Диммеры

Диммер — это устройство для регулировки мощности (яркости) ламп. Устанавливается вместо обычного выключателя в тот же подрозетник и подключается к тем же двум проводам. В простейшем случае представляет собой некую «крутилку», вращая которую можно регулировать освещенность комнаты. Что-то вроде громкости, только не для звука, а для света.

Само слово «диммер» пошло от английского dim, что означает «затемнять». Иногда его еще называют светорегулятором.

Вообще, простейшим регулятором света может служить обычный резистор переменного сопротивления (реостат), соответствующей мощности. К сожалению, у реостатов есть две существенные проблемы: во-первых, они обладают очень низким КПД (особенно в режиме минимальной яркости), а во-вторых, реостаты достаточной для бытовых целей мощности обладают слишком большими размерами.

Но зато, реостаты не создают помех и никак не искажают форму выходного сигнала, что может быть критично для некоторых потребителей (например, эл. двигателей, трансформаторов и прочей индуктивной нагрузки).

Также в качестве идеального диммера может быть использован ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Обладает всеми достоинствами реостатов, и, вдобавок, имеет очень высокий КПД (в районе 95%). ЛАТРы можно запросто использовать не только для регулировки яркости светильников, прожекторов и прочих люстр, но и для регулировки мощности двигателей (дрель, болгарка).

Практическому применению ЛАТРа в быту препятствует их чрезмерная громоздкость и высокая стоимость изделия. В дополнительные недостатки ЛАТРов можно записать шум при работе на высоких мощностях. Но тут все зависит от качества сборки — некачественные, слабо стянутые и плохо проклеенные ЛАТРы, как и любые другие трансформаторы, всегда очень сильно гудят.

В последнее время более экономичным (как в плане потребления энергии, так и с точки зрения себестоимости изготовления) считается использование электронных диммеров. Они представляют собой схему, в которой функцию ограничения выдаваемой в нагрузку мощности выполняет электронный ключ — симмистор или мощный транзистор. Недостатков у всех электронных диммеров только два: существенное изменение формы выходного сигнала и большой уровень помех, с которым приходится дополнительно бороться.

Искажение тока в нагрузке связано с тем, что эл. диммер, в отличие от реостатов и автотрансформаторов, меняет не амплитуду выходного сигнала, а его форму. Фактически выходной ключ пропускает на выход заданные участки синусоиды, отсекая все остальное. Таким образом происходит ограничение средней мощности, подаваемой в нагрузку (на лампу). Но из-за возникающих в момент коммутации выходных ключей крутых фронтов, генерируется целый спектр гармонических колебаний в очень широком (вплоть до УКВ) диапазоне. Это, в свою очередь, плохо сказывается на работе чувствительных к помехам устройств — телевизоров, приемников, радиостанций, компьютеров и т.д.

Поэтому все современные электронные диммеры в обязательном порядке снабжаются фильтрами по входным и выходным цепям, препятствующими прохождению ВЧ-помех к потребителю и обратно в бытовую сеть. Это одна из причин, почему стоит приобретать регуляторы яркости только от хорошо зарекомендовавших себя производителей, таких как ABB, Feller, Jung, Gira, Merten, Schneider Electric, Тесо и Bticino.

По способу управления все диммеры можно классифицировать следующим образом:
— механические (с потенциометром в качестве органа управления);
— электронные (с кнопками, в т.ч. с сенсорными);
— акустические (реагирующие на звуки);
— и дистанционные (с управлением по ИК или радиоканалу).

Конструктивно все диммеры можно разделить на три большие группы:
— моноблочные или настенные (это обычные диммеры, которые ставят на стену вместо выключателей);
— модульные или щитовые (это те, которые ставят в щиты на DIN-рейку);
— и приборные (которые ставятся в монтажную коробку).

Моноблочные (настенные) диммеры — это те диммеры, которые вы найдете в любой более/менее современной квартире. Они ставятся в то же самое посадочное место, где до этого стоял обычный выключатель, и подключаются к тем же самым двум проводам. Вообще никаких проблем. Настенные диммеры, в свою очередь, по способу управления делятся на:
— поворотные или роторные. Это самый распространенный регулятор яркости. Представляет собой ручку регулировки от 0 до 100%. Выключение света производится вращением в крайнее левое положение до щелчка. Недостаток в том, что нельзя запомнить понравившийся уровень освещенности, т.к. включение свет всегда будет происходить на минимуме мощности;
— клавишные или нажимные. Выглядят как самые обычные выключатели, но если удерживать клавишу нажатой в течении 3 сек, то осуществляется регулировка яркости;
— поворотно-нажимные. Это светорегуляторы, которые совмещают в одном корпусе обычный выключатель и «крутилку». Удобны тем, что можно настроить один раз требуемый уровень яркости и потом пользоваться только выключателем, не трогая регулировку;
— сенсорные. Это последнее поколение диммеров, как правило, собраны на микроконтроллерах и поэтому часто снабжены дополнительными функциями. Но, как показала практика, не смотря на полное отсутствие каких-либо механических подвижных частей в устройстве, его надежность оставляет желать лучшего. Все в полном соответствии с теорией: чем сложнее схема, тем она менее надежна.

Модульные диммеры в быту используются редко, разве что где-нибудь в подъездах или для регулировки освещения в длинных коридорах общежитий. Устанавливаются в электрощиты на специальные рейки, рядом с автоматическими выключателями и дифавтоматами.

Приборные диммеры — это такие маленькие коробочки, которые обычно ставят либо в монтажную коробку, либо куда-то за подвесной потолок. Иногда они расположены прямо на проводе, тогда их можно включать в разрыв шнура от торшера, настольного светильника и т.п. Органы управления выносятся наружу (либо, в случае размещения за потолком, управление производится по радиоканалу).

По способу применения все диммеры делятся:
— для ламп накаливания и галогенок на 220В. Самые распространенные, простые и дешевые устройства. Диммер отсекает часть синусоиды, изменяя тем самым среднее значение подаваемой на лампы мощности. Для таких ламп форма сигнала не важна, однако следует иметь в виду, что на низких уровнях яркости, КПД диммера очень сильно падает.
— для низковольтных галогеновых ламп (на 12 или 24 Вольта). Такие лампы подключаются к регулятору света через понижающий трансформатор. Трансформатор может быть как обычным (индукционным, с первичной и вторичной обмоткой), так и электронным. Имейте в виду, что в первом случае понадобится диммер с маркировкой RL, а во втором — с маркировкой C, т.е. рассчитанные соответственно на индуктивную и емкостную нагрузку.
— для металлогалогенных ламп и ДНаТ. Порог регулировки мощности металлогалогеновых ламп (МГЛ) и некоторых моделей натриевых ламп высокого давления составляет всего 50%. Требует применения специального электронного балласта. Использование диммеров с этими лампами не получило широкого распространения на практике.
— для люминесцентных ламп (те, которые идут со своим плафоном и дросселем, длинные такие). Для диммирования таких ламп требуется специальный электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) с управляющим входом. Для управления ЭПРА наибольшее распространение получил аналоговый интерфейс 0-10 Вольт. И, соответственно, понадобится диммер, имеющий такой выход.
— для компактных люминесцентных ламп (которые вкручиваются в патрон Е27 или Е14). Тут фишка в том, что такие лампы могут быть как со встроенным драйвером (пускорегулирующим аппаратом) так и без оного. Лампы с драйвером вообще не поддаются диммированию (некоторые модели могут работать с обычными диммерами для ламп накаливания, но все равно порог регулировки будет крайне мал — не более 15%). А лампы без драйвера диммируются точно так же, как и длинные люминесцентные лампы (см. пункт выше).
— для светодиодных ламп под патроны E14, E27, GU10 и GU5.3. Все эти лампы содержат свою собственную схему управления светодиодами (драйвер светодиода), поэтому они не диммируются. В последнее время появились сведения, о существовании моделей светодиодных ламп, которые, все же, могут работать с обычными светорегуляторами для ламп накаливания.
— для светодиодов и светодиодных лент. Для таких осветительных приборов требуется специальные диммеры. Дело в том, что для работы светодиода в нормальном режиме с правильной цветоотдачей, ему требуется строго определенный ток. Даже незначительное увеличение тока через светодиод резко сокращает его срок службы, а уменьшение — ухудшает цветопередачу. Поэтому регулировка яркости изменением силы тока не производится. Вместо этого на светодиоды подают импульсы тока номинальной величины, а регулировка осуществляется изменением их длительности (так называемая ШИМ-модуляция). Благодаря очень высокой частоте следования импульсов (сотни килогерц), человеческий глаз не замечает мерцания.

Помимо функции регулировки мощности, диммеры на микроконтроллерах могут иметь дополнительные фишки: имитация присутствия человека в жилище (включение/отключение/изменение яркости по заданной программе), дистанционное управление, объединение в общую систему «умный дом», включение при входе в комнату, управление по заранее заданным голосовым командам и другие, на которые хватит вашей фантазии.