Подключение выключателя, оснащенного регулятором яркости

Регулировка яркости светильников может понадобиться для снижения уровня освещенности, приглушения света. Современная электроника позволяет делать это, применив простейшие и малогабаритные устройства, которые называются диммеры. Диммерный выключатель, кроме обычной функции включения/ выключения ламп, регулирует величину подаваемого на них напряжения, изменяя, таким образом, яркость свечения.

Диммер

Кроме уменьшения яркости, происходит значительное снижение энергопотребления и продление срока службы источника света. При включении в сеть лампы накаливания (обычной или галогенной) происходит бросок тока, поскольку холодная спираль имеет низкое омическое сопротивление, и, пока спираль не прогреется, через нее протекает большой ток. Хоть это время составляет доли секунды, подавляющее количество отказов ламп происходит в момент включения. Выключатель света с регулировкой позволяет снизить первоначальный импульс тока через лампу. Плавный разогрев нити накаливания приводит к увеличению срока службы ламп.

Назначение диммера

Главным назначением подобных устройств является регулирование яркости свечения ламп накаливания или галогенных лампочек. Управление галогенными лампами, которые работают на пониженном напряжении, осуществляется с помощью диммера, подключаемого через понижающий трансформатор. Эти устройства можно приобретать по отдельности, однако лучше купить диммер со встроенным трансформатором.

Внимание! Для работы в цепях освещения со светодиодными и люминесцентными лампами необходимо использовать специальные диммеры.

Для управления энергосберегающими лампами используются устройства, в конструкцию которых входит дополнительный элемент – электронный пускатель.

Используя регулятор яркости в качестве выключателя света можно произвольно изменять интенсивность освещения от максимального до самого приглушенного. В таком случае отпадает необходимость применения двойных или тройных выключателей для управления работой люстр с несколькими лампами. Кроме того, лишается смысла приобретение дорогостоящих светильников, оснащенных собственными регуляторами напряжения.

Рекомендации по выбору

Чтобы грамотно подобрать устройство, следует изучить варианты монтажа:

• Стандартный вариант подключения – управление светом с одной точки в помещении.
• В спальнях можно установить два устройства – на входе в помещение и возле кровати, что позволяет менять интенсивность освещения при отходе ко сну.
• Допустим вариант, когда регулирование света осуществляется с одного места, а управление – с двух. Это может быть выключатель на входе и два регулятора в разных зонах помещения.
• Вариант в соотношении «три точки управления и одна точка регулирования». Здесь можно применить проходные диммеры, когда включение ламп в одной зоне помещения автоматически отключает осветительные устройства в других.

Два диммера и один выключатель

Управление из двух точек

Управление из одной точки

Разнообразие способов подключения диммера позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого помещения с учетом особенностей его эксплуатации.

Классификация диммеров

В настоящее время на рынке представлено несколько разновидностей моноблочных диммеров:

• Диммеры с механическим регулятором, который выполнен в виде поворотного диска. Конструкция таких изделий относительно проста, чем и обусловлена их вполне приемлемая цена. Существуют диммеры с нажимным или поворотным способом включения. В первом случае для замыкания электрической цепи необходимо слегка нажать на ручку регулятора, устройства второго типа всегда осуществляют включение света, начиная с минимальной его интенсивности.

• Диммеры с кнопочным регулятором. Представляют собой более сложные устройства, однако их функции значительно расширяются за счет появления возможности объединения таких регуляторов в группы, управление которыми может осуществляться от пульта ДУ.

• Сенсорные светорегуляторы. Представляют собой достаточно дорогие, но и наиболее престижные устройства, которые отлично вписываются в интерьеры комнат, оформленных в современном стиле. Кроме того, сенсорные модели, как и диммеры предыдущего типа оснащаются приемниками сигнала, позволяющими изменять интенсивность освещения с помощью инфракрасного пульта или по радиоканалу.

Помимо диммеров моноблочной конструкции существуют устройства с модульным управлением, которое осуществляется при помощи выносной кнопки или клавишного выключателя. Такие регуляторы применяются для управления освещением в общественных местах, а также для установки их в распределительных коробках.

Как уже было сказано, большинство моделей светорегуляторов предназначено для использования в цепях с лампами накаливания или светодиодными лампами.

При выборе диммера необходимо обратить особенное внимание на его мощность, которая должна превышать совокупную максимальную мощность всех подключаемых через это устройство потребителей. На сегодняшний день в магазинах электротоваров можно найти регуляторы света мощностью от 40 Вт до 1 кВт.

Что касается конструкции, то на рынке представлены одинарные, двойные и тройные светорегуляторы. При этом подавляющее большинство составляют именно одинарные модели.

Способы регулирования

1. Механический – поворот ручки. Сначала диммер включается до щелчка, а затем делается установка яркости. Поворотно-нажимное устройство удобнее, поскольку можно применять выключатель с постоянной настройкой регулятора.
2. Электронный: кнопочный, клавишный. Можно использовать как выключатель и регулятор.
3. Сенсорный – на панели управления реализуется множество разных функций.
4. Дистанционный – управление по радиосигналу или с помощью ИК-пульта.

Автоматический диммер для ламп накаливания

Конструкция выключателей с регулятором яркости

Главным элементом конструкции диммера является электрическая схема, которая предназначена для снижения действующего значения напряжения, питающего нагрузку.

Обеспечение надежной работы этой схемы осуществляется с применением нескольких типов защиты, к которым относится защита от короткого замыкания, повышенного напряжения и перегрева.

Как и обычный выключатель света, диммер имеет металлическую рамку, позволяющую без труда установить его в стандартный подрозетник.

Конструктивное исполнение

Хлопковый выключатель

По конструктивному исполнению и особенностям применения диммируемые выключатели света делятся на две группы:

• Модульного исполнения;
• Предназначенные для монтажа вместо обычных выключателей.

Модульные выключатели не предназначены для бытового использования и монтируются в силовых щитах. Обычно ими осуществляют диммирование подъездного освещения.

Наиболее распространенная конструкция модульных устройств имеет кнопочное регулирование яркости освещения. Однократное нажатие на кнопку включает либо выключает освещение, а продолжительное (более 5 секунд) позволяет войти в режим регулировки и установить желаемый уровень напряжения на выходе.

Некоторые модели имеют дополнительную регулировку максимального и минимального значений напряжения.

Модульный диммер

Бытовые регулируемые выключатели имеют большое разнообразие вариантов исполнения. В основной своей массе они предназначены для установки в стандартные монтажные коробки для обычных выключателей, поэтому нет необходимости прибегать к особым мерам по монтажу.

Схема устройства

Основным элементом электрической схемы, на которой построен выключатель диммер, является двунаправленный триодный тиристор – устройство, представляющее собой электронный переключатель, управляемый коротким импульсом.

Одна из наиболее распространенных схем регуляторов яркости представлена на рисунке.

Подача сигнала на открытие и закрытие тиристора осуществляется с использованием конденсатора определенной емкости, накапливающего заряд за время прохождения первой полуволны питающего напряжения.

Принцип работы

Современные светорегуляторы не являются потребителями электрической мощности. В этом заключается их принципиальное отличие от более ранних аналогов, работавших по схеме активного или емкостного делителя напряжения.

Предыдущие поколения регуляторов напряжения представляли собой или реостаты, подключаемые последовательно с нагрузкой или автотрансформаторы. И в том и в другом случае изготовление и применение таких устройств оказывалось чрезвычайно затратным. Использование реостата, помимо значительных финансовых затрат, приводило к существенному увеличению массы регулятора света. Кроме того, при протекании тока через реостат он сильно нагревается, что приводит к существенным потерям мощности и вынуждает учитывать необходимость охлаждения этого устройства.

В отличие от реостата, автотрансформатор не является потребителем энергии, однако он имеет чрезвычайно большую массу и габариты.

Избежать потерь мощности в диммере удается за счет электрической схемы, которая позволяет подавать питание на потребители, «обрезая» переднюю или заднюю часть полуволны питающего напряжения. Этот принцип работы получил название регулирования фазы с отсеканием переднего или заднего фронта.

Принцип работы диммера, отсекающего передний фронт полуволны синусоиды напряжения:

На рисунке показана форма питающего напряжения в цепи, схема которой содержит управляемый тиристор, автоматически включаемый при достижении напряжением нулевого значения.

В зависимости от режима работы, который определяется временем срабатывания (от 0 до 9 мс), удается достичь плавного изменения мощности, потребляемой осветительным устройством.

Установка диммера

Подключение одинарного регулятора яркости осуществляется по такой же схеме, что и монтаж обыкновенного клавишного выключателя. Таким образом, при установке диммера вместо существующего выключателя не возникает необходимости во внесении каких либо изменений в конструкцию электрической проводки.

Схема подключения, а также размеры подрозетника и маркировка выводов абсолютно идентичны.

Некоторые сложности могут возникнуть только в случае подключения регуляторов яркости света в качестве проходных выключателей или объединения их в группы с управлением от пульта ДУ. Схема их подключения трех выходов для подсоединения электрических проводов.

Подключение светорегулятора

Существует несколько схем подключения диммера.

Схема светорегулятора с выключателем

В описываемом случае светорегулятор устанавливают перед диммером в фазовый разрыв. Выключатель управляет подачей тока. Схема подключения показана на рисунке внизу.

От выключателя ток направляется на диммер, а оттуда — на лампочку накаливания. В результате регулятор определяет нужный уровень яркости, а за включение и выключение цепочки ответственен выключатель.

Схема хорошо подходит для спален. Выключатель ставят около двери, а диммер — у кровати. Так достигается возможность управления светом прямо из кровати. При выходе человека из комнаты освещение гаснет, а при возвращении в комнату свет загорается с теми характеристиками, которые были заданы диммером.

Схема подключения с двумя диммерами

В этой схеме присутствуют два плавных выключателя света. Они вмонтированы в двух местах одного помещения и по своей сути являются проходными выключателями, управляющими отдельно взятыми осветительными приборами.

Схема сопряжена с подводкой трех проводников к распредкоробке от каждой точки. Для подключения диммеров выполняют соединение перемычками первых и вторых контактов в диммерах. Затем к третьему контакту первого светорегулятора подводится фаза, уходящая к осветительному прибору через третий контакт второго диммера.

Схема с двумя проходными выключателями

Эта схема применяется довольно редко. Она востребована для организации контроля за освещением в проходных комнатах и протяженных коридорах. Схема позволяет выполнять включение и выключение света, а также его регулировки с разных концов помещения.

Проходные выключатели ставят в фазовый разрыв. Контакты соединяют проводниками. Диммер входит в цепочку последовательным образом, после одного из выключателей. К первому контакту подходит фаза, идущая затем к лампе накаливания.

Контроль яркости осуществляется диммером. Однако следует иметь в виду, что при выключенном регуляторе проходные выключатели не способны коммутировать лампочки.

Преимущества и недостатки использования диммеров

Преимущества:

1. Возможность произвольного изменения яркости света в помещении не только в значительной мере повышает удобство в эксплуатации светильников, но и дает широкий простор для интересных дизайнерских решений.
2. Понижение напряжения на потребителе без рассеивания мощности дает возможность существенной экономии электроэнергии.
3. При работе на пониженном напряжении значительно продлевается срок эксплуатации ламп.
4. Использование диммера способно в некоторой степени защитить потребитель от бросков напряжения, которые являются одной из главных причин выхода из строя ламп накаливания.
5. Включение ламп осуществляется в момент перехода синусоиды питающего напряжения через ноль, что предотвращает резкое возрастание тока в них.

Недостатки:

1. Относительно высокая цена этих регуляторов яркости в сравнении с обычными клавишными выключателями.
2. При необходимости замены диммером двойного или тройного выключателя возникают существенные сложности, связанные с приобретением дорогостоящей двойной модели диммера или оборудования дополнительных точек для установки двух или трех таких устройств.
3. Искажение кривой питающего напряжения. Этот недостаток не слишком сильно влияет на результат работы активных потребителей энергии, какими являются лампы накаливания. В то же время использование диммеров может крайне негативно сказаться на работе электронных потребителей.

Таким образом, использование диммеров в качестве регуляторов освещения оказывается вполне оправданным в тех случаях, когда плавное изменение яркости света действительно необходимо. В то же время из-за высокой стоимости этих устройств использование их вместо всех выключателей в квартире представляется нецелесообразным.

Меры предосторожности

Освещение с регуляторами с механическим выключением не требует принятия особых мер предосторожности, кроме общепринятых, поскольку при выключенном положении регулятора цепь разомкнута полностью механическим выключателем. В электронных устройствах цепь полностью коммутируется симистором, механическое отключение отсутствует, и есть гальваническая связь между выводами симистора. При наличии дефекта в управляющем элементе возможна ситуация, когда на клеммах лампового патрона присутствует некоторый потенциал. Работа в сетях с электронными регуляторами требует полного отключения питающего напряжения на распределительном щите.

Регулируемый источник освещения не только повышает комфорт, но и служит средством для снижения затрат на электроэнергию и замену ламп. В основном установка переключателей с регулировкой осуществима неподготовленным пользователем, но в ряде случаев требуется наличие опыта. Перед тем, как подключить регулятор освещения, требуется взвесить свои возможности, а лучше воспользоваться услугами профессионального электрика.