Stmívače nebo stmívače jsou dnes, pokud nejsou povinné, velmi běžným atributem jakéhokoli objektu. Změna osvětlení je nejen esteticky příjemná a pohodlná, ale také poměrně úsporná z hlediska spotřeby elektřiny. Díky široké funkčnosti a relativně nízkým nákladům se moderní regulátory snadno instalují a nejjednodušší stmívače pro žárovky lze sestavit i rukama.
Co jsou a jak fungují
Téměř všechny proudové stmívače jsou elektronické a pracují na stejném principu - fázový puls. Abychom pochopili tento princip, je třeba si pamatovat, co je AC. Časová závislost napětí v konvenční zásuvce bude vypadat takto:
Křivka střídavého napětí v domácí zásuvce
Graf jasně ukazuje, že napětí se neustále mění z 0 na 220 V. Rychlost této změny je konstantní a v naší zemi je 50krát za sekundu (50 Hz.). S těmito pulzy je žárovka napájena. Co se stane, pokud žárovka není neustále připojena k síti, ale pouze po dobu vyznačenou zeleně na následujícím grafu?
Zátěž je připojena k síti pouze pro polovinu každého polovičního cyklu síťového napětí
Je zcela zřejmé, že průměrná energie protékající spirálou bude poloviční, což znamená, že se jas lampy sníží. Takže změnou času a „místa“ připojení žárovky na sinusoid střídavého napětí můžete změnit rozptýlenou energii v ní téměř v neomezených mezích - od 0 do 100%:
Omezte výkon lampy na 75%, 50% a 25% metodou fázového impulsu
To je přesně to, co stmívač dělá - vypočítá začátek každého polovičního cyklu síťového napětí, čeká na určitou dobu a připojí lampu, dokud neskončí aktuální poloviční cyklus. Čas, po který zařízení „čeká“, si samozřejmě uživatel může nastavit. Podle metody se stmívače dělí na 2 typy:
- Mechanické.
- Elektronický.
Oba tyto typy mají samozřejmě „elektronickou“ náplň, protože žádná mechanika nemůže připojit zátěž rychlostí milisekund.
Ovšem zde je ovládání elektronické jednotky pro zařízení prvního typu mechanické - pomocí běžného otočného knoflíku. Plně elektronická zařízení jsou často vybavena mikrokontroléry a umožňují vám nastavit osvětlení ovládáním elektrických signálů. To je nejen pohodlnější a spolehlivější (obvyklé tlačítko je mnohem odolnější než otočný reostat), ale také vám umožňuje implementovat mnoho dalších funkcí, z nichž hlavní jsou:
- dálkové ovládání, včetně bezdrátového;
- nezávislé nastavení z několika míst;
- pracovat na předem určeném programu ;
- automatická změna výkonu v závislosti na vnějších faktorech, například osvětlení zařízení.
Mechanické, elektronické a bezdrátové stmívače
Jak připojit stmívač
Ve skutečnosti je téměř každý stmívač dvoupólový a jeho instalace není obtížnější než instalace konvenčního spínače. Navíc většina regulátorů i instalační rozměry a upevňovací prvky jsou stejné. Je tedy možné nahradit interní i horní spínače stmívačem za použití běžného šroubováku, který demontoval první a na jeho místo nainstaloval druhý odpovídající typ.
Stmívač můžete nainstalovat místo konvenčního spínače pomocí běžného šroubováku
Elektrické připojení stmívače s lampou je také jednoduché a nevyžaduje změnu vedení - nemusíte nic příkopu, řezat ani pokládat. Stačí odpojit vodiče od spínače a připojit k stmívači. V tomto případě se zařízení nestará o kterou stranu a ve fázi nebo nulové přerušení bude nainstalováno. Na obrázku níže je regulátor instalován v mezeře fázového drátu jednoduše z důvodu elektrické bezpečnosti (lampu lze opravit vypnutím světla).
Schéma zapojení pro zapojení stmívače do domu
I přes jednoduchost instalace stmívače je nutné při práci s kabeláží dodržovat elektrickou bezpečnost.
Než se zapojíte do modernizace osvětlení domu, měli byste rozhodně vypnout stroj u vchodu do bytu a zavěsit příslušnou výstražnou značku .
Ovládání lampy ze dvou míst
Při modernizaci objektu často vzniká potřeba ovládat osvětlení ze dvou míst. Dva průchozí spínače řeší úkol zapnutí / vypnutí, ale co hladké ovládání jasu? K realizaci této myšlenky existují tzv. Průchozí stmívače. Schéma jejich začlenění je poněkud komplikovanější než obvykle, ale je snadno implementovatelná bez zapojení odborníků:
Řídicí obvod lampy ze dvou míst s přechodovými stmívači
Možná nastane situace, když jsou k dispozici průchozí stmívače, ale potřebujete ten obvyklý. V tomto případě není nutné běžet do obchodu a utrácet peníze za nový nákup:
Schéma použití přechodového stmívače jako normální
Rozsah stmívačů
Kromě svého hlavního účelu - upravit jas žárovek, včetně halogenových - mohou zařízení hrát roli regulátorů výkonu, které ve skutečnosti jsou. Ale vzhledem ke zvláštnostem regulačního principu je použití stmívačů jako regulátorů poměrně omezené. Jaký typ zátěže může klasický stmívač přepnout a který ne?
Zářivky
Z důvodu odlišného principu ovládání je ovládání jasu výbojek mnohem obtížnější. Návrháři moderních energeticky úsporných žárovek však tento problém obešli vytvořením speciálního stmívatelného předřadníku. Obvykle je rozsah nastavení jasu zářivek 20 - 100%, ale to je docela dost. Jak odlišit stmívatelnou lampu od obyčejné - stačí se podívat na její obal. Všechny žárovky, jejichž jas lze nastavit, jsou označeny speciální ikonou nebo nápisem DIMMABLE (stmívatelné):
Jas této zářivky lze změnit pomocí běžného stmívače
Bohužel je poměrně obtížné najít stmívatelnou „úsporu energie“ s vypouštěním plynu, ale jsou v prodeji.
LED svítidla
Zde je obrázek stejný jako u zářivek. Pokud ovladač pro napájení LED vestavěných do lampy nebo lampy umožňuje použití regulátoru, lze jas změnit. Jinak ne.
Na rozdíl od výbojek jsou stmívatelné žárovky LED rozšířené a můžete si je bez problémů zakoupit. Je pravda, že náklady na takovou lampu jsou o něco vyšší než obvykle .
Stmívatelná led lampa
Ohřívače
Protože všechny ohřívače jsou inerciální zařízení a jsou aktivní zátěží, můžete pomocí stmívačů upravit jejich výkon bez omezení. Můžete použít stmívač k nastavení teploty špičky páječky, elektrického krbu, sporáku, teplé podlahy beze strachu. Jedinou podmínkou je, že výkon spotřebiče by neměl překročit maximální výkon regulátoru, který lze odečíst na zařízení.
Tento regulátor může spínat elektrické spotřebiče až do 450 W
Zařízení poháněná transformátory
Teoreticky je možné regulovat napětí na transformátorovém zařízení, ale současně se snižuje účinnost transformátoru, což nemusí odolat zátěžovému proudu a vyhořet. Kromě toho se ve výstupním napětí zdrojů energie transformátoru objevuje velké množství pulzního a vysokofrekvenčního rušení, které silně ovlivňuje činnost elektroniky a může ji zcela deaktivovat. S ohledem na všechna rizika a nepříjemnosti lze tedy považovat napájení transformátorů pomocí regulátorů fázového pulzu za neoprávněné a dokonce nebezpečné, i když v laboratorních konstrukcích a domácích produktech se často používá a je v rozporu s doporučeními profesionálů.
Impulsní jednotky
V současné době má převážná většina spotřební elektroniky tzv. Spínané napájecí zdroje (UPS). Je možné napájet taková zařízení pomocí stmívačů? Na první pohled - můžete. Stejně tak se střídavé napětí v „impulsu“ nejprve změní na „konstantu“ a poté se převede.
V praxi se ukazuje, že je to nemožné a kategoricky. Během nastavování vytváří stmívač obrovské množství pulzních emisí a různé frekvenční interference. Standardní filtry UPS s nimi nedokážou poradit a všechny tyto „krásy“ jsou bezpečně odesílány do vysokonapěťového převodníku, který jednoduše vyhoří ze spáleného štěstí. Kromě toho není určen jediný regulátor fázových pulzů, který by pracoval s kapacitní zátěží, kterou je UPS. Výsledkem je, že nejdražší část v regulátoru, triak, okamžitě a jednoznačně shoří.
Elektrické motory
Zde jsou věci mnohem lepší než s elektronikou. Připojením stmívače k motoru kolektoru můžete velmi úspěšně změnit jeho rychlost bez jakýchkoli následků. Mimochodem, regulace rychlosti konvenčního elektrického vrtáku, vyrobeného ve formě tlačítka, podle obvodů a principu činnosti není nic jiného než skutečný stmívač s řízením fázového pulsu.
Tlačítko pro nastavení rychlosti vrtání, uspořádané stejným způsobem jako stmívač
DIY stmívač
Sestavení jednoduchého stmívače je snadné pomocí vlastních rukou. To bude vyžadovat jen několik rádiových komponent, minimum znalostí radiové technologie a schopnost držet páječku.
Jednoduchý stmívač pro lustr
Navzdory své jednoduchosti je tato konstrukce poměrně spolehlivá a umožní vám upravit jas lamp nebo topných zařízení od 0 do 100%. V tomto případě může výkon zátěže dosáhnout 500 wattů.
Stmívací obvod pro žárovky, kde:
- R1 - 500 k;
- R1 - 4, 7 k;
- C1 - 0, 1 μF x 400 V;
- VD1 - DB3;
- VS1 - BT136-600E.
Hlavním klíčovým prvkem obvodu je triak BT136-600D, který je řízen impulsy z řetězce R1, R2, C1. Schéma funguje následovně. Když je připojen k síti a když se v ní objeví půlvlna střídavého napětí, kondenzátor C1 se začne nabíjet. Jeho rychlost nabíjení závisí na poloze proměnného rezistoru R1 motoru.
Jakmile napětí na kondenzátoru dosáhne průrazného napětí dynistoru VD1, otevře se. Současně se triak otevře a zůstane v této poloze až do konce půlvlny. Na začátku další půlvlny se proces bude opakovat. Tudíž při každé vlně síťového napětí se triak neotevře okamžitě, ale se zpožděním, které bude záviset na rychlosti nabíjení C1. Čím pomaleji se kondenzátor nabíjí, tím později se klíč otevře a v důsledku toho menší část vlny přechází do zátěže.
Namísto symetrického dinistoru DB3 (používaného v plynových výbojkách „spořiče energie“) můžete použít jiné napětí pro poruchové napětí 20-40 V. Pro výměnu jsou vhodné například HT-32, BAT54, STB80NF10T4. Kondenzátor C1 musí být pro provozní napětí nepolární - nesmí být nižší než 400 V. Pokud výkon zátěže nepřevyšuje 150 W, nesmí být triak instalován na chladiči.
Regulátor mikročipů
Díky použití domácího integrovaného obvodu GRN-1-220 se ukázalo, že tento regulátor je tak jednoduchý, že jej může sestavit téměř kdokoli s minimálními znalostmi v elektrice. Pro tento návrh budou zapotřebí pouze dva prvky - samotný mikroobvod a variabilní odpor, kterým regulují jas lampy.
Schéma stmívače na čipu GRN-1-220
Pokud má lampa výkon více než 400 wattů, můžete do obvodu přidat silný triak, například KU208G. V tomto případě může celkový výkon výbojek dosáhnout 1, 5 kW. Je důležité nezapomenout položit samotný triak na malý radiátor.
Schéma výkonného stmívacího zdroje 220 V
Stejný obvod lze také použít jako regulátor otáček kolektorového motoru. Je tedy docela realistické sestavit si stmívač sami, hlavní věcí je dělat vše správně, aby nedošlo k nežádoucím následkům.