Как сделать простой автоматический диммер своими руками

Диммеры в технологии освещения создают приятный комфортный свет. Они помогают экономить энергию и могут продлить срок службы используемых ламп. Примерами диммеров в домашнем хозяйстве являются пылесосы, которые уменьшают мощность всасывания с помощью поворотной ручки, а также зарядка ноутбука, снижающая освещённость экрана. Для того чтобы правильно эксплуатировать эти устройства, надо понимать, как работает диммер.

Принцип работы регулятора освещённости

Диммер (dim) — это электронное устройство, которое имеет возможность переключать электрические токи. В русском языке он называется светорегулятором, а на французском — вариатором. Напряжение в электросети составляет 220 В переменного тока. Это означает, что оно изменяет свою полярность каждую сотую доли секунды и всегда проходит через значение нуля (синусоидальная кривая). С помощью поворотной ручки диммера пользователь устанавливает, когда лампа должна загораться в течение синусоидальной полуволны. Этот принцип управления в электротехнике называется управлением по фазе.

Некоторые лампы работают с диммерами, по принципу фазового сечения. Поскольку оба вида управления вызывают очень быстрое переключение, лампа из-за инерции не успевает за этими изменениями, поэтому свет не мерцает. Традиционные регуляторы имеют поворотную ручку или сенсорное управление, которые, помимо включения и выключения света, позволяют регулировать яркость. Выбирая диммер, главное, знать, какие лампочки можно с ним использовать.

В настоящее время изменён стандарт освещения в помещении. Во многих странах запрещены лампы накаливания. Происходит массовая их замена на светодиодные или энергосберегающие лампы. Они в основном используются со встроенными устройствами управления dim, которые предназначены для регулировки яркости.

Правильный выбор диммера

Существуют различные модели светорегуляторов, а также типы нагрузки, которые влияют на правильный выбор устройства. Диммер выбирается в соответствии с нагрузкой осветительных приборов. Эту информацию можно найти на упаковке производителя и на лампе. На рынке есть много различных регулируемых осветительных устройств:

1. Высоковольтный мощный галоген, 220 вольта (гнездо G9 или GU10).
2. Лампы низкого напряжения 12 В постоянного тока с электронным трансформатором, гнездо G4, GU5, 3, GY6, 35.
3. Светильник напряжением 12 В с обычным соединением G4, GU5, 3, GY6, 35.
4. Светодиодные лампы, различные типы гнёзд.
5. Энергосберегающие лампы, все виды цоколя.

Промышленная маркировка для диммеров: буквы R, L или C. Их можно увидеть на корпусах ламп. Для правильного выбора dim они должны совпадать. Перед покупкой ламп нужно обратить на это требование особое внимание, иначе они работать не будут.

Типы ламп совместимых с регуляторами:

1. Диммируемые энергосберегающие лампы (ESL).
2. Светодиодные лампы с напряжением 230 В и высоковольтные светодиодные лампы, помеченные как диммируемые.
3. 12 В переменного и 12 В постоянного тока. Светодиодные лампы также должны быть отмечены как регулируемые.
4. Светодиодные полосы и одиночные светодиоды (DC) с дополнительным светодиодным балластом интегрированных в диммер PWM.
5. Диммируемые светодиодные драйверы также доступны для различных типов управления.
6. Люминесцентные лампы со специальными балластами ЭКГ с интерфейсом 0−10 В.

Виды электронных вариаторов освещения

Выбор никогда не был более сложным, чем сейчас: все из-за множества разнообразных конструкции и брендов. Внедрение светодиодного освещения на массовый рынок изменило его стиль. Чтобы узнать, какой dim нужно приобрести, сначала требуется определить схему электроосвещения установленной в доме, затем выбрать тип регулирующего устройства: сенсорный, когда управляет рука, механический, поворотный или другой.

Виды диммеров:

1. Универсальный — самый простой вариант для установки. Он может уменьшать почти все типы нагрузки и, таким образом, значительно облегчает выбор подходящей лампы. Преимущество. Даже если пользователь позже решит заменить лампу или тип нагрузки, новый не потребуется.
2. Светодиодный LEDOTRON — стандарт. Они используются только с фирменными лампами от производителя LEDOTRON.
3. Для электронных трансформаторов, управления с обратной фазой для регулирования яркости, например, ламп с низковольтными галогенными лампами. Эти трансформаторы часто умело, интегрированы в корпус лампы.
4. Для обычных трансформаторов (диммер управления фазой). Индуктивные нагрузки могут быть затемнены с помощью фазового управления.
5. Вращающийся, классический с ручкой.
6. Простого включения при нажатии пальцем.
7. Ножной для управления, например, с торшерами.
8. Прямой, выбор уровня яркости через светодиоды.
9. Последовательный, управление несколькими лампами или группами освещения.

Плюсы и минусы подключения

Некоторые люди dim любят, в то время как другие не слишком. Однако во многих ситуациях они очень полезны. Диммерные переключатели довольно просты в установке и доступны для бытового потребления. Прежде чем принимать решение об установке диммеров в своём доме, рекомендуется ознакомиться с некоторыми из плюсов и минусов этого варианта освещения. Преимущества установки переключателей:

1. Экономия электроэнергии. Можно сохранить до 25% затрат, при уменьшении света на 25%.
2. Полный контроль над процессом освещения в доме.
3. Автономная работа с дистанционным управлением, что позволяет регулировать освещённость в любой комнате из доступного места в системе «Умный дом».

Недостатки:

1. Сложность установки для неопытных пользователей. Несмотря на то что диммерные переключатели относительно просты, они могут быть непонятными для тех, кто незнаком с электроникой. Самое простое решение этой проблемы — нанять электрика для подключения коммутатора. Хотя это приведёт к увеличению стоимости проекта, но обеспечит его правильное выполнение.
2. Несовместимость с некоторыми осветительными приборами. Рекомендуется провести исследование, чтобы увидеть, будут ли переключатели dim работать с существующим освещением на месте.

Автоматическое управление светом

Во многих случаях автоматический диммер может быть встроен в настенную коробку с выключателем света. Он предназначен для использования только с лампами накаливания 220 В. Когда он установлен и свет включён, светильник не горит полностью около 400 мс, что незаметно для человеческого глаза в течение примерно 20 с, а затем постепенно гаснет. Это даёт такое преимущество, что при выключенном освещении он не сразу становится тёмным. Когда включён S1, конденсатор C2 заряжается через R1, C1 и мостовой выпрямитель D1 — D4.

Диод D5 ограничивает потенциал через C2 примерно до 15 В. Через короткое время загорается D6, после чего на светочувствительном резисторе R3 возникает разность потенциалов, что является достаточным для запуска симистора Tr1. Затем загорается свет. Когда выключатель света выключен, C2 разряжается через P1, R2 и D6. Когда потенциал через C2 падает, яркость светодиода уменьшается, так что pd через R3 также падает. Возрастающее сопротивление R3 влияет на фазовый угол управления симистором и свет постепенно уменьшается.

Время затемнения может быть изменено с помощью P1 в интервале времени, определяемом сетью R2 — C2. Схема работает правильно, когда LDR не подвергается воздействию света, отличного от светодиода. Тип LDR не имеет значения, если он не слишком длинный, в схеме применялась модель 5 мм и тиристор.

Диодная схема в зарядном устройстве

Использование диммера в зарядном устройстве ноутбуках стало применяться одновременно с их выпуском. Производители всегда озабочены экономией заряда аккумуляторных батарей ноутбуков, поэтому dim монитора демонстрирует обратное поведение. Когда он подключён и аккумулятор заряжается, экран становится темнее. Когда аккумулятор включён, экран светится ярче. Значок батареи, устроенный на экране (вилка при подключении).

Подробная информация о зарядке в измерителе мощности показывает правильную работу регулятора. Этот процесс может быть отрегулирован пользователем в разделе электропитание ноутбука, в правой нижней части рабочего стола. Он устанавливается по желанию владельца в трёх режимах: сбалансированный, энергосберегающий, с высокой производительностью. При использовании последней схемы питание ноутбука потребляет много тока и батарея быстро разряжается.

Изготовление регулятора яркости

Многие люди не могут уснуть как в ярко освещённой комнате, так и в полной темноте. Тусклый источник света, такой как ночник, лучшее устройство для комфортного сна, для чего нужен диммер. Кроме того, экономный ночник очень мало потребляет электроэнергии и сбережёт домашний бюджет. Сделать ночник своими руками несложно. Принцип работы ночника прост — свет автоматически погаснет и выключится через определённый промежуток времени, который задаётся пользователем.

Необходимые материалы

Необходимые для сборки материалы и инструменты:

1. Провода перемычки.
2. Печатная плата.
3. IC1: 741 OP AMP.
4. IC2: 741.
5. Клеммы OP AMP разъёмы.
6. R1: 1M.
7. R2: переменная 5 кОм.
8. R3: 2. 2k.
9. R4: 3. 3M.
10. C1: 10V.
11. C2: 10V.
12. D1: 1N4001.
13. D2: D3: D4: Светодиод 3. 5V.
14. S1: переключатель фиксации SPST.
15. S2: мгновенный переключатель.
16. Пластиковый блок проекта.
17. T1: источник питания постоянного тока 6 В 400 мА.
18. Дрель.
19. Паяльник.
20. Кусачки.
21. Плоскогубцы.
22. Отвёртка.

Конструкция и сборка устройства

Для питания этого проекта используется источник постоянного тока 6 В 400 мА. Его напряжение разомкнутой цепи (без нагрузки), измеренное вольтметром, составляет приблизительно 10 В. При нагрузке рабочее напряжение составляет около 9,5 В. Схема может быть разбита на две основные части: цепь таймера и затемнения.

Таймер выполнен из 741 OP AMP, подключённого в качестве компаратора. Он сравнивает напряжение на конденсаторе с опорным напряжением, которое задаётся R2 и R3. Когда S2 включена, C1 заряжается до напряжения питания. C1 затем постепенно разряжается через R1. До тех пор, пока напряжение на С1 больше, чем опорное напряжение, выход операционного усилителя является высоким (около 8. 7V). Это удерживает C2. Когда напряжение на C1 падает ниже эталонного значения, выход OP AMP становится низким (около 1, 9 В). Когда это происходит, C2 начинает медленно разряжаться через R4. Это начинает цикл затемнения.

Второй 741 OP AMP подключён как усилитель с единичным коэффициентом усиления. На выходе отражается напряжение через C2. Когда напряжение на C2 падает также уменьшается выходное напряжение и светодиоды. Для того чтобы светодиоды переходили от полной яркости к полной темноте, требуется около 45 минут. Нажатие кнопки в любой точке приведёт к сбросу всего цикла. Скользящий переключатель SPST включает и выключает питание.

Длительность времени, в течение которого свет горит при полной яркости, и время, когда они могут быть изменены, можно изменить, задав значения R1, C1, R4 и C2. Изменять отношения резисторов и конденсаторов стоит по мере того, как быстро разряжаются последние.

После сборки схемы подбирается подходящий корпус. В нём просверливаются отверстия для светодиодов, переключателей, циферблата и шнура питания. Печатную плату обрезают так, чтобы она разместилась в корпусе. По желанию в конструкцию можно добавить рассеиватель и поместить устройство, например, в декоративный фонарь.

Диммеры позволяют создавать настроение в доме. Независимо от того, планируется ли семейный вечер, кино или романтический ужин, правильное освещение на месте является главным. Кроме того, если нужно включить освещение больше или меньше только в одной части дома, можно сделать это одним прикосновением к пульту.

Яркое освещение в комнате бывает не только раздражительным, но и финансово обременительным, поэтому применение dim является правильным решением.

Originally posted 2018-04-18 12:33:35.