Projektowanie, montaż i użytkowanie ściemniaczy do lamp LED

Ściemniacz to urządzenie kontrolujące jasność lampy. Szczególnie popularne są takie urządzenia w połączeniu z lampami LED. Dowiemy się, jak działają ściemniacze, czym są i jak prawidłowo je dobierać.

Co to jest ściemniacz?

Ściemniacz to urządzenie elektroniczne przeznaczone do sterowania mocą lamp. Regulacja odbywa się poprzez zmianę napięcia dostarczanego do obciążenia.
Ściemniacz do konwencjonalnych żarówek został wynaleziony dawno temu. Pierwszymi urządzeniami były reostaty, które regulowały jasność emiterów poprzez zmianę ich rezystancji. Później powstały kompaktowe elektroniczne ściemniacze o zaawansowanej funkcjonalności. Unikalna cecha ściemniacza, która odróżnia go od reostatu, polega na bezpośrednim związku z mocą lampy LED – wraz ze spadkiem jasności świecenia spada pobór mocy, a wraz z nim spada koszt energii elektrycznej .

Dlaczego jest to potrzebne?

Ściemniacz do lamp LED znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie trzeba wyregulować jasność oświetlenia. To urządzenie pozwala na stworzenie wygodnego i przytulnego środowiska, które dostosowuje się do potrzeb i nastroju użytkownika. Wszystkie źródła światła LED dzielą się na dwie duże grupy:

• niezależne urządzenia – lampy;
• Taśmy LED.

Obecnie prawie każda lampa LED 220 V jest ściemniana. Są to lampy z cokołami E, MR, G. Są wkręcane w zwykły wkład, a jasność regulowana jest za pomocą regulatora. W przypadku taśm LED stosuje się urządzenia z PWM (modulacją szerokości impulsu). Przykłady użycia ściemniacza:

• zmniejszenie strumienia świetlnego w sypialni przed pójściem spać;
• we wnętrzach designerskich, w których wymagana jest różnorodność wzorów świetlnych;
• przełączanie oświetlenia w tryb czuwania – w celu zmniejszenia zużycia energii;
• uzyskiwanie efektów świetlnych podczas koncertów i innych wydarzeń, w tym podczas domowych uroczystości – podczas tańców czy romantycznej kolacji światła są przyciemniane.

Wyróżnianie poszczególnych stref jest obecnie w trendzie. Pomieszczenie organizuje podświetlenie, które regulowane jest ściemniaczem i oświetla określony obiekt lub obszar – na przykład obraz lub duży wazon.

Urządzenie i zasada działania

Głównym elementem ściemniacza jest klucz – często nazywany jest przełącznikiem lub przełącznikiem. Sterują nim tranzystory półprzewodnikowe, triaki, tyrystory. Dzięki ściemniaczom lampy LED 220 i 12 V działają z 10-100% swojego potencjału.
Zasada działania:

1. Przez sieć elektryczną przepływa sinusoidalny prąd przemienny. Aby zmienić jasność lampy LED, stosuje się do niej ściętą sinusoidę.
2. Sinusoida jest odcinana poprzez odcięcie jej części – krawędzi natarcia lub spływu. Z tego powodu spada napięcie zasilające źródło światła. W rezultacie zmienia się moc i jasność lampy.

Istnieją dwa sposoby regulacji napięcia:

• Z przodu. Ta metoda służy do sterowania lampami LED i CFL 220 V za pomocą transformatorów elektromagnetycznych. Również w lampach niskonapięciowych stosowana jest regulacja na krawędzi spływu sinusoidy.

• Z tyłu z przodu. Ten regulator jest używany do lamp halogenowych i LED. Ściemnianie odbywa się za pomocą transformatorów elektronicznych.

Ściemniacze to generatory zakłóceń elektromagnetycznych. Aby je zredukować, w obwodzie znajduje się cewka indukcyjna o wysokiej rezystancji (dławik) lub filtr indukcyjno-pojemnościowy. Poniższy film pomoże ci dowiedzieć się więcej o typowym obwodzie regulatora napięcia / jasności:
Ściemniacz jest instalowany z przełącznikiem lub zamiast niego. Głównym warunkiem jest to, że urządzenie musi znajdować się przed sterownikiem lampy LED.

Sterownik lampy LED – urządzenie do utrzymywania prądu elektrycznego na zadanym poziomie. Zapewnia diodom LED stały prąd, zapobiega ich migotaniu i pękaniu.

Nawet niewielkie odchylenie napięcia od podanych parametrów prowadzi do migotania i zanikania diod LED – te elementy półprzewodnikowe są niezwykle wrażliwe na zasilanie. Aby zapewnić dostarczanie napięcia w określonych granicach, w nowoczesnych układach nie stosuje się tradycyjnej metody regulacji obciążenia – zmiany rezystancji – ale modulację szerokości impulsu. Dostarcza prąd do diod w krótkich impulsach w stosunkowo długich odstępach czasu. Jak działa ściemniacz PWM:

• Obwód jest generatorem, który generuje prąd o wysokiej częstotliwości (200 Hz).
• Na wyjściu pojawia się impuls, który powoduje świecenie diod.
• Wewnątrz lampy LED zainstalowany jest sterownik reagujący na sterowanie zewnętrzne. Pochodzi z regulatora. Jeśli prąd zostanie zwiększony, sterownik wysyła maksymalne impulsy PWM.

Jasność diod LED zależy od parametrów zastosowanego impulsu, a jasność konwencjonalnej lampy zależy od natężenia prądu. Dlatego ściemniacz LED nie może być używany do sterowania innymi emiterami światła.

Rodzaje ściemniaczy

Przed zakupem i zainstalowaniem ściemniacza zapoznaj się z ich klasyfikacją. Urządzenia te są szeroko reprezentowane na rynku. Różnią się konstrukcją, sposobem montażu i regulacją.

Według rodzaju instalacji

Wszystkie regulatory zgodnie z metodą instalacji są podzielone na dwie duże grupy:

• Na wolnym powietrzu. Są to przełączniki napowietrzne montowane bezpośrednio na ścianie. Takie urządzenia są zwykle instalowane, gdy sprawa wnętrza nie jest priorytetem.
• Wewnętrzny. Urządzenia te są umieszczane we wcześniej przygotowanej niszy. Najpopularniejsza opcja dla lokali mieszkalnych.

Przez projekt

Od projektu zależą nie tylko możliwości, parametry, koszt, ale także zakres ściemniacza. Opcje projektowe:

• Modułowy. Drugie imię to tarcza. Są instalowane w panelu elektrycznym. Jest to dość droga opcja ze złożonym elektronicznym wypełnieniem. Jest rzadko używany w życiu codziennym. Zainstaluj go na szynach montażowych. Istnieją modułowe modele lamp LED, które zmieniają nie tylko jasność blasku, ale także wykonują szereg innych funkcji, sterowanych za pomocą cyfrowych kanałów transmisji. Urządzenia tego typu znajdują zastosowanie w systemie Smart Home.
• Blok. Kompaktowe urządzenie, które podłącza się bezpośrednio do obwodu oświetleniowego. Służą do montażu reflektorów na sufitach napinanych – montują urządzenie za płótnem.
• Monoblok . Najbardziej prymitywna opcja. Takie urządzenia są montowane w standardowych gniazdach. Zazwyczaj umieszcza się je w mieszkaniach.

W drodze zarządzania

Ściemniacz to niewielkie urządzenie, które wygląda jak normalny przełącznik. Przełączanie jasności odbywa się na zasadniczo różne sposoby. Opcje regulatora:

• Naciśnij przycisk. Prosty i łatwy w zarządzaniu. Jasność zmienia się poprzez naciśnięcie przycisku.
• Obracać. Zapewnij możliwość obracania mechanizmu zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Przy pierwszym obrocie słychać kliknięcie – oświetlenie włącza się, a lampy zapalają się przy 10% wartości nominalnej.
• Obrotowy przycisk. Mechanizm obraca się podobnie jak w poprzednim przypadku, ale w ten sposób regulowana jest tylko jasność. Aby włączyć/wyłączyć lampy, naciśnij przełącznik.
• Dotykać. Bardziej nowoczesne podejście do zarządzania. Regulacja odbywa się poprzez kliknięcie odpowiednich stref. W drogich modelach dostępny jest kolorowy wyświetlacz.
• Zdalny. Sterowanie odbywa się bezprzewodowo. Sygnał przesyłany jest za pomocą fal radiowych lub podczerwieni. W pierwszym przypadku możesz regulować jasność z dowolnego pomieszczenia w domu, w drugim – kierując pilota na regulator.

Zalety i wady

Główną zaletą ściemniacza jest jego funkcja – regulacja jasności światła. Ta możliwość pozwala osobie wybrać dla siebie optymalny tryb oświetlenia – biorąc pod uwagę pilne potrzeby.
Inne zalety ściemniacza do lamp LED:

• Oszczędność. Ściemnianie pozwala znacznie zmniejszyć zużycie energii poprzez zmniejszenie zużycia energii.
• Podział na strefy. Dzieląc pomieszczenie na osobne strefy za pomocą oświetlenia, dostosuj jasność blasku w danej strefie.
• Pracuj przy minimalnej mocy. Wychodząc z domu, możesz pozostawić włączone oświetlenie, ustawiając najniższą jasność lamp. Taki ruch imituje obecność właścicieli i odstrasza złodziei.
• Jakość. Nowoczesne ściemniacze są niezawodne, trwałe i niewymagające warunków pracy. Wytrzymują przeciążenia, pracują cicho, są kompaktowe i niewiele ważą.
• Wszechstronność. Urządzenie służy zarówno do sterowania lampami ze standardowymi gniazdami E14 i E27, jak i do rzadszych modyfikacji. Regulatory są instalowane zarówno na pojedynczych lampach LED, jak i na całych grupach lamp.

Wady:

• Wysoki koszt. Minęły miesiące, a nawet lata, zanim urządzenie się opłaci.
• Ryzyko. Istnieje możliwość awarii urządzenia, która może doprowadzić do pożaru w obwodzie. Istnieje również niebezpieczeństwo, że regulator nie otworzy obwodu zasilania w razie potrzeby, co grozi porażeniem elektrycznym.

Jak wybrać ściemniacz?

Aby ściemniacz działał poprawnie, musi być kompatybilny z lampami LED. Dlatego najpierw zdecyduj, które oprawy LED będą używane. Wybór ściemniacza:

• Do lampy 220 V. Zalecane są urządzenia z impulsem fazowym z sinusoidalnym odcięciem na krawędzi spływu.
• Do 12 V. Wszelkie kontrolery PWM lub ściemniacze do taśm LED nadają się do niskonapięciowych lamp LED DC.

Wszystkie nowoczesne ściemniacze do lamp LED działają na zasadzie PWM – regulacja liniowa od dawna jest przestarzała. Zaleca się również stosowanie specjalnych lamp przeznaczonych do pracy ze ściemniaczem.

Jak wybrać moc:

1. Zsumuj obciążenie wszystkich świateł LED, które będą podłączone za pomocą ściemniacza.
2. Dodaj kolejne 20% do otrzymanej kwoty.

Jeśli 2 ściemniacze są włączone w jednym obwodzie, maksymalne dopuszczalne obciążenie zmniejsza się o 25%. Modele do lamp 220 V są zwykle zaprojektowane do obciążenia 0,3-1 kW, do lamp niskonapięciowych 12 V – do 0,1 kW. Kupując regulator napięcia, należy wziąć pod uwagę jego parametry. Często zdarza się, że ściemniacz i lampa LED są niekompatybilne. Każdy ściemniacz ma określony próg napięcia, który może nie wystarczyć do sterowania daną lampą. Na przykład istnieją lampy LED, które mogą się włączać i pracować przy 5% swojej mocy. W przypadku wyboru złego ściemniacza dostosuje się on w zakresie 40-100%, co znacznie ogranicza możliwość ściemniania.

Instalacja i podłączenie

Nie ma nic skomplikowanego w podłączeniu ściemniacza do lamp LED. Wszystko czego potrzebujesz to wskaźnik i śrubokręt. Regulator napięcia jest połączony szeregowo z wyłącznikiem. Ale przy instalacji trzeba majstrować. Jeżeli regulator posiada opcję włącz/wyłącz, montuje się go w miejsce tradycyjnego włącznika/wyłącznika. Kolejność instalacji:

1. Wywiercić ścianę dziurkaczem lub wiertłem wiertłem cylindrycznym. Użyj wierteł diamentowych lub z węglika wolframu i wiercić w ścianie z włączonym trybem bez użycia młotka. Korony zębate – w perkusji.
2. Głębokość wywierconej niszy jest równa głębokości gniazda, średnica jest nieco większa. Za pomocą dłuta wybij materiał wewnątrz wywierconego konturu i uformuj ślepy otwór.
3. Uderz stroboskop w ścianę za pomocą dziurkacza lub dłuta. Połączy skrzynkę przyłączeniową i wykonany otwór.
4. Zrób rowek od stroboskopu do lampy. W pobliżu otworu pogłębić go ukośnie, aby doprowadzić go do tylnej ściany gniazda.
5. Ułóż przewody w stroboskopach i wypełnij je zaprawą.
6. W gnieździe wycisnąć wtyczkę z boku przewodu. Drut wystający ze ściany poprowadź do otworu.
7. Do otworu włóż trochę zaprawy alabastrowej lub cementowej i zamontuj kielich.
8. Usuń izolację z przewodów wystających z gniazda, zdejmij końcówki przewodów i podłącz je do zacisków znajdujących się na wewnętrznej stronie ściemniacza.
9. Złóż przewód jak akordeon i umieść wnętrze ściemniacza w gnieździe. Odkręć śruby i rozłóż nóżki dystansowe. Przykręć śruby.
10. Zatrzaśnij przedni panel ściemniacza w gnieździe.
11. Podłącz przewody do oprawy i sprawdź jak działa regulator.

Wielu ekspertów zaleca układanie drutów nie w stroboskopach, ale w pofałdowaniach. Jeśli się wypalą, nie będziesz musiał młotkować ścian.

Film przedstawiający instalację ściemniacza znajduje się poniżej:
Procedura podłączenia ściemniacza do 220 V:

1. Nie wyłączaj prądu. Użyj wskaźnika, aby określić fazę. Oznacz przewód, aby go nie pomylić.
2. Wyłącz prąd i kontynuuj instalację.
3. Regulator na obudowie ma zaciski „L” i „N”. Przykręć fazę do “L”, zero – do “N”.
4. Mocno zaciśnij przewody – stwórz niezawodny kontakt. Za pomocą śrub regulacyjnych wypoziomuj korpus ściemniacza, zamocuj panel i przetestuj urządzenie.

Eksploatacja

Ściemniacze służą do regulacji specjalnych lamp LED – ściemnialnych. Zwykłe lampy LED nie mogą być używane w połączeniu z regulatorem napięcia. Jeśli podłączysz nieściemnialną lampę LED do ściemniacza, będzie tylko migotać, włączać się i wyłączać. Nie da się wyregulować jego jasności, może się wypalić. Lampy ściemnialne są łatwe do rozpoznania dzięki odpowiednim oznaczeniom na opakowaniu. Są lampy LED, w których znajduje się kondensator gaszący. Można je regulować, ale w bardzo małym zakresie, więc nie nadają się również do użytku ze ściemniaczem. Aby mieć sens przy zakupie regulatora, używaj go z lampami ściemnialnymi. Możliwości działania ściemniaczy:

• Zarządzanie z różnych punktów. Istnieją ściemniacze konwencjonalne i przelotowe. Dzięki temu możesz sterować lampami z różnych pomieszczeń.
• Automatyczne włączanie i wyłączanie. Ściemniacze do żyrandoli i innych lamp mogą być nie tylko wbudowane w timer, ale także umożliwiają programowanie. Można je również łączyć ze smartfonami. Programując tryby świecenia na różne pory dnia, nie możesz tracić czasu na regulację.
• Pilot. Pozwala regulować jasność poświaty na różne sposoby – za pomocą głosu lub pilota.
• Kontrola Wi-Fi. Możesz zmienić jasność w swoim domu z dowolnego miejsca na świecie. Robią to za pomocą smartfona, tabletu itp.
• Regulacja temperatury barwowej. Gdy zmienia się jasność, zmienia się również kolor promieniowania. Podczas ściemniania światło z lamp staje się inne. Temperatura barwowa waha się od 2700 K do 1500 K – jest to zakres przybliżony.

Najlepsi producenci

Ściemniacz to zaawansowane technologicznie urządzenie elektroniczne, na którym nie można oszczędzać. Tanie chińskie urządzenia są zawodne i mogą w każdej chwili ulec awarii. Najpopularniejsi producenci ściemniaczy znajdują się w Europie Zachodniej.

Legrand

Ta najstarsza francuska firma uważana jest za jedną z najlepszych wśród producentów wyrobów elektrycznych. Marka jest najbardziej rozpoznawalna w Rosji. Produkty Legrand sprzedawane są na całym świecie.
Szeroka gama obejmuje ściemniacze od modeli budżetowych do klasy premium. Koszt wersji z obrotowym pchaniem wynosi 2-6 tysięcy rubli. Urządzenia różnią się lakonicznym designem i wysoką jakością.

Schneider Electric

Ten producent jest również własnością Francuzów. Firma słynie z wysokiej jakości elektrotechniki. Od wielu lat wyznacza modę i standardy na sprzęt elektryczny w Europie. Marka ma kilka fabryk w Federacji Rosyjskiej, a jej produkty są poszukiwane na całym świecie.
Ściemniacze obrotowe i obrotowo-push firmy Schneider Electric, wbudowane i napowietrzne, można kupić za około 3-5 tysięcy rubli.

WĄTEK

Firma reprezentuje wspólną szwedzko-szwajcarską produkcję i jest jednym z gigantów elektrotechniki. Firma działa na rynku już od drugiego wieku. Wprowadza zaawansowane technologie i sprzedaje swoje produkty na całym świecie. Średni koszt ściemniaczy ABB wynosi około 9 tysięcy rubli.

Jak zrobić ściemniacz własnymi rękami?

Dzięki lutownicy i minimalnym umiejętnościom pracy z obwodami elektronicznymi możesz sam zrobić ściemniacz. Na przykład dla początkującego amatora radiowego odpowiedni jest następujący obwód ściemniacza dla lamp LED 220 V:
Zasada działania obwodu, który zmontujesz:

• napięcie przez regulowany reostat jest przykładane do kondensatora;
• C1 przekazuje nagromadzony ładunek do lampy – będzie świecić z odpowiednią jasnością.

Jak złożyć obwód:

1. Weź tablicę tekstolitową i narysuj schemat obwodu. Powinien wyraźnie wskazywać lokalizację wszystkich części.
2. Wywierć otwory w płytce cienkim wiertłem – na nóżki rezystorów, kondensatorów i innych elementów obwodów.
3. Włóż nóżki elementów radiowych do otworów, odwróć płytkę i przylutuj części. Zgodnie ze schematem połącz nogi drutem miedzianym – zastępuje tradycyjne szyny.
4. Po przylutowaniu wszystkich elementów sprawdź działanie obwodu. Weź wkład z przewodami i wkręć w niego lampę. Podłącz okablowanie do schematu. Jeśli obwód jest zmontowany poprawnie, regulator będzie działał po podaniu napięcia.
5. Obróć regulowany przełącznik oporu zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. W takim przypadku zmieni się jasność lampy. Gdy regulator zostanie przełączony w jedną z skrajnych pozycji, lampka zgaśnie.

Wideo montażu sterownika:
Wszystkie skręty muszą być izolowane. Nie dotykaj części podczas testowania – jest to niebezpieczne. Jeśli w Twoim domu nie ma jeszcze lamp i opraw LED, a zamierzasz je zainstalować, rozważ zainstalowanie ściemniacza. Umożliwi to nie tylko przyciemnienie światła, ale także stworzenie różnych efektów świetlnych podczas dekorowania wnętrza.