема в зарядном устройстве

Использование диммера в зарядном устройстве ноутбуках стало применяться одновременно с их выпуском. Производители всегда озабочены экономией заряда аккумуляторных батарей ноутбуков, поэтому dim монитора демонстрирует обратное поведение. Когда он подключён и аккумулятор заряжается, экран становится темнее. Когда аккумулятор включён, экран светится ярче. Значок батареи, устроенный на экране (вилка при подключении).

Подробная информация о зарядке в измерителе мощности показывает правильную работу регулятора. Этот процесс может быть отрегулирован пользователем в разделе электропитание ноутбука, в правой нижней части рабочего стола. Он устанавливается по желанию владельца в трёх режимах: сбалансированный, энергосберегающий, с высокой производительностью. При использовании последней схемы питание ноутбука потребляет много тока и батарея быстро разряжается.

Изготовление регулятора яркости

Многие люди не могут уснуть как в ярко освещённой комнате, так и в полной темноте. Тусклый источник света, такой как ночник, лучшее устройство для комфортного сна, для чего нужен диммер. Кроме того, экономный ночник очень мало потребляет электроэнергии и сбережёт домашний бюджет. Сделать ночник своими руками несложно. Принцип работы ночника прост — свет автоматически погаснет и выключится через определённый промежуток времени, который задаётся пользователем.

Необходимые материалы

Необходимые для сборки материалы и инструменты:

1. Провода перемычки.
2. Печатная плата.
3. IC1: 741 OP AMP.
4. IC2: 741.
5. Клеммы OP AMP разъёмы.
6. R1: 1M.
7. R2: переменная 5 кОм.
8. R3: 2. 2k.
9. R4: 3. 3M.
10. C1: 10V.
11. C2: 10V.
12. D1: 1N4001.
13. D2: D3: D4: Светодиод 3. 5V.
14. S1: переключатель фиксации SPST.
15. S2: мгновенный переключатель.
16. Пластиковый блок проекта.
17. T1: источник питания постоянного тока 6 В 400 мА.
18. Дрель.
19. Паяльник.
20. Кусачки.
21. Плоскогубцы.
22. Отвёртка.

Конструкция и сборка устройства

Для питания этого проекта используется источник постоянного тока 6 В 400 мА. Его напряжение разомкнутой цепи (без нагрузки), измеренное вольтметром, составляет приблизительно 10 В. При нагрузке рабочее напряжение составляет около 9,5 В. Схема может быть разбита на две основные части: цепь таймера и затемнения.

Таймер выполнен из 741 OP AMP, подключённого в качестве компаратора. Он сравнивает напряжение на конденсаторе с опорным напряжением, которое задаётся R2 и R3. Когда S2 включена, C1 заряжается до напряжения питания. C1 затем постепенно разряжается через R1. До тех пор, пока напряжение на С1 больше, чем опорное напряжение, выход операционного усилителя является высоким (около 8. 7V). Это удерживает C2. Когда напряжение на C1 падает ниже эталонного значения, выход OP AMP становится низким (около 1, 9 В). Когда это происходит, C2 начинает медленно разряжаться через R4. Это начинает цикл затемнения.

Второй 741 OP AMP подключён как усилитель с единичным коэффициентом усиления. На выходе отражается напряжение через C2. Когда напряжение на C2 падает также уменьшается выходное напряжение и светодиоды. Для того чтобы светодиоды переходили от полной яркости к полной темноте, требуется около 45 минут. Нажатие кнопки в любой точке приведёт к сбросу всего цикла. Скользящий переключатель SPST включает и выключает питание.

Длительность времени, в течение которого свет горит при полной яркости, и время, когда они могут быть изменены, можно изменить, задав значения R1, C1, R4 и C2. Изменять отношения резисторов и конденсаторов стоит по мере того, как быстро разряжаются последние.

После сборки схемы подбирается подходящий корпус. В нём просверливаются отверстия для светодиодов, переключателей, циферблата и шнура питания. Печатную плату обрезают так, чтобы она разместилась в корпусе. По желанию в конструкцию можно добавить рассеиватель и поместить устройство, например, в декоративный фонарь.

Диммеры позволяют создавать настроение в доме. Независимо от того, планируется ли семейный вечер, кино или романтический ужин, правильное освещение на месте является главным. Кроме того, если нужно включить освещение больше или меньше только в одной части дома, можно сделать это одним прикосновением к пульту.

Яркое освещение в комнате бывает не только раздражительным, но и финансово обременительным, поэтому применение dim является правильным решением.

Как выбрать?

В случае принятия решения об установке светорегулятора вместо классического выключателя, перед совершением покупки необходимо ознакомиться с основными критериями выбора устройства:

1. Убедиться , что выбранная модель совместима с разновидностью ламп, которые используются в помещении. В противном случае, возникает риск их частого перегорания или выхода механизма из строя.
2. Поскольку современный рынок предлагает широкий ассортимент моделей от различных производителей, это позволяет выбрать именно ту разновидность, которая будет нравиться хозяевам помещения внешне, а также гармонично впишется в уже существующий дизайн.
3. Цена , которая зависит от целого спектра факторов. В первую очередь, к ним относится бренд и разновидность выбранного диммера.

Источник: kachestvolife.club

Для чего нужны диммеры

Диммер – это устройство, которое регулирует яркость свечения ламп накаливания, галогенных и светодиодных ламп в бытовых и промышленных сетях освещения. Полезность диммера сложно переоценить – он станет не только отличным средством экономии финансов, но и удобным регулятором общего освещения на кухне, в гостиной и спальне, когда не требуется большое количество света.

С помощью диммера можно установить слабую освещенность коридора и комнат ночью, что позволяет экономить электроэнергию и ориентироваться в пространстве. Согласитесь, многие бы хотели приобрести диммер для своих детей, чтобы те не боялись темноты в коридоре.

Вообще, я советую устанавливать диммеры уже много лет, но до недавнего времени для меня они не несли никакой полезной нагрузки. Сегодня же диммеры позволяют реально снижать потребление энергии. В условиях дороговизны энергоресурсов это очень полезно. Вы можете, как сделать диммер самостоятельно, так и установить диммер своими руками.

Схема диммера

Сделать диммер своими руками не так уж и сложно. Если вы хотя бы 1 раз держали в руках паяльник, то справитесь с задачей. Для устройства диммера понадобятся некоторые основные элементы – это провода, переменный и постоянный резисторы, неполярный конденсатор, а также 2 интересных элемента: семистор и динистор.

Схема простейшего диммера, который сможет собрать любой, очень проста. Ток от линии подается через переменный резистор (сопротивление которого регулируется поворотом ручки) на конденсатор. Конденсатор заряжается и открывает динистор, таким образом, лампочка горит. То же происходит и в момент прихода на конденсатор отрицательной полуволны. При этом семистор тоже открывается на определенный период.

В результате, на выходе схемы возникает ток из полуволн с фазовым смещением и частотой смены в 100 Гц. Из-за этого лампочка начинает немного мигать, когда мы пытаемся максимально затемнить помещение. Вместо диммера, конечно, можно установить выключатель с индикацией.

Включение диммера возможно в любую сеть по вашему выбору. Светорегулятор своими руками может собрать любой человек, который хоть немного разбирается в электротехнике.

Пример действующего диммера

Как я и отмечал ранее, диммер собирается всего на нескольких деталях и проводах. Чтобы собрать его, необходимо соединить все детали, в соответствие со схемой. При этом, лучше перерисовать схему на листочек и сразу зачеркивать элементы, которые уже соединены между собой (линии между ними).

Концы всех элементов, как и положено, залуживаются и припаиваются к медным проводам припоем после обезжиривания. В процессе пайки нет ничего сложного и любой домашний мастер сможет сделать диммер своими руками.

Выбор готового диммера

Вместо того чтобы делать диммер своими руками, можно пойти в ближайший магазин и купить светорегулятор абсолютно любого вида и размера. Существуют диммеры для настенного крепления под освещение, диммеры для проходных выключателей и множество других моделей.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 вида диммеров – поворотные и кнопочные. Популярность кнопочных диммеров год от года возрастает из-за заданного шага регулирования тока. Это действительно очень удобно в любом помещении.

Стоит отметить, что стоимость диммеров с поворотной регуляцией намного ниже, ведь в клавишных диммерах присутствует электронная схема управления. Советую также прочитать статью о том, как установить выключатель своими руками.

Итак, вы можете собрать светорегулятор своими руками или пойти в магазин и купить готовый диммер чуть дороже. Конечно, я советую сразу отправляться в магазин и покупать красивые, привлекательные диммеры для домашнего использования, а сбор регулятора по схеме оставить для случаев, когда дешевизна важнее эстетики.

Источник: zen.yandex.ru

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка. Узел формирования управляющего импульса, в качестве которого выступает симметричный динистор. И собственно, сам силовой ключ, управляющий нагрузкой — симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ — симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым на выходе мы получаем напряжение. От положения регулятора зависит, какая часть волны пойдет на лампу. Чем быстрее заряжается конденсатор, тем быстрее открывается ключ, и большая часть волны и мощности пойдет на нагрузку. Таким образом, схема буквально отрезает часть синусоиды. Ниже представлен график работы устройства.

Значение (t*) — это время, за которое конденсатор заряжается до порога открывания силового элемента. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Лучше всего она работает на лампах накаливания, из-за того что спираль в лампе имеет инертность, а вот со светодиодными и иными лампами могут возникнуть проблемы, поэтому необходимо перед окончательной установкой проверить работоспособность схемы конкретно на ваших потребителях. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

На тиристорах

Вы можете не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах, которые можно легко достать из старой неработающей аппаратуры и плат, по типу телевизоров, магнитофонов и т.д. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод тиристора V1. Ключ открывается, пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2 и конденсатора С2, который заряжается через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркости ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятора вытяжки, можно сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала для улучшения качества пайки.

Видео инструкция по сборке:

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами из-за особенностей их работы.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные диммеры. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больший ток он пропускает через себя. Таким образом, с помощью конденсатора можно уменьшить мощность, подаваемую на лампу, однако этот способ не позволяет производить регулировку плавно. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, все зависит от требуемых параметров яркости, а следовательно, от емкости конденсатора, которая связана с его размерами.

Как видно из схемы, есть три положения: 100% мощности, через гасящий конденсатор (уменьшение мощности) и выключено. В устройстве используется неполярный бумажный конденсатор, который можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица, связывающая емкость и напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник и с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

Источник: samelectrik.ru

Когда покупка – худший вариант?

Заводские регуляторы яркости способны обеспечить ожидаемый экономический результат или повысить комфортность проживания во всех типичных ситуациях. Кроме того, их стоимость бывает различной, что позволит совершить покупку «по карману».

Но все же в ряде ситуаций можно не найти подходящего по размерам или мощности варианта, поэтому выходом может стать самоделка.

Встречаются нестандартные ситуации, когда промышленные изделия не удовлетворяют потребности человека. К примеру, так бывает, если необходим диммер небольшого размера, есть желание улучшить эстетические свойства его панели управления.

Или человек считает за необходимое повысить экономичность, сделать более удобным управление, добиться каких-либо цветовых эффектов, улучшить любую другую характеристику.

А также самостоятельно выполнить сборку можно, когда в наличии есть необходимые комплектующие, что позволит существенно удешевить процедуру.

Что нужно знать о диммерах?

Глагол «to dim» в английском языке означает «становиться тусклым», «темнеть». Это явление и является сутью регуляторов яркости. Кроме того, человек дополнительно получает еще ряд преимуществ.

Плюсы использования прибора

Среди достоинств следует выделить такие дополнительные возможности:

• снизить потребление электроэнергии — это приводит к большей экономичности;
• заменить несколько видов осветительных приборов — к примеру, одна лампа может выполнять функции ночного торшера, основного освещения и т. д.

Кроме того, пользователь может получить различные световые эффекты, к примеру, использовать обычное освещение под управлением диммера в качестве светомузыки.

А также его функциональность позволяет работать совместно с системами безопасности или просто имитировать присутствие людей в помещении. Что поможет владельцам любого помещения защитить свое имущество от злоумышленников или вообще предотвратить их несанкционированное проникновение в квартиру, офис.

Дополнительно регулятор яркости способен сделать управление источниками освещения, другими электроприборами более удобным, эффективным. К примеру, можно применять радио- или инфракрасные сигналы, что позволит выполнять необходимые манипуляции дистанционно.

Или же есть возможность использовать несколько точек управления осветительным прибором вместо одного. Например, если пользователь хочет сделать более современным освещение в спальне, то регуляторы можно установить на входе туда, а также возле кровати.

Подобное решение сделает жизнь владельцев несколько комфортнее. Таким же образом можно поступить в любом другом помещении.

Как выполняется регулирование?

Если заинтересованный человек решил самостоятельно собрать диммер, то процедуру нужно начинать выполнять не с раздумий о том, как это сделать, а с определения целей и задач, которые будут решаться.

Так перед тем, как приступить к сборке необходимо определиться какой вид ламп будет применяться. Эта процедура обязательная, потому что существуют различные принципы управления яркостью свечения.

К ним относятся:

• изменение напряжения — такой способ будет актуальным при использовании устаревших ламп накаливания;
• широтно-импульсная модуляция — этот вариант необходимо применять для управления яркостью современных энергосберегающих осветительных приборов.

Изменение напряжения светодиодных ламп малоэффективно из-за того, что они работают в узком диапазоне и при небольшом отклонении от нормы просто тухнут или не включаются. Что не позволит полностью раскрыть потенциал обычных устройств, потому для них выпускают специализированные диммеры для LED-приборов.

Кроме того, использование простых, но устаревших реостатов не дает возможности экономить на электроэнергии. Ведь излишки электроэнергии в виде тепла просто рассеиваются в воздухе.

С помощью широтно-импульсной модуляции получится собрать регулятор яркости, обеспечивающий лампам возможность работать при 10-100% их мощности. При этом пользователь получит приятный бонус в виде сэкономленной электроэнергии.

А также можно в полном объеме использовать все остальные преимущества диммеров, среди которых и долговечность.

Относительная простота конструкции

Несмотря на то что бытовые регуляторы яркости позволяют получать заметный визуальный и экономический эффект, они отличаются несложным устройством.

Что обеспечивает длительный срок эксплуатации, а в случае, когда человек решил выполнить самостоятельную сборку, то и простоту этой операции. В результате справиться с ней сможет почти любой желающий, даже не обладая специальными знаниями.

Так, самые востребованные современные диммеры созданы на основе всего нескольких элементов:

• динистора, часто встречается и другое его название — диак;
• симистора, по-другому — триак;
• узла формирования импульса.

Кроме того, в конструкции необходимо присутствие нескольких второстепенных частей, без которых работа невозможна. К ним относятся конденсаторы, резисторы (постоянного, переменного тока). Каждый из основных перечисленных полупроводниковых приборов выполняют свою часть работы по управлению яркостью ламп.

Симистор нередко сравнивают с дверью для электричества, причем в которую можно входить в обе стороны. То есть существует возможность пропускать ток к лампам в неограниченном объеме, но при необходимости и возвращать его излишки обратно.

Выполнение такого процесса обеспечивает анод с катодом. Они меняются местами в зависимости от направления перемещения электричества. Кроме того, предусмотрена многослойная проводниковая конструкция, которая позволяет выполнять задачи максимально точно.

Само переключение направления выполняет динистор, который представляет из себя двунаправленный диод.

Факторы усложнения схемы

Человек, желающий собрать диммер самостоятельно, должен задуматься не только о приобретении нужных полупроводников. Поскольку конструкция должна будет обеспечить возможность выполнять управление, размещение и даже придать достаточные эстетические свойства, предстоит учитывать ряд моментов.

К ним относятся:

• вид управления;
• способ размещения;
• внешний вид.

Поскольку перечисленные пункты существенно влияют на рабочие характеристики регулятора яркости, то с каждым из них следует разобраться отдельно. Что позволит справиться с работой качественно.

Существующие виды управления прибором

Так как диммером понадобиться управлять, то человеку следует выбрать оптимальный вариант. Потому что их много и каждый имеет свои особенности, преимущества и недочеты. Это существенно повлияет на конструкцию.

Манипуляции возможно выполнять любым из следующих способов:

• механическим;
• электронным;
• дистанционным.

Но чаще всего для всевозможных самодельных диммеров используется первый вариант. Так как механическое управление является простейшим в сборке, а при покупке комплектующих заплатить придется меньше всего.

В этом случае человеку понадобится только регулятор, которым может быть поворотный рычаг. При желании его можно заменить нажимным элементом. В таком случае все манипуляции будут выполняться обычными клавишами, знакомыми по традиционным выключателям.

Нередко используются комбинированные поворотно-нажимные приборы. Они дают возможность операции включения/выключения производить клавишами, саму же регулировку — поворотным рычагом. Что многие пользователи считают удобным.

Любой из указанных вариантов размерами и внешним видом может быть схож с обычным выключателем, что позволит заменить такой прибор. Это является еще одним преимуществом. Электронное управление подразумевает использование для выполнения всех необходимых манипуляций сенсоров. Они также выполнены в форме традиционных выключателей и легко заменяют их.

Перед механическими аналогами сенсорные имеют значительное преимущество в виде современного внешнего вида. Обратной стороной медали будет более высокая стоимость комплектующих. Дистанционное управление наиболее комфортное, удобное, выполняется оно с помощью обычных пультов.

Виды передачи командного сигнала бывают различными:

• радиосигнал;
• инфракрасный сигнал.

В первом случае пользователь сможет осуществлять необходимую регулировку с любого места здания, помещения и даже из-за их пределов. Что удобно, эффективно, но комплектующие будут стоить дороже, чем при покупке пульта с инфракрасным сигналом.

Сигнал способен передать нужную информацию только при наведении на сам диммер для ламп накаливания. А это получится выполнить только в пределах одного помещения.

Все же указанную особенность обычно недостатком не считают, поэтому более доступные комплекты с инфракрасным сигналом популярней. К дистанционным способам управления относится и акустический, но в таком случае придется приобрести датчик, способный улавливать звуковые команды: хлопки в ладоши, звуки музыки и прочие подобные шумы.

Все же следует знать, что последний вариант больше эффектный, чем эффективный. Так как любые сторонние звуки, к примеру, лай домашнего любимца, громкий разговор приведут к несанкционированному изменению яркости свечения ламп. Это не всегда будет радовать пользователей.

В то же время, вмонтированный в конструкцию диммера акустический датчик способен сделать незабываемой любую вечеринку, так как заставляет осветительные приборы реагировать на изменение громкости музыки. То есть, таким образом, вполне можно заменить светомузыку.

Кроме того, следует знать, что все популярней становятся варианты управления с помощью компьютера при проводном или беспроводном подключении, а также смартфона, планшета, которые передают нужный командный сигнал по Wi-Fi.

Чтобы иметь возможность воспользоваться любым из перечисленных способов, конструкцию диммера необходимо оснастить нужными элементами. Что делает ее сложней, поэтому более дорогой. В результате наиболее востребованным вариантом управления традиционно остается механический.

Тип размещения прибора

Любой современный диммер можно разместить всего тремя способами, а в быту используется итого меньше — только 2. Один вариант востребован редко из-за своей конструктивной сложности и производительности.

Поэтому для жилья или небольших коммерческих помещений применяются такие виды размещения:

• накладные;
• встроенные.

В первом случае диммером заменяют традиционный выключатель, во втором — он устанавливается не на виду, то есть монтируется в раздаточную коробку, специально сделанную нишу. Это значит, что в одной ситуации человеку необходимо позаботиться о панели управления с высокими эстетическими качествами.

А в другой этот нюанс не играет никакой роли. Так как прибор будет спрятан от глаз. Зато придется использовать только дистанционный способ управления. Накладными бывают в основном механические или электронные разновидности.

Принцип работы диммера

Наиболее эффективным является способ управления яркостью с помощью широтно-импульсной модуляции. Так как он наиболее подходит для современных энергосберегающих ламп.

Принцип работы в этом случае представляет собой подачу тока короткими импульсами, между которыми выдерживается продолжительная пауза. Причем чем большее ее продолжительность, тем меньше яркость свечения.

В то же время простейшие устройства способны менять характеристики света обычным уменьшением/увеличением подающегося напряжения. Но такой вариант принесет пользу только при использовании ламп накаливания.

В случае использования LED-приборов в паре с устройством смогут работать только диммируемые светодиодные модели, так как обычные светодиодки не регулируются.

Собственноручное изготовление диммера

Изначально предстоит определиться с рядом параметров, среди которых мощность, тип размещения, управления. Без этой процедуры работоспособный регулятор получится создать только случайно, что бывает редко.

Далее необходимо приобрести или получить в собственность другим путем симистор, динистор, а также узел, который формирует управляющий импульс, например, взять из ненужного прибора.

Кроме того, понадобится конденсатор и 2 резистора, способные поддерживать определенную ранее мощность. Причем один из них должен быть переменным. Эта особенность позволит менять напряжение тока.

А когда его значение достигнет максимально возможного для используемого динистора, то он срабатывает и подает необходимый командный импульс. Который направляется на симистор, а далее попадает к лампам или другим электроприборам.

Когда откроется этот силовой ключ зависит от положения органов управления. Так как это могут быть и 220 В, и 40 В, если оно необходимо человеку.

Все перечисленные выше элементы конструкции соединяются в одно изделие согласно приложенной схеме с помощью проводов и пайки. Контакты необходимо тщательно изолировать. Так как короткое замыкание — одна из нескольких распространенных причин поломки электрооборудования.

Подключение димера к цепи

Это не менее важная часть работы, чем само изготовление, так как во многом от качества подключения диммера зависит долговечность эксплуатации. Кроме того, подключение влияет на удобство и комфортность управления, поэтому диммеры принято делить и по этой характеристике.

Они бывают следующими:

• по типу выключателя — они заменяют собой традиционные выключатели и регулируют один светильник или их группу, например, люстру с большим количеством осветительных элементов;
• проходными — позволяют управлять одним электроприбором, к примеру, светодиодной лампой, с помощью нескольких регуляторов, для удобства расположенных в различных частях помещения, здания.

В первом случае при использовании сети, включающей в себя 3 провода, ноль и заземление идут на светильник, другой электроприбор, а фаза на разрыв. То есть процедура является знакомой всем, кто заменял обычные выключатели.

При монтаже двух проходных диммеров от распределительной коробки следует подвести к каждому из них по три провода. Это обязательное условие. Затем первые два контакта используются для соединения обоих регуляторов. Для обеспечения надежности следует использовать перемычку.

Еще один из свободных контактов подсоединяется к фазе, а последний к осветительному прибору. После чего соединение проверяется на работоспособность.

Во время этих операций следует помнить о соблюдении мер безопасности — каждая из них может выполняться только после обесточивания сети.

С ориентирами выбора диммера для управления светодиодной лентой ознакомит следующая статья, полностью посвященная этой интересной теме.

Выводы и полезное видео по теме

Первый ролик позволит быстрее разобраться с процедурой изготовления:

Следующий видеоматериал позволит ознакомиться с принципом работы современных диммеров:

Любой пользователь, даже не обладающий специальными навыками, сможет разобраться с тем, как правильно сделать несложный диммер своими руками. Это совсем недорогое и несложное решение. Главное  — подобрать элементы нужной мощности и качественно соединить их между собой.

В то же время необходимо будет придать изделию достойный внешний вид, что осложняет задачу. Но для этой цели можно использовать корпуса промышленных регуляторов, причем даже бывших в употреблении.

Хотите рассказать о том, как собирали прибор для регулировки интенсивности освещения собственноручно? Есть желание поделиться технологическими тонкостями или задать вопрос? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь полезными сведениями, впечатлениями и фото по теме статьи.

Источник: sovet-ingenera.com