Dimmer per lampade ad incandescenza da 220 V: caratteristiche, principio di funzionamento e circuito dimmer

Il comfort è impossibile senza la giusta illuminazione. Ciò è particolarmente vero per la sera del giorno, quando la luce intensa della lampada può persino essere fastidiosa. Pertanto, un dispositivo è stato appositamente progettato per aiutarti a modificare facilmente il grado di illuminazione. Questo dispositivo è un dimmer per lampade a incandescenza da 220 V, che consente di controllare senza problemi la loro incandescenza. Allo stesso tempo, un tale dimmer aiuta a risparmiare energia.

Dispositivo e tipi

Oggi in vendita puoi trovare un gran numero di dimmer per vari apparecchi di illuminazione. Uno dei più economici e semplici in linea di principio è un dispositivo che controlla la luminosità delle lampade a incandescenza. Il fatto è che la lampada è il dispositivo di illuminazione più semplice.

Una lampada a incandescenza utilizza le proprietà di un certo tipo di materiale per emettere luce quando riscaldata. Affinché questa radiazione sia visibile, la temperatura corporea deve superare i 570 ° C (spettro rosso). Il riscaldamento di una sostanza si ottiene facendo passare una corrente attraverso di essa. Pertanto, come fonte di radiazioni dovrebbe essere utilizzato un conduttore refrattario, la cui resistenza alla corrente consentirà di convertire l'energia elettrica in luce. Tutte queste qualità sono possedute dal tungsteno, che viene utilizzato come filamento.

La temperatura di lavoro del tungsteno raggiunge i 2000-2800 ° C, motivo per cui lo spettro di emissione della lampada è spostato sul giallo. A tali temperature il tungsteno si ossida, quindi, per evitare il processo di ossidazione, il filamento viene posto in un pallone sottovuoto, che viene riempito con un gas inerte. Il gas utilizzato è azoto, argon o krypton.

Il principio di funzionamento del dimmer per lampade ad incandescenza si basa sulla modifica del grado di riscaldamento del filamento di tungsteno nella lampadina. Ciò si ottiene regolando la forza della corrente che passa attraverso il dispositivo luminoso. Questi controlli sono chiamati dimmer. Vari tipi di essi possono essere trovati in punti vendita specializzati che vendono apparecchiature per l'illuminazione, ma se lo desideri, puoi creare un dimmer con le tue mani. Il suo design semplice consente di assemblare e collegare il dispositivo da soli anche a persone che non hanno particolari conoscenze tecniche.

Principio operativo

Il dimmer deve il suo nome alla parola inglese dim, che si traduce come "dim". Al suo interno, è un regolatore di potenza elettrica. Il suo tipo più semplice è un reostato, ma non viene utilizzato per modificare la potenza luminosa dei dispositivi a causa della sua bassa efficienza. Un altro tipo è l'autotrasformatore. Tuttavia, le sue grandi dimensioni e il peso impressionante rendono scomodo l'uso di un autotrasformatore.

Lo sviluppo di dispositivi a semiconduttore ha permesso di utilizzare nuove tecnologie per l'oscuramento, operando sul principio della conversione di frequenza. Pertanto, i dimmer per lampade ad incandescenza sono divisi in due tipi:

• analogico;
• digitale.

Il principio di un dispositivo analogico si basa sull'estrazione di energia da un dispositivo di illuminazione modificando la resistenza di linea. Ad esempio, nel caso di utilizzo di un reostato, che è un resistore variabile, si verifica una variazione di resistenza nel circuito con una lampadina collegata. Per fare ciò, un resistore variabile è collegato in serie al circuito del filamento. Un aumento della sua resistenza porta ad una diminuzione della corrente che fluisce verso la lampada, il che significa che il filamento si riscalda meno e il bagliore diventa più fioco. Ma con questo approccio, il consumo di energia non diminuisce, parte di esso viene rilasciato sul reostato, portando al suo riscaldamento.

Gli svantaggi dell'utilizzo di regolatori analogici sono quasi completamente risolti nei dispositivi digitali. Si basano sul principio della modulazione a larghezza di impulso (PWM), che consente di controllare l'alimentazione del carico. Ciò si ottiene modificando la durata degli impulsi a una certa frequenza del segnale. Per questo vengono utilizzati elementi di commutazione, che sono assemblati su transistor che funzionano in modalità chiave e un generatore - un controller PWM. Il compito di quest'ultimo è la gestione delle chiavi elettroniche.

Nello stato chiuso, la corrente attraverso l'interruttore è molto piccola, il che significa che la potenza di dissipazione è trascurabile. Allo stato aperto, nonostante l'elevata corrente, anche la resistenza è piccola e le perdite di calore sono trascurabili. La maggior quantità di calore viene generata al momento della commutazione della chiave. La variazione della luminosità dell'illuminatore dipende dal periodo di tempo e dal duty cycle dell'impulso del segnale, mentre il valore della corrente rimane costante.

Caratteristiche e capacità

L'uso di dimmer presenta diversi vantaggi rispetto alla semplice accensione e spegnimento delle luci. Prima di tutto, questo è un comfort aggiuntivo e, in secondo luogo, un risparmio energetico. I dispositivi moderni consentono di cambiare l'illuminazione senza nemmeno toccare gli interruttori della luce grazie alla possibilità di utilizzare il telecomando. Si possono evidenziare i seguenti principali vantaggi:

• migliorare l'efficienza energetica dell'illuminazione;
• accensione e spegnimento graduale della luce;
• prolungare la vita degli apparecchi di illuminazione;
• lavoro delle lampade secondo l'algoritmo programmato.

Oggi i produttori offrono dispositivi che si differenziano per tipo, costo e set di funzioni aggiuntive. Ma allo stesso tempo si notano anche degli svantaggi. Prima di tutto, è la sensibilità al surriscaldamento, quindi non è consigliabile installarli in ambienti con temperature elevate. Inoltre, a causa delle peculiarità del funzionamento del dispositivo, compaiono impulsi radio, che possono diventare una fonte di interferenze.

Dovresti essere consapevole che le lampade a incandescenza non hanno induttanza e capacità. Sono dispositivi inerziali. Ciò significa che con una diminuzione del consumo energetico, la temperatura del colore della luce cambia. Dallo spettro giallo, si sposta verso la radiazione rossa. L'illuminazione a bassa potenza può essere frustrante perché alcuni produttori hanno integrato una soglia di interruzione nei loro dispositivi. Quando viene raggiunto un certo valore, la lampada si spegne immediatamente. Le principali caratteristiche del dispositivo includono:

1. Potenza. Questo parametro mostra quanta potenza l'illuminatore può essere collegato al dimmer. Al momento dell'acquisto, è necessario scegliere un dispositivo con un indicatore del 15-20% in più rispetto alla potenza di carico pianificata. Ciò eviterà il surriscaldamento e il malfunzionamento del dispositivo.
2. Grado di protezione. Il dispositivo elettrico deve avere una classe di protezione. La classe minima deve essere IP20.
3. Materiale del gruppo di contatto. I contatti in rame sono i migliori, ma viene spesso utilizzata la lega.
4. Tipo di controllo. Può essere rotativo, a pulsante, touch o remoto.
5. Tipo di installazione. Tali dispositivi possono essere integrati o remoti. Il primo tipo di dispositivo è progettato per essere posizionato al posto di un interruttore della luce. I dispositivi del secondo tipo sono collegati a una presa con una tensione di 220 volt e dispongono di una propria presa, in cui la lampada è già collegata direttamente.

Produttori di strumenti

Quando si acquista un dispositivo, ultimo ma non meno importante, è necessario prestare attenzione al suo produttore. L'acquisto di un prodotto di bassa qualità può portare a un incendio, quindi è meglio dare la preferenza a produttori noti. Di solito hanno una vasta rete di centri di assistenza, grazie alla quale le riparazioni in garanzia vengono eseguite nel più breve tempo possibile, ma molto spesso il prodotto viene semplicemente sostituito con uno nuovo. Le aziende leader nella produzione di dimmer per lampade ad incandescenza includono:

1. Legrand. Azienda francese specializzata in prodotti elettrici. Occupa una delle posizioni di primo piano nel mercato ed è considerato affidabile e sicuro. Le sue serie Valena e Celiane sono molto richieste.
2. Schneider Electric. I loro prodotti sono facili da installare e sicuri durante il funzionamento. Serie popolari: Merten, Prima, Sedna.
3. Agata Nootechnika. Produttore russo di accessori elettrici. I prodotti soddisfano gli elevati standard di qualità europei. Molto spesso, al momento dell'acquisto, prestano attenzione al dimmer remoto Agat-D-1000.
4. ABB. I dimmer del produttore svedese-svizzero sono realizzati nel design originale e sono presentati sul mercato in un'ampia gamma. I loro prodotti Busch Duro sono considerati classici dei dispositivi di controllo della luce.
5. Makel. Il produttore turco si è affermato come produttore affidabile e di alta qualità, producendo principalmente prodotti di classe economica. Le serie Defne e Lilium Natural Kare soddisferanno qualsiasi cliente.
6. LN-MINI. L'azienda con sede a Hong Kong è rinomata per i suoi dimmer in miniatura progettati per adattarsi alle lampade da tavolo.
7. Lucertola. Filiale della società turca DERNEK GRUP. Ogni anno i suoi prodotti diventano sempre più popolari. La serie più famosa è Mira.

Circuiti dei dispositivi

Esistono alcune soluzioni tecniche per la produzione di dispositivi di regolazione della luminosità. Ma i loro blocchi chiave sono dello stesso tipo: questi sono controlli e un modulo di controllo. La versione più semplice del circuito dimmer per una lampada a incandescenza contiene non più di cinque elementi radio ed è facile da ripetere anche per un radioamatore alle prime armi, mentre complessi dispositivi multifunzionali contengono microcircuiti e software codice.

I circuiti semplici possono essere eseguiti mediante montaggio superficiale, ma per dispositivi complessi sarà necessario realizzare un circuito stampato. Quando si assembla da solo un dispositivo di qualsiasi complessità, è necessario prestare attenzione e osservare l'accuratezza, poiché il lavoro è associato a una tensione pericolosa per la vita di 220 volt.

Dimmer rotante

Un tale circuito non contiene componenti radio scarsi e il suo elemento chiave è un triac. L'essenza del circuito è che la corrente apparirà sulla lampada solo se appare un segnale di sblocco sull'elettrodo di controllo del triac. Quando si apre, il carico si connetterà.

Il generatore nel circuito è implementato su due triac VS1 e VS2. Quando sono collegati a una rete da 220 volt, i condensatori C1 e C2 iniziano a caricarsi attraverso i resistori R1 e R2. Non appena il livello di tensione raggiunge un valore che consente l'apertura di VS1, appare una corrente e il condensatore C1 si scarica. Maggiore è la resistenza della catena R1-R2, più lenta si verifica la carica, il che significa che aumenta il ciclo di lavoro degli impulsi. Quando la resistenza R2 cambia, la durata dell'impulso viene regolata.

Tabella dei radioelementi:

Designazione	Nome
VS1	BT137 600E
VS2	DB3
R1	1 MOhm
R2	27 kΩ
do1	22-100 nF, 300 V
do2	22-100 nF, 300 V

Dimmer su un microcontrollore

Questo tipo di circuito viene utilizzato nei dimmer con telecomando. L'elemento principale del dispositivo è il microcontrollore DD1. La tensione di rete viene fornita all'ingresso del controller attraverso il partitore di tensione R8-R10. La transizione di un segnale sinusoidale attraverso lo zero è caratterizzata da un fronte di tensione decrescente, che provoca l'interruzione del programma del microcircuito.

Gli elementi VD3-VD4 formano un raddrizzatore a semionda stabilizzata. Il condensatore C6 e il resistore R6 sono necessari per proteggere lo stabilizzatore parametrico. Per assemblare un dispositivo del genere con le tue mani, dovrai creare un circuito stampato e il livello di conoscenza dell'elettronica dovrebbe essere nella media.

I condensatori C1 e C2 fungono da filtro e sono progettati per livellare la tensione raddrizzata. In caso di mancanza di tensione nella rete 220 V, la scarica C5 avviene attraverso il diodo VD1. Una chiave è montata sul transistor VT1, che scarica C4 quando l'utente interagisce con la piastra del sensore. Puoi persino usare una piastra metallica fatta in casa incollata sul retro della chiave di qualsiasi interruttore.

Il triac deve essere progettato per una tensione operativa massima di almeno 600 volt e la sua corrente deve essere doppia rispetto a quella richiesta dal carico. Se è presente un'unità sul quarto pin del microcontrollore, il triac è chiuso. Per aprirlo viene generato un impulso di segnale con una durata di almeno 15 μs.

L'elemento radio è installato sul radiatore. Qualsiasi fotocellula con una frequenza portante di un segnale infrarosso di 36 kHz viene utilizzata come fotorilevatore.