Kaj je zatemnitev in kako deluje: naprava in načelo delovanja zatemnitve

  • Ogrevanje

Uporaba dimmerja, redko kdorkoli razmišlja o svoji strukturi in načinu delovanja. Vendar pa lahko majhna elektronska ali mehanska naprava s preprosto zasnovo znatno poveča raven udobja.

Če ugotovite, kaj je dimmer in kako deluje, lahko samostojno povežete ali celo sestavite koristno gospodinjsko napravo.

Kaj je zatemnitev

Beseda dimmer prevaja iz angleščine kot "zatemnitev", kar je povsem neresnično.

Kompaktna elektronska ali elektronsko-mehanska naprava služi za vklop / izklop in prilagajanje moči svetlobnih naprav. V zvezi s tem je prejel še eno splošno ime - dimmer.

Osvetlitev sobe ni edino področje, kjer se uporabljajo zatemnitve, vendar je zaradi nje postala priljubljena v vsakdanjem življenju.

Zelo je prikladno, če običajno upravljate osvetlitev s pomočjo naprave, v svoji napravi in ​​videzu, ki spominja na stikalo.

Prototip sodobnega instrumenta je bil reostat, ki ga je v devetnajstem stoletju izumil nemški I. Poggendorf. Načelo delovanja je bilo nastaviti napetost v vezju z nivojem upora.

Glavna pomanjkljivost eksperimentalne nastavitve je, da je bilo za zmanjšanje svetlosti osvetlitve potrebno zmanjšati napetost. To je povečalo sedanjo moč in odpornost, tako da je bila naprava zelo vroča in zmanjšana učinkovitost.

Učinkovitost smo povečali z uporabo avtotransformatorjev s stabilnimi indikatorji napetosti in frekvence. Ampak to je velik, neprijetno za domačo uporabo namestitev. Kot rezultat, najboljši priznani elektronski modeli - učinkoviti, ekonomični, majhni.

Mnogi uporabniki naprav verjamejo, da lahko zatemnilnik dramatično zmanjša porabo energije in posledično zmanjša stroške njegovega plačila.

Dejstvo je, da prihranek znaša približno 15-18%, in udobje je v ospredju. Tukaj je le nekaj primerov produktivne uporabe dimmerja:

  • zmanjšana razsvetljava, svetloba zatemnitev zvečer, da ustvarite mirno vzdušje v spalnici, vrtec ali dnevna soba;
  • izvedba oblikovalske slike osvetlitve;
  • oblikovanje razsvetljave za viseče stropne strukture;
  • delo sistema razsvetljave v različnih načinih.

Z zmanjšanjem ali povečanjem moči stropnih ali stenskih luči lahko popolnoma spremenite okoliško notranjost.

S prihodom elektronskih modelov so se zmogljivosti zatemnitve povečale: lahko nastavite način utripanja, pulsacije, gladkega ali nenadnega slabljenja. Obstajajo programi, ki ustvarjajo nenavadne svetlobne vzorce le s spreminjanjem moči svetlobnih naprav.

Prednosti in slabosti uporabe

Pred nakupom zatemnitve morate pravilno oceniti stanje in se odločiti, ali je res potrebno.

Včasih se namestitev zatemnitve v hiši izkaže za koristno, saj ima naprava izjemne prednosti.

Vendar pa obstajajo pomanjkljivosti. Glavni so povezani z inštalacijskim delom. Za namestitev boste morda morali zamenjati ožičenje in narediti nekaj kozmetičnih popravil. Nekatere naprave lahko motijo ​​delovanje občutljivih naprav, ker povzročajo elektromagnetne motnje.

Večina zatemnilnikov ni univerzalna, to pomeni, da delujejo le z eno vrsto svetilke, na primer s tradicionalnimi žarnicami 40 W ali 60 W.

Če želite, da učinkovitost naprave doseže največ, se je treba izogibati samo uporabi žarnic. Veliko vrnitev pričakuje od svetlobnih naprav na LED vire.

Kategorije zatemnitvenih naprav

Obstajajo razne klasifikacije dimerjev, ki temeljijo na načinu in lokaciji njihove namestitve, strukturnih značilnostih in vrstah svetilk, ki jih uporabljajo.

Vsako leto se pojavijo nove spremembe, ki povečujejo sezname obstoječih naprav. Upoštevajte najpogostejše vrste gospodinjske uporabe.

Glede na kraj in način namestitve

Uporabnik, daleč od elektrike, predstavlja zatemnitev kot napravo, ki zamenja stikalo. To je res, vendar na napravah z verižnimi stenami se tam ne konča več dimenzij.

Obstajajo tri vrste, ki se razlikujejo po videzu, v povezavi in ​​v niansah nastavitvenih funkcij:

  • modularne naprave, ki so nameščene v stikalni plošči na DIN-tirnici;
  • zasnove z monoblokom z vrtljivim gumbom, ključi ali drugo nastavitveno napravo;
  • Modeli instrumentov (škatle), ki so vstavljeni v ohišje ožičenja in so priključeni neposredno na stikalo.

Prva pomoč, kadar obstoječi pogoji niso primerni za vgradnjo v stikalno polje. Namesto več modelov, ki služijo različnim svetlobnim krogom, je večkanalna naprava, ki deluje na vseh linijah, postavljena v električno ploščo stanovanja.

Toda to zahteva dovolj prostora na ščitu, saj ima dimmer ponavadi precej velike razsežnosti v primerjavi z enakimi samodejnimi stikali.

Drugi pogled je pametnejša zamenjava stikala. Plastični monoblok je nameščen na enak način kot običajna električna instalacija za vklop / izklop svetilk. Ima trden primer in elektronski mehanizem je skrit v njem.

Zunanji delovni elementi so sponke za povezavo vodnikov in gumb ali ključ za krmiljenje. Skupaj z mehanskimi tipi naprav, lahko izpolnjujete senzorične in daljinske.

Tretja vrsta je manjša od drugih analogov. To je majhna škatla pravokotne ali okrogle oblike, opremljena s priročnim priključnim blokom za žice.

Če ima prostor lažno steno, predel mavčne plošče ali viseče strukture, je izdelek mogoče namestiti za njimi, brez uporabe dodatne opreme - razvodne škatle. Naprave, ki se nahajajo v območju nedostopnosti, se nadzorujejo z daljinskega upravljalnika.

Z oblikovalskimi funkcijami

Naprava vgrajenih naprav se praktično ne razlikuje, konstrukcija monoblokov z zunanjimi paneli pa se običajno razdeli glede na način nadzora, elektronsko-mehanski ali elektronski.

Tako se razlikujejo naslednje vrste naprav:

  • rotacijski;
  • vrtljivi in ​​potisni;
  • push (tipkovnice);
  • senzorični;
  • oddaljeni

Prvo kategorijo lahko zazna okrogli gumb, ki se enostavno obrne v smeri urinega kazalca / nasprotni smeri urinega kazalca, da nastavi osvetlitev.

Druga je uspešna kombinacija dveh vrst ukrepov - potiskanje in obračanje. Če želite vklopiti ali izklopiti svetlobno napravo, pritisnite gumb, da zmanjšate / povečate svetlost - obrnite ga na os.

Rešitve tipkovnice zunanje ponovite stikala in lahko imajo eno ali dve tipki - odvisno od števila povezanih svetilk.

Če želite nadzorovati model senzorja, vam ni treba ničesar obračati, samo dotaknite se sprednje plošče in se zadržite, dokler osvetlitev ne doseže želene ravni.

Toda najbolj priročno priznane oddaljene naprave, ki jih upravljate z oddaljeni točki z uporabo oddaljenega d / y. Vendar pa je ohranjena tudi mehanska metoda (rotacija ali potiskanje).

Izbira dimerjev je res široka, vendar ne pozabite pred nakupom: bolj udobna in funkcionalna naprava, dražja bo pri nakupu in namestitvi.

Po tipu svetlobne naprave

Kot je navedeno zgoraj, ni nobenih univerzalnih modelov. Če so izpolnjene konstrukcije, označene kot univerzalne, je njihovo delovanje z različnimi vrstami svetilk omejeno.

Predpostavimo, da so nekatere naprave oblikovane za LED in energetsko varčne svetilke, medtem ko so zasnovane za 12 V, druge za halogenske in žarnice z žarilno nitko, 230 V.

Obstaja več odtenkov, ki jih je treba pojasniti pred nakupom. Na primer, halogenske žarnice za omrežje 220 V se ne sme zamenjati s halogeni 12/24 V, ki so povezani s stopničastim transformatorjem.

Poleg tradicionalnih svetlobnih virov - svetilk - prodajajo se številne sodobne različice LED, ki so priključene tudi prek transformatorja, ki je priložen kompletu.

Navodila za namestitev dimmerja

Električne naprave blagovne znamke Legrand so že dolgo dokazale, da so zanesljive in "dolgo igranje", zato upoštevajte namestitveni postopek za zatemnitev znamenitega francoskega proizvajalca.

Napravo lahko namestite v ohišje ožičenja ali preprosto v steno namesto običajnega stikala, zato dodatna priprava ožičenja ali mesta namestitve ni potrebna.

Naprava in načelo delovanja zatemnitve

Vrste in zatemnitev naprave

Svetlobni krmilniki se razlikujejo glede na tip zatemnitve svetilk in so lahko vrtljivi, vrtljivi-tiska, tipkovnice, oddaljeni in dotiki. Krmilniki rotacijskega svetila imajo gumb, ki se nosi na osi potenciometra, katerega vrtenje spremeni vrednost kontrolnega signala na vhodu regulacijskega elementa.

Če pritisnete na gumb, lahko stikalo za nagib zatemne luči vklopi in izklopi. Ta zatemnitev si zapomni svetlost, ko se osvetlitev izklopi. Naprava na dotik je lahko enostavna, ko se dotaknete plošče.

Ključni zatemnilnik z dolgim ​​pritiskom na tipko spremeni svetlost žarnic. Daljinski zatemnitve delujejo z daljinskim upravljalnikom z uporabo infrardečega sevanja ali nadzora radijskih frekvenc. Obstajajo zatemnilniki z zvočno kontrolo - bombaž.

Umetniki se lahko razlikujejo glede na način vgradnje - to je nadzemni, vgrajen in vgrajen dimmer na din-tirnici. Blažilec je lahko žarnice z žarilno nitko, halogenske žarnice, fluorescentne in LED žarnice. Svetilnost moči za zatemnitev lahko doseže 1000 vatov.

Princip zatemnitve

Elektronski zatemnitveni sklopi so elektronsko vezje, sestavljeno na tiristorjih, triakih ali tranzistorjih na terenu. Zatemnitve delujejo po načelu elektronskega ključa, ki se vklopi in izklopi, ko napreduje napetost preko sinusne napetosti in se njegova polariteta spremeni.

Polno sinusni val pri največji svetilnosti svetlobe in okrnjeni sinusni val pri nepopolni svetlosti

Ključni element se preklopi na omrežno frekvenco 50 Hz 100-krat na sekundo. Prilagodite svetlost, nastavite signal za zakasnitev na vhodu ključa. Ko je zakasnitev enaka nič, bo ključ ustvaril polno napetost omrežja in ko se bo svetlost zmanjšala (z nekaj zamudo pri vklopu ključa), izhod ne bo polno sinusni val, temveč s prirezanim vodilnim ali sprednjim robom.

Razmerje med vklopom in izklopom napetosti v obliki poenostavljene modulacije širine impulzov se spremeni, kar povzroči spremembo svetlosti žarnice. Idealna obremenitev dimmerja na ključih se šteje za aktivno obremenitev - to so žarnice z žarilno nitko. Sinusoid ima veliko izkrivljanje, ki ne dopušča, da bi zatemnilator deloval z induktivno ali kapacitivno obremenitvijo (LED in fluorescenčne sijalke).

Kako izbrati zatemnitev

Vendar pa na trgu najdete luči, ki varčujejo s svetilkami, ki lahko dobro delujejo z zatemnitvami, kar se mora odražati v navodilih. Če je svetilka svetilke sestavljena na elektronski upravljalni napravi, bo najverjetneje delovala s dimmerom.

Dimmer ožičenje za žarnice z žarilno nitko in halogenske žarnice

Pri halogenih žarnicah se upošteva vrsta transformatorja. Za elektronski transformator se dimmer izbere z oznako - C, za konvencionalnega transformatorja pa mora biti dimmer označen z - RL. V zadnjem času so se pojavili univerzalni zatemnitve za vse vrste svetilk.

Za LED trakove so tudi krmilniki svetlosti in programirljivi krmilniki z različnimi posebnimi učinki. Preden izberete zatemnitev, bodite pozorni na moč svoje obremenitve, naj bi presegel vašo obremenitev za 15-20%.

Naprava in zatemnitveno vezje

V tem članku obravnavamo napravo, ki se prodaja v električnih trgovinah, kot zatemnitev svetlosti žarnic. Gre za zatemnitev. Ime "dimmer" prihaja iz angleškega glagola "do zatemnitve" - ​​da postane temno, da postane zatemnjeno. Z drugimi besedami, dimmer lahko prilagodi svetlost žarnice. Hkrati je izjemno, da se poraba energije sorazmerno zmanjšuje.

Najenostavnejši zatemnilniki imajo en gumb za prilagajanje in dve vodi za povezavo in se uporabljajo za nastavitev svetlosti žarnic in halogenih žarnic. V zadnjem času se zdi, da so se zatemnili prilagodili svetlost fluorescenčnih sijalk.

Pred tem smo uporabili reostate za prilagoditev svetlosti žarnic z žarilno nitko, katerih moč ni bila manjša od moči tovora. Poleg tega, z zmanjšanjem svetlosti, preostala moč ni bila shranjena na kakršenkoli način in je bila razpršena kot neuporabna kot toplota na reostatu. Istočasno nihče ni govoril o varčevanju, preprosto ni obstajal. Takšne naprave so bile uporabljene, kjer je bilo res potrebno le prilagoditi svetlost - na primer v gledališčih.

To je bil primer pred pojavom izjemnih polprevodniških naprav - dinistor in triak (simetrični tiristor). Glejte: Kako simulator deluje in deluje. V angleško govoreči praksi se sprejemajo druga imena - diak in triak. Na podlagi teh podrobnosti sodobni zatemnitve delujejo.

Priključek za zatemnitev

Shema vklopa zatemnitve je tako preprosta, kot je nemogoča. Vklopi se enako kot konvencionalno stikalo - v odprto vezje napajanja tovora, to je svetilke. V smislu montažnih dimenzij in montažnega zatemnitve je enako stikalu. Zato ga je mogoče namestiti na enak način kot stikalo v ohišju ožičenja, namestitev zatemnitve pa se ne razlikuje od namestitve običajnega stikala (Kako zamenjati stikalo za osvetlitev). Edini pogoj, ki ga proizvajalec nalaga, je opazovanje povezave vodnikov do faze in do obremenitve.

Vse zatemnilnike, ki so trenutno v prodaji, lahko razdelimo na dve skupini - vrtljivi ali vrtljivi (z regulatorjem - potenciometer) in elektronskim ali s pritiskom na tipko.

Pri nastavitvi (zatemnitev) z gumbom potenciometra je svetlost odvisna od kota vrtenja. Zatikanje gumbov glede prožnosti nadzora je bolj prilagodljivo. Vzporedno lahko povežete več gumbov in nadzorujete zatemnitev s poljubnega števila mest. Seveda je to teoretično, v praksi je število kontrolnih mest omejeno na 3-4, največja dolžina žic pa je približno 10 metrov, vezje pa je lahko ključnega pomena za motnje in motnje. Zato moramo strogo upoštevati priporočila proizvajalca za namestitev.

Obstajajo tudi daljinski zatemnitve, ki jih upravljate preko radia ali infrardeče povezave. Glej: Osvetlitev daljinskega upravljalnika.

Cena dimerjev z regulatorjem in tipkami se razlikuje po velikosti, saj je gumb za zatemnitev (na primer dimmer Legrand) običajno sestavljen z uporabo mikrokrmilnika. Zato so obračanja zatemnitve veliko bolj pogoste, kar bomo upoštevali spodaj.

Naprava in vezje rotacijskega zatemnilnika

Naprava rotacijskega zatemnitve je zelo preprosta, vendar se lahko razlikuje od različnih proizvajalcev. Glavna razlika je v kakovosti sestavljanja in komponent.

Shema triac krmilnikov je v bistvu enaka povsod, se razlikuje samo v prisotnosti dodatnih delov za bolj stabilno delovanje pri nizkih "izhodnih" napetostih in za nemoten nadzor.

Poenostavljeno zatemnjeno vezje

Načelo delovanja dimernega kroga je naslednje. Da se žarnica poženi, je potrebno, da triak prekine tok. To se zgodi, ko pride do določene napetosti med elektrodami trika A1 in G. Tukaj je, kako se zdi.

Na začetku pozitivnega polurnega valovanja se kondenzator začne polniti skozi potenciometer R. Jasno je, da je hitrost polnjenja odvisna od velikosti R. Z drugimi besedami, potenciometer spreminja fazni kot. Ko napetost čez kondenzator doseže vrednost, ki zadostuje za odpiranje triaka in dynistorja, se odpre triac.

Z drugimi besedami, njegov upor postane zelo majhen in svetloba se nadaljuje do konca polurnega vala. Enako se zgodi z negativnim polavalom, saj so diak in triak simetrične naprave in jim ni mar, na kakšen način tok teče skozi njih.

Kot rezultat, se izkaže, da je napetost na aktivnem bremenu "sekanje" negativnih in pozitivnih polovičnih valov, ki se med seboj spreminjajo s frekvenco 100 Hz. Pri nizki svetlosti, ko se žarnica napaja z zelo kratkimi "kosi" napetosti, je opazen utripanje. Kaj ne moremo reči o reostatskih regulatorjih in regulatorjih s pretvorbo frekvence.

Zračni tokokrog

To je tisto, kar izgleda resnično dimmerno (dimmerno) vezje. Parametri elementov so različni od različnih proizvajalcev, vendar se bistvo ne spremeni. Triacs v praktični shemi, lahko postavite vse, odvisno od moči obremenitve. Napetost ni nižja od 400 V, saj trenutna napetost v omrežju lahko doseže 350 V.

Od velikosti kondenzatorjev in uporov je odvisna od začetne točke vžiga, stabilnosti svetilke. Z najmanjšim uporom rotacijskega upora R1 bo prižgana minimalna svetilka.

Z močno željo si lahko poskusite sami zatemniti. Obstaja veliko število različnih samozaposlenih zatemnitvenih shem različnih stopenj kompleksnosti. Več podrobnosti o domačem zatemnjenem krogu najdete v seriji člankov Borisa Aladiškina o domačih zatemnilnikih - Kako narediti zatemnitev z lastnimi rokami.

Kako popraviti dimmer

Na koncu - nekaj besed o popravilu dimnikov. Najpogostejši vzrok napake je lahko večji od največje dovoljene obremenitve ali kratkega stika v tovoru. Kot rezultat, praviloma triac ne uspe. Triak je mogoče zamenjati z odvijanjem radiatorja in raztovarjanjem triaka s plošče. Bolje je, da takoj postavimo močnejšo napravo na višji tok in napetost kot zgorela. Tudi regulator ne uspe ali je napaka prekinjena.

Dimmer se lahko uporablja kot napetostni regulator, ki preko nje poveže aktivno obremenitev - žarilno nitko, spajkalnik, grelnik vode, železo. Toda glavna stvar - moč zatemnitve (z drugimi besedami, največji tok triaka) mora ustrezati obremenitvi.

Kaj je zatemnitev in kako deluje?

Zatemnilnik na uporu

Ta naprava se v večini primerov uporablja kot regulator razsvetljave žarnice. Razmislite, kako in kje je ta zatemnitev. V tem primeru funkcijo glavnega delovnega telesa regulatorja osvetlitve izvaja reostat ali spremenljivi upor. Načelo delovanja takšne naprave je razloženo z določbami Ohmovega zakona. Povečanje upornosti upora povzroči zmanjšanje jakosti toka v tokokrogu svetlobne naprave, ki na koncu zmanjša intenziteto žarilne nitke spirale svetilke. Kljub enostavni dimenzijski zasnovi na uporu ima ta naprava veliko pomanjkljivost - poraba električne energije ostaja nespremenjena ne glede na intenzivnost osvetlitve. Povečanje upornosti upora bo povzročilo padec toka na žarilno nitko lame, hkrati pa se celotna tokovna obremenitev vezja ne bo spremenila v spodnji smeri, porabljena presežna energija pa se sprosti kot toplota na uporu. Zelo pomembno je pri uporabi prenosnih svetilk, opremljenih z žarnicami. Zmanjševanje svetlosti sijaja ni povsem prihranilo za varčevanje s polnilno baterijo.

Zatemnilniki, katerih načelo je, da se upor uporabljajo pogosto, vendar se uporabljajo za prilagajanje sijaja polprevodniških lam. V elektrotehniki se ta metoda nadzora imenuje analogna. Analogna krmilna metoda se zaradi široke učinkovitosti ne uporablja široko, pa tudi zaradi visoke občutljivosti polprevodniških naprav in naprav na spremembe v trenutnih obremenitvah.

Zatemnitev na trika

Reakcije sodobnega življenja narekujejo potrebo po temeljitem prehodu na tirnice energetsko varčnih tehnologij, glede na te trende pa je aktivna uvedba polprevodniške razsvetljave. Za prilagajanje načinov delovanja LED žarnic so še posebej priljubljeni zatemnitve, katerih princip delovanja temelji na uporabi širinskega polarizacijskega modulacij (PWM), katerih generatorji so naprave, sestavljene na triak. Med obratovanjem, na izhodu generatorja PWM, se na LED napravo dovede električni signal s frekvenco 200 Hz. Sprememba svetlosti žarnice je odvisna od časa in dolžine pozitivnega napetostnega impulza. Najpomembneje je, da vrednost trenutne in nastavljene frekvence ostane nespremenjena. Grafično, izgleda tako:

Naprava dimerjev na triak je nekoliko bolj zapletena od regulatorjev z uporabo spremenljivih uporov, vendar je kompleksnost zasnove popolnoma pokrita z neizpodbitnimi prednosti, s katerimi je ta naprava opremljena:

  1. Postopek prilagajanja dela polprevodniških sijalk se pojavi pri racionalni porabi energije. Povečanje svetlosti svetilke ne zahteva povečanja trenutne obremenitve.
  2. Naprava dimmerja vam omogoča, da vklopite in nadzirate tako na mestu namestitve naprave kot tudi na daljinskem upravljalniku.

Povedali smo, kako narediti zatemnitev z lastnimi rokami v ločenem članku, ki ga močno priporočamo za branje.

Značilnosti oblikovanja krmilnikov razsvetljave

Strukturno so dimniki izdelani kot sobna stikala, park teh regulatorjev pa je zelo raznolik. Lahko so zasnovane tako za skrito kot tudi za zunanjo ožičenje ali nameščene na din-tirnici v stikalni plošči. Zahvaljujoč modernim razvojem so na voljo različne metode nadzora:

  1. Nastavitev s tipko, tipko, nastavljanje kolesa.
  2. Sistem za nadzor dotika.
  3. Daljinski upravljalnik.
  4. Upravljanje z uporabo wi-fi sistema, pa tudi možnost kombiniranja s pametnim telefonom ali tabličnim računalnikom.
  5. Akustični nadzorni sistem, odziv na določene zvočne signale.

Zelo enostavno je namestiti zatemnitev v vašem domu, te naprave so široko zastopane v specializiranih prodajnih verigah. Zaradi svojih oblikovnih funkcij se lahko namesto tradicionalnih stikal zlahka namestijo zatemnitve, pri čemer imajo isti vezalni načrt. Pri nakupu polprevodniških svetilk je treba posvetiti pozornost dejstvu, da so združljivi z dimmeri, kar je treba označiti z oznako na "dimenzioniranem" paketu.

Nazadnje priporočamo ogled uporabnega videoposnetka na temo:

Zato smo pregledali napravo, namen in načelo delovanja zatemnitev. Upamo, da vam zdaj postane jasno, kako so urejeni kontrolniki osvetlitve in za kaj se uporabljajo.

Priporočamo tudi, da se glasi:

Shematski diagram dimenzijske povezave in njegovega delovanja

Splošni koncept

Dimmer (zatemnilnik, triak, tiristorski krmilnik), - naprava za gladko prilagajanje svetlosti virov svetlobe. Najbolj priljubljeni izdelki, ki jih uporabljajo žarnice z žarilno nitko, so najpreprostejši v smislu njihove notranje strukture in načela delovanja, dovolj cenovno dostopni in zanesljivi pri pravilni uporabi.

Prihajajo s standardnimi velikostmi za standardno ohišje ožičenja 68 mm, njihova namestitev pa ne zahteva zamenjave ožičenja - priključno vezje zatemnitve je enako vezju s konvencionalnim stikalom, z dodatkom enega pogoja: dimmer je označen s sponkami. Žica faznega omrežja je priključena na vhod L, vodnik pa se priključi na izhodni izhod L-out.

Pred namestitvijo zatemnitve morate s pomočjo indikatorja ugotoviti, na kateri fazi se nahaja žica. V vseh drugih vidikih se namestitev te naprave ne razlikuje od namestitve stikal in vtičnic.

Koristi

Gospodarska korist takšne zatemnitve s pomočjo zatemnitve (od "do dimm" - črna, angleški glagol) je posledica načela delovanja, ki bo opisano spodaj, kar se radikalno razlikuje od prejšnjih reostatov, v katerih je padec napetosti dosežen zaradi nastavljivega upora, ki ga segrevajo tokovni tokovi.

V tem primeru je bila toplotna disipacija primerljiva z močjo priključenega tovora. Tudi dimmer zmaga v velikosti, cenah in brezšumnem obratovanju v primerjavi s težavnimi in hrupnimi avtotransformatorji, ki nadzorujejo osvetlitev v profesionalnih gledališčih, fotografskih in filmskih studiih.

Zaradi gladkega izhoda pri polni moči, ki se zgodi, ko je gumb za zatemnitev obrnjen, žarnice z žarilno nitko trajajo dlje zaradi izključitve hladnega zagona.

Načelo prilagajanja moči

V nasprotju z avtotransformatorji in reostati, ki spreminjajo amplitudo sinusoidnih nihanj, dimerji ne uravnavajo napetosti, spreminjajo pulzni cikel delovanja, to pomeni, da se vsakemu poluvalu »odreže« v merilu, ki ustreza nastavljenemu položaju regulatorja zatemnitve.

Na žalost so spletne razlage dela dimerja preobremenjene s posebnimi izrazi, katerih razumevanje zahteva natančno preučevanje radijskega inženiringa. Nekoč bo lažje videti. Delo te naprave analiziramo v načinu polovične moči:

Slika 2. Delovanje zatemnitve pri polovični moči

Prikazuje eno obdobje napetosti sinusne napetosti omrežja, ki se razlikuje v območju -310 +310 V. Oranžna barva prikazuje napetost žage na izhodu zatemnitve.

V prvem četrtletju obdobja skoraj ni napetosti - to pomeni, da v električni osvetljevalni napravi ni električnega toka, oziroma ni dela - filament ne segreva. Potem se napetost skoraj takoj poveča na vrednost amplitude - tok dela, porabi moč.

V negativnem polavtomatu poteka simetričen proces - zato, da bi ga razumeli v celoti in v celoti, morate upoštevati dinamično spremembo impulznega delovnega cikla, odvisno od položaja gumba regulatorja.

Načelo zatemnitve v analogijah

Da bi razumeli, zakaj se to dogaja, potrebujemo preprost shematičen diagram prototipa regulatorja moči triac.

Za analogijo predpostavljamo, da je napetost različen tlak vode v sistemu, je triak (polprevodniški element) nadzorovani ventil, ki ima le dve stanju - odprt in zaprt, kondenzator C - rezervoar s plovcem, upor R - nastavljiv ventil, skozi katerega Pretok vode z zmogljivostjo.

Slika 3 Stikalo za krmiljenje moči simistorja

Razmislite o obratovanju konstrukcije na enak način kot zgornja grafika - ventil R je pol odprti. Potrebno je čas, enako četrtini obdobja, toliko, da se nivo dvigne tako, da plavajoč pritisne na vzvod G in ventil odpre. Rahlo odvijte pipa - traja manj časa za polnjenje posode C, oziroma ventil hitro odpira tok.

Zmanjšanje polnjenja posode C - zmanjšanje količine vode, proizvedene na izstopu ventila.

Odpiranje do maksimuma - kondenzator C skoraj takoj napolnimo in dobimo največji možni volumen toka, ki je šel skozi triac.

Enaki procesi se pojavljajo v negativnem polurnem valu. Večja je kapacitivnost kondenzatorja - dlje ko napolni, več časa je potrebno, da doseže napetost praga za odpiranje trika. Takšne ocene kondenzatorja in upora so izbrane tako, da je možno nastaviti začetni čas v celotnem obdobju.

Dinistor v tem sistemu igra vlogo varnostnega ventila - tako da napetost na krmilnem izhodu triaka ne vpliva na polnjenje kondenzatorja. Pomanjkljivost te sheme je vidna s prostim očesom - odprtje je preveč ostro - v primeru tekočine bi bil to hidravlični šok in v električnem ekvivalentu - elektromagnetne motnje.

Zato resnično delovna dimna vezja otežujejo dodajanje vezij dodatnih uporov in kondenzatorjev, ki gladijo ostre kotičke na grafu spremembe izhodne napetosti.

Slika 4 Zatemnitev z dodatnimi upori in kondenzatorji

Te sheme so v celoti funkcionalne, in začetni radijski amaterski lahko spajajo zatemnilnik z lastnimi rokami.

Parametri zatemnitve in povezljivi potrošniki

Iz zgoraj navedenega postaja jasno, da se ta naprava ne more uporabiti za spreminjanje napajalne napetosti gospodinjskih aparatov, razen za priključitev zatemnitve, da bi prilagodili porabo energije naprav, podobnih žarnicam, kotlov, spajkalnikih, električnih pečeh in grelnikih vode - in če ni predpisano v potnem listu od proizvajalca.

Obstajajo zatemnitve, ki lahko prilagodijo moč fluorescenčnih žarnic in LED svetlobnih virov, zasnovanih za delo s takšno napravo. Pri teh parametrih se razlikujejo:

  • priključena nosilnost;
  • način krmiljenja (vrtljivi, potisni gumb, zvočni nadzor, daljinsko, z infrardečimi žarki, brezžično domačo omrežje);
  • notranja naprava - triak, tiristor (triak - simetrični tiristor), elektronski.

Pri priključitvi dimmerja je zelo pomembno, da se sklada s skladnostjo te naprave z obremenitvijo, ki je povezana z njo, katere moč ne sme presegati polovice vrednosti, določene v potnem listu.

Ta izjava ni uradno pravilo, vendar je to posledica ugotovitev strokovnjakov in pregledov uporabnikov, ki priporočajo, da ne bi močno prižgali zatemnitve za možnost dolgotrajnega in nemotenega servisa naprave.

Tipična škoda - popravilo in vzdrževanje

Najslabša kombinacija za napravo je preobremenitev moči v kombinaciji z napetostmi omrežne napetosti, zaradi česar žarnica žarnice izgori in lok.

Ni verjetno, da bo tak zatemnilo stojalo. Enostavna zasnova nima povratne informacije o obremenitvi in ​​se ne izključi, ko so preseženi dovoljeni tokovi, ki tečejo skozi tipko.

Značilen znak neuspelega triaka je, da se naprava ne odziva na vrtenje gumba in žarilna žarnica utripa ali sije s polno močjo.

V tem primeru so polprevodniške povezave trika delno ali popolnoma udarjene, zato je treba to radijsko komponento spremeniti. Zaradi dejstva, da je veliko cenejši od novega zatemnitve, mnogi uporabniki popravljajo dimmer z lastnimi rokami.

Glede na to, da je shema sorazmerno preprosta, ne bo tako težko opraviti popravil, ki imajo osnovne spretnosti pri posedovanju spajkalnika. Dražji zatemnitve ne motijo. Če so te naprave nameščene na vse skupine žarnic, je treba celotno omrežje zaščititi z regulatorjem napetosti, da se prepreči njihova napaka.

Kaj je zatemnitev in kako deluje

Nekoliko časa, med pojmi električnih gospodinjskih aparatov, postaja beseda dimmer vse pogostejši. Kaj je ta naprava? Za kakšen namen je namenjen? Mogoče še kakšen pridih? Ali res nujna stvar v vsakdanjem življenju? Obstaja veliko vprašanj, poskusili bomo dati vse podrobne odgovore.

Namen

Beseda "zatemnitev" prihaja iz angleške "dim", ki je dobesedno prevedeno v rusko pomeni "dim". Ampak Rusi sami dimmeri se pogosto imenujejo dimmer stikalo, ker je elektronska naprava, s katero lahko spremenite električno energijo (to je, regulirajte gor ali dol).

Najpogosteje s pomočjo takšne naprave nadzoruje razsvetljavo. Zatemnilnik je zasnovan tako, da spremeni svetlost svetlobe, ki jo oddajajo LED žarnice, pa tudi žarnice z žarilno nitko in halogenske žarnice.

Najpreprostejši primer dimmerja je spremenljivi upor (ali reostat). V 19. stoletju je nemški fizik Johann Poggendorf izumil to napravo, tako da se lahko z električno energijo prilagaja napetost in tok s povečanjem ali zmanjševanjem upora. Reostat je naprava z nastavljivim uporom in prevodnim elementom. Odpornost se lahko postopoma in gladko spremeni. Da bi dosegli nizko svetlost svetlobe, je treba zmanjšati napetost. Vendar bo odpornost in trenutna moč velika, kar bo vodilo do močnega segrevanja naprave. Torej, tak regulator je popolnoma nedonosna, bo delovala z nizko učinkovitostjo.

Kot zatemnilnik lahko uporabite tudi avtotransformatorje. Njihova uporaba je posledica visoke učinkovitosti, v celotnem reguliranem območju bo izdana skoraj neizkrivljena napetost z zahtevano frekvenco 50 Hz. Toda avtotransformatorji so precej veliki, tehtajo veliko, veliko jih je treba mehansko potruditi, da jih nadzirate. Poleg tega je takšna naprava draga.

Elektronska zatemnitev - ta možnost je najbolj ekonomična z vidika gospodarstva. Odlikuje jo kompaktnost in nekoliko drugačno načelo delovanja. Govorimo o tem podrobneje.

Uporaba

Kaj je zatemnitev je bolj ali manj jasno. Svetilka je napolnjena, spreminjamo njeno raven in s tem prilagodimo svetlost žarnice. Zdaj nekaj besed o tem, kdaj in kje se ta naprava uporablja.

Se strinjate, pogosto obstajajo razmere, ko morate zmanjšati svetlost svetlobe:

  • pogosto je treba tok razsvetljave zmanjšati pred spanjem v spalnici;
  • nekatere sobe za izvedbo načrtovanja zahtevajo spremembe v svetlobnem vzorcu;
  • Včasih se osvetlitev v prostorih prenese v tako imenovani pripravljenosti, da se zmanjša poraba energije.

V industrijskih in domačih prostorih so LED žarnice konfigurirane za različne načine porabe. Hkrati je izbrana optimalna osvetlitev, zato se doseže dostojno varčevanje z energijo.

Kar se tiče oblikovalskih zamisli, je zdaj postalo modno, da uporabimo sekundarno poudarjanje posameznih delov v velikih dnevnih sobah ali dvoranah. Osvetlitev ozadja je premišljena do najmanjših podrobnosti, s pomočjo zatemnitev pa lahko povečate razsvetljavo in se osredotočite na notranje podrobnosti (slika na steni, lepa vaza, nameščena v nišo itd.). Tako s pomočjo osvetlitve novo znanje.

LED svetilke, nastavljive s senčili, vam omogočajo barvni učinek med koncertnimi, oglaševalskimi ali posebnimi dogodki.

Dimmer je zelo primeren za počitnice doma. Ko gostje sedijo za mizo, je potrebna svetla razsvetljava, med plesi pa jo lahko tudi prižgeš. Še posebej udobno in koristno je uporaba takšne naprave med romantično večerjo ali datumom, ko ni potrebno, da žarnica pere na polno moč.

In to je le del skupnih primerov. Gotovo ima vsak svoj način uporabe zatemnitev. Tako je stvar potrebna, priročna in stroškovno učinkovita, jo lahko namestite in svetujete prijateljem.

Naprava in načelo delovanja

In zdaj, kot pravijo, upoštevajte dimmer od znotraj. Kaj je ta naprava in katere elemente sestavljajo? Na čemu temelji njegovo načelo delovanja?

Vsi elektronski sodobni zatemnjenci so glavni element njihovega ključa (lahko ga imenujemo tudi stikalo ali stikalo), ki ga nadzira polprevodniški tranzistor, triak ali tiristor. Večina naprav ne proizvaja sinusoidnega signala na izhodu, zdi se, da elektronski ključ prekine sinusne odseke.

Da bi bil to jasnejši, tok teče v električnem omrežju, ki ima sinusno obliko. Če želite spremeniti svetlost na žarnico, morate predati ločilni sinusni signal. Dvostranski tiristor odreže sprednji ali zadnji sprednji del sinusnega valov izmeničnega toka, zaradi česar se napetost, ki oskrbuje svetilko, zmanjša.

Glede na to, kateri odsek sinusnega vala je odrezan, se nastavljiva metoda razlikuje:

  • nastavitev na čelnem robu;
  • prilagoditev na sprednjem robu.

Obe metodi se uporabljata za nadzor različnih svetilk:

  1. Zatemnitev LED in halogenih žarnic se izvaja s pomočjo elektronskih transformatorjev s prilagoditvijo na sprednjem robu.
  2. Kompaktne fluorescenčne in LED žarnice z napetostjo 220 V, kot tudi nizkonapetostne svetilke, se regulirajo z elektromagnetnimi transformatorji in z uporabo metode vodilnega roba.

Obe metodi sta primerna za žarnice z žarilno nitko.

Dimmer oblikovanje vključuje tudi zaščito pred kratkimi stiki in pregrevanja.

Ker so dimmeri sposobni ustvarjati elektromagnetne motnje, da bi zmanjšali njihovo raven, so vezje ali induktivno-kapacitivni filtri vezani na vezje.

Podrobnosti o tipičnem zatemnjenem vezju si oglejte v tem videoposnetku:

Prednosti in slabosti

Prve dimmerje so mehansko krmiljene in imele eno samo funkcijo - spremeniti svetlost žarnice.

Sodobni kontroler ima številne druge funkcije:

  1. Samodejni vklop in izklop.
  2. Z infrardečim kanalom je mogoče daljinsko krmiliti prek radijskega kanala, glasovnega ukaza, zvočne spremembe (hrupa ali bombaža).
  3. Dimmer na dotik vam omogoča gladko vklop in izklop svetilke. Zaradi tega se je mogoče izogniti nenadnemu uhajanju toka skozi svetilke, zaradi česar slednji pogosto izgorevajo.
  4. S pomočjo dimerjev posnemajo prisotnost. To je še posebej zanimiva funkcija, ki vam bo pomagal pri odvajanju "nepovabljenih gostov" iz vašega lastništva doma, ko nihče ne bo doma. Nastavljen je poseben program, v skladu s katerim dimmer samodejno vklopi in izklopi svetlobo v različnih prostorih. Ustvarja iluzijo, da so lastniki doma.

Kot vsaka tehnična naprava, zatemnitev ne more biti sto odstotna univerzalna, ima svoje pomanjkljivosti:

  • povzroča elektromagnetne motnje;
  • izhodna napetost ima nelinearno odvisnost od uporovne vrednosti uporov v vezju elektronskega zatemnitve;
  • fluorescenčne sijalke ne morejo delovati od njega, kot tudi svetilke, ki se obračajo skozi krmilno opremo;
  • izhodna napetost elektronskih zatemnitev ima ne sinusoidno obliko, zato ni priporoćljivo povezati transformatorjev od spodaj navzdol;
  • pri delu z žarnicami z nizko učinkovitostjo.

Kaj so zatemnitve?

Glede na metodo prilagajanja je zatemnitveno, mehansko, zvočno in oddaljeno.

Začnimo z najbolj preprostimi - mehanskimi. Če upoštevamo vrsto učinkovitosti, lahko razlikujemo naslednje vrste dimerjev:

  1. Modularni. Urejata jih razsvetljava na javnih mestih (stopnišča, hodniki, vhodi). Ta tip naprave je nameščen v stikalni plošči, neposredna nastavitev pa poteka s pritiskom na gumb ali z enim gumbom.
  2. Monoblok. Nameščen je za prekinitev faze vezja, ki gre v osvetlitev, opravlja funkcije stikala.
  3. Različica blokov je, ko je zatemnilnik nameščen skupaj s stikalom (kot blok vtičnice).

V vsakdanjem življenju se najpogosteje uporabljajo monoblockne zatemnitve, ki se razlikujejo po metodi nadzora:

  • Zavrtite. Ta zatemnilnik ima ročaj, se vrti. Če jo nastavite na levi končni položaj, se lučka izklopi. Če postopoma zavrtite gumb na desno, se bo svetilnost svetlobe povečala.
  • Tipkovnica. Ta naprava po videzu je zelo podobna običajnemu stikalu dveh tipkovnic. V tem primeru se z eno tipko lučka vklopi ali izklopi, druga pa se uporablja za nastavitev moči svetlobe (držite tipko).
  • Obrnite in potisnite. Načelo delovanja je enako kot pri rotatorju, samo za vklop luči, ročaj je rahlo vdrt.

Kontrola zatemnitve je zelo priljubljena zdaj, ima čudovit videz, izgleda v vseh notranjostih (zlasti v visokotehnološkem slogu). Nastavitev se izvaja z dotikom tipk na dotik.

Najprimernejši so dimmerji z daljinskim upravljalnikom. To je dobro zasluženo, saj s pomočjo daljinskega upravljalnika lahko prilagodite svetlost svetlobne naprave od kjerkoli v sobi.

Akustične zatemnitve se najpogosteje uporabljajo pri načrtovanju "pametnega doma", kjer lahko nadzirate osvetlitev z glasovnimi ukazi ali ploskanjem roke.

Zatemnilnike lahko delimo z vrsto svetilk, ki jih nadzorujejo:

  1. Najpreprostejše naprave se uporabljajo za žarnice z žarilno nitko in halogenske žarnice, ki delujejo pri napetosti 220 V. Tukaj je vse preprosto - napetost se spreminja, svetlobna jakost žarilne nitke pa je regulirana.
  2. Stikalo za halogenske sijalke, ki jih napaja 12 V ali 24 V, mora biti s stopničastim transformatorjem. Če takšne možnosti ni, izberite regulator za vrsto uporabljenega transformatorja (imajo posebno oznako - C za elektroniko, RL za navijanje).
  3. LED žarnice zahtevajo namestitev zatemnilnikov s pulznim moduliranim tokom.

Varčevanje z energijo in fluorescenčne sijalke je težko uravnavati. Strokovnjaki to sploh ne priporočajo. Če zares res potrebujete nadzor nad takšnimi lučmi, vklopite elektronski zaganjalnik v dimenzijsko vezje.

Več informacij o zatemnjenju različnih vrst svetilk najdete v tem videoposnetku:

No, poskušal sem se spoznati s takšnim zatemnilom, kot zatemnitev. Upamo, da boste sedaj bolj ali manj razumeli, kaj je in kaj je načelo delovanja. V zvezi s shemami ožičenja so v vezje nameščene zatemnilniki namesto stikala ali pa z njo. Mimogrede, če ste dobri prijatelji z elektroniko iz prvega razreda, potem ne boste mogli narediti zatemnilnika sami.

Načrtovanje tokokroga in načelo delovanja gospodinjskih zatemnitev

Uvod

Od samega začetka je treba poudariti, da ta članek opisuje zatemnitve, ki se uporabljajo v stanovanjskih prostorih. Ne bomo upoštevali močnih scenskih zatemnilnikov in osredotočili se bomo tudi na razpravljanje o sistemih pametnega doma C-bus ali drugih sistemih avtomatizacije doma. Čeprav je med visoko in nizko kakovostnimi izdelki veliko skupnega, je proces avtomatizacije po svoji naravi skoraj povsem digitalen in se lahko izvaja na več različnih načinov, pri čemer je končni rezultat enak.

Obstajajo dve glavni kategoriji tradicionalnih klimatskih zatemnitev: običajno so razdeljeni na zatemnitve, rezanje spredaj in tiste, ki so odrezali zadaj. Oba senčila dobro delujejo z aktivnimi obremenitvami, ki so na primer ustvarjene z žarnicami. Vendar pa je pri uporabi svetilk z elektronskimi komponentami treba bolj natančno približati izbiri krmilnega tokokroga. Zastareli in izjemno neučinkoviti reostatični zatemnitve, kot tudi zatemnitve na osnovi avtotransformatorjev, se lahko še vedno uporabljajo na nekaterih mestih. Toda, ker niso standardni in zagotovo ne bodo v prihodnosti, se bom v opisu takih zatemnjenja dotaknil samo njihovih skupnih značilnosti.

Zdaj, ko organiziramo nizkonapetostno razsvetljavo, se pogosto uporabljajo elektronski transformatorji. Pridobili so priljubljenost zaradi nizkih stroškov in primerjalne učinkovitosti. Vendar pa je težko najti koristne in resnične informacije o takšnih napravah. V omrežju lahko najdete več shem za najpreprostejše zatemnilnike, ki prečkajo sprednjo stran, pa tudi informacije o elektronskih transformatorjih, vendar skoraj nič o tem, da so zatemnili zadaj in načeli njihovega delovanja.

Vsi grafi in izračuni v tem članku so zasnovani za napajalna omrežja 50 Hz, 230 V AC. Glede na te podatke je enostavno izračunati napetost in frekvenco za druge vire energije. To je bilo storjeno za poenostavitev opisa, saj osnovna načela delujejo za vse kazalnike frekvence in napetosti. Večina grafov ni zgrajena z neposrednim merjenjem, temveč z modeliranjem. To poenostavi proces ustvarjanja grafov in omogoča podrobnejšo analizo le-teh, ki opredeljuje faktor moči in izkrivljanje. Če bi se odločili za dejanske meritve, bi potrebovali veliko več časa za pripravo in rezultat bi bil nepredvidljiv zaradi koeficienta izkrivljanja krivulje napetosti, nihanj napajalne napetosti in zunanjih motenj / popačenj.

Končno obstajajo tudi zatemnitve, ki delujejo samo v tokokrogih DC. Pred tem so bili takšni zatemnitve redki ali pa so bili uporabljeni le za nadzor hitrosti enosmernih motorjev, zdaj pa so prejeli drugo rojstvo in se uporabljajo za organizacijo LED osvetlitve. Tehtnice so sestavljene iz enosmernih napajalnih napajalnih modulov, ki so prilagojeni, da zagotavljajo stalni tok, potreben za napajanje LED. Zmanjšanje intenzivnosti svetlobe dosežemo z organiziranjem cikla za vklop / izklop DC, kar zmanjšuje izgube.

Faktor moči Za označevanje grafov z malo ali brez izkrivljanja napetostne lestvice in dobrega faktorja moči bom uporabil izraz "prijazen". Mnogi imajo vtis, da je treba faktor moči upoštevati le pri obravnavanju induktivnega ali kapacitivnega bremena, kar je v osnovi napačno. Vsaka trenutna krivulja, ki ni natančna kopija krivulje napetosti, idealno ima faktor moči manj kot enega. In ni pomembno, ali je trenutna krivulja preprosto fazno premaknjena ali nelinearna, faktor moči še vedno vpliva.

  • Enota - tok in napetost sta v fazi in imajo enake krivulje (indikatorji aktivne obremenitve);
  • Fazni zamik - zaradi induktivne obremenitve je najvišji tok po najvišji napetosti (motorji, transformatorji);
  • Pred fazo - zaradi kapacitivne obremenitve je najvišji tok pred vrhuncem napetosti (to je nenavadno, to pa se lahko zgodi in včasih tudi zgodi);
  • Nelinearnost - tok in napetost sta v fazi, njihova krivulja sta drugačna (značilna za številne elektronske obremenitve).

Na sl. 1 prikazuje primere za vsakega od teh primerov. Krivulja napetosti je označena rdeče, trenutna krivulja je zelena. Amplitude obeh krivulj so zelo različne, zato so grafi enostavno berljivi. Ti grafi se ne nanašajo na določeno lestvico, vendar so vsi faktorji moči nastavljeni tako, da je njihova vrednost najbližja 0,5, moč pa 52,9 vata. Omrežje prejme dodatno 230 mA, vendar to ni pomembno.

Sl. 1. Tokovne in napetostne krivulje.

Ker dobimo tokovno-napetostno karakteristiko, se trenutni in napetostni parametri preprosto pomnožijo, postane očitno, da bo za zadnje tri primere vrednost te karakteristike 105,8 VA, medtem ko bo moč ostala enaka - 52,9 W. Kadar imajo karakteristike tokovne napetosti in faktor moči različni kazalniki (tokovna napetostna karakteristika ne sme biti manjša od moči), prekomerni tok iz omrežja teče, kar povzroča izgubo v distribucijskih kablih, transformatorjih, transformatorjih in generatorjih. S faktorjem moči 0,5, lahko generator z močjo 1 MW proizvede le 500 kW, ker na njegovo delovanje vpliva trenutna napetostna karakteristika. Vse komponente distribucijskega omrežja so dejansko omejene s tokovno-napetostno karakteristiko in ne s faktorjem moči.

Sl. 2. Vezja, ki se uporabljajo za pridobitev krivulj toka in napetosti.

Za tiste, ki jih zanima sl. 2 prikazuje diagrame vezja, ki se uporabljajo za konstruiranje zgornjih krivulj. Prikazani diagrami so teoretični, saj se dejanska bremena redko pojavljajo v tako poenostavljeni obliki in jih je običajno težko pravilno izračunati s tako majhnim številom komponent. Vendar pa je posledični učinek podoben, zato se lahko ti diagrami uporabijo za prikaz splošnega trenda. In, kot so v majhnih količinah označeni v oglaševalskih brošurah, se lahko "dejanski rezultati razlikujejo".

Čeprav indikatorji moči sovpadajo s tovarniškim obsegom, ki je naveden na transformatorju, se pri prekoračitvi tokovne napetosti pregreje. Stalno pregrevanje bo povzročilo okvaro ali okvaro opreme. Zato se podjetja za energetsko prodajo (ESC) in / ali storitve po vsem svetu osredotočajo na pridobitev najboljšega možnega faktorja moči za največjo produktivnost opreme. Za industrijske naprave velikih moči, katerih faktor moči se ne ujema v dogovorjeni okvir, so zagotovljene tudi ustrezne dodatne kazni.

Krivulje, podobne tistim iz zadnjega primera, veljajo za najslabšo možnost, saj jih ni mogoče storiti veliko, da bi jih popravili in zmanjšali nelinearnost. Harmonična nihanja frekvence omrežne napetosti prodrejo v sistem, kar povzroča dodatne težave. Celotna razprava o uničevalnih učinkih nelinearnih krivulj v tem članku ni predvidena, vendar je treba omeniti, da so v številnih državah uvedeni (ali se pripravljajo na uvedbo) resolucij o obvezni kompenzaciji faktorja moči za vse elektronske obremenitve, ki presegajo dovoljeno mejno vrednost.

Načela zatemnitve.

Če želite utišati svetilko, zmanjšajte napetost. Na zelo zgodnji stopnji razvoja takšnih naprav je bil uporabljen reostat (spremenljivi upor), ki je bil povezan z žarnico, da bi dosegel ta rezultat. To je bilo storjeno zaradi pomanjkanja razumne alternative. S to odločitvijo porabimo veliko energije. Po konzervativnih ocenah je minilo vsaj 40 let, odkar je nekdo nazadnje uporabil takšno "pošast". Seveda obstajajo tudi pozitivne strani, saj je pri tem pristopu precej "prijazna" obremenitev na omrežju zagotovljena ničelna stikalna impulza in idealen faktor moči. Težava je v pregrevanju, še posebej ko gre za zelo močne svetilke. Zaradi potrebe po toplotni disipaciji so reostatske zatemnitve precej velike (če jih lahko najdete).

Za nastavljiv avtotransformer (znan kot variak ™) je značilna praktična odsotnost izgube električne energije in ima enako nežen učinek na električno omrežje kot reostat, vendar je zelo drag (in okoren) način za zatemnitev svetilk. Najcenejši razpoložljivi nastavljivi transformator stane približno 150 dolarjev in tehta več kilogramov. Čeprav je opisani pristop, seveda, odlična možnost, je težko zaprositi iz ekonomskih razlogov. Pred dvanajstimi leti so se v televizijskih studiih široko uporabljali dimerji na osnovi avtotransformerjev. Druga naprava v preteklosti za podobne namene je bila "magnetni ojačevalnik". Od tistih kopij, ki sem jih našel, nihče ni imel velikega kroženja, ker so jih hitro zamenjali druge tehnologije. V tem članku se mi ne zdi primerno omeniti načela delovanja magnetnih ojačevalnikov.

Trenutno so najpogostejši zatemnilniki s faznim krmiljenjem, odrezovanjem vodilnega roba, izdelanega na podlagi dvosmernega triodnega tiristorja. Tiristor je dvosmerno stikalo, ki zahteva samo kratek impulz za vklop. V AC tokokrogu se bo samodejno izklopil, ko se polarnost trenutnega spremeni. To se zgodi, ker napetost (in s tem trenutni) prehaja skozi 0. Pri ničelnem toku tiristor ne more zagotoviti prevodnosti in se izklopi. Vsak drugi proces preklopa se izvede 100-krat (120-krat za omrežja 60 Hz). Med nastajajočimi gospodinjskimi zatemnjenci se ta vrsta imenuje "univerzalna". Takšni zatemnjenci, odvisno od obremenitve, lahko preklopijo na odrezovanje tako vodilnih kot zadnjih robov (glej opis različnih tipov, predstavljenih spodaj).

Ko se spremeni razmerje med napetostjo vklopa in izklopa, se ustvari groba pulzna modulacijska shema, kar omogoča spreminjanje količine električne energije, ki jo napaja svetilka v širokem razponu. Žarnice z žarilno nitko so idealne za to metodo nadzora. Ko zagotavlja gladek in naraven prehod iz skoraj v celoti na stanje. Pri večini tiristorskih zatemnitev se uporabljajo najpreprosteje tokokroge, zato je delovanje pri nižjih nastavitvah morda nestabilno. Pri srednjih nastavitvah je efektivna polvivalentna napetost 162V pri napajalni napetosti 230V.

Ne glede na veljavno metodo je cilj spremeniti moč svetilke. V tem primeru mora biti uporabnik sposoben določiti raven svetlosti sijaja glede na situacijo. Nobeden od javno dostopnih zatemnitev ne more ohranjati dobrega faktorja moči, kar je pomembno za vzdrževanje dobrega električnega omrežja.

Za stabilno delovanje je potrebno uporabiti troslojno žico (tla, faza in nič). To je potrebno za natančno opazovanje prehoda nič na omrežni krivulji. Majhni zatemnjenci niso izdelani s tremi žilnimi žicami, saj jih je težko namestiti. Torej, s katerimkoli drugim obremenitvam kot aktivnim bremenom (kot pri žarnicah z žarilno nitko), ti dimniki običajno delujejo slabo in pogosto ne uspejo. Resnost napak je odvisna od vrste obremenitve, še zlasti so pri delovanju z elektronskimi napravami opazne pomanjkljivosti, kot so kompaktne fluorescentne ali LED svetilke.

Dvežilni zatemnitve nimajo zanesljive točke ničelnega prehoda, ker napolnjeni kondenzatorji (znotraj napajalne napetosti) proizvajajo ničelni tok skoraj za celoten signalni cikel. Tako ni mogoče trajno vklopiti zatemnitve (pri polni moči), ker mora pred tiristorjem preteči nekaj časa.

Kompaktne fluorescenčne ali LED svetilke, ki niso zatemnljive (brez nadzora svetlosti), ni mogoče priključiti na vezje z zatemnitvijo, tudi če je nastavljen na polno moč. Čeprav ni očitno, se tok v žarnici lahko dramatično poveča (5 ali več), kar povzroči požarno nevarnost in negativno vpliva tudi na življenjsko dobo elektronskih komponent žarnice.

Tudi komercialni zatemnitve, ki ohranjajo natančno prečkanje nič, se ne smejo uporabljati s kompaktnimi fluorescentnimi in LED žarnicami ali drugimi vhodnimi viri kondenzatorja. V enem od naprav sem lahko osebno opazoval, kako je končni uporabnik dosegel skoraj 100-odstotne izgube pri povezovanju LED-cevi skozi vezje s stikalom za industrijsko zatemnitev. Stopnja napak je bila približno 1%. Istočasno so dobavitelji zagotovili, da izgube ne povzroči zatemnitev.

Edina stvar, ki je razlikovala njihovo namestitev od vseh drugih podobnih, je bila prisotnost zatemnitve. Tako je preprosto sklepati, da je ravno zaradi njega prišlo do neuspehov. Z nenavadno naključje so bili problemi tako končnega uporabnika kot dobavitelja zatemnitve v samem pojmu.

Zmogljive industrijske zatemnitve se pogosto proizvajajo s triodnimi tiristorji (vzporedno so povezani v obratnem vrstnem redu), saj lahko prenesejo večje tokovne obremenitve kot navadni tiristorji. Preklapljanje pogosto sprožijo visokofrekvenčni impulzi, ki se zagotavljajo v celotnem segmentu omrežnega signala, ki je odgovoren za vklopljeno stanje. Tri-žična oblika omogoča preprečevanje izgub med prehodom skozi nič. Vendar, kot je navedeno zgoraj, tudi takšni zatemnitve niso primerni za delo s tovorom elektronskih virov energije.

Zatemnilniki, rezanje spredaj.

Trenutno so to najpogostejši zatemnitve. Njihovo ime je posledica dejstva, da med delovanjem dimmer dobesedno izklopi sprednji del valov AC. Za standardne gospodinjske zatemnilnike se tiristor skoraj vedno uporablja kot aktivno stikalo od nizke do srednje moči. Ko se sproži tiristor, omrežni signal preide na obremenitev z zakasnitvijo od 0 (polno vklopljeno) do 9 ms (močno zatemnitev svetlosti). Kot primer, na sl. Na sliki 3 je prikazana napetostna valovna frekvenca pod obremenitvijo zatemnitve, odrezovanje prednjega roba, nastavljeno na 50% moči. Za primerjavo, prva dva cikla, prikazana na grafu (označena zeleno), prikazujeta delo brez funkcije zatemnitve. Ta urnik se lahko šteje za "idealen". To je rezultat, ki ga lahko pričakujemo od verige, ki deluje v strogem skladu s teorijo. Delovanje večine zatemnitev te zasnove je blizu idealni.

Sl. 3. Idealna krivulja senzorja sinusnega valovanja, odreza vodilne sprednje strani.

Kot je že bilo omenjeno zgoraj, nikoli ne bi smeli biti v isti shemi s kompaktnimi fluorescenčnimi sijalkami zatemnjeni zatemnitve, če to ni jasno navedeno v navodilu, ker zaradi hitro naraščajočega signala prek glavnega kondenzatorja filtra, ki je del balastnega kroga svetilke, začne teči zelo velik tok. Pri uporabi najsodobnejših LED žarnic boste naleteli na isto težavo.

Kot velja za fluorescenčne sijalke, morajo biti v navodilih jasno razvidni, da so združljivi z omenjenimi dimmeri. Na primer, če elektronska predstikalna naprava porabi 83 mA od omrežja, je to dovolj za napajanje poljubne 8-vatne elektronske stikalne svetilke. Če ni nobenega dodatnega vezja za povečanje faktorja moči, bodo trenutni vrhovi 270 mA, faktor moči pa 0,42, kar je precej šibek kazalnik. Če se enako vezje napaja z zatemnitvijo, se v najslabšem primeru RMS tok zviša na 240 mA s konicami 4,2 A. Hkrati faktor moči pade na 0,14, kar lahko imenujemo res negativen rezultat. Na tej stopnji napajanje z žarnico porabi več kot 55 VA iz omrežja, kar se odraža v dejstvu, da imamo na izhodu precej grobo krivuljo z ostrimi deli. Glej sliko. 2 (nelinearna obremenitev) za primer tipičnega prednjega roba napajanja. Kondenzator filtra, prikazan na sl. 2 (ki se uporablja za izdelavo krivulj, prikazanih na sliki 1) ima električno kapaciteto 18 μF. To ni standardna vrednost, vendar je bila uporabljena za zagotovitev, da so bili primeri enaki. Tok napajanja, ki je dobavljen kondenzatorju, ima zelo visoko vrednost zaradi visoke stopnje spremembe napetosti.

Sl. 4. Standardni dimer vezje rezanje vodilnega roba.

Zgornja shema je standardna za visokokakovostno zatemnitev, ki zmanjšuje vodilni rob. C1 in L1 so točke za preprečevanje motenj. Komoro deluje s faznim premikom, ki ga ustvarjajo VR1, C2, R1 in C3. To omrežje zamuja s signalom DB1 (dioda z dvosmerno omejitvijo je simetrična dioda tiristor). Ko napetost začne preseči 30V (standardna vrednost) napetosti razbitja simetričnega tiridorja diode, postane popolnoma prevodna in polnjenje na C3 se uporabi za sprožitev dvosmernega triodnega tiristorja (triak). Po zagonu bo triak v celoti opravil tok, dokler ne bo padel pod ničlo, nato pa se bo spet izklopil. Ta proces se ponovi vsak pol-cikel omrežne napetosti. Točke zakasnitve, vklopa in izklopa so prikazane na sl. 3

Nikoli ne bi smeli uporabljati zatemnitve opisane konstrukcije s kapacitivnim bremenom (večina elektronskih tokokrogov), ker se zaradi hitrosti napetosti dvigne kondenzator takoj prične z velikim tokom. Induktivne obremenitve (transformator z železnim jedrom) se prenesejo precej dobro, saj induktivnost pomaga omejiti trenutni čas vzpona na varne vrednosti (vendar glej spodnje informacije).

Sl. 5. Notranja naprava zatemnitev, rezanje spredaj.

Črna naprava na levi je dvosmerni triodni tiristor (triak). Opremljen je s hladilnikom, kontakt med njim in triacom je najbolje opisati kot naključno. Povedati je treba, da ko je bil ta zatemnjenec odstranjen, sploh ni prišlo do stika, kljub dejstvu, da je naprava pravilno delovala že 12 let in je bila morda zadnja takšna, ki se je tako dolgo raztegnila. Enostavnost sheme je očitna. Uporabil je najbolj nepretrgano plačilo. Nekatere komponente imajo skozi luknje, na hrbtni strani pa sploh ni elementa. Shema je skoraj enaka tisti, prikazani zgoraj. Oranžna tuljava in kondenzator sta zasnovana za preprečevanje hrupa, vendar ni zagotovljena varovalka.

V primeru kratkega stika tega zatemnitve bo svetilka preprosto zasijala s polno močjo.

Kljub dejstvu, da ustvarjalci dimerjev, ki rezijo spredaj, pogosto trdijo, da so primerni za uporabo s transformatorji z železnim jedrom, v nekaterih primerih to ni. Najpogostejša težava, ki se pojavi pri uporabi najpreprostejših tiristorskih zatemnitev, je povezana s prehodom v način "polovičnega valovanja". Začeli so izvajati samo eno polarnost valovne oblike omrežja. To je katastrofa za vse transformatorje, na katere bo takoj začel teči zelo velik tok, omejen samo z primarnim uporom.

Zatemnitve, rezanje nazaj.

Zatemnjenec, ki odreže padajočo sprednjo stran (imenovan tudi povratne faze), potrebuje bolj zapleteno vezje. S to napravo ni več mogoče uporabiti najpreprostejšega tokokroga, ki je popolnoma delal z zatemnitvami, ki so odrezale vodilni rob, saj večina dvosmernih triodnih tiristorjev preprosto ni mogoče izključiti. Seveda obstajajo dva tiristorja, vendar so dražji in redko imajo kompaktno velikost, ki je potrebna za nastavitev osvetlitve. Za pravilno organizacijo dela zatemnitve, ki rezira zadnji rob, mora biti preklopna naprava nastavljena tako, da se vklopi, ko krivulja AC prehaja skozi nič. Če želite to narediti, uporabite prehod detektorja skozi nič. Po poteku časa, ki ga nastavi regulacijska naprava, se stikalna naprava izklopi, preostala krivulja signala pa se preprosto ne uporablja.

MOSFETi (tranzistorji na terenu na podlagi prehoda kovinskega oksida in polprevodnika) so pogosto vključeni v zasnovo opisanih dimerjev. Razlog je, da za njihovo delo praktično ni nobenega nadzornega toka in so sami po sebi trajni in zanesljivi. MOSFET je razmeroma poceni in primeren za uporabo v območju napetosti, ki ga zagotavlja električno omrežje. Po drugi strani pa lahko uporabite IGBT (bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati), ki združuje prednosti obeh tipov, vendar bo to stalo več. Ponovno je treba poudariti dejstvo, da razmišljamo o idealnem valu in, če pogledate na krivuljo, prikazano na sl. 9, je očitno, da med njim in idealom obstajajo velike razlike, ki so še posebej opazne v segmentu, ki je odgovoren za skupno moč. To je posledica izgube dela napetosti, povezane s potrebo po zagotavljanju moči zapletenega elektronskega vezja. V nasprotnem primeru preprosto ne bo delovalo.

Sl. 6. Idealni diagram zatemnitve, rezanje zadaj.

Kot v prejšnjem primeru, krivulja prikazuje preklopne in zakasnitvene točke. Ni potrebe po popolnem diagramu vezja določenega zatemnitve, saj so pri njihovem oblikovanju pogosto odgovorne za opravljanje potrebnih funkcij specializirane funkcije (ali kompleksno sestavljene sheme, sestavljene iz več standardnih). Na sl. 6 je blokovni diagram, ki vključuje glavne komponente vezja in sl. 7 prikazuje dimenzijsko vezje, izdelano na osnovi industrijskega IC.

Sl. 7. Blok diagram zatemnitve, rezanje zadnje sprednje strani.

C1 in L1 sta naprava za preprečevanje zunanjih radijskih motenj. V tokokrogu je potreben usmernik, ker tranzistorji MOS ne morejo preklopiti izmeničnega toka, ampak samo enosmerni tok. Vir moči, detektor ničelnega prehoda in časomer, so praviloma že vključeni v specializirani IC. Signali se prikažejo za vsako točko vezja. Izhodni signal detektorja ničelnega prehoda resetira časovnik, zagotavlja visok nivo na izhodu in vklopi tranzistor MOS. Po prehodu intervala med 0 in 10 ms za frekvenco 50 Hz, časomer zagotavlja nizek nivo na izhodu, tranzistor MOS se izklopi in tok prek tokovnega kolektorja se prekine.

V mnogih pogledih so upoštevni zatemnitve (odrezavanje sprednje in zadnje sprednje stranice) popolnoma nasprotne.

Zaradi precej nizke hitrosti povečanja izhodne napetosti izgine problem velikega tokovnega toka, ki ga zatemni, ki odseka vodilno sprednjo stran, usmeri na kapacitivno obremenitev. Nekatere dimabilne kompaktne fluorescentne in LED žarnice odlično delujejo s podobnimi dimmerji. Vendar pa ne bi smeli uporabljati zatemnilnikov, ki so sprožili zadnji del sprednjega dela, skupaj s transformatorji železnega jedra. To je praviloma navedeno v navodilih.

Zakaj je to tako? Zdi se, da mora biti zatemnitev, ki razkraja hrbet, idealna za te namene. Težava je v zadnjem EMF, ki se ustvari, ko je stikalo izklopljeno 100 ali 120 krat na sekundo. Večji del časa se bo sprotno EMF varno razpršil, če pa obremenitev sijalke odpove, izklopna energija preprosto nima prostora. Najverjetnejši rezultat bo škoda za zatemnitev, saj najverjetneje industrijske rastline ne bodo mogle izpustiti nazaj elektromagnetnega polja brez pregretja ali razpada.

Povratni elektromagnetni valovi se generirajo pri vseh induktivnih obremenitvah, saj je indukcijska tuljava element, v katerem se nabira energija (reaktivna komponenta). Energija se shrani kot magnetno polje. Ko je tok prekinjen, je prekinjen, pri tem pa se ustvari električni tok. Če ni tovora (ki je žarnica), priključena na indukcijsko komponento, ima tudi majhen tok zelo visoko napetost. To se zgodi redno, običajno pa se učinek razpusti, kar ima za posledico majhno lokacijo med preklopnimi kontakti. Takšni loki ne povzročajo škode, če se pojavijo ne več kot enkrat ali dvakrat na dan. Toda, če se ta učinek ponovi 100-120 krat na sekundo, se zbere močna povprečna moč.

Sl. 8. Zatemnitev programa, odrezovanje zadaj.

Kot lahko vidite, s preprostim pogledom na veččlno integrirano vezje je nemogoče razumeti, kako deluje. Vendar pa je vedno koristno videti, kako je vezje konstruirano. Seveda to ni edini način. Nekateri industrijski zatemnitve, ki so sprednjo stran spredaj (kot je na spodnji sliki), so izdelani z uporabo večnamenskega IC-ja in drugih podrobnosti, ki jih je mogoče videti na površini plošče. Učinek se doseže z enako.

Sl. 9. Notranja struktura industrijskega zatemnjenja, rezanje zadaj.

Dve veliki napravi na levi plošči sta močna MOS tranzistorja. Upoštevajte, da je na dnu PCB-ja tudi zasedenih delov, vključno s časovnikom, drugim IC, ki ga ni mogoče prepoznati, štirimi tranzistorji, več upori in kondenzatorji. Prikazana naprava je precej poceni za izdelavo, vendar si lahko predstavljamo samo, kako dolgo bo razvijalcem ustvariti napravo, ki je zelo zanesljiva in primerna za standardno uporabo. Stroški takšnega zatemnitve bodo 3-4-krat dražji od standardnih zatemnitev tega dizajna.

Sl. 10. Nastali valovni tok.

Industrijski zatemnjenec, prikazan na fotografiji, je bil preizkušen s 60 W žarnicami, zaradi česar so bile pridobljene oblike krivulj, prikazane na grafu. Če se oblika krivulje pri največjih nastavitvah razlikuje od oblike idealnega signala, prikazanega na sl. 5, nato pa pri minimalnih nastavitvah (in do namestitve povprečne moči) teoretične konstrukcije in realni rezultati skoraj konvergirajo. Pri polni obremenitvi se vezje ne more obnašati kot pravi kratek stik, saj del napetosti uporablja za napajanje elektronskih komponent. To povzroči odprto vezje, ki ga lahko opazimo v ničelni tokovni regiji, ko dimmer deluje pri polni moči.

Vedno je treba zapomniti, da če elektronska svetilka očitno ni namenjena zatemnitvi, tak zatem ne bo delovala. Samo zaradi eksperimenta sem ga poskušal združiti v enem vezju s standardno kompaktno fluorescentno svetilko. Niso opazili nobenih velikih tokov, vendar ni bilo mogoče normalno zatemniti svetilke, tokokrog je zavrnil pravilno delovanje. To pravilo velja enako za kompaktne fluorescentne in LED žarnice. V navodilih je treba jasno navesti dejstvo, da so primerni za uporabo z zatemnitvami. Dolgotrajna uporaba elektronske svetilke v enem vezju z zatemnitvijo lahko povzroči poškodbe tokokroga, hudo pregrevanje opreme ali celo sproži ogenj.

Faktor moči zatemni.

Oba tipa zatemnilnikov imata enak faktor moči z enako močjo izhodne obremenitve. Nihče od njih ne dovoljuje uporabe nobene prave ali uporabne metode popravljanja faktorja moči. Edini olajševalni dejavnik je, da pri nizkih nastavitvah na nekaterih segmentih cikla, tok iz omrežja, ki ga ne uporablja večina majhnih virov energije. Vendar faktor moči še vedno pušča željo, še posebej pri nizki moči.

V stolpcu "kota" se na napetostnem omrežju napaja merilo kota krivine. Celoten cikel je 360 ​​°, pol cikel - 180 °. Pri frekvenci 50 Hz je bilo uporabljeno razmerje prirastka 18 °; 18 ° je enakovredna intervalu 1 ms. To je bilo storjeno za poenostavitev postopka izračuna. Podatki za napajalnik 60 Hz so skoraj enaki. Edina razlika je, da je čas, potreben za dokončanje enega celotnega cikla pri 60 Hz, 16,67 ms, ne pa 20 ms. To ne vpliva na kot, moč ali faktor moči, vendar zaradi dejstva, da bo v državah, ki uporabljajo 60 Hz električne energije, napetost drugačna, se bo sedanja vrednost tudi razlikovala.

Za Več Člankov O Električar