Stmievač pre energeticky úsporné žiarivky: zariadenie a typy
Schopnosť ovládať jas osvetlenia vám umožňuje vytvoriť pohodlné podmienky v byte. Nasýtené svetlo je potrebné v obývačke večer a nie je vôbec potrebné v noci, keď je čas ísť spať. Na fotografii nižšie je moderný spôsob ovládania osvetlenia z diaľkového ovládača.
Nastavenie jasu svetiel vo vzdialenosti od ovládacieho panela
Keď boli hlavnými zdrojmi svetla obyčajné žiarovky, úloha bola vyriešená jednoducho, ale vzhľad energeticky úsporných žiaroviek spôsobuje určité problémy.
Pre žiarovky s vláknom 220 voltov bol prvýkrát použitý premenlivý odpor v sérii s nimi. Jeho hlavnými nevýhodami boli iracionálne straty energie, ako aj intenzívne uvoľňovanie tepla pri vysokom výkone.
Svietidlá môžete ovládať cez laboratórny autotransformátor, ktorý umožňuje meniť jas svetelných zdrojov zmenou napájacieho napätia. Zvýšila sa efektivita, ale objemnosť zariadenia si vyžiadala hľadanie iných riešení.
Okrem toho boli vytvorené nové typy lámp: CFL a LED. V dôsledku toho sa objavili kompaktné a pohodlné stmievače - stmievače, ktoré začali pracovať na sieti a znížili napätie 12 voltov.
Princíp činnosti
Stmievač pracuje pomocou polovodičových častí - dinistor a triak, ktoré je možné použiť pri sieťovom napätí 220 V. Na obrázku nižšie (b) je znázornený obvod stmievača v zjednodušenej forme.
Stmievací obvod: a - zjednodušený, b - skutočný
Ak chcete zapáliť žiarovku, musíte otvoriť triak (triak). Na začiatku kladnej polvlny striedavého prúdu sa kondenzátor (C) nabíja cez premenlivý odpor. Keď napätie na ňom dosiahne určitú hodnotu, otvorí sa triak a dinistor (diak). Žiarovka začne horieť. Pretože oba polovodičové prvky sú symetrické, na zápornej polvlne dochádza k podobnému toku.
V dôsledku toho sa ukazuje, že zaťaženie dostane polovičné vlny odrezané vpredu. Je to viditeľné najmä pri nízkom jase - keď zostanú veľmi úzke napäťové impulzy, žiarovka začne blikať.
Ktorý triak zvoliť závisí od výkonu záťaže a napätie musí byť dimenzované minimálne na 400 V. Napriek tomu, že sieťové napätie je 220-240 V, jeho amplitúda môže niekedy presiahnuť 350 V. Stabilita horenia žiarovky , ako aj počiatočné a konečné body zapálenia závisia od hodnôt R a C. Fotografia vyššie (b) zobrazuje skutočný obvod stmievača s uvedením parametrov prvkov.
Prah stmievania
Pri určitom výkone žiarovky prestanú svietiť. Táto limitná hodnota je prahová hodnota stmievania (DP), ktorá je vyjadrená ako percento menovitého zaťaženia. V prípade halogénových žiaroviek LED je prah dominancie rovný alebo blízky nule. Aká bude PD závisí od výrobcu.
Pre najlepších výrobcov energeticky úsporných plynových výbojok je PD asi 10%, pre málo známych - oveľa viac. Pre udržanie spaľovania je potrebné dodať výkon aspoň 10% nominálnej hodnoty. Zároveň je možné žiarovku zapnúť, keď je stmievač nastavený aspoň na 30% a následne sa ich jas upraví smerom nahor alebo nadol.
Stmievač je pripojený k obvodu prerušenia svietidla. Môže byť inštalovaný namiesto bežného spínača.
V priemyselných stmievačoch našli triaky najväčšie využitie, pretože dobre fungujú pri sieťovom napätí 220 voltov a podľa princípu činnosti prechádzajú striedavým prúdom bez usmerňovania. To vám umožní šetriť energiu, zvyčajne stratenú na diódových mostíkoch.
Klasifikácia
Podľa spôsobu regulácie sú stmievače nasledovné:
- mechanický;
- akustické (bavlna);
- zmyslové;
- s diaľkovým ovládaním.
Podľa dizajnu sa vyrábajú rôzne modely:
- Modul inštalovaný v rozvodnej skrini. Pripomína istič na DIN lište (foto a). Osvetľovacie sústavy - žiarovky na 220 V a halogénové zdroje so znižovacím transformátorom na 12 V. Ovládajú sa tlačidlovými alebo jednoradovými spínačmi, ktoré je možné samostatne vytiahnuť. Väčšinou sa používajú v chodbách alebo na schodiskách.
Dizajnové verzie stmievačov
- Stmievač v montážnej krabici (obrázok b). Montuje sa podobne ako zásuvky a vypínače. Možno nainštalované vedľa nich. Používa sa so žiarovkami a halogénovými žiarovkami na 220 V. Často sa tu používa indukčný alebo elektronický znižovací transformátor na 12 V. Ovládanie sa vykonáva tlačidlom.
- Monoblokové zariadenie, ako prepínač (foto c). Inštalované v montážnej krabici. Môže byť otočný alebo otočný - zapínanie sa vykonáva stlačením tlačidla a regulácia - otáčaním. Niektoré modely sa musia zapnúť pomocou tlačidla a potom by ste ho mali podržať, aby ste ovládali jas.
- Dotykový spínač je modernejším a spoľahlivejším zariadením kvôli absencii pohyblivých prvkov (obrázok d). Môžete ovládať dotykom na paneli.
Značka stmievača závisí od toho, ktorý transformátor je nainštalovaný. Musia byť navzájom kompatibilné. Pre indukčnú záťaž sa používa stmievač značky RL a pre kapacitnú záťaž značka C. Najlepšou možnosťou je model, kde sú vybrané v jednom bloku.
CFL stmievanie
V praxi sa stmievanie kompaktných žiariviek (CFL) vykonáva s určitými ťažkosťami. V dôsledku zotrvačnosti plynného média nespôsobuje zmena intenzity prúdu cez elektródy výraznú zmenu intenzity žiary. Kvôli prahu stmievania lampa zhasne skôr, ako napätie dosiahne nulu.
CFL je stmievateľná, ak obsahuje elektronický predradník (predradník) so stmievačom. Ovládanie sa vykonáva pomocou diaľkového potenciometra pripojeného vodičmi k elektronickému predradníku. Je vhodné inštalovať vedľa neho ďalší konvenčný spínač. Elektronický predradník je umiestnený v podstavci svietidla, ktorý sa naskrutkuje do bežnej 220 V zásuvky.
Lampa musí byť spustená pri menšom výkone, ako je nominálny výkon, čo je najmenej 18 wattov. Na udržanie výboja potrebujú drahé žiarovky výkon 1,8 W a pre lacné 6-7 W. Rozsah ovládania jasu závisí od toho, ktoré CFL sa používajú. Lacné žiarivky majú veľmi malú hĺbku stmievania.
Stmievač je dodatočná záťaž, ktorá znižuje výkon dodávaný do elektród lampy. Musí mať dostatočnú bezpečnostnú rezervu, inak sa bude musieť často meniť kvôli poruche katód pri "studených" štartoch. Stmievateľné lampy, ktoré majú na to potrebnú rezervu bezpečnosti, sú drahé.
Na obrázku nižšie je znázornená moderná stmievateľná CFL. Teplota farby na hranici prahu stmievania 10% je zvýraznená žltou, bielou - pri menovitom výkone 100%.
Stmievateľná kompaktná žiarivka
Napriek elektronickej výplni je CFL tým istým plynovým výbojovým zariadením s elektródami na zapálenie plynnej zmesi obsahujúcej ortuťové pary. S lampou preto zaobchádzajte opatrne. Novinka spočíva najmä v prispôsobení svietidla na štandardnú objímku a umiestnení celého ovládacieho obvodu v základni.
Stmievanie LED svietidiel
LED dióda mení jas, keď sa mení množstvo prúdu, ktorý ňou prechádza. Tu je potrebné vziať do úvahy, že pre LED svietidlá existuje optimálny režim žhavenia, v ktorom majú najvyšší svetelný výkon. Okrem toho sa odtieň žiary mení v závislosti od množstva prúdu prechádzajúceho cez LED.
Vyššie uvedené nevýhody sú odstránené, ak je amplitúda jednosmerného prúdu zosilnená na optimálnej úrovni a zmení sa iba krok impulzu. Tu je zachovaná ich vysoká frekvencia (až 300 kHz) a blikanie svetla je nepostrehnuteľné.
PD LED svietidiel sa udržiava mierne nad nulou. Úprava jasu neznižuje ich životnosť.
Často sa používajú svietidlá s napájaním 12 V. Tu je potrebný znižovací transformátor, ale zariadenia majú zníženú prevádzkovú bezpečnosť. Okrem toho 12 V LED lampy nemajú stroboskopický efekt žiarenia.
V prípade zvýšeného nebezpečenstva výbuchu je potrebné použiť špeciálne nevýbušné lampy, ktoré pracujú pri napätí 12 V.
Teraz sa vyrábajú LED svietidlá, ktoré je možné inštalovať do objímok žiaroviek pri sieťovom napätí 220 V.
Nové stmievateľné LED žiarovky UNIEL
Spoločnosť Philips uviedla na trh modely Master Led, ktoré dokážu pracovať s bežnými stmievačmi.
Spolu so stmievačmi sa používajú iba stmievateľné svietidlá.
Halogénové žiarovky (GLN)
GLN sa podmienečne považujú za úsporu energie. Od žiaroviek sa líšia tým, že majú žiarovku z kremenného skla a dovnútra sa čerpá inertný plyn. Majú väčší výkon, svetelný výkon a 2x dlhšiu životnosť. Modely sú dostupné pre 220 V alebo 12 V.
Halogénová žiarovka napájaná zo siete
Štandardné stmievače sú vhodné pre GLN. Najlepšou možnosťou je použiť stmievače s postupným zvyšovaním výkonu pri zapnutí lampy a postupným poklesom pri zhasnutí.
Ako bodové svetelné zdroje sa používajú halogénové žiarovky s transformátormi. Znižujú napätie na 12 V a sú umiestnené čo najbližšie k lampám, aby sa znížila strata energie. Pri napätí 12 V je dôležité správne vypočítať zapojenie. V opačnom prípade budú lampy umiestnené ďalej od zdroja napájania slabo svietiť.
Najprv je potrebné určiť, či je možné na toto osvetľovacie zariadenie nainštalovať stmievač. Ak áno, potom si musíte vybrať ten správny.
Stmievač je možné inštalovať namiesto vypínača alebo zásuvky. Za týmto účelom rozoberte a odpojte spínač. Kľúčový stmievač je pripojený v medzere medzi fázovým vodičom a z osvetľovacieho zariadenia. Konektor L-in zodpovedá fáze a výstup L-out sa pripája k lampe. Potom sa namiesto spínača nainštaluje stmievač.
Na obrázku nižšie je znázornená schéma zapojenia stmievača. Fázový vodič, ktorý ide na vstup regulátora, je zvýraznený červenou farbou. Modrá - neutrálna, smerujúca priamo k lampe, čierna - vodiče pripájajúce sa k lampe zo spojovacej skrinky.
Schéma zapojenia stmievača
Alternatívne použitie stmievačov
Jedno alebo skupina svietidiel nie je konečným využitím stmievača. Rozsah jeho použitia je oveľa širší. Môže byť použitý ako regulátor napätia, ktorý pripája rôzne aktívne záťaže, napríklad žehličku, spájkovačku, rýchlovarnú kanvicu atď. Hlavná vec je, že je vhodný z hľadiska výkonu.
Stmievačom je možné nastaviť teplotu podlahového kúrenia. Vďaka tomu nebude potrebné kupovať regulátor teploty, ktorý je 3-5 krát drahší.
Video o regulátore napätia
Video nižšie hovorí o zariadení stmievača a princípe jeho fungovania.
Úprava jasu osvetlenia sa stáva nevyhnutnosťou pre úsporu energie a vytvorenie pohodlia v domácnosti. Halogénové a LED žiarovky majú najlepšie stmievacie vlastnosti. K dispozícii sú modely pre napájacie napätie 220 V, 24 V a 12 V. CFL možno tiež stmievať, ale to si vyžaduje špeciálne žiarovky. Je dôležité zabezpečiť, aby boli stmievače a lampy kompatibilné.
