Самодельные диммеры для систем домашней автоматики / хабр

Виды диммеров

Классификация светорегуляторов производится по нескольким параметрам. Рассмотрим их подробнее.

Тип исполнения

Здесь различают три вида диммеров:

Модульные устройства устанавливают в распределительном щитке. Их используют для включения и регулировки освещения в общественных местах: коридорах, подъездах, лестницах;
Установка диммера с выключателем производится в специальную коробку, в которую обычно монтируют розетку. Органом управления обычно выступает кнопка;
Моноблочный светорегулятор устанавливается вместо выключателя. Поэтому проблем, как установить диммер такого типа чаще всего не возникает. Благодаря своей популярности получил несколько подвидов, различающихся по способу управления.

Тип управления

Моноблочные диммеры, применяемые в быту, выпускаются с несколькими вариантами управления:

Поворотные устройства снабжены вращающейся ручкой. Крайнее левое положение выключает освещение, а при повороте ручки вправо, яркость лампы увеличивается;
Поворотно-нажимные светорегуляторы имеют такой же принцип работы. Отличие заключается в том, что для включения света ручку необходимо слегка утопить;
Клавишное устройство полностью копирует внешний вид двухклавишного размыкателя. При этом одна клавиша отвечает за включение и отключение освещения, а другая регулирует его яркость.

В последнее время появились сенсорные диммеры, которые быстро завоевали популярность благодаря своему современному внешнему виду. Такие регуляторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно если он выполнен в стиле хай-тек. Наиболее удобными вполне заслуженно считаются светорегуляторы с дистанционным управлением. Пульт позволяет регулировать яркость освещения из любой точки комнаты. Некоторые модели также имеют функцию выключателя.

Тип регулируемых ламп

На первый взгляд может показаться странным, но для каждого вида ламп применяются различные регуляторы. Прежде всего, это объясняется разнообразием и конструктивными особенностями современных ламп.

Для ламп накаливания используются самые простые диммеры, принцип действия которых предельно прост: изменением напряжения регулируется яркость свечения нити накаливания. Кроме этого, такой регулятор яркости подходит для галогенных ламп, работающих от напряжения 220V. Стоит отметить, что принципиальная схема данного диммера не отличается сложностью.

Для регулировки яркости галогенных ламп работающих на напряжении 12 и 24V, применяются светорегуляторы, устройство которых несколько сложнее. Идеальная схема диммера должна включать в себя понижающий трансформатор. Если это невозможно, нужно выбирать регулятор в зависимости от используемого трансформатора. Для обмоточного трансформатора используют устройство регулировки с маркировкой RL, а для электронного трансформатора – с обозначением C.

Для светодиодных ламп применяют особый вид регуляторов яркости, использующих импульсную модуляцию частоты тока.

Наиболее сложным является регулировка яркости освещения люминесцентных или энергосберегающих ламп. Некоторые специалисты считают, что диммировать такую сеть освещения нецелесообразно. Но если вы хотите регулировать яркость энергосберегающих или люминесцентных ламп, то схема диммера должна включать ЭПРА (электронный пускатель).

Диммер аналого-цифровой

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема подключения диммера

Перед началом электромонтажных работ необходимо определиться, каким образом и из какого места будет удобнее управлять диммером. Для этого составляется схема подключения диммера. Любому домашнему мастеру, обладающим элементарными навыками электромонтажных работ, под силу подключить любую из нужных ему схем своими руками. Для этого сначала нужно отключить электроэнергию в помещении, где будет производиться установка диммера, а также проверить индикаторной отверткой отсутствие фазы.

Схема № 1

Самая простая и распространенная схема состоит из диммера и ламп, которые подключены к нему последовательно. Светорегулятор ставится в разрыв фазного провода, обозначаемого маркировкой «L». При этом один провод из распределительной коробки подключается на клемму «L» с указанием стрелки наверх, а второй провод – на обозначение «~» со стрелкой под наклоном. По этой схеме диммер устанавливается вместо обычного выключателя.

Схема № 2

Удобна схема в использовании, когда диммер установлен вместе с выключателем, подключаемый в разрыв фазного провода перед светорегулятором. Очень часто схема диммера с выключателем устанавливается в спальне, когда светорегулятор находится возле кровати и позволяет регулировать освещение, не вставая с нее, а выключатель расположен у входа в комнату.

Схема № 3

Схема с двумя диммерами позволяет располагать регуляторы в разных углах комнаты. Это особенно удобно в больших по площади помещениях с несколькими источниками света, например, бра и люстрой. Для подключения по этой схеме нужно, чтобы от каждого источника выходило по три провода в распределительную коробку, из которых два соединены перемычками, а на один третий контакт приходит фаза, а со второго регулятора с третьего контакта уходит на лампу.

Схема № 4

В длинном коридоре или проходной комнате обычно подключается схема с двумя проходными выключателями. Включение и выключение света производится с разных концов коридора или комнаты. При этом используются проходные выключатели.

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

Схема подключения проходного диммера

Данный
диммер используется в одной связке с проходными выключателями. Проходная схема
широко применяется в спальне.

Выключатель ставят на входе в комнату, а диммер монтируют возле кровати. Зашел — включил свет, лег в постель — отрегулировал нужную яркость или создал полумрак для просмотра ТВ. Перед сном, не вставая с кровати выключил.

На корпусах проходных диммеров обычно нарисованы стрелочки, направленные в разные стороны.

Всего там может быть 4 клеммы. Клемма «Х» расположенная справа, обычно никак не задействована в схеме и может быть использована как дополнительный зажим. Ничего на нее подключать не нужно.

Если вам
попался такой диммер, но вы вовсе не хотите его применять как проходной, тогда
фазу питания следует заводить в разъем со стрелкой направленной внутрь.

На обычном
диммере с двумя стрелками смотрящими во внутрь, можете выбирать любой контакт. На
работоспособности устройства это не скажется.

Для монтажа проходного
диммера потребуются те же самые материалы, только кабель должен быть
обязательно 3-х жильным. Этапы работ практически повторяются.

1
2

Концы подписывайте
как:

Lсвет — фаза уходящая на светильник

L1 и L2 — связь с проходным выключателем

Используется трехжильный кабель с маркировкой — L, L1, L2.

В итоге в
одной распаечной коробке у вас окажется сразу 12 жил. Запутаться в них очень
легко, поэтому никогда не ленитесь подписывать провода.

Соединение начинайте
с нулевых и жил заземления. Их перепутать трудно.

Далее разбиваете
по своим группам (по 2 провода) оставшиеся жилы, и соединяете их между собой.

В конце
концов у вас должна получиться следующая схема или цепочка:

фаза пришла в распредкоробку

ушла с нее на проходной выключатель+вернулась обратно

ушла на проходной димммер

вернулась обратно и поступила на светильник через Lсвет

При этом питание диммера и выключателя связаны между собой через проводники L1 и L2. За счет чего, люстра будет управляться из двух мест.

Проверяете правильность
собранной схемы и производите подключение самого диммера.

Жилы от
проходного выключателя L1 и L2 заводите в клеммы 1 и 2 (или в зажимы со
стрелочками). На корпусе ищите значок объединяющий их.

На зажим «диммируемая нагрузка» подключаете фазу Lсвет, уходящую на светильник.

Фиксируете светорегулятор
в монтажной коробке и ставите накладную рамку. Осталось подключить проходной
выключатель.

Ищите на нем
общую клемму и подаете на нее фазу, приходящую с распредкоробки.

Два оставшихся
конца L1 и L2 подсоединяете в любой последовательности.

После проверки работоспособности схемы, монтируете переключатель в стену и производите отделочные работы.

Если вдруг свет не загорелся, не забывайте, что подобные механизмы имеют встроенные предохранители. Зачастую даже два (один запасной).

Проверьте мультиметром
их целостность и при необходимости замените.

Кстати, вместо второго проходного выключателя, никто не запрещает вам использовать второй диммер. Схема соединения такой сборки:

Удовольствие конечно не дешевое, но иногда себя оправдывает.

Классификация диммеров

Существуют две разновидности диммеров — моноблочные и модульные. Моноблочные системы выполняются единым блоком и предназначены для установки в коробку в качестве выключателя. Моноблочные диммеры благодаря своим небольшим размерам популярны при установке в тонкие перегородки. Основная сфера применения моноблочных систем — квартиры в многоэтажных домах.

На рынке есть несколько типов моноблочных устройств:

С механической регулировкой. Контроль выполняется с помощью поворотного диска. Такие диммеры обладают простой конструкцией и невысокой стоимостью. Вместо поворотного способа управления иногда применяется нажимной вариант.
С кнопочным регулятором. Это более технически сложные и функциональные механизмы. Многофункциональность достигается за счет группирования регуляторов, управляемых с пульта дистанционного управления.
Сенсорные модели. Представляют собой наиболее продвинутые устройства и самые дорогостоящие. Такие системы хорошо вписываются в окружающий интерьер, особенно оформленный в современном стиле. Команды передаются с помощью инфракрасного сигнала или по радиочастотам.

Модульные системы схожи с автоматическими выключателями. Их ставят в распредкоробках на DIN-рейках. Модульные устройства применяют для освещения лестничных площадок и коридоров. Также модульные системы популярны в частных домах, где нужно освещать прилегающие территории. Управляются модульные светорегуляторы выносной кнопкой или клавишным выключателем.

По конструктивным особенностям выделяют одинарные, двойные и тройные модификации. В большей части случаев потребители выбирают одинарные диммеры.

Дополнительные функции

Старые диммеры выполнялись как электромеханические устройства. С их помощью нельзя было сделать ничего, кроме настройки яркости ламп накаливания.

Современные модели обладают значительно расширенным функционалом:

Работа по таймеру.
Возможность встраивания диммера в более крупномасштабную систему — «умный дом».
Диммер при необходимости позволяет создать эффект присутствия хозяев в доме. Свет будет включаться и выключаться в разных помещениях по определенному алгоритму.
Функция художественного мерцания. Схожим образом мигают огни на елочной гирлянде.
Возможность голосового управления системой.
Стандартно команды отдаются с пульта дистанционного управления.

Как регулировать освещенность LED

Какие лампочки можно использовать с диммером? Когда для освещения использовались преимущественно лампы накаливания, всё было просто – обычный диммер легко справлялся с регулировкой яркости.

Лампы накаливания были заменены энергосберегающими люминесцентными экономками, их вообще нельзя было регулировать. Конечно, встречались ЭПРА для трубчатых люминесцентных лампочек с возможностью диммирования, но крайне редко и стоили они дорого.

Сейчас энергосберегающие лампы вытесняются светодиодными. Процесс излучения квантов света хоть и сложен, но с точки зрения регулирования, пожалуй, более прост, чем регулировка газоразрядных источников света.

Диммируемые светодиодные лампы – что это такое?

Что значит диммируемая светодиодная лампа? Это лампочка, которая поддаётся регулировке яркости с помощью любого диммера, который разработан под переменный или постоянный ток (в зависимости от типа).

В ее схему питания заложены функции изменения яркости, в зависимости от питающего напряжения.

Сетевой диммер регулирует подаваемое напряжение. Это значит, что при любых значениях напряжений, в определенном производителем диапазоне (он указан на коробке от лампочки), схема лампы будет стремиться поддерживать заданный ток. Яркость в свою очередь зависит от тока.

Обычные светодиодные лампы регулировать не получится, в лучшем случае она будет просто включаться и выключаться, в худшем — сгорит при низких значениях, установленных на диммере.

В самых дешевых светодиодных лампах стоит гасящий конденсатор. Они если и будут регулироваться, то только в очень узких пределах, значит они тоже не подходят.Диммируемые светодиодные лампы на 220 Вольт

Регулировка яркости светодиодных ламп на 220В затруднена, потому что там установлена схема стабилизации тока на специализированном драйвере. Его задача стабилизировать выходной ток, для обеспечения равномерного и долгого свечения светодиодов, не зависимо от значений напряжения питающей сети.

Обычные светодиодные лампы не очень сильно поддаются диммированию. Чтобы выбрать правильную Led лампу для диммера – нужно внимательно изучить описание и обозначения, указанные на коробке и корпусе лампочки.

Светодиодные лампы с диммированием можно распознать по надписи: «для диммера», «регулируемая» или что-то подобное, возможно будет просто нарисовано условное изображение диммера.

Электрические принципиальные схемы регуляторов температуры паяльника

Прежде чем приступить к созданию и установке регулятора, необходимо ознакомиться с основными принципиальными схемами.

Схема регулятора для паяльника без помех на микросхеме

Данный вариант используют довольно редко, так как воплотить в жизнь такую схему непросто. Однако если в доме подключено огромное количество электроники, лучше пользоваться именно таким регулятором. Он будет отлично работать и при этом не выдавать в сеть помехи.

Стоит отметить, что пользоваться данной схемой нужно только в тех случаях, если человек работает с паяльной станцией ежедневно. Если же она большую часть времени лежит без дела, можно попробовать варианты попроще.

На базе фазовых регуляторов мощности PR1500S

PR1500S часто используется для изменения мощности паяльников В данном случае устройство оснащается специальным фазовым регулятором. Других деталей в этой схеме не так много и поэтому сборка конструкции выполняется достаточно быстро.

Чтобы сделать регулятор температуры паяльника, используя эту схему, придется заранее подготовить резистор переменного типа с встроенным выключателем. Также понадобится конденсатор на 620 В. Он нужен, чтобы устранить помехи, которые могут появиться во время работы.

Регулятор мощности на симисторе КУ208Г

Это одна из наиболее простых схем, которую часто используют во время создания регуляторов мощности паяльника. Все, что понадобится для изготовления устройства — симистор и димистор.

Чтобы приспособление для настройки температуры правильно работало, пригодится димистор DB3 и симистор ВТ139.

Главное достоинство такой схемы — ее компактность. Она без проблем помещается в зарядный блок телефона.

На оптосимисторе МОС204х/306х/308х

Оптосимисторы устанавливаются практически во все регуляторы Относительно популярная схема, которой довольно часто пользуются во время создания регуляторов. В этом случае при создании устройства рекомендуется пользоваться оптическими симисторами, так как они могут открываться, если напряжение переходит через ноль.

Также в схеме используется специальный индикатор-таймер 555 серии. Он необходим для своевременного отключения регулятора.

Регулировка на интегральном стабилизаторе

Распространенный метод настройки мощности паяльной станции — использование стабилизаторов интегрального типа. С их помощью удастся легко сделать регулятор напряжения, который позволит уменьшать и увеличивать температуру нагрева паяльного жала.

Единственный серьезный недостаток применения таких стабилизаторов заключается в том, что они сильно нагреваются. Это часто приводит к перегреванию стабилизирующей микросхемы.

С ШИМ-контроллером

Некоторые люди решают регулировать мощность при помощи специального ШИМ-контроллера. Для таких целей можно воспользоваться любой моделью, которая работает на частоте около 1 Гц. В качестве основного коммутирующего элемента в этой плате используется полевой транзистор. Его можно купить или найти на любой старой материнке. Подойдет любой транзистор, напряжение которого не опускается ниже 12 В.

Устройство и виды

Диммеры делают на основе разной элементной базы. Все они имеют свои особенности и недостатки. И чтобы понять, что такое диммер и как он работает, надо разобраться из чего сделано конкретное устройство. Итак, могут быть варианты:

На основе реостата (в частности переменного резистора). Это самый простой, но и самый неэффективный способ регулирования яркости. Такое устройство очень сильно греется, так что необходима система охлаждения, имеет крайне низкий КПД. В настоящее время серийно не производится.
Электронные светорегуляторы на основе симисторов, тиристоров, транзисторов. Эти устройства нельзя использовать с техникой, требовательной к форме электропитания, так как на выходе — нечто похожее на синусоиду с обрезанными верхушками. Стоит также знать, что такие схемы могут выдавать помехи, мешающие работе радиоприемников или чувствительного к электропомехам оборудования. Несмотря на свои недостатки именно электронные диммеры используют чаще — из-за невысокой цены, малых габаритов и возможности реализации дополнительных функций.
Диммеры на основе автотрансформатора. Такие устройства выдают почти идеальную синусоиду, но имеют большие вес и размер, для регулировки требуется прилагать большие усилия. Еще один момент: более сложная схема ведет к удорожанию регулятора. Тем не менее, и они представлены на рынке, используются в местах где нельзя создавать радиопомехи или требуется нормальная форма питающего напряжения.

По виду исполнения диммеры бывают:

Модульные для установки в электрощитке на дин-рейку. Подключить диммер такого типа можно с лампами накаливания, галогенными светильниками с понижающим трансформатором. Для удобства использования они имеют выносную кнопку управления или клавишный выключатель. Такие устройства удобны, например, для регулирования освещенности двора и входных ворот из дома, лестничной площадки или входной двери.
Диммеры на шнуре. Это мини-устройства, позволяющие регулировать яркость свечения осветительных приборов, которые включаются в розетку — настольные лампы, бра, торшеры. Только стоит знать, что совместимы они в основном, с лампами накаливания.
Для установки в монтажную коробку. Ставятся в монтажную коробку под выключатель (в ту же коробку). Совместимы с лампами накаливания, светодиодными, галогенными понижающим и электронным трансформатором. Управляются кнопкой, которая ставится поверх устройства или подключаются к системе «умный дом».
Моноблочный. По внешнему виду очень напоминает обычный выключатель, ставится в такую же монтажную коробку, можно вместо выключателя. Включаются в разрыв фазной цепи (схемы ниже). Этот тип имеет большое видовое разнообразие. С какими лампами можно подключать такой диммер, должно быть указано на корпусе, но если это электронная схема, то работают они с лампами накаливания и некоторыми галогенными и светодиодными (на которых написано диммируемые или стоит сообвтевтующий знак). Управляться могут:
- При помощи поворотного диска (поворотные диммеры). Отключение света происходит поворотом диска в крайнее левое положение. Недостаток этой модели — невозможно зафиксировать последнее значение освещенности. При включении задается всегда минимальная яркость.
- Поворотно-нажимные. По внешнему виду похожи, но включение/выключение происходит при помощи нажатия на диск, а регулировка — его поворотом.
- Клавишные. По внешнему виду очень похожи на обычные выключатели. Включение/выключение света стандартное — перебросом клавиши, а регулировка начинается после удержания клавиши в нажатом состоянии более 3 секунд. есть модели в которых включение-отключение происходит одной клавишей, а регулировка другой.
- Сенсорные. Все управление происходит при помощи прикосновений к экрану. Эти модели самые надежные — никаких механических деталей, практически нечему ломаться.

В частных домах и квартирах ставят чаще всего моноблочные диммеры. В доме еще может пригодиться модульное исполнение — для изменения яркости освещения придомовой территории с возможностью контроля его из дома. Для таких случаев есть модели, которые позволяют управлять освещенностью с двух мест — проходные диммеры (работают по принципу проходного выключателя).

Самодельные диммеры для систем домашней автоматики