Stmívač vlastníma rukama: zařízení, princip činnosti + návod, jak vytvořit stmívač sám

Typy žárovek

Stmívače využívají různé typy světelných zdrojů: žárovky, halogenové žárovky (běžné i nízkonapěťové), zářivky a světelné zdroje LED. Možnosti připojení stmívače s vypínačem se liší v závislosti na typu použitých žárovek.

Žárovky a halogenové žárovky

Tyto světelné zdroje jsou určeny pro napětí 220 V. Ke změně intenzity světla se používají všechny modely stmívačů, protože zátěž je díky nedostatku kapacity a indukčnosti aktivní. Nevýhodou tohoto typu systému je posun barevného spektra směrem k červené. K tomu dochází při snížení napětí. Příkon stmívačů se pohybuje mezi 60 a 600 watty.

Nízkonapěťové halogenové žárovky

Nízkonapěťové žárovky vyžadují snižovací transformátor se stmívačem pro indukční zátěž. Rozlišovacím znakem regulátoru je označení zkratkou RL. Doporučujeme, abyste transformátor nekupovali odděleně od stmívače, ale jako integrovanou jednotku. U elektronických transformátorů se nastavují kapacitní hodnoty. U halogenových světelných zdrojů je důležité, aby napětí kolísalo plynule, jinak se životnost žárovek výrazně sníží.

Zářivky

Standardní stmívač bude muset být nahrazen elektronickým předřadníkem (EBV), pokud je spuštění provedeno pomocí spínače, žhavicí svíčky nebo elektromagnetické tlumivky. Nejjednodušší schéma systému se zářivkami je znázorněno na obrázku níže.

Napětí do žárovky je přiváděno z 20-50kHz oscilátoru. Žhavení je způsobeno rezonancí obvodu vytvořenou tlumivkou a kapacitou. Pro změnu proudu (který mění jas světla) je nutná změna frekvence. Proces stmívání se spustí, jakmile je dosaženo plného výkonu.

Elektronický předřadník je založen na řídicí jednotce IRS2530D s osmi vývody. Toto zařízení funguje jako 600V polomůstkový ovladač s funkcemi spouštění, stmívání a prevence poruch. Integrovaný obvod je určen k implementaci všechny myslitelné režimy ovládání ovládání pomocí více výstupů. Na obrázku níže je znázorněn řídicí obvod pro zářivkové zdroje světla.

LED žárovky

Přestože jsou LED diody úsporné, často je potřeba snížit jejich jas.

Vlastnosti světelných zdrojů LED:

• Standardní zásuvky E, G, MR;
• Schopnost fungovat se sítí bez dalších zařízení (pro 12voltové žárovky).

Žárovky LED nejsou kompatibilní se standardními stmívači. Jednoduše selhávají. Pro použití s LED žárovkami jsou proto vhodné speciální spínače se stmívači pro LED žárovky.

Stmívače vhodné pro LED se vyrábějí ve dvou verzích: s napěťovým řízením a s šířkově pulzní modulací. První typ je velmi drahý a objemný (obsahuje reostat nebo potenciometr). Stmívače řízené napětím nejsou nejlepší volbou pro nízkonapěťové žárovky a mohou fungovat pouze při napětí 9 a 18 V.

Tento typ světelného zdroje se vyznačuje změnou spektra v závislosti na regulaci napětí. Z tohoto důvodu se světelné diody nastavují řízením délky vysílaných pulzů. Tím se zamezí blikání, protože frekvence opakování pulzů je až 300 kHz.

Existují takové regulátory s PWM:

1. Modulární. Ovládání pomocí dálkových ovladačů, dálkových ovladačů nebo speciálních přípojnic.
2. Ty se montují do instalační krabice. Používají se jako otočné spínače nebo tlačítka.
3. Externí systémy instalované ve stropních konstrukcích (pro LED pásky a reflektory).

Řízení šířky pulzu vyžaduje drahé mikrokontroléry. A nelze je opravit. Na základě mikroobvodů je možné sestavit vlastní zařízení. Níže je schéma stmívače pro LED žárovky.

Normální periodicity kmitání se dosahuje pomocí oscilátoru, který obsahuje kondenzátor a rezistor. Intervaly pro připojení a odpojení zátěže na výstupu čipu jsou určeny velikostí proměnného odporu. Jako výkonový zesilovač se používá tranzistor s polem. Pokud je proud vyšší než 1 ampér, je nutné použít chladič.

Kdy je nákup nejhorší možností?

Tovární regulace stmívání může zajistit očekávaný ekonomický výsledek nebo zlepšit komfort ve všech typických situacích. Kromě toho jsou k dispozici v různých cenových relacích, které vám umožní nákup "do kapsy".

V některých situacích však není možné najít vhodnou velikost nebo výkon, takže řešením může být domácí výroba.

Ve většině případů si zájemce může koupit levný tovární stmívač, jehož pracovní vlastnosti ho uspokojí.

Existují nestandardní situace, kdy průmyslové výrobky nevyhovují potřebám člověka. Tak je tomu například v případě, kdy je zapotřebí malý stmívač a chcete zlepšit estetiku ovládacího panelu.

Nebo se člověk domnívá, že je třeba zlepšit hospodárnost, zpříjemnit obsluhu, dosáhnout některých barevných efektů, zlepšit jiné vlastnosti.

Výroba jednoduchého stmívače není obtížný úkol, tím spíše, že člověk potřebuje pouze nástroje dostupné každému, z nichž hlavní je pájka.

Pokud máte potřebné komponenty, můžete si montáž provést sami, což výrazně sníží náklady na postup.

Schémata stmívačů

Stmívače pro 220 V s vypínáním náběžné hrany pracují na principu pulzní regulace napětí. Během provozu přivádějí prvky takového stmívače v určitých okamžicích do zátěže napětí, čímž přeruší část sinusového průběhu. Podrobněji a názorněji je to znázorněno na obrázcích.

Plocha sinusovky vystínovaná šedě je plocha napětí nebo jeho efektivní hodnota, která je přivedena na zátěž (svítidlo nebo jiné výše popsané zařízení).

Červená přerušovaná čára znázorňuje průběh napětí na vstupu stmívače pro LED žárovky. V této podobě se přivádí přes běžný spínač bez úprav.

Jak připojit LED diody pomocí stmívače?

Jmenovité hodnoty součástek a všechny informace jsou uvedeny na schématu zapojení stmívače.

Zařízení se instaluje do mezery mezi vodiče vedoucí ke zdroji světla, motoru, topení nebo jinému zařízení.

Logika obvodu je následující: Kondenzátor C1 se nabíjí přes obvod R1 a potenciometr R2. V závislosti na poloze potenciometru se kondenzátor nabíjí na rozpínací napětí diistoru VD1.

V obvodu byl použit diistor DB3, který má napětí přibližně 30 V. Řídicí impulz pro otevření triaku (obousměrného tyristoru) je přiveden na řídicí elektrodu přes otevřenou diodu.

Čím větší odpor nastavíte knoflíkem potenciometru, tím déle se kondenzátor nabíjí, takže se obvod diistor-simistor otevře později a napětí bude nižší, protože většina sinusového průběhu bude odříznuta. A naopak, čím nižší je odpor, tím vyšší je napětí na výstupu stmívače.

Připojení stmívače

Existuje několik schémata zapojení stmívačů.

Schéma připojení stmívače s přepínačem

Stmívač je instalován před stmívačem ve fázové mezeře. Spínač ovládá přívod proudu. Schéma zapojení je znázorněno na obrázku níže.

Ze spínače je proud veden do stmívače a odtud do žárovky. Stmívač tedy určuje požadovanou úroveň jasu a spínač je zodpovědný za zapnutí a vypnutí obvodu.

Obvod je vhodný pro ložnice. Vypínač je umístěn u dveří a stmívač u postele. Tímto způsobem je možné ovládat světlo přímo z postele. Když osoba opustí místnost, světlo zhasne, a když se osoba vrátí do místnosti, světlo se opět rozsvítí s charakteristikou nastavenou stmívačem.

Schéma zapojení se dvěma stmívači

V tomto schématu jsou dva stmívače. Jsou namontovány na dvou místech v jedné místnosti a jsou to vlastně stmívací spínače, které ovládají jednotlivá světla.

Obvod je připojen třemi vodiči z každého bodu do rozvodné skříně. První a druhý kontakt stmívačů jsou propojeny jumperem, aby se stmívače propojily. Fáze je pak přivedena na třetí kontakt prvního stmívače a fáze jde do svítidla přes třetí kontakt druhého stmívače.

Schéma se dvěma průchozími přepínači

Toto schéma se používá zřídka. Používá se k řízení osvětlení v průchozích místnostech a dlouhých chodbách. Obvod umožňuje zapínat a vypínat světla a nastavovat je z různých konců místnosti.

Světelné spínače jsou umístěny ve fázovém oddělení. Kontakty jsou propojeny vodiči. Stmívač vstupuje do řetězce sériově za jedním z vypínačů. První kontakt má fázi, která pak přechází na žárovku.

Jas se ovládá pomocí stmívače. Je však třeba poznamenat, že stmívače nejsou schopny spínat žárovky, když je stmívač vypnutý.

Výhody a nevýhody stmívačů

Mezi výhody různých typů spínačů se stmívači patří plynulý náběh osvětlovací soustavy, který může výrazně prodloužit životnost svítidel (životnost žárovek se v tomto případě zvyšuje až o 40 %).

Stmívače lze použít nejen k ovládání světel, ale také k regulaci napětí jiných spotřebičů (rychlovarné konvice, žehličky, ohřívače).

Je důležité, aby výkon svítidla odpovídal zátěži, pro kterou je určeno. Možnosti interiérového designu jsou nekonečné

Lze je snadno použít k vytvoření bodového osvětlení ve vybraných oblastech a vytvořit tak zajímavé světelné vzory. Další ceněnou vlastností stmívačů je jejich schopnost ovládat světelné zdroje na dálku nebo pomocí zvuků.

Možnosti interiérového designu jsou neomezené. Mohou snadno vytvářet bodové osvětlení ve vybrané oblasti, vytvářet zajímavé světelné vzory. Přidanou hodnotou stmívačů je možnost ovládat světelné zdroje na dálku nebo pomocí zvuku.

Tato zařízení však mají i své nevýhody. Stmívače lze použít pouze k ovládání světelných zdrojů se stejným jmenovitým výkonem jako zařízení. Redukční transformátory nemusí pracovat správně vzhledem k charakteristikám výstupního napětí.

Zařízení mohou způsobovat elektromagnetické rušení, které bude rušit rádiová a jiná zařízení. Některé typy světelných zdrojů (zejména ty, které jsou vybaveny přídavnými zařízeními, jako jsou EB, ovladače) nelze v zásadě kombinovat se stmívači. Účinnost stmívačů při práci s žárovkami je poměrně nízká. Snížení jasu svítidel má jen malý vliv na spotřebu energie, která se místo na světlo mění na teplo.

Na mikrokontroléru

V případě, že si je umělec plně jistý svými schopnostmi, může se pustit do výroby termostabilizátoru pro páječku na bázi mikrokontroléru. Tato varianta regulátoru napájení je vyrobena jako kompletní pájecí stanice, která má dva pracovní výstupy s napětím 12 a 220 V.

První z nich má pevnou velikost a je určen k napájení miniaturních nízkoproudých páječek. Tato část zařízení je sestavena pomocí běžného transformátorového obvodu, který lze vzhledem k jeho jednoduchosti zanedbat.

Druhý výstup regulátoru páječky, sestavený vlastníma rukama, má střídavé napětí, jehož amplituda se může pohybovat od 0 do 220 voltů.

Schéma této části regulátoru v kombinaci s řídicí jednotkou PIC16F628A a digitálním indikátorem výstupního napětí je rovněž uvedeno na fotografii.

Pro bezpečný provoz zařízení se dvěma různými výstupními napětími musí mít domácí regulátor různé (nekompatibilní) zásuvky.

Taková péče vylučuje možnost chyb v připojení páječek s různým napětím.

Výkonová část tohoto obvodu je založena na triaku BT 136 600 a výkon do zátěže se nastavuje pomocí tlačítkového přepínače s deseti polohami.

Úroveň výkonu v zátěži, indikovanou číslicemi od 0 do 9 (tyto hodnoty se zobrazují na displeji vestavěného indikátoru přístroje), lze měnit přepínáním tlačítkového regulátoru.

Jako příklad takového regulátoru sestaveného podle schématu s řídicí jednotkou SMT32 lze uvést stanici určenou pro připojení páječek s hroty T12.

Tento průmyslový prototyp zařízení, které řídí režim ohřevu připojené páječky, dokáže regulovat teplotu hrotu v rozmezí 9 až 99 stupňů.

Stmívače pro LED žárovky na 220 V. Schémata

Ve většině případů si zájemce může pořídit levný tovární stmívač, jehož výkon bude vyhovovat jeho potřebám. Cena stmívačů s regulátorem a s tlačítky se řádově liší, protože tlačítkový stmívač, jako je stmívač Legrand, se obvykle montuje pomocí mikrokontroléru.

K tomu slouží obvod s čipem KR EH 12A, jak je znázorněno na obrázku níže. Skládá se z anody a katody.

Poměr výkonu tedy není 5 : 1, jak je inzerováno, ale 4 : 1.

Navržená metoda je vhodná pro svítidla s kondenzátorovým obvodem. Podle výpočtů by měl být 10krát větší než v obvodu, ale pak se nevejde do malého pouzdra lampy. Při připojování stmívače pro dálkově ovládané svítidlo LED v provedení V dbejte na to, aby byl namontován přímo před řídicí jednotkou svítidla. Stmívač ve výše uvedené konfiguraci je určen pro připojení k elektrickému spotřebiči s maximálním příkonem.

Jeho funkce umožňují také spolupráci se zabezpečovacími systémy nebo prostou simulaci přítomnosti osob v místnosti. Přečtěte si "Obecné úvahy" na konci.

Žihadlo Žihadlo je také něco, čemu je třeba věnovat pozornost při nákupu. Jinými slovy, její odpor je velmi nízký a žárovka svítí až do konce půlvlny.

Když napětí na kondenzátoru dosáhne hodnoty dostatečné k otevření triaku a diodového spínače, triak se otevře.

Obvod a jeho princip činnosti

Jeho nejdůležitější výhodou je schopnost pracovat v širokém rozsahu napájecích napětí. Kromě toho je k dispozici vícevrstvá konstrukce vodiče, která umožňuje co nejpřesnější provedení úkolu.

Hloupá otázka. Jinak je známý jako regulátor střídavého proudu. Testování obvodu na elektronkách.
Regulátor napájení pro spotřebiče napájené ze sítě 220 V AC. Stmívač na BTA41-600

Co potřebuji vědět o stmívačích?

Sloveso "to dim" v angličtině znamená "zatemnit", "ztmavit". Tento jev je podstatou stmívačů. Kromě toho mohou lidé využívat řadu dalších výhod.

Výhody používání zařízení

Mezi výhody patří tyto další funkce

• Snížení spotřeby elektřiny - to vede k větší hospodárnosti;
• Nahrazení několika typů svítidel - například jedna lampa může fungovat jako noční lampa, hlavní světlo atd.

Kromě toho může uživatel získat různé světelné efekty, např. pomocí běžného osvětlení ovládaného stmívačem jako světelnou hudbu.

Jeho funkce umožňují také spolupráci se zabezpečovacími systémy nebo prostou simulaci přítomnosti osob v místnosti. To pomůže majitelům jakýchkoli prostor ochránit svůj majetek před vetřelci nebo jim zcela zabránit ve vstupu do bytu či kanceláře.

Základem stmívače je triak.

Je důležité si uvědomit, že jeho výkon musí být o 20-50 % vyšší než výkon zátěže. Musí být schopen odolat napětí 400 V.

Tím se zajistí dlouhá životnost výrobku.

Stmívače navíc umožňují pohodlnější, účinnější a efektivnější ovládání světelných zdrojů nebo jiných elektrických spotřebičů. Například je možné použít rádiové nebo infračervené signály, které umožňují provádět požadované manipulace na dálku.

Nebo je možné použít několik ovládacích bodů osvětlovacího zařízení namísto jednoho. Pokud chce uživatel například zajistit modernější osvětlení v ložnici, může ovládací prvky nainstalovat u vchodu i vedle postele.

Takové řešení majitelům trochu zpříjemní život. Totéž lze provést v jakékoli jiné místnosti.

Jak provedete úpravy?

Pokud se dotyčný rozhodl sestavit stmívač sám, neměl by postup začínat přemýšlením o tom, jak to udělat, ale definováním cílů a úkolů, které je třeba splnit.

Takto vypadá normální sinusový průběh proudu a smyslem stmívání je jeho "ořezání". Tím se sníží šířka pulzu a spotřebič může běžet na nižší než plný výkon.

Než začnete s montáží, měli byste se rozhodnout, jaký typ lampy použijete. Tento postup je povinný, protože existují různé principy řízení stmívání.

Patří mezi ně:

• Změna napětí - tato metoda se uplatní při použití zastaralých žárovek;
• Šířkově pulzní modulace - tato možnost by měla být použita pro řízení jasu moderních energeticky úsporných osvětlovacích výrobků.

Změna napětí LED žárovek je neúčinná, protože pracují v úzkém rozsahu a při malé odchylce od normy jednoduše zhasnou nebo se nerozsvítí. To neodhalí plný potenciál běžných zařízení, a proto vyrábějí specializované stmívače pro LED zařízení.

Používání jednoduchých, ale zastaralých reostatů navíc neumožňuje šetřit elektrickou energii. Přebytečná elektřina ve formě tepla se přece jednoduše rozptýlí do vzduchu.

Správně vyrobený stmívač by měl poskytovat přesně takový sinusový průběh, ve kterém se střídají krátké impulzy s dlouhými pauzami. Čím déle trvá a čím nižší je síla signálu, tím je kontrolka slabší.

Pomocí pulzně šířkové modulace lze vytvořit stmívač, který umožňuje, aby svítidlo pracovalo s 10-100 % svého výkonu. V tomto případě získá uživatel příjemný bonus v podobě úspory energie.

Můžete také plně využívat všechny ostatní výhody stmívačů, včetně trvanlivosti.

Ovládání osvětlení v několika místnostech pomocí průchozího stmívače

Průchozí stmívače se obvykle používají v domácnostech nebo v bytech s více ložnicemi. K tomuto účelu lze použít smyčkové stmívače, které umožňují nastavení úrovně osvětlení.

Aby bylo možné regulovat jas z různých míst, mělo by být na jednom místě nainstalováno průchozí zařízení a na druhém stmívač. Toto schéma je jedno z nejjednodušších.

Na jednom místě v místnosti se světlo zapíná nebo vypíná, zatímco na druhém se nastavuje intenzita.

Na trhu jsou však k dispozici moderní modely, které lze použít ke ztlumení světel. Jedná se o dotykové ovladače. Tato zařízení jsou vybavena elektronikou, která umožňuje současnou synchronizaci několika zařízení. Aby bylo možné ovládat stmívání pomocí stmívačů, musí být zařízení nejprve připojena k tzv. satelitům. V závislosti na typu zařízení se počet satelitů může pohybovat od 5 do 10.

Připojení stmívače místo vypínače - postup

Minimální znalosti v oblasti elektrotechniky umožní domácímu řemeslníkovi správně zapojit monoblokový stmívač v jeho domácnosti. Nejsou zde žádné zvláštní potíže. Hlavně je třeba mít na paměti, že stmívač by měl být instalován pouze v mezeře mezi fázovými kabely. Za žádných okolností nepřipojujte zařízení do nulového vodiče. Pokud uděláte tuto chybu, můžete si rovnou koupit nový stmívač. Jeho elektronické obvody jednoduše vyhoří.

Stmívač lze namísto vypínače instalovat následujícím způsobem:

1. Odpojte napájení do bytu v napájecím panelu.
2. Odpojte vodiče od svorek instalovaného spínače a vyjměte jej.
3. Připojte napájecí zdroj k rozváděči a pomocí šroubováku s LED diodou, multimetru nebo elektrické zkoušečky identifikujte fázový vodič. Označte si ji vhodným způsobem (nalepte na ni kousek lepicí pásky nebo izolepy, označte ji tužkou).
4. Nyní můžete panel odpojit a přejít přímo k instalaci stmívače. Je to snadné. Fázový vodič, který jste označili, musíte přivést na vstup stmívače. Z výstupu půjde do rozvodné skříně (tj. do zátěže) a pak do samotného stmívače.

Instalace stmívače

Existují stmívače s podepsanými výstupními a vstupními kontakty. Fázový vodič je nutné připojit k příslušnému konektoru. Pokud nejsou kontakty na stmívači speciálně označeny, je fáze připojena k některému ze vstupů.

Po připojení stmívače je třeba jej zapojit zpět do zásuvky a nasadit kryt stmívače a kolečko potenciometru (pokud instalujete otočný spínač nebo otočný přepínač). To je vše! Stmívač se vám podařilo správně připojit k vypínači. Nainstalované zařízení můžete používat podle vlastního uvážení!

Použití kondenzátorů

Tento typ stmívače funguje pouze jako spínač, který mění cestu proudu tekoucího do zátěže. Ale také zapojení tlačítkového stmívače je poměrně jednoduché a nevyžaduje žádné specifické prvky.

Schéma stmívače s kondenzátorem

Princip spočívá v nastavení přepínače SA1 do jedné ze tří možných poloh:

• vypnuto - obvod je zcela rozpojen, žárovka nesvítí nebo průchozí spínač vytváří v obvodu logickou nulu;
• zkratováno na svítidlo - v obvodu stmívače nejsou jiné prvky než elektrické svítidlo (svítidlo svítí na plný výkon);
• zapojený přes obvod R - C - vydává pouze určité procento jasu osvětlení.

V závislosti na parametrech rezistoru a kapacitního prvku závisí napětí a jas světla. Tento stmívač slouží k regulaci světla tím, že odvádí určitý výkon do obvodu R - C, takže redukcí nezískáte žádnou úsporu.

Princip činnosti

Hlavním prvkem moderních stmívačů je triak. V anglické verzi se nazývá triak. Triak je polovodičové zařízení, které je typem tyristoru. Jeho hlavním účelem je dále spínat střídavé obvody. Na těchto zařízeních budete moci vytvořit stmívač pro regulaci napětí v osvětlovacím obvodu. Pro běžné žárovky je to 220 V a pro nízkonapěťové halogenové žárovky 12 V. V zásadě lze vytvořit stmívače pro téměř libovolnou hodnotu napětí.

Triak je zapojen do série s regulovanou zátěží. Pokud na triaku není žádný řídicí signál, je zablokován a zátěž je odpojena. Po přijetí signálu se zařízení otevře a zátěž se zapne. Charakteristickou vlastností triaku je, že při otevřeném stavu propouští proud oběma směry.

Triak pro stmívač

Kromě triaků mohou stmívací obvody obsahovat také dynamory, což je zvláštní druh polovodičové diody. Slouží jako kontrolní prvky. Díky všem vlastnostem triaků a dinistorů, které jsme uvedli výše, jsou schémata zapojení domácích stmívačů poměrně jednoduchá a obsahují jen několik součástek.