Конструкція, монтаж та використання димерів для світлодіодних ламп

Діммером називають пристрій, за допомогою якого керують яскравістю лампи. Особливо популярні такі прилади у поєднанні зі світлодіодними лампами. Дізнаємося, як працюють димери, якими вони бувають, і як правильно їх вибрати.

Що таке димер?

Діммер є електронним пристроєм, призначеним для управління потужністю ламп. Регулювання здійснюється за рахунок зміни напруги, що підводиться до навантаження.
Регулятор світла для звичайних ламп розжарювання був вигаданий давно. Найперші пристрої були реостати, регулюючі яскравість випромінювачів шляхом зміни свого опору. Пізніше були створені компактні електронні димери, що мають розширений функціонал. Унікальна особливість диммера, що відрізняє його від реостата, полягає в прямому зв’язку з потужністю світлодіодної лампи – як тільки знижується яскравість свічення, споживана потужність падає, а разом з нею зменшуються витрати на електроенергію.

Навіщо він потрібен?

Діммер для LED-ламп застосовують скрізь, де потрібно відрегулювати яскравість освітлення. Цей пристрій дозволяє створювати комфортну та затишну обстановку, що пристосовується під потреби та настрій користувача. Усі світлодіодні джерела освітлення поділяють на великі групи:

• самостійні пристрої – лампи;
• LED стрічки.

Сьогодні практично будь-яка LED-лампа на 220 В є димованою. Це лампи із цоколями Е, MR, G. Їх вкручують у звичайний патрон і через регулятор керують яскравістю. Для LED-стрічок використовують пристрої з ШІМ (широтно-імпульсна модуляція). Приклади використання димеру:

• зменшення світлового потоку у спальні перед сном;
• у дизайнерських інтер’єрах, де потрібна різноманітність світлової картини;
• переведення освітлення в черговий режим – скорочення витрати електроенергії;
• отримання світлових ефектів під час концертів та інших заходів, у тому числі для домашніх урочистостей – світло приглушують під час танців чи романтичної вечері.

Нині у тренді підсвічування окремих зон. У кімнаті організовують підсвічування, яке регулюється за допомогою диммера та висвітлює певний предмет чи ділянку – наприклад, картину чи велику вазу.

Пристрій та принцип роботи

Основним елементом регулятора яскравості є ключ – його частіше називають перемикачем чи вимикачем. Керується він у вигляді напівпровідникових транзисторів, симісторів, тиристорів. Завдяки диммерам світлодіодні лампи на 220 і 12 В працюють на 10-100 % від свого потенціалу.
Принцип дії:

1. По електричній мережі тече змінний струм синусоїдальної форми. Щоб яскравість світлодіодної лампи змінилася, на неї подають усічену синусоїду.
2. Обрізання синусоїди відбувається рахунок відсікання її частини – переднього чи заднього фронту. Через це зменшується напруга, що живить джерело світла. Внаслідок цього змінюється потужність та яскравість лампи.

Розрізняють два способи регулювання напруги:

• По передньому фронту. Цей спосіб використовується для керування світлодіодними та компактними люмінесцентними лампами 220 В через електромагнітні трансформатори. Також регулювання заднього фронту синусоїди застосовується в лампах низької напруги.

• По задньому фронті. Цей регулятор застосовується для галогенних та світлодіодних ламп. Димування здійснюється через електронні трансформатори.

Дімери є генераторами електромагнітних перешкод. Щоб знизити їх, до схеми включають котушку індуктивності з високим опором (дросель) або індуктивно-ємнісний фільтр. Докладніше ознайомитися з типовою схемою регулятора напруги/яскравості допоможе наступне відео:
Діммер встановлюють із вимикачем або замість нього. Головна умова – прилад повинен розташовуватись до драйвера світлодіодної лампи.

Драйвер LED-світильника – пристрій для підтримки електричного струму на заданому рівні. Воно забезпечує світлодіоди постійним струмом, запобігає їх мерехтенню та поломці.

Навіть невелике відхилення напруги від заданих параметрів призводить до мерехтіння та загасання світлодіодів – ці напівпровідникові елементи вкрай чутливі до живлення. Щоб забезпечити подачу напруги в заданих межах, у сучасних схемах використовують не традиційний спосіб регулювання навантаження – зміна опору, а широтно-імпульсну модуляцію. Вона подає струм на діоди короткими імпульсами із відносно великими інтервалами. Як працює димер з ШІМ:

• Схема є генератор, що формує високочастотний струм (200 Герц).
• На виході з’являється імпульс, що змушує світитися діоди.
• Усередині LED-лампи встановлено драйвер, що реагує на зовнішнє керування. Воно надходить від регулятора. Якщо струм збільшують, драйвер надсилає максимальні імпульси ШІМ.

Яскравість світлодіодів залежить від параметрів імпульсу, що подається, а звичайної лампи – від сили струму. Тому LED-димер забороняється використовувати для керування іншими світловипромінювачами.

Види димерів

Перш ніж купувати та встановлювати диммер, розберіться у їхній класифікації. Ці пристрої широко представлені над ринком. Вони відрізняються конструкцією, способом встановлення та регулювання.

За типом монтажу

Усі регулятори за способом установки ділять на великі групи:

• Зовнішні. Вони є накладними вимикачами, які кріплять прямо на стіну. Такі пристрої зазвичай встановлюють, коли інтер’єрне питання не є пріоритетним.
• Внутрішні. Ці прилади поміщаються у заздалегідь підготовлену нішу. Найпопулярніший варіант для житлових приміщень.

За конструктивним виконанням

Від конструкції залежать не тільки можливості, параметри, вартість, але й сфера застосування диммера. Варіанти конструкції:

• Модульні. Друга назва – щитові. Їх встановлюють у електричному щитку. Це досить дорогий варіант із складною електронною начинкою. Він рідко застосовується у побуті. Встановлюють його на монтажні рейки. Є модульні моделі для LED-ламп, які змінюють не тільки яскравість свічення, але й виконують низку інших функцій, керуючись каналами цифрової передачі. Прилади такого типу використовуються в системі «Розумний дім».
• Блокові. Компактний пристрій, що підключається прямо в ланцюжок освітлення. Застосовують під час встановлення точкових світильників на натяжних стелях – монтують прилад за полотном.
• Моноблочні . Найпримітивніший варіант. Такі пристрої монтують у стандартні підрозетники. Саме їх зазвичай ставлять у квартирах.

За способом керування

Діммер – невеликий пристрій, який на вигляд нагадує звичайний вимикач. Перемикання яскравості здійснюється принципово різними методами. Варіанти регуляторів:

• Кнопкові. Прості та зручні в управлінні. Яскравість змінюється шляхом натискання тієї чи іншої кнопки.
• Поворотні. Передбачають прокручування механізму за годинниковою стрілкою або проти неї. При першому повороті чується клацання – освітлення вмикається, і лампи спалахують на 10 % від номіналу.
• Поворотно-натискні. Механізм повертається аналогічно до попереднього випадку, але таким шляхом здійснюється лише регулювання яскравості. Щоб увімкнути-вимкнути лампи, натискають на перемикач.
• Сенсорні. Більш сучасний підхід до управління. Регулювання здійснюється шляхом натискання відповідних зон. У дорогих моделях передбачено кольоровий дисплей.
• Дистанційні. Управління здійснюється через бездротовий зв’язок. Сигнал передається по радіохвилях або інфрачервоному порту. У першому випадку регулювати яскравість можна з будь-якої кімнати будинку, у другому – спрямовуючи пульт на регулятор.

Переваги і недоліки

Головне достоїнство диммера полягає у його функції – регулювати яскравість світла. Така можливість дозволяє людині вибирати собі оптимальний режим освітлення – з урахуванням нагальних потреб.
Інші переваги димера для світлодіодних ламп:

• Економія. Димування дозволяє суттєво скоротити споживання енергії шляхом зменшення споживаної потужності.
• Зонування. Розділивши приміщення на окремі зони за допомогою освітлення, регулюють яскравість свічення у конкретній зоні.
• Робота на мінімальній потужності. Виїжджаючи з дому, можна залишити увімкненим освітлення, встановивши найменшу яскравість ламп. Такий крок імітує присутність господарів та відлякує злодіїв.
• Якість. Сучасні димери відрізняються надійністю, довговічністю та невибагливістю до умов роботи. Вони стійко переносять навантаження, тихо працюють, компактні та мало важать.
• Універсальність. Пристрій використовують як для керування лампами зі стандартними цоколями Е14 та Е27, так і для більш рідкісних модифікацій. Регулятори ставлять як на одиночні світлодіодні лампи, так і на групи світильників.

Недоліки:

• Дорожнеча. Минають місяці, а то й роки, доки пристрій окупиться.
• Ризики. Існує ймовірність поломки пристрою, що може призвести до займання ланцюга. Також є небезпека, що регулятор не розімкне при необхідності ланцюг електроживлення, що загрожує користувачеві ударом струму.

Як вибрати димер?

Щоб регулятор яскравості працював коректно, він має бути сумісним із світлодіодними лампами. Тому спочатку визначтеся, які LED-світильники будуть використані. Вибір димеру:

• Для лампи 220 В. Рекомендуються фазоімпульсні пристрої з відсіканням синусоїди на задньому фронті.
• Для 12 В. Під низьковольтні LED-лампи постійного струму підходять будь-які ШИМ-регулятори або димери для LED-стрічок.

Усі сучасні регулятори яскравості для світлодіодних ламп працюють за принципом ШІМ – лінійне регулювання давно застаріло. Рекомендується використовувати спеціальні лампи, розраховані працювати з диммером.

Як вибрати потужність:

1. Підсумовуйте навантаження всіх LED-світильників, які будуть підключені через димер.
2. Додайте до отриманої суми ще 20%.

Якщо в одній схемі буде включено 2 димери, максимально допустиме навантаження знижують на 25%. Моделі для ламп на 220 В зазвичай розраховані на навантаження 0,3-1 кВт, для низьковольтних ламп 12 В – до 0,1 кВт. При покупці регулятора напруги важливо врахувати його параметри. Часто трапляється, що регулятор яскравості та LED-лампа виявляються несумісними. Будь-який регулятор яскравості має певний поріг напруги, якого може бути недостатньо для керування лампою. Наприклад, є світлодіодні лампи, здатні увімкнутися і працювати при 5% від своєї потужності. Якщо підібрати диммер неправильно, він здійснюватиме регулювання в діапазоні 40-100 %, що суттєво знижує можливості димування.

Встановлення та підключення

Нічого складного у підключенні димера для LED-ламп немає. Все, що знадобиться, – індикатор та викрутка. Регулятор напруги вмикається в ланцюг послідовно з вимикачем. А ось із установкою доводиться повозитися. Якщо регулятор має опцію «вкл./выкл.», його встановлюють замість традиційного вимикача. Порядок встановлення:

1. Стіну висвердлити перфоратором або дрилем з циліндричним свердлом. Використовуйте коронки з алмазним або карбідно-вольфрамовим напиленням і свердліть стіну, увімкнувши ненаголошений режим. Зубчастими коронками – у ударному.
2. Глибина ніші, що висвердлюється, дорівнює глибині підрозетника, діаметр – трохи більше. Зубілом вибийте матеріал усередині висвердленого контуру та сформуйте глухий отвір.
3. Пробийте у стіні штробу за допомогою перфоратора або зубила. Вона з’єднає розподільну коробку та видовбаний вами отвір.
4. Виконайте канавку від штроби до світильника. Біля отвору заглибіть її навскіс, щоб підвести до задньої стінки підрозетника.
5. Укладіть проводку в штроби та заповніть їх розчином.
6. У підрозетнику видавіть заглушку з боку підведеного дроту. Заведіть провід, що стирчить зі стіни, в отвір.
7. Закладіть в отвір трохи алебастрового чи цементного розчину та встановіть підрозетник.
8. З проводів, що стирчать з підрозетника, зніміть ізоляцію, зачистіть кінці жил і підключіть їх до клем, що розташовані на внутрішній частині димера.
9. Складіть провід за типом гармошки і помістіть внутрішню частину диммера в підрозетник. Викрутіть гвинти та розведіть у сторони лапки-розпірки. Прикрутіть шурупи.
10. Натисніть передню панель димера до підрозетника.
11. Підключіть дроти до світильника та перевірте, як функціонує регулятор.

Багато фахівців радять укладати дроти не в штроби, а в гофру. Якщо вони перегорять, не доведеться довбати стіни.

Відео про встановлення димера знаходиться нижче:
Порядок підключення димера на 220 В:

1. Не відключайте електрику. За допомогою індикатора визначте фазу. Позначте провід, щоб не переплутати.
2. Вимкніть електрику та приступайте до монтажу.
3. Регулятор на корпусі має висновки «L» і «N». Фазу прикрутіть до “L”, нуль – до “N”.
4. Міцно затисніть дроти – створіть надійний контакт. За допомогою регулювальних болтів вирівняйте корпус диммера, закріпіть панель та протестуйте роботу пристрою.

Експлуатація

Дімери використовують для регулювання спеціальних світлодіодних ламп – димованих. Звичайні LED-лампи не можуть експлуатуватися у зв’язці з регулятором напруги. Якщо світлодіодну лампу, що не диммується, підключити до димера, вона хіба що мерехтітиме, вмикатиметься і вимикатиметься. Регулювати її яскравість неможливо, може згоріти. Диммовані лампи легко розпізнати за відповідним маркуванням, нанесеним на упаковку. Є світлодіодні лампи, в яких стоїть конденсатор, що гасить. Їх можна регулювати, але в дуже невеликому діапазоні, тому вони також не підходять для експлуатації разом із димером. Щоб був сенс у придбанні регулятора, використовують його з лампами, що димуються. Можливості при експлуатації димерів:

• Управління з різних точок. Є димери звичайні та прохідні. Завдяки останнім керувати лампами можна із різних кімнат.
• Автоматичне увімкнення-вимикання. Діммери для люстр та інших світильників можна не тільки вмонтувати в таймер, а й передбачити програмування. Їх також можна підключати до смартфонів. Запрограмувавши режими свічення для різного часу, можна не витрачати час на регулювання.
• Дистанційне управління. Воно дозволяє регулювати яскравістю свічення різними способами – голосом чи пультом.
• Управління Wi-Fi. Змінювати яскравість у своєму будинку можна з будь-якої точки землі. Роблять це за допомогою смартфона, планшета тощо.
• Регулювання колірної температури. При зміні яскравості змінюється колір випромінювання. При димуванні світло від ламп стає іншим. Колірна температура змінюється від 2700 До 1500 К – це приблизний діапазон.

Найкращі виробники

Діммер – високотехнологічний електронний пристрій, на якому не можна економити. Дешеві китайські пристрої ненадійні і можуть вийти з ладу будь-якої миті. Найпопулярніші виробники димерів знаходяться у Західній Європі.

Legrand

Ця найстаріша французька компанія вважається однією з найкращих серед виробників електротехнічної продукції. Бренд є найвідомішим у Росії. Продукція Legrand продається в усьому світі.
У широкій лінійці представлені димери від бюджетних моделей до преміум-класу. Вартість поворотно-натискних версій – 2-6 тис. руб. Пристрої відрізняються лаконічним дизайном та високою якістю.

Schneider Electric

Цей виробник також належить французам. Компанія славиться якісною електротехнікою. Вона довгі роки задає моду та стандарти для електротоварів у Європі. Бренд має у Росії кілька заводів, яке продукція затребувана у світі.
Поворотні та поворотно-натискні димери від Schneider Electric, що вбудовуються та накладні, можна купити приблизно за 3-5 тис. руб.

АВВ

Фірма представляє спільне шведсько-швейцарське виробництво і є одним із гігантів електротехніки. Компанія працює на ринку друге сторіччя. Вона впроваджує передові технології та реалізує свою продукцію по всьому світу. Середня вартість димерів АВВ – близько 9 тис. руб.

Як виготовити димер своїми руками?

Маючи паяльник та мінімальні навички в роботі з електронними схемами, димер можна зробити самостійно. Для початківця радіоаматора підійде, наприклад, наведена нижче схема диммера для світлодіодних ламп 220 В:
Принцип роботи схеми, яку ви будете збирати:

• напруга через регульований реостат подається на конденсатор;
• С1 віддає накопичений заряд лампі – вона світитиметься з відповідною яскравістю.

Як зібрати схему:

1. Візьміть текстолітову плату та намалюйте принципову схему. На ній має бути точно вказано розташування всіх деталей.
2. Просвердліть тонким свердлом дірки у платі – для ніжок резисторів, конденсаторів та інших елементів схеми.
3. Вставте ніжки радіодеталей в отвори, переверніть плату та припаяйте деталі. Згідно зі схемою, з’єднайте ніжки мідним дротом – вона замінює традиційні доріжки.
4. Коли всі елементи припаяні, спробуйте схему в роботі. Візьміть патрон із проводами та вкрутіть у нього лампу. Проведення підключіть до схеми. Якщо схема зібрана правильно, регулятор почне працювати після подачі напруги.
5. Повертайте перемикач регульованого опору за годинниковою стрілкою та проти неї. При цьому яскравість лампи змінюватиметься. Коли регулятор переключити в одне із крайніх положень, лампа згасне.

Відео про складання регулятора:
Усі скручування мають бути ізольовані. Не торкайтеся деталей під час випробувань – це небезпечно. Якщо у вашому будинку ще немає світлодіодних ламп і світильників, і ви тільки збираєтеся встановити їх, подумайте про встановлення димера. Це дозволить вам не тільки приглушувати світло, а й створювати різні світлові ефекти під час оформлення інтер’єру.