Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора

Назначение диммеров

Главная функция регулятора мощности – изменение освещения до необходимого уровня. Уменьшение яркости снижает потребление электроэнергии. Работа в оптимальном режиме продлевает срок службы осветительного прибора.

Дополнительные удобства для пользователя обеспечивает организация канала связи дистанционного управления с применением подходящего диапазона: инфракрасного, звукового либо радиочастотного.

Разновидности устройств

Диммеры можно разделить на 2 группы по совместимости с источниками света. Для ламп накаливания подойдет плавная регулировка напряжения. Аналогичный принцип не применяют для управления полупроводниковым излучателем. Уменьшение амплитуды сигнала в этом случае ограничено уровнем отсечки прибора, поэтому для дозированного ограничения мощности используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).

Диммер с ШИМ

В разных моделях применяют механическое, сенсорное и дистанционное управление.

Также выпускают модификации:

  • с декоративной накладкой;
  • в технологическом корпусе для скрытого монтажа;
  • модульные с креплениями под DIN-рейку;
  • подвесные (компактные изделия для оснащения настольных ламп);
  • переносные, вмонтированные в блок «вилка-розетка».

При выборе готового изделия и на стадии подготовки проекта надо учитывать мощность потребления подключаемых ламп. Запас по этому параметру делают не менее 20%.

Где применяются?

Изделия этой категории подходят не только для регулировки освещенности.

С помощью встроенного микроконтроллера можно получить в свое распоряжение дополнительные функции:

  • работу нагрузки по времени либо установленному графику;
  • медленное затемнение;
  • плавное включение;
  • мигание с нужной частотой;
  • дистанционное управление голосовыми командами.

Еще один вариант диммера

Регулируемое изменение мощности можно применить для настройки рабочего режима паяльника либо иного устройства со встроенным резисторным нагревателем.

Основные характеристики от производителя

Особенности: 
1. Специальный дизайн с 1,6 мм,  FR-4 высокой термостойкостью печатной платы. 
2. Безопасная и надежная работа с большим током. 
3. Конструкция двойной емкости: безопасный конденсатор и металлический пленочный конденсатор для более эффективной защиты.
4. Применяются материалы из алюминия и нержавеющей стали, более подходят для контроля температуры или контроля скорости и  для использования в промышленности.
5. Красивая и легкая, безопасная, удобная, Высококачественная продукция. Не ржавеет после длительного использования. 
6. В основном подходит для резистивных нагрузок, например, фонари. 

Технические характеристики: 
Диапазон напряжения: 10-220 В 
Максимальная мощность: 2000 Вт 
Вес нетто: 41,8 г 
Рабочее напряжение: AC 220 V 
Пластина радиатора размер: 48x35x30 мм 

ручка регулировки
радиатор из алюминия регулятора

Преимущества и недостатки

Регулировка реостатом отличается:

  • надежностью;
  • отсутствием электромагнитных помех;
  • простой сборкой.

Главный недостаток – бесполезное потребление энергии на обогрев окружающего пространства.

Изменение ширины синусоиды (прямоугольного импульса) помогает улучшить экономические показатели.

Диммер не в корпусе

Однако при выборе этой схемы нужно учитывать следующие особенности и недостатки:

  1. При уменьшении яркости лампы накаливания спектр излучения смещается в ИК-диапазон, ухудшается КПД.
  2. Низкая частота сигнала провоцирует возникновение шума, созданного вибрирующей вольфрамовой спиралью.
  3. Искаженная синусоида не подходит для электропитания телевизора или другого устройства с трансформатором на входе.

Работающий диммер может создать электромагнитные помехи в радиодиапазоне.

Типовой регулятор не подходит для подключения люминесцентной лампы. Соответствующую схему надо разработать с учетом особенностей пускового устройства.

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.

Классическая тиристорная схема регулятора

Классическая тиристорная схема регулятора мощности паяльника не соответствовала одному из главных моих требований, отсутствию излучающих помех в питающую сеть и эфир. А для радиолюбителя такие помехи делают невозможным полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, то конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования такая схема тиристорного регулятора может с успехом применяться, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60вт. Поэтому я и решил представить эту схему.

Схема классического тиристорного регулятора температуры паяльника

Для того, что понять как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора. Тиристор, это полупроводниковый прибор, который либо открыт, либо закрыт. чтобы его открыть, нужно на управляющий электрод подать положительное напряжение 2-5 В в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначен k). После того, как тиристор открылся (сопротивление между анодом и катодом станет равно 0), закрыть его через управляющий электрод не возможно. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение между его анодом и катодом (на схеме обозначены a и k) не станет близким к нулевому значению. Вот так все просто.

Работает схема классического регулятора следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника), на мостовую схему выпрямителя, выполненную на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1). При нахождении среднего вывода резистора R1 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 начинает заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, закоротит диодный мост и через нагрузку пойдет максимальный ток (верхняя диаграмма).

При повороте ручки переменного резистора R1, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, по этому тиристор уже откроется не сразу, а спустя некоторое время. Чем больше будет величина R1, тем больше будет время заряда С1, тиристор будет открываться позднее и получаемая мощность нагрузкой будет пропорционально меньше. Таким образом, вращением ручки переменного резистора, осуществляется управление температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампочки накаливания.

Схема классического тиристорного регулятора на тиристоре КУ202Н

Выше приведена классическая схема тиристорного регулятора выполненная на тиристоре КУ202Н. Так как для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальный около 20 мА), то уменьшены номиналы резисторов R1 и R2, а R3 исключен, а величина электролитического конденсатора увеличена. При повторении схемы может возникнуть необходимость увеличения номинала конденсатора С1 до 20 мкФ.

Простейшая тиристорная схема регулятора

Вот еще одна самая простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенный вариант классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип работы ее такой же, как и классической схемы. Отличаются схемы только тем, что регулировка в данной схеме регулятора температуры происходит только по положительному периоду сети, а отрицательный период проходи через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%. Для регулировки температуры нагрева жала паяльника большего и не требуется. Если диод VD1 исключить, то диапазон регулировки мощности станет от 0 до 50%.

Схема простейшего тиристорного регулятора температуры паяльника

Если в разрыв цепи от R1 и R2 добавить динистор, например КН102А, то электролитический конденсатор С1 можно будет заменить на обыкновенный емкостью 0,1 mF. Тиристоры для выше приведенных схем подойдут, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на прямое напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В.

Приведенные выше схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом можно применять для регулирования яркости свечения светильников, в которых установлены лампочки накаливания. Регулировать яркость свечения светильников, в которых установлены энергосберегающие или светодиодные лампочками, не получится, так как в таких лампочках вмонтированы электронные схемы, и регулятор просто будет нарушать их нормальную работу. Лампочки будут светить на полную мощность или мигать и это может даже привести к преждевременному выходу их из строя.

Схемы можно применять для регулировки при питающем напряжении в сети переменного тока 36 В или 24 В. Нужно только на порядок уменьшить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.

Схема на симисторах:

Схема диммера на семисторах

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.

Принцип работы диммера для светодиодных ламп

Механизмы для регулировки мощности функционируют по типу реостата. Изменение величины напряжения либо параметра тока производится в результате смены сопротивления. Простые по конструкции вариаторные устройства оборудуются поворотным регулятором, а также двумя контактными элементами. Они используются для регулировки параметра интенсивности лампочек накаливания и галогенных источников освещения.

Когда эти устройства появились в продаже, в качестве диммеров применялись реостаты.

На смену им пришли полупроводниковые регуляторы, в частности:

  • симистр;
  • динистор.

Устройства, оборудованные симисторами, функционируют по принципу применения системы широтно-импульсной модуляции. Данные системы нашли применение в оборудовании для изменения интенсивности осветительного потока диодных ламп. Это возможно благодаря смене ширины сигнала и параметра напряжения. Управление опцией выполняется посредством ШИМ-генератора.

Что касается функций устройств на 12в или 220в, то они определяются конструктивными особенностями регуляторов. Простые механизмы, которые можно сделать своими руками, могут использоваться только для изменения величины интенсивности света. Более современные модели, оснащенные схемами, характеризуются расширенным функционалом.

Они используются для:

  1. Тонкой настройки осветительных приборов.
  2. Автоматического отключения целых групп осветительных устройств в указанное потребителем время, что позволяет сэкономить электричество.
  3. Увеличения ресурса эксплуатации источников освещения.
  4. Обеспечения безопасности помещения. Это достигается благодаря созданию эффекта присутствия хозяев. Речь идет о функции, когда активация и отключение осветительных устройств происходит в конкретное время, настроенное потребителем. При необходимости можно отрегулировать параметр яркости лампочек.
  5. Удаленного управления группами осветительных приборов. Для этого может применяться пульт, хлопки, голосовые команды либо специальные приложения для телефонов.

Диммер на микросхеме N555

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:

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.

Схема диммера на стабилизаторе 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.

Как подключить диммер своими руками?

Выполнить подключение диммера для светодиодных ламп можно самостоятельно. Для этого надо обладать минимальными знаниями в области электрики и иметь отвертку.

Инструкция подключения диммера для светодиодных ламп

Процедура подключения устройства на примере регулятора Legrand:

  1. Первым этапом будет отключение электричества в бытовой сети. Используя индикатор, необходимо определить фазовую электролинию. Разберите регулятор напряжения с помощью отвертки и освободите подрозетник.
  2. На корпусе устройства располагается три контактных разъема. Первый — это фаза, второй — нагрузка, а третий предназначен для подсоединения дополнительных переключателей. В комплектацию диммера входит схема, с ее помощью будет выполняться подключение.
  3. Отверткой с крестовым наконечником ослабьте зажимные болты и установите контакты электроцепи в разъемы. При подключении используйте распиновку. В нашем примере белый контакт провода — это фаза, а синий предназначен для подсоединения нагрузки. После установки проводов болты зажимаются, это требуется для обеспечения качественного контакта. Но пережимать винты не рекомендуется, чтобы не повредить контакт.
  4. Затем диммер устанавливается в подрозетник, его надо надежно закрепить в самой коробке посредством двух винтов.
  5. Следующим этапом будет монтаж защитной пластиковой рамки и кнопки. Клавиша монтируется с учетом нюансов, указанных в сервисной документации. Обычно широкая кнопка предназначена для активации и отключения освещения, а узкая нужна для регулировки параметра яркости света.
  6. На завершающем этапе выполняется диагностика работы регуляторного устройства, перед этим надо включить электричество в сети.

Установка регулятора яркости света Fibaro FGD211 с выключателем

Особенность этой модели в том, что она совместима с системой «умный дом» и управляется с компьютера. Есть устройства, управляющиеся с регулятором, установленным в удобном месте.

Диммеры, которые устанавливаются в монтажную коробку к выключателю тоже ставятся в разрыв фазного провода, но сам процесс их установки немного отличается. Все также снимается выключатель, находим фазу, провод маркируем. Далее берем диммер, соединяем перемычкой (отрезком медного провода в оболочке) клеммы 0 и N. К контактам S1 и Sx подсоединяем отрезки проводов длиной 7-10 см.

К диммеру подключили проводники и поставили перемычку

Следующий шаг — подключение регулятора к проводке. Фазный провод устанавливаем на разъем с буквой L, нулевой — на N. Подключенное устройство заправляем в монтажную коробку (провода подгибаем).

Подключаем регулятор к питанию

Далее провода, установленные ранее в гнезда S1 и Sx, соединяем с клеммами на выключателе (порядок любой).

Подключаем выключатель

Рамку выключателя прикручиваем на место, затем надеваем лицевую накладку и клавиши, программируем систему и проверяем работу. Если потребуется подключить диммер с управлением от кнопки, в нем будут еще два контакта, к которым надо будет подключить выносную кнопку.

Регулировка освещения в нескольких помещениях проходным регулятором

Проходные регуляторы освещения обычно применяются в частных домовладениях или многокомнатных квартирах. Для решения этой задачи, чтобы обеспечить регулировку света, могут применяться проходные переключатели.

Для возможности настройки яркости из разных мест проходное устройство надо установить в одной точке, а в другой монтируется поворотный диммер. Такая схема — одна из простых в плане реализации.

В одной точке помещения будет выполняться включение света или его выключение, а в другой будет производиться настройка параметра интенсивности.

Но в продаже можно найти современные модели устройств, с помощью которых выполняется проходное диммирование освещения. Речь идет о сенсорных регуляторах. Такие устройства обладают электронной начинкой, что позволяет синхронизировать работу одновременно нескольких устройств. Для управления процедурой регулировки посредством диммеров устройства надо предварительно подключить к так называемым спутникам. В зависимости от вида устройства их количество может составить от 5 до 10 штук.

Конструктивные особенности работы

Вариантов управления регуляторами света может быть несколько. Самыми распространенными среди них являются указанные в таблице:

Способ управления Особенности регулировки
Поворотные Вращением ручки
Поворотно-нажимные Нажатием производится включение и отключение, вращением — регулировка
Клавишные При нажатии происходит пуск, при удержании более 3 сек — настройка
Сенсорные Управление через легкие прикосновения

Также приборы отличаются по типу исполнения:

  • модульные – устанавливаются на DIN рейку, как автоматический выключатель, могут располагаться в распределительном щитке и иметь выносной орган управления;
  • обычные бытовые – размещаются вместо простого выключателя на стену;
  • моноблочные – могут совмещать диммер с выключателем или розеткой, либо сразу три устройства.

Как сделать бытовой диммер своими руками?
Разные модели световых регуляторов по дизайну,исполнению и способу управления

Правила изготовления диммера своими руками

После утверждения технических и эстетических параметров устройства надо ознакомиться с типовыми электрическими схемами.

На симисторе

В этой схеме можно использовать 1 электронный ключ. Принцип работы аналогичен рассмотренному выше. У симисторного полупроводникового прибора симметричная вольт-амперная характеристика. Это значит, что в 1 токопроводящей цепи допустима обработка 2 полупериодов синусоиды.

На симисторе

На микросхеме

Этот вариант применяют для подключения светодиодных лент либо другой нагрузки на 12 вольт. Управление можно организовать с помощью переменного резистора либо по сигналу с датчика.

На микросхеме

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.

«Диммер» с фиксированным уровнем яркости

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.

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.

Период импульса

Скважность (S) – соотношение между длительностью импульсов и паузой между ними.

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:

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.

Принцип работы ШИМ модулятора

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.

Подключение диммера к схеме питания

Промышленные варианты диммеров для светодиодных ламп

Тип управления диммером:

  • Инфракрасный;
  • Радио;
  • Стационарный.

Управляемое напряжение:

  • 12V;
  • 220V.

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

Диммер монтируется перед драйвером питания

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

Диммер с радио 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.

Конструкция и детали регулятора температуры

Все детали тиристорного регулятора температуры размещены на печатной плате из стеклотекстолита. Так как схема не имеет гальванической развязки с электрической сетью, плата помещена в небольшой пластмассовый корпус бывшего адаптера с электрической вилкой. На ось переменного резистора R5 надета ручка из пластмассы. Вокруг ручки на корпусе регулятора, для удобства регулирования степени нагрева паяльника, нанесена шкала с условными цифрами.

Внешний вид собранной печатной платы тиристорного регулятора температуры

Шнур, идущий от паяльника, припаян непосредственно к печатной плате. Можно сделать подключение паяльника разъемным, тогда будет возможность подключать к регулятору температуры другие паяльники. Как это ни удивительно, но ток, потребляемый схемой управления регулятора температуры, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в схеме подсветки выключателей освещения. Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима устройства не требуется.

Самодельный тиристорный реглятор температуры паяльника

Микросхемы DD1 и DD2 любые 176 или 561 серии. Советский тиристор КУ103В можно заменить, например, современным тиристором MCR100-6 или MCR100-8, рассчитанные на ток коммутации до 0,8 А. В таком случае можно будет управлять нагревом паяльника мощностью до 150 Вт. Диоды VD1-VD4 любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и ток не менее 0,5 А. Отлично подойдет IN4007 (Uоб=1000 В, I=1 А). Диоды VD5 и VD7 любые импульсные. Стабилитрон VD6 любой маломощный на напряжение стабилизации около 9 В. Конденсаторы любого типа. Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт.

Регулятор мощности настраивать не требуется. При исправных деталях и без ошибок монтажа заработает сразу.

Схема разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе и поэтому чертеж печатной платы я делал по дедовской технологии на диаграммной бумаге с шагом сетки 2,5 мм. Затем чертеж приклеивал клеем «Момент» на плотную бумагу, а саму бумагу к фольгированному стеклотекстолиту. Далее сверлились отверстия на самодельном сверлильном станке и руками вычерчивались дорожки будущих проводников и контактные площадки для пайки деталей.

Чертеж печатной платы тиристорного реглятора температуры паяльника

Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранился. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 был выполнен на микросборке КЦ407, но после того, как два раза микросборку разорвало, заменил ее четырьмя диодами КД209.

Как снизить уровень помех от тиристорных регуляторов

Для уменьшения помех излучаемых тиристорными регуляторами мощности в электрическую сеть применяют ферритовые фильтры, представляющие собой ферритовое кольцо с намотанными витками провода. Такие ферритовые фильтры можно встретить во всех импульсных блоках питания компьютеров, телевизоров и в других изделиях. Эффективным, подавляющим помехи ферритовым фильтром можно дооснастить любой тиристорный регулятор. Достаточно пропустить провод подключения к электрической сети через ферритовое кольцо.

Ферритовый внешний фильтр для тиристорных регуляторов мощности

Устанавливать ферритовый фильтр нужно как можно ближе к источнику помехи, то есть к месту установки тиристора. Ферритовый фильтр можно размещать как внутри корпуса прибора, так и с внешней его стороны. Чем больше витков, тем лучше ферритовый фильтр будет подавлять помехи, но достаточно и просто продеть сетевой провод через кольцо.

Ферритовое кольцо можно взять с интерфейсных проводов компьютерной техники, мониторов, принтеров, сканеров. Если Вы обратите внимание на провод, соединяющий системный блок компьютера с монитором или принтером, то заметите на проводе цилиндрическое утолщение изоляции. В этом месте находится ферритовый фильтр высокочастотных помех.

Ферритовый фильтр интерфейсов

Достаточно ножиком разрезать пластиковую изоляцию и извлечь ферритовое кольцо. Наверняка у Вас или Ваших знакомых найдется не нужный интерфейсный кабель от струйного принтера или старого кинескопного монитора.

Как проверить диммер?

Если диммер, установленный в блоке управления освещением, не регулирует яркость, то в большинстве случаев потребуется проверка расположенного внутри регулятора полупроводникового симистора. После отсоединения пакетного выключателя в распределительном щитке необходимо вынуть устройство из пластиковой монтажной коробки.

Для проверки потребуется цифровой тестовый прибор или стандартная контрольная лампа, рассчитанная на напряжение 4,5-9 В и подключенная к батарейке соответствующего формата.

С помощью элемента питания и лампочки

Для тестирования необходимо:

  1. Определить положение контактов по маркировке на корпусе или модели симистора. Проверка может проводиться на собранном регуляторе, отключенном от электрической проводки.
  2. Подать питание от батарейки на силовые выходы, в цепи установить контрольную лампочку. При исправных полупроводниковых элементах индикатор гореть не должен.
  3. При помощи проволочной скобы коротко соединить управляющий контакт с силовым выходом Т2. Если прибор находится в исправном состоянии, то должна включиться лампочка. Если свечения индикатора нет, то симистор пробит и нуждается в замене.
  4. Соединить скобой силовые выходы, индикатор должен выключиться.

С помощью тестера

Для проверки симистора с помощью мультиметра необходимо:

  1. Разобрать регулятор, переключить тестовый прибор в режим прозвонки цепи или измерения сопротивления (в части моделей предусмотрен комбинированный режим). В конструкции симистора имеются 2 силовых выхода и управляющий контакт (на корпусах маркируются литерами T1, T2 и G соответственно).
  2. Приложить щупы к силовым выходам. Если на экране отображается цифра 1, то симистор исправен. Индикация 0 указывает на пробой полупроводниковых элементов.
  3. Проверить сопротивление между силовым и управляющим выходом. Допускается значение в пределах 100-200 Ом (в зависимости от модели и производителя симистора). При проверке сопротивления между вторым силовым выходом и управляющим контактом омметр должен показать цифру 1.
  4. Подать напряжение на силовые выходы и проверить открытие симистора (должен проводить ток только в одном направлении). При исправном состоянии сопротивление должно снизиться до 0. Из-за недостаточного напряжения питания открытое состояние нестабильно и сопротивление начнет расти.

Причины поломки диммеров

Основные причины выхода из строя:

  1. Повышенная нагрузка на устройство (например, из-за установки дополнительных ламп или параллельного подключения нескольких плафонов). Для предотвращения поломки рекомендуют подбирать диммер с запасом по мощности не менее 30%.
  2. Короткое замыкание в цепи (например, при выходе из строя лампы или повреждении изоляции проводов). Устройства, рассчитанные на повышенную нагрузку, реже выходят из строя по причине замыкания.
  3. Перегорание спирали в момент включения ламп накаливания из-за скачка силы тока (параметр в несколько раз превышает рабочее значение). Применение диммера с запасом по мощности позволяет избежать поломки.
  4. Механические поломки диммера от частого использования или приложения чрезмерных нагрузок.
  5. Отслоение металлических дорожек на печатной плате из-за брака при изготовлении. Эксплуатация в помещении с повышенной влажностью приводит к появлению окислов, ухудшающих проводимость тока.

Если владелец помещения обнаруживает, что не работает диммер, необходимо провести предварительное тестирование. Причиной неисправности является вышедший из строя симистор или повреждение дорожек на печатной плате прибора.

В некоторых регуляторах предусмотрен плавкий предохранитель, который срабатывает при скачке тока в цепи и предотвращает выгорание компонентов. Необходимо установить новый элемент с номиналом, соответствующим оригинальному предохранителю.

Порядок ремонта диммера

Для выполнения ремонтных работ понадобятся:

  • паяльная станция или паяльник;
  • электрическая дрель и набор сверл диаметром 2-4 мм;
  • свинцово-оловянный припой и канифоль;
  • кусачки и пинцет;
  • тестовый прибор.

Общая последовательность действий при ремонте диммера:

  1. Отключить питание и снять регулятор вместе с корпусом.
  2. Демонтировать пластиковую шайбу и элементы корпуса, а затем снять радиатор симистора, который закреплен алюминиевыми заклепками.
  3. Аккуратно высверлить заклепку сверлом по металлу диаметром 2,5-3 мм, зажатым в патрон малогабаритной электрической дрели.
  4. Снять радиатор, а затем выпаять контактные пластины симистора с помощью паяльника мощностью 20-25 Вт или станции с регулируемой температурой нагрева жала. Для снятия элемента потребуется пинцет, прилагать дополнительные усилия не следует. Также не рекомендуется применять оборудование мощностью более 40 Вт, которое способно перегреть и разрушить печатную плату.
  5. Вычистить отверстия от остатков припоя зубочисткой или сверлом соответствующего диаметра.
  6. Вставить новый элемент в соответствии с монтажной схемой и аккуратно припаять ножки свинцово-оловянным припоем. Для лужения использовать канифоль, кислотные флюсы не применяют из-за риска коррозии металлических дорожек.
  7. Обрезать излишки контактных ножек кусачками и визуально проверить отсутствие перемычек из припоя между дорожками.
  8. Прикрепить на штатное место радиатор, который удерживается винтом с гайкой (резьба М3). Некоторые домашние мастера применяют вытяжные заклепки, которые устанавливают специальными клещами.
  9. Если имеются повреждения постоянных резисторов или отслоения дорожек на печатной плате, то необходимо поменять детали и восстановить цепи при помощи отрезков медного провода в изоляции.
  10. Установить на место пластиковые элементы корпуса и подсоединить регулятор к проводке.
  11. Включить питание и проверить работоспособность прибора в разных режимах работы.
Источники

  • https://simplelight.info/montazh-i-nastroyka/dimmer-svoimi-rukami.html
  • https://elektrolife.ru/elektroshemy/kitajskij-reguljator-moshhnosti-na-simistore/
  • https://www.asutpp.ru/dimmer-svoimi-rukami.html
  • https://YDoma.info/samodelki/samodelki-ehlektronnye/samodelki-tiristornyj-regulyator-moschnosti.html
  • https://SvetodiodInfo.ru/svoimi-rukami/dimmer-dlya-svetodiodnyx-lamp-220v-svoimi-rukami.html
  • https://oboiman.ru/ingeneer/dimmer-svoimi-rukami-ustrojstvo-princip-raboty-kak-sdelat-dimmer-samomu.html
  • https://simplelight.info/neispravnosti/remont-dimmera-svoimi-rukami.html

[свернуть]