Диммер для светодиодов своими руками

Содержание

Своими руками – Как сделать самому

Как сделать что-то самому, своими руками – сайт домашнего мастера

Диммер для светодиодных ламп своими руками – схемы и устройство

Диммер для светодиодов – подключение и устройство, схемы

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.

Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.

ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>

Способы регулировки яркости светодиодных ламп

Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять. Для регулировки яркости используются диммеры, которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции (ШИМ) регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода. Длительность периода следования импульсов остаётся при этом постоянной (рис. 1).

Диммеры, функционирующие по принципу изменения напряжения на нагрузке, — устройства довольно громоздкие и дорогие. Кроме того, они малопригодны для низковольтных светодиодных ламп или лент, рассчитанных на напряжение 12-24 В, поскольку в зависимости от конструкции такие лампы (ленты) включаются при напряжении 9 и 18 В соответственно.

Диммеры на основе ШИМ очень компактны и эффективны. Их легко реализовать на микроконтроллерах, снабдив устройство дополнительными функциями. К сожалению, при отказе микроконтроллерного устройства отремонтировать его практически невозможно: простая замена ; микроконтроллера ничего не исправит, поскольку он содержит управляющую программу, разработанную производителем устройства и представляющую коммерческую тайну.

Вместе с тем при отказе микроконтроллерного диммера его довольно легко заменить самодельным, поскольку широтно-импульсное управление несложно реализовать на цифровых микросхемах малой степени интеграции. Эти микросхемы совсем недорогие, а собранные на них конструкции доступны для повторения даже новичкам, только начавшим освоение электроники.

Аналого-цифровой диммер

Самый простой по конструкции — диммер, выполненный на интегральном таймере NE555. Этот таймер был создан почти 45 лет тому назад инженером компании Signetics Гансом Камензиндом. В таймере объединены аналоговая и цифровая части. Аналоговая представлена двумя компараторами, цифровая — RS-триггером, который можно считать элементарной ячейкой памяти и инвертором. Благодаря столь замечательному союзу аналоговой и цифровой электроники возникло совершенно уникальное устройство, на основе которого можно построить импульсные преобразователи, широтно-импульсные модуляторы, таймеры, генераторы. Добавим, что таймер не критичен к напряжению питания и стабильно работает в диапазоне от 3 до 18 В, обеспечивая выходной ток до 0,2 А. То есть к выходу таймера напрямую можно подключить реле, тем самым ещё больше упростив конструкцию,

Принципиальная схема устройства

Рассмотрим схему, предназначенную для управления светодиодными лампами (рис. 2).

Длительность периода колебаний задается генератором, выполненным на резисторе R1 и конденсаторе С1. Разряд и заряд конденсатора С1 происходит по разным цепям, разделенным диодами VD1 и VD2. Если перемещать ползунок резистора R1 вверх, уменьшится длительность разряда и увеличится время заряда конденсатора С1. А это значит, что при изменении положения движка резистора R1 будет меняться только скважность импульсов на выходе 3 таймера DA1 и, соответственно, интервал между включением и отключением нагрузки.

Поскольку максимальный ток на выходе микросхемы NE555 не превышает 0,2 А, управлять мощной нагрузкой, которой являются светодиодные лампы (ленты) следует через усилитель мощности, выполненный на полевом транзисторе.

В данной конструкции использован полевой транзистор с индуцированным каналом п-типа, например 2SK1505, 2SK1946, или любой другой с допустимым прямым током нагрузки, в 1,5-2 раза превышающим максимальный суммарный ток нагрузки, подключенной к диммеру.

Транзистор следует установить на теплоотвод, если мощность нагрузки превышает 1 А. Площадь теплоотвода должна соответствовать мощности, рассеиваемой на транзисторе.

При обращении с полевым транзистором следует иметь в виду, что он весьма чувствителен к статическому электричеству. Даже слабого статического разряда бывает достаточно, чтобы необратимо испортить транзистор. Поэтому перед монтажом все электроды полевого транзистора следует закоротить, например, алюминиевой фольгой (фото 1) или оголённым медным проводом.

Монтаж и сборка диммера своими руками

Монтаж диммера удобно выполнять на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 35 х 50 мм. Разводка печатных проводников и схема монтажа компонентов представлены на рис. 4 и 5 соответственно.

Сборку устройства целесообразно производить в такой последовательности. Сначала установите разъём

для подключения внешних цепей и резисторы, затем — конденсаторы, диоды, микросхему и последним припаяйте полевой транзистор. После пайки обязательно удалите перемычку с выводов транзистора, иначе собранное устройство сгорит при первом же подключении! Внешний вид смонтированного диммера показан на фото 2 и 3.

Диммер можно разместить в подходящем пластмассовом корпусе, например в мыльнице, просверлив отверстия для подвода кабеля и под переменный резистор R1.

При перемещении движка переменного резистора скважность импульсов меняется от 5 до 100 %, а освещённость — почти в 20 раз (фото 4).

Применение диммеров

Собранный диммер можно использовать для регулировки освещенности рабочего места, например, в домашней мастерской. Известно, что яркий свет при длительной работе утомляет зрение.

Еще один вариант применения диммера — это система аварийного освещения. При работе от автономного источника питания — аккумулятора — ресурс работы системы аварийного освещения существенно увеличится за счет снижения яркости светодиодных ламп.

И, наконец, диммер можно подключить к полноцветным RGB-лампам или RGB-лентам для синтеза цвета. Правда, диммеры потребуется изготовить в трех экземплярах — по одному на красный, зелёный и синий каналы. Таким образом, регулируя яркость в каждом канале, вы без труда установите любой желаемый цвет или оттенок. Подобная замена может пригодиться в случае отказа штатного контроллера, входящего в комплект светодиодных ламп или лент, поскольку приобрести отдельно от комплекта этот контроллер бывает весьма затруднительно.

Диммер для светодиодных лам: схемы – фото

Рис. 1.При широтно-импульсной модуляции остаются неизменными амплитуда и период следования (повторения) импульсов, меняется лишь длительность импульса.

Читайте также:  Светодиод для лазерной указки

Рис. 2. Принципиальная схема диммера на микросхеме NE555 с усилителем мощности на полевом транзисторе.

Рис. 3. Схема разводки печатных проводников на монтажной плате.

Рис. 4. Схема расположения элементов на печатной плате.

1. Перед монтажом выводы полевого транзистора следует закоротить — во избежание пробоя статическим электричеством.

2-3. Внешний вид собранного диммера с регулировкой переменным резистором.

4. Собранный диммер обеспечивает регулировку яркости светодиода до 20 раз!

Как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками?

Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения. Тем не менее, заводские диммеры обладают рядом недостатков, среди которых и довольно высокая стоимость. Чтобы решить проблему, вы можете изготовить диммер своими руками на 12 и 220 Вольт, в зависимости от типа цепей, для которых вы собираетесь его использовать.

Что понадобится для работы?

Диммер представляет собой регулятор яркости, который позволяет поворотом ручки или нажатием клавиши изменить интенсивность света в комнате.

По типу регулировки мощности свечения они бывают:

  • резистивные;
  • трансформаторные;
  • полупроводниковые.

Первый вариант наиболее простой, но экономным его назвать нельзя, поскольку снижение яркости свечения не изменяет мощность нагрузки. Другие два куда более эффективны, но имеют и более сложную конструкцию. В зависимости от принципа действия и будет зависеть то, какие детали включает в себя диммер. Чтобы не отвлекаться от работы всем необходимым лучше запастись заранее.

Для рассматриваемых далее примеров вам пригодятся такие электронные элементы:

  • Симистор – представляет собой ключ в схеме, используется для открытия или запирания участка цепи от протекания электротока. Применяется в цепях с питающим напряжением в 220В, имеет три вывода – два силовых и один управляющий.
  • Тиристор – также устанавливается в качестве ключа и переводится в устойчивое состояние, необходимое для работы схемы.
  • Микросхема – более сложный элемент электронной схемы со своей логикой и особенностью управления.
  • Динистор – также является полупроводниковым элементом, пропускающим электрический ток в двух направлениях.
  • Диод – однонаправленный полупроводник, который открывается от прямого протекания электротока и запирается от обратного.
  • Конденсатор – емкостной элемент, основная задача которого накопление нужной величины заряда на пластинах. Для изготовления самодельных диммеров лучше использовать неполярную модель.
  • Резисторы – представляют собой активное сопротивление, для диммеров используются в делителях напряжения и токозадающих цепях. В схемах пригодятся как постоянные, так и переменные резисторы.
  • Светодиоды – пригодятся для обеспечения световой индикации в диммере.

В зависимости от конкретной схемы и устройства диммера, будет зависеть и набор необходимых деталей, все из вышеперечисленного приобретать не нужно. Заметьте, что некоторые из них можно выпаять их старых телевизоров радиоприемников и прочих бытовых приборов, которые вами больше не используются. Далее рассмотрим примеры конкретных схем.

На симисторе

Такой диммер будет работать от напряжения сети 220В напрямую, схема отличается относительной простотой, поэтому собрать ее под силу даже начинающему радиолюбителю. Принцип регулирования напряжения в этом диммере заключается в отсекании определенного полупериода синусоиды, благодаря чему снижение электрического параметра приводит к реальной экономии электроэнергии.

Посмотрите на схему подключения, симистор – это электронный ключ, который управляется сигналами с динистора, включенного во времязадающую R — C цепочку.

Схема диммера на симисторе

Работа схемы заключается в следующем: после подключения фазы 220В к диммеру, на времязадающую цепочку C1 – R1 – R2 будет подано напряжение, так как динистор VS1 закрыт, ток протекает только через конденсатор и резисторы.

В зависимости от установленного поворотным резистором омического сопротивления будет зависеть и величина тока. От величины тока зависит и скорость заряда конденсатора C1, при достижении нужной величины потенциала на котором произойдет открытие динистора.

Через цепь открывшегося динистора на симистор VS2 подается сигнал открытия, срабатывает ключ, пропускающий определенную часть полупериода к нагрузке. Ток удержания в симисторе не возникает, поэтому с разрядом конденсатора вся цепь переходит в исходное состояние вплоть до следующего полупериода, который откроет ключ и подаст на нагрузку потенциал.

Изменение синусоиды

Как видите, такая схема диммера осуществляет регулировку яркости «обрезая» форму синусоиды до определенного импульса, уменьшая и величину напряжения, и его действующее значение. В виду нестабильного колебания кривой такую модель светорегулятора однозначно можно подключать к лампам накаливания, поскольку они не восприимчивы к форме напряжения. Что касается светодиодных и люминесцентных моделей, их нужно тестировать на уже готовом диммере.

Чтобы изготовить такой диммер для практического использования, лучше взять печатную плату. Так как при стационарной установке при регулировании напряжения вам понадобится жесткое крепление к конструкции. Ее можно как заказать, так и изготовить самостоятельно.

Процесс сборки состоит из следующих этапов:

  • Перенесите эскиз на фольгированную плату, в местах монтажа соответствующих деталей сделайте разметку. Дорожки наведите нитрокраской и протравите плату диммера в хлорном железе.

Протравите плату

  • В процессе травки плату нужно переворачивать, а после окончания, достаньте и полудите ее, промойте спиртом и просверлите отверстия для ножек.

Сделайте отверстия

  • Поместите ножки радиодеталей в просверленные отверстия под них.

Поместите ножки радиодеталей в отверстия

Если вы разметили монтажные площадки, придерживайтесь данной разметки.

  • Разогрейте паяльник и нанесите слой олова с обратной стороны платы диммера.

Припаяйте ножки радиодеталей

  • Протестируйте собранную конструкцию на лампе накаливания, если она работает как надо, можете собирать диммер в корпус.

Опробуйте работоспособность на лампе накаливания

На тиристорах

Такая модель диммера на тиристорах по принципу действия идентична предыдущему варианту, но вместо симистора в роли ключа выступают тиристоры. Из-за особенностей работы тиристора целесообразнее устанавливать такое электронное устройство для каждой полуволны синусоиды напряжения.

Пример схемы такого диммера приведен на рисунке ниже:

Схема регулятора на тиристорах

Начнем разбор работы схемы с положительного полупериода кривой напряжения – конденсатор C1 заряжается по цепи из токоограничивающих резисторов R3 — R4 — R5. Когда величина заряда достигнет порогового значения для динистора V3, он открывается и подает управляющий импульс на тиристор V1. В режиме ключа V1 начинает пропускать напряжение к нагрузке, выдавая определенный участок кривой напряжения.

При отрицательном полупериоде синусоиды V1 запирается, ток через него протекать не будет, а на конденсатор C2 через токозадающую цепь R1 – R2 — R5 будет поступать заряд, который со временем откроет динистор V4. Через него будет протекать ток на управляющий электрод тиристора V2, после открытия транзистора на нагрузку пойдет такая же часть полупериода синусоиды, но с противоположным знаком.

Такой регулятор мощности светового потока может использоваться не только для изменения яркости освещения ламп, но и для управления температурой нагрева паяльника и других устройств.

С использованием конденсаторов

Такой диммер работает только в качестве переключателя, который изменяет путь протекания тока, питающего нагрузку. Но и схема кнопочного диммера довольно проста и не потребует никаких специфических элементов.

Схема диммера на конденсаторе

Принцип его работы заключается в переведении переключателя SA1 в одно из трех возможных положений:

  • выключено – цепь полностью разорвана, лампа не горит или проходной выключатель выдает логический ноль в цепи;
  • закорочено на лампу – в цепи подключения диммера отсутствуют какие-либо элементы кроме электрической лампы (прибор освещения горит на полную мощность);
  • подключено через R – C цепь – выдает только определенный процент яркости освещения.

В зависимости от параметров резистора и емкостного элемента будут зависеть напряжение и яркость свечения. Этот диммер используется для регулировки освещения путем рассеивания части мощности в R – C цепи, поэтому никакой экономии от снижения вы не получите.

На микросхеме

В диммере, собранном на микросхеме, изменение величины напряжения происходит для потребителей на 12В – светодиодных лент, люминесцентных лам и прочего оборудования. Один из вариантов схемы приведен на рисунке ниже.

Схема диммера на микросхеме

Как видите, управление может осуществляться и за счет датчика, подключенного к выводу 2, и посредством регулируемого резистора VR1.

Читайте также:  Диодная лампа мигает при включенном свете

Микросхема с вывода 3 выдает управляющий сигнал через сопротивление R2 на базу транзистора VT1. Изменяя величину напряжения переменным резистором VR1, на выходе 3 микросхемы изменяется уровень потенциала, который увеличивает или уменьшает пропускную способность транзистора. При этом меняется и яркость светодиодов, если управление происходит светодиодными светильниками.

Диммер для светодиодов своими руками



Теперь переходим к начинке.

В качестве силового элемента применен полевой транзистор с изолированным затвором (VT4). Очень часто можно встретить эти транзисторы под названиями MOSFET, МОП или МДП. Еще их могут обзывать P-FET и N-FET, а иногда HEXFET. Как и биполярные транзисторы бывают разной структуры (n-p-n, p-n-p), так и МОП-транзисторы бывают N-типа и P-типа. В данной схеме применен транзистор с индуцированным каналом N-типа (N-chenl). Да… а есть еще и с встроенным каналом. Как их распознать на схеме, показано на рисунке (смотрим Рис.2). Так чем нам так приглянулся именно с индуцированным каналом? А тем, что управляющее напряжение, при котором транзистор надежно закрыт и хорошо открыт, не покидает области положительных напряжений. То есть, им проще управлять, как раз то, что нам и нужно. И не требуется двухполярного источника питания, как раз того, чего у нас нет.

В схеме можно применить и Р-канальные «мосфеты», при этом местами меняются только транзистор и нагрузка (смотрим рис. 3). Крайние выводы переменного резистора тоже необходимо поменять местами, в противном случае увеличение яркости будет происходить при вращении оси потенциометра против часовой стрелки, что не совсем удобно. На последних 10% поворота оси потенциометра, нагрузка будет – надежно отключатся, это тоже весьма удобно в некоторых случаях.

Параллельное включение силовых транзисторов имеет смысл и не только для увеличения предела коммутируемого диммером тока, но и для уменьшения габаритных размеров устройства и снижения тепловыделения на силовых транзисторах. При параллельном включении внутренние сопротивления открытых транзисторов складываются по параллельному правилу. Давайте придумаем, что мы применили транзисторы с сопротивлением канала равным 17,5 милиом (оказались заурядными умниками и просто купили в магазине IRFZ44N). Таким образом при токе нагрузки равным трем амперам (что вполне в рамках бытовых нужд) на транзисторе будет рассеиваться мощность в 175 миливатт и этого будет достаточно для того чтоб применить небольшой радиатор охлаждения. При включении параллельно двух транзисторов суммарное сопротивление транзисторов в цепи коммутируемого тока составить 8,75 милиом. А суммарная рассеиваемая мощность на транзисторах составит 78,75 мливатт, по 40 миливат на каждый. И транзисторы могут вполне себе обойтись и без радиаторов. Особенно выгодным это оказывается при монтировании устройства в под-штукатурной электро-коробке, Таким вот образом, наше расточительство сыграло нам на руку.

Критерии выбора и принцип работы диммера для светодиодных ламп 220в

Ещё совсем недавно для того, чтобы регулировать яркость освещения включённой лампы использовали реостаты, которые не могли обеспечить необходимую экономию электроэнергии.

Всё потому, что такой механизм никак не влиял на используемую мощность даже в том случае, когда яркость света уменьшалась до максимального предела. Но технологии не стоят на месте и могут порадовать нас самыми новейшими разработками, которые в состоянии не только создать наиболее комфортные условия для нашей жизни, но и позволить значительно экономить свои средства, не ущемляя при этом никакие существующие потребности и желания.

И всё же сегодня хотелось остановить внимание именно на той разновидности диммера, которая стала неотъемлемой частью светодиодных ламп 220 в, и более подробно понять для себя, что же представляет собой новый усовершенствованный механизм, разработанный в качестве альтернативы устаревшим реостатам.

Принцип работы

Диммером называют устройство, которое не только может регулировать яркость освещения светодиодных ламп, но также эффективно экономит всю потребляемую электроэнергию, позволяя тем самым свести к минимуму свои денежные расходы.

Помимо прочего, область применения диммера заключена в использовании данного устройства в качестве прибора, регулирующего температуру в резисторных нагревателях, и порой его применяют в электродвигателях для контроля частоты вращения механизма. Но наибольшую популярность диммер приобрёл, выступая в роли обычного выключателя или выполняя свои функции в качестве удобного светорегулятора.

Преимущества и недостатки

Отталкиваясь от основных плюсов можно точно для себя определить, стоит ли вашего внимания данный прибор и подходит ли он вам для тех целей, которые вы бы хотели получить в конечном итоге.

К преимуществам можно отнести следующее:

  • Более “мягкое” включение и выключение освещения, что гарантирует длительный срок эксплуатации данного оборудования.
  • Возможность создания необходимого зонирования комнаты с помощью точечного освещения, позволяя тем самым создать наиболее комфортную обстановку в доме.
  • Наличие дополнительных функций, которые позволяют управлять механизмом на расстоянии с помощью специального пульта или благодаря звуковому воздействию.
  • Возможность оформления различных световых композиций, с помощью которых можно воплощать в реальность самые разнообразные дизайнерские задумки в любом интерьере.
  • Существование дополнительных удобств, таких как использование сенсорной панели, благодаря наличию которой можно точно определять местоположение светорегулятора.

Чтобы раскрыть все карты перед читателями и не утаить ничего существенного, дабы потребитель смог чётко для себя решить, стоит ли диммер того внимания, на которое так рассчитывает его производитель, рассмотрим и все существующие недостатки, включающие в себя:

  • Один самый распространённый миф о том, что подобное устройство может обеспечить плавное включение и выключение. На самом деле никто не может вам гарантировать такую функцию с полной уверенностью, ведь светорегулятор не в силах предотвратить последующий после включения устройства бросок напряжения.
  • Наличие ещё одного мифа, который обещает потребителю возможность экономии электроэнергии. Существует вероятность того, что уменьшая яркость освещения, вся лишняя энергия преобразуется в тепло, которое всё равно учитывается счётчиком, и вам всё же придётся заплатить за намотанные цифры.
  • Существование опасности выхода из строя и возгорания всего автомата защиты, несмотря на то, что диммеры защищены от всех возможных электрических замыканий.
  • Также данное устройство не в состоянии при необходимости разомкнуть цепь, что может привести к неминуемому возгоранию всей электросети.

Характеристики

К основным техническим характеристикам относят два основных показателя:

  1. существующий диапазон используемой устройством мощности;
  2. способ регулировки необходимого освещения:
    • дистанционный;
    • кнопочный;
    • поворотный;
    • сенсорный.

Однако у разных моделей существует ряд других характеристик, которые исходят из существующих дополнительных функций.

Функции

Помимо основной функции регулирования яркости светового потока существует ещё ряд дополнительных опций, к которым можно отнести следующее:

  • возможность автоматического отключения светильника;
  • наличие имитирующей функции, создающей ощущение присутствия человека в доме;
  • плавное включение или отключение светильника;
  • использование нескольких режимов затемнения;
  • возможность дистанционного управления;
  • выносливость прибора и возможность его функционирования при воздействии любых температурных режимов помещения.

Виды диммеров для светодиодных ламп

Если классифицировать светорегуляторы для светодиодных ламп 220 в по типу установки, то различают несколько моделей:

  • Модульные диммеры. Их монтаж происходит с помощью DIN-рейки, выполняя установку в распределительном щитке.
  • Моноблочные механизмы. Такое устройство используется вместо обычного выключателя.
  • Выносные блоки. Применяются для установки точечных светильников.

Совместимость

Для корректной работы светорегулятора со светодиодной лампой рекомендуют останавливать выбор на стандартных моделях, которые уже имеют в комплектации подходящий светодиод, либо приобретать ШИМ-диммер, используемый совместно со многими видами ламп.

Консультант в этом случае всегда пойдёт навстречу клиенту и позволит проверить взаимодействие диммера и лампы не отходя от кассы.

Критерии выбора

Для выбора подходящей модели используют следующие критерии:

  • Совместимость используемой лампы с выбранным диммером.
  • Желаемый способ управления установленным устройством.
  • Наличие дополнительных функций, которые покупатель хотел бы видеть в выбранном приборе.

Подключение диммера к светодиодам своими руками

Чтобы подключить светорегулятор собственноручно вам понадобится лишь приобретённое устройство, специальный динамометрический ключ и любое удобное режущее средство для зачистки проводов.

Пошаговая инструкция состоит из трёх этапов:

  1. Перед началом всех монтажных работ необходимо обязательно выключить в доме всё электричество.
  2. Далее следует зачистить провода на приборе и подключить их таким образом, чтобы фазовый провод был установлен в клемму под названием L, а второй был подключен к разъёму под названием N.
  3. На завершающем этапе эти провода следует зажать и закрутить все имеющиеся болты, надев специальную рамку.

Стоимость может зависеть от разновидности модели и наличия всех дополнительных функций. Более дорогие модели могут похвастаться обширным перечнем различных вспомогательных опций, позволяющих с наибольшим комфортом использовать данное устройство. Цена варьируется в пределах от 100 до 1000 рублей. Гораздо дороже вам обойдутся модели с дистанционным управлением.

Как сделать своими руками

Если вы хоть немного дружите с паяльником, тогда сделать устройство самостоятельно не составит слишком большого труда. Для работы вам понадобятся следующие элементы:

  • два резистора (переменный и постоянный);
  • провода;
  • неполярный конденсатор;
  • симистор и динистор.

Все последующие действия производят, отталкиваясь от основной схемы, предоставленной ниже:


С помощью переменного резистора подаётся ток на встроенный конденсатор. Таким образом сам конденсатор заряжается, и лампочка начинает гореть.

Чтобы собрать диммер следует все детали соединить между собой таким образом, как указано на схеме. На конечном этапе все концы используемых элементов необходимо припаять к медным проводам, предварительно осуществив обязательное обезжиривание.

Схема диммера для светодиодных ламп на 220В

Регулировать яркость освещения в комнате, где установлена люстра с несколькими лампами накаливания, не представляет труда. Берем выключатель на несколько кнопок и при необходимости включаем либо выключаем часть ламп.

Даже если люстра рассчитана на одну лампу, ее яркость можно изменять в широких пределах увеличивая либо уменьшая подаваемое напряжение. Светодиод работает в очень узком диапазоне напряжения и при его снижении просто гаснет.

Для изменения яркости светодиодных ламп используют диммер, представляющий собой ШИМ-контроллер (контроллер с широтно-импульсной модуляцией мощности).

Принцип широтно-полюсной модуляции (ШИМ)

Изменения мощности питающего напряжения при применении шим-контроллера обеспечивается благодаря подаче на коммутирующий элемент (в случае со светодиодами – полевой транзистор, симистор либо динистор) сигналов с изменяющейся скважностью.

S=T/T1, где Т – период импульсов, Т1 – период положительного фронта.

В ШИМ-контроллере импульсы следуют с постоянной частотой, изменяется лишь длительность пауз.

Ниже представлена принципиальная схема ШИМ-контроллера:

Увеличение ширины импульса увеличивает время поступления тока через транзистор к нагрузке, следовательно, и пропускаемый ток. Частота следования импульса значительно выше той, которую способен уловить глаз, обычно 100-200Гц, потому мерцания светодиодов мы не ощущаем. Преимущество регуляторов нагрузки на основе ШИМ-контроллеров, значительно более высокий КПД сравнительно с резистивными, поскольку избыточная нагрузка гасится, а не потребляется.

Подключение диммера в схему питания светодиодной лампы

Существует два варианта подключения:

  1. Схема подключения перед драйвером питания, когда диммируется переменное напряжение;
  2. Подключение после драйвера питания, с ШИМ-регуляцией постоянного напряжения.

Промышленные варианты диммеров для светодиодных ламп

Тип управления диммером:

Диммер, монтируемый вместо выключателя, с пультом дистанционного управления. Обычно устанавливаются при переоборудовании обыкновенного освещения лампами накаливания на светодиодные ленты.

Диммер, устанавливаемый перед драйвером питания светодиодов на дистанционном управлении с инфракрасным управлением.

Образец с управлением через радиоканал. В отличие от инфракрасного передатчика, такой пульт способен включить освещение даже с улицы.

Выпускают образцы с механическим либо сенсорным управлением. Есть даже модели, позволяющие управлять освещением с помощью смартфона через WiFi.

Основной недостаток всех устройств – достаточно высокая цена.

Если у вас нет желания переплачивать за ненужные функции, изготовить диммер для светодиодных ламп 220в своими руками совсем не сложно.

Собираем диммер своими руками

Схема на симисторах:

В этой схеме задающий генератор построен на двух симисторах, триаке VS1 и диаке VS2. После включения схемы конденсаторы начинают заряжаться через резисторную цепочку. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения открытия симистора, через них начинает течь ток, а конденсатор разряжается. Чем меньше сопротивление резистора, тем быстрее заряжается конденсатор, тем меньше скважнось импульсов.

Изменение сопротивления переменного резистора регулирует глубину стробирования в широком диапазоне. Такую схему можно использовать не только для светодиодов, но и для любой сетевой нагрузки.

Подключение диммера в качестве выключателя

Схема подключения к сети переменного тока:

Диммер на микросхеме N555

Микросхема N555 представляет собой аналогово-цифровой таймер. Важнейшее ее преимущество – способность работать в большом диапазоне питающего напряжения. Обыкновенные микросхемы с TTL логикой работают от 5В, а логическая единица у них – 2,4В. КМОП серии более высоковольтные.

Но схема генератора с возможностью изменения скважности получается достаточно громоздкая. Так же у микросхем со стандартной логикой повышение частоты уменьшает напряжение выходного сигнала, что не даёт возможность коммутировать мощные полевые транзисторы и подходит лишь для небольших по мощности нагрузок.

Таймер на микросхеме N555 идеально подходит для шим-контроллеров, поскольку одновременно позволяет регулировать и частоту, и скважность импульсов. Напряжение на выходе составляет около 70% напряжения питания, за счёт чего ей можно управлять даже мосфетовскими полевыми транзисторами с током до 9А. При крайне низкой стоимости используемых деталей затраты на сборку составят 40-50 рублей.

А эта схема позволит управлять нагрузкой на 220В с мощностью до 30 Вт:

Микросхему ICEA2A после небольшой доработки можно безболезненно заменить менее дефицитной N555. Затруднение может вызвать необходимость самостоятельной намотки трансформатора. Мотать обмотки можно на обычном Ш-образном каркасе от старого перегоревшего трансформатора на 50-100Вт. Первая обмотка — 100 витков эмалированного провода диаметр 0.224мм. Вторая обмотка — 34 витка проводом 0.75мм (площадь сечения допустимо уменьшить до 0.5мм), третья обмотка – 8 витков проводом 0.224 – 0.3мм.

Диммер на тиристорах и динисторах

Светодиодный диммер 220В с нагрузкой до 2А:

Это двухмостовая полуволновая схема состоит их двух зеркальных каскадов. Каждая полуволна напряжения проходит через свою цепочку тиристор-динистор. Глубина скважности регулируется переменным резистором и конденсатором.

При достижении определённого заряда на конденсаторе он открывает динистор, через который течёт ток на управляющий тиристор. При смене полярности полуволны процесс повторяется во второй цепочке.

Диммер для светодиодной ленты

Схема диммера для светодиодной ленты на интегральном стабилизаторе серии КРЕН.

В классической схеме подключения стабилизатора напряжения, значение стабилизации задается резистором, подключённым к управляющему входу. Добавление в схему конденсатора С2 и переменного резистора превращает стабилизатор в некое подобие компаратора.

Преимущество схемы в том, что она совмещает сразу и драйвер питания и диммер, поэтому подключение не требует дополнительных цепей. Недостаток – при большом количестве светодиодов на стабилизаторе будет значительное тепловыделение, что требует установки мощного радиатора.

Как подключить диммер к светодиодной ленте зависит от задач диммирования. Подключение перед драйвером питания светодиодов позволит регулировать только общую освещённость, а если собрать несколько диммеров для светодиода своими руками и установить их на каждый участок светодиодной ленты уже после блока питания, появится возможность регулировать зональное освещение.

«Диммер» с фиксированным уровнем яркости

Номинал резисторов 100-500 кОм, мощность 1-2 Вт.

Это даже не димер, поскольку ШИМ контроллера тут и близко нет. Но идеально подойдет для тех, кто взял первый раз в руки паяльник.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector