Лампа с регулировкой яркости схема

Каждый из нас отдает свое предпочтение в выборе той или иной модели настольной лампы. Необходимо так же задумываться: Каким образом мы в последствии будем заниматься ремонтом настольной лампы? Отдавать в ремонт при ее неисправности либо заниматься ремонтом самому?

Настольная лампа Mantra 1314

Чтобы проводить ремонт самому, — непременно необходимы определенные знания в физике и электротехнике с дополнительными знаниями основ электроники .

Тема на первый взгляд может показаться простой, — но не совсем. Почему именно? — Потому что имеется в настоящее время разнообразие таких электрических схем для различных моделей настольных ламп.

Электрические схемы настольных ламп

Наиболее простая электрическая схема рис.1 как для настольных ламп так и для различных моделей светильников бра, — имеет сравнение с данной электрической схемой:

Данная электрическая схема больше подходит к электрической схеме светильников бра, но так же имеет место и для электрической схемы настольных ламп.

Возьмем к примеру электрическую схему справа, — такая схема вполне подходит как к настольной лампе так и к светильнику бра, состоящей из:

Соединения настольной лампы

Рассмотрим контактные соединения для настольных ламп:

Каких либо полных объяснений рис.2 схематическое изображение устройство настольной лампы, — не требует. На рисунке наглядно показаны контактные соединения:

• лампочки с электрическим патроном;
• выключателя;
• штепсельной вилки с сетевым кабелем.

Необходимые электроинструменты которые могут понадобиться, — следующие:

• пассатижи;
• две отвертки крестовая и плоская;
• прибор «Мультиметр»;
• кембрик;
• паяльник;
• паяльное олово;
• паяльная кислота.

Лампа настольная с регулировкой яркости

Рассмотрим следующую электрическую схему для настольных ламп. Схема ступенчатого регулятора яркости освещения рис.3 состоит из:

• ключа выключателя — S1;
• предохранителя — F1 0,5 А;
• двух конденсаторов — С1 и С2;
• ступенчатого регулятора яркости освещения — S2, S3, S4;
• двух резисторов — R1, R2 сопротивление 510 кОм, мощность 0,12 Вт ;
• двух конденсаторов — С1, С2;
• электрической лампочки — HL1 мощность 60 Вт.

Соединение в электрической цепи для:

• предохранителя;
• двух конденсаторов;
• двух резисторов;
• ключей S1, S2, S3, S4,

— последовательное. Соединение с контактами электрического патрона лампочки — параллельное. Электрическая цепь замыкается на спирали лампочки HL1.

Принцип работы ступенчатого регулятора яркости освещения будем прослеживать при подключении данного прибора электрической схемы к внешнему источнику переменного напряжения.

При замыкании контактов ключа S2, для участка электрической цепи: F1-C1-R1, — яркость освещения лампочки будет средней.

При замыкании контактов ключей S2 и S4, для двух участков электрической цепи:

— яркость освещения лампочки будет самой низкой.

При замыкании контактов одного ключа S4, — напряжение подаваемое на лампочку будет соответствовать напряжению внешнего источника переменного напряжения, то есть яркость освещения будет наибольшей.

Электрическая схема настольной лампы может состоять из следующих схем. Данные две схемы рис.4 настольного светильника имеют как одну так и две люминесцентные лампы.

Соответственно, схема для подобных настольных светильников будет выглядеть следующим образом:

Схемы в своем исполнении простые. Подобные схемы могут включать в свое содержание конденсатор, соединенный в электрической цепи — параллельно.

Участок электрической цепи для одного потенциала имеет последовательное соединение для:

• двух люминесцентных ламп;
• двух стартеров;
• одного дросселя,

• одной люминесцентной лампы;
• одного стартера;
• одного дросселя.

Дроссель, представляющий из себя катушку, — проверяется на наличие сопротивления прибором Омметр либо прибором Мультиметр — предварительно выставленным в позицию измерения сопротивления.

Диагностику для линейной люминесцентной лампы можно провести пробником, — для двух штырьков с одной и с другой стороны лампы лампа имеет спираль с одной и с другой стороны.

Стартер на наличие сопротивления — проверить невозможно, так как стартер состоит из двух электродов между которыми имеется разрыв. Целесообразней его просто заменить.

Конденсатор предназначен в электрической цепи как сглаживающий фильтр сглаживание пульсаций переменного или синусоидального напряжения. Настольная лампа к этим схемам может работать светиться и без конденсатора.

Выбор освещения и типы ламп для настольных светильников показаны на рисунке 5

Типы ламп для настольного светильника

Типы ламп для контакта с электрическим патроном имеют следующие названия:

• лампа светодиодная — LED;
• энергосберегающая полуспиральная лампа — CFL;
• обыкновенная лампа со спиралью — GLS.

Данный рисунок также указывает, что замену лампы следует проводить при разъединении штепсельной вилки от электрической розетки.

светодиодная лампа LED

энергосберегающая лампа CFL

лампа накаливания GLS

Рассмотрим электрические схемы регуляторов яркости мощности для настольных ламп.

Электрическая схема рис.6 регулятора яркости, состоит из следующих элементов электроники:

• потенциометра;
• пяти резисторов;
• двух транзисторов;
• диодного моста;
• конденсатора;
• одностороннего стабилитрона;
• тиристора триодного запираемого в обратном направлении с управлением по катоду.

Транзистор VT1 имеет p-n-p переход, транзистор VT2 — n-p-n переход. Одна диагональ диодного моста соединена с электрической схемой регулятора мощности, другая диагональ диодного моста соединена с нагрузкой лампой.

Электрическая схема рис. 7 регулятора яркости в общем то состоит из таких же элементов электроники, что и в электрической схеме рисунка 6. В дополнение, здесь имеет параллельное соединение — триодный симметричный симистор. Регулировка яркостью лампы осуществляется поворотом ручки потенциометра.

настольная светодиодная лампа с регулятором яркости

Для остальных незначительных причин неисправности данных настольных ламп могут быть такие причины как:

• разрыв провода сетевого кабеля в месте соединения со штепсельной вилкой;
• разрыв провода сетевого кабеля по его длине;
• перегорание лампы.

Подробное описание проведения диагностики для всех типов светильников, — Вы сможете найти в этом блоге.

Выключатель с регулятором яркости (другое название — диммер) представляет собой прибор, предназначенный для регулировки параметров освещения. Устройство позволяет изменять показатели яркости света в пределах от 0 до 100% номинального значения.

Диммеры могут использоваться в качестве замены обычному выключателю, при этом обладая значительно большими функциональными возможностями.

Назначение диммера

Задача диммера — обеспечивать изменение яркости свечения осветительных устройств. Регулируемые выключатели света позволяют добиваться любой интенсивности освещения: от приглушенного света до чрезвычайно яркого. Применение диммеров делает ненужными двойные или тройные выключатели, нет необходимости покупать дорогие осветительные приборы с контроллерами напряжения.

Обратите внимание! Для управления интенсивностью света энергосберегающих лампочек понадобится специальное устройство — электронный пускатель.

К достоинствам диммеров относятся следующие характеристики:

• контроль яркости света;
• настройка времени изменения яркости;
• управление с пульта ДУ;
• длительный срок эксплуатации;
• запрограммированное художественное мерцание, создание картин с подсветкой;
• экономность расходования электроэнергии (некоторые модели).

• чрезмерный расход электричества в некоторых случаях;
• создание радиопомех, мешающих работать электробытовой технике;
• небольшие нагрузки становятся причиной неисправности диммеров;
• работа диммеров часто приводит к нежелательному мерцанию света.

к содержанию ↑

Принцип действия

У всех моделей диммеров схожие схемы контроля яркости освещения. Отличия кроются в наличии дополнительных элементов для придания плавности свечению и устойчивости нижних пределов.

На рисунке внизу показано предназначение клеммных колонок в диммере.

Конденсатор заряжается через переменный резистор. Как только зарядка становится достаточной, открывается симистор и загорается лампочка. После этого симистор закрывается. На отрицательной полуволне наблюдается аналогичный процесс.

На рисунке внизу показана схема действия выключателя с регулировкой интенсивности освещения.

За счет подбора величин резисторов и конденсаторов осуществляет замена начальных и конечных периодов зажигания лампы, а также стабильность ее свечения.

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:

1. 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.
2. С кнопочным регулятором. Это более технически сложные и функциональные механизмы. Многофункциональность достигается за счет группирования регуляторов, управляемых с пульта дистанционного управления.
3. 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.

Мощность диммера — ключевой параметр при его выборе. Совокупная мощность подключенных устройств не должна превышать этот показатель у светорегулятора. В продаже имеются системы, мощность которых находится между 40 ваттами и 1 киловаттом.

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:

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

к содержанию ↑

Разновидности лампочек

В светорегуляторах используют самые разные типы источников света: лампы накаливания, галогенные (обычные и низковольтные), люминесцентные, светодиодные лампочки. Варианты подключения диммера с выключателем отличаются в зависимости от типа используемых ламп.

Лампочки накаливания и галогенные лампы

Эти источники света рассчитаны на 220 вольт. Чтобы изменить интенсивность освещения, применяются диммеры любых моделей, так как нагрузка все активная в силу отсутствия емкости и индуктивности. Недостаток систем такого типа — сдвиг цветового спектра в сторону красного цвета. Происходит это в случае уменьшения напряжения. Мощность диммеров находится в промежутке между 60 и 600 ваттами.

Низковольтные галогенные лампочки

Для работы с низковольтными лампами понадобится понижающий трансформатор с регулятором для индуктивной нагрузки. Отличительная особенность регулятора — маркировка аббревиатурой RL. Рекомендуется приобретать трансформатор не отдельно от диммера, а как встроенное устройство. Для электронного трансформатора устанавливают емкостные показатели. Для галогенных источников света важную роль играет плавность колебаний напряжения, иначе срок жизни лампочек резко сократится.

Люминесцентные лампы

Стандартный диммер придется менять на ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура), если запуск осуществляется выключателем, стартовым тлеющим зарядом или электромагнитным дросселем. Простейшая схема системы с люминесцентными лампами показана на рисунке ниже.

Напряжение на лампочку направляется с генератора частоты 20–50 кГц. Свечение образуется за счет вхождения в резонанс контура, создаваемого дросселем и емкостью. Для изменения силы тока (что меняет яркость света) нужна смена частоты. Процесс диммирования начинается сразу после достижения полной мощности.

Электронная пускорегулирующая аппаратура производится на основе контроллера IRS2530D, оснащенного восемью выводами. Данное устройство выступает в качестве полумостового 600-вольтного драйвера, обладающего функционалом для запуска, диммирования и предотвращения выхода из строя. Интегральная схема рассчитана на реализацию всех возможных способов контроля, благодаря наличию множества выходов. На рисунке внизу изображена схема управления люминесцентными источниками света.

Светодиодные лампочки

Хотя светодиоды экономичны, нередко появляется необходимость уменьшения яркости их свечения.

Особенности светодиодных источников света:

• стандартные цоколи E, G, MR;
• возможность функционирования с сетью без дополнительных устройств (для 12-вольтовых ламп).

Со стандартными диммерами светодиодные лампочки несовместимы. Они просто выходят из строя. Поэтому для работы со светодиодами применяют специальные выключатели с регуляторами яркости для светодиодных ламп.

Подходящие для светодиодов регуляторы выпускают в двух исполнениях: с контролем напряжения и с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Первый тип устройств очень дорог и габаритен (в него входит реостат или потенциометр). Светорегуляторы с изменением напряжения — не лучший выбор для низковольтных лампочек и способны работать только при 9 и 18 вольтах.

Для этого типа источников света характерно изменение спектра как реакция на регулировку напряжения. По этой причине регулировка световых диодов осуществляется путем контроля за продолжительностью передаваемых импульсов. Так удается избежать мерцания, поскольку частота следования импульсов доходит до 300 кГц.

Чтобы лампа работала корректно, в ней имеется драйвер. Возможность диммирования указывается в паспорте изделия. Если же диммирование невозможно, рекомендуется покупать специальные устройства с широтно-импульсным регулированием.

Существуют такие регуляторы с ШИМ:

1. Модульные. Управление осуществляется выносными регуляторами, пультами ДУ или с помощью специальных шин.
2. Установленные в монтажной коробке. Применяются в виде выключателей с поворотным или кнопочным управлением.
3. Выносные системы, устанавливаемые в конструкциях потолка (для лент светодиодов и точечных светильников).

Для широтно-импульсного регулирования необходимы дорогие микроконтроллеры. Причем ремонту они не подлежат. Возможно самостоятельное изготовление устройства на базе микросхемы. Внизу показана схема диммера для светодиодных лампочек.

Нормальная периодичность колебаний достигается за счет использование генератора, в составе которого имеется конденсатор и резистор. Интервалы подключения и отключения нагрузки на выходе микросхемы задаются размером переменного резистора. В качестве усилителя мощности служит полевой транзистор. Если ток выше 1 ампера, понадобится радиатор охлаждения.

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.

Требования при установке светорегулятора

При установке светорегулирующего устройства следует обращать внимание на несколько важных обстоятельств:

1. Люминесцентные и энергосберегающие лампы не диммируются стандартным способом. Оба типа лампочек способны работать с диммером, но их эксплуатационные сроки резко уменьшаются. Порой срок жизни лампочки сокращается до 100–150 часов. К тому же, увеличивается риск поломки и самого светорегулятора.
2. Светорегуляторы нуждаются в определенном минимуме нагрузки. Чаще всего ее величина равна 40 ваттам. Уменьшение нагрузки происходит из-за перегорания одной из лампочек, ухудшения контактов, появления мерцаний с частотой в 50 герц. Когда нагрузка упадет ниже минимально допустимой, срабатывает защитная система или прибор приходит в неисправное состояние.
3. Диммеры чувствительны к температурному режиму окружающей среды. При температурах выше 25 градусов возможен перегрев, что чревато поломкой светорегулятора.
4. Не следует превышать максимально разрешенную нагрузку на устройство. При необходимости рекомендуется добавить усилители мощности, с помощью которых возможна коммутация устройств до 1,8 киловатт.
5. Нельзя одновременно подключать емкостные и индуктивные нагрузки. Это чревато поломкой прибора.

Что касается места для установки, специалисты рекомендуют исходить из следующей информации:

1. Не следует устанавливать светорегуляторы в помещениях, где обычно бывает много людей. В многолюдных местах оборудование будет работать с помехами.
2. Необходимо избегать монтажа диммеров в помещениях, где нет постоянного места для установки осветительного оборудования.

к содержанию ↑

Монтаж выключателей

По габаритам светорегулирующий выключатель напоминает стандартное устройство для включения и выключения света. Установка диммера осуществляется с применением специальных лапок в разрыв осветительной цепочки. Основное требование к установщику — соблюдать полярность.

На рисунке ниже изображена схема подключения диммера.

О том, как подключить два диммера можно узнать из следующей схемы.

Если предстоит установка диммера вместо выключателя, понадобится вначале демонтировать модель старого образца. Но еще до этого следует обесточить электросеть и проверить отсутствие напряжения с помощью индикатора. Чтобы снять старый выключатель, берем отвертку и отвинчиваем винты монтажных лапок. После этого удаляем панель устройства. Затем ослабляем винты на клеммах и отсоединяем выключатель от проводов.

Следующий этап — установка диммера. Монтаж осуществляется в порядке, обратном описанному выше при демонтаже. После установки диммера в подрозетник фиксируем его винтами и ставим декоративную рамку. При необходимости регулировки освещения в нескольких местах понадобятся дополнительные диммеры и монтаж подрозетников с прокладкой к ним кабеля.

Регуляторы яркости свечения электроосветительных приборов, будь то промышленного изготовления или самодельные, все шире вторгаются в наш домашний быт. И это не случайно. Взять, к примеру, бра. Если этот настенный светильник снабдить таким регулятором, то его можно использовать даже в качестве ночника.

Любительский регулятор яркости, схему которого вы видите на рисунке 5, позволяет осуществить все это. Он, кроме того, обеспечивает в течение 5. 10 с плавное нарастание яркости стечения электролампы до заранее установленного уровня. Такой режим включения светильников продлевает срок службы электроламп. В предлагаемом устройстве используется так называемый фазоимпульсный способ регулирования среднего тока через нагрузку. Он изменяется благодаря тому, что нагрузка-светильник подключается к сети не непосредственно, а электронным ключом через некоторое время после появления очередной полуволны сетевого напряжения. Изменяя это время, потребляемую нагрузкой от сети мощность можно регулировать практически от нуля до максимума. Для лампы светильника это означает изменение яркости ее свечения. Функцию электронного ключа выполняет тринистор VS1. Ручная регулировка яркости свечения лампы L1 (светильника) осуществляется переменным резистором R4 — чем меньше его сопротивление, тем ярче светится лампа.

Лампа LI (220V 100W) собственно и является светильником. Все резисторы на 0,25W, кроме R8, который на 2W. При монтаже расположите этот резистор в 2mm над поверхностью платы, чтобы не нагревались остальные детали. Конденсатор С1 пленочный, тринистор КУ202Л можно заменить на КУ202К, КУ202М, КУ202Н. Соблюдайте условия его включения в схеме.

В корпусе, в котором вы разместите устройство, обязательно просверлите отверстия для вентиляции, т.к. элементы R8 и VS1 в процессе работы немного нагреваются.