Вы пришли в магазин и попросили светодиодную лампу с возможностью регулировки яркости. Консультант вручил вам товар, но дома оказалось, что яркость не регулируется. Лампочка мигает, нестабильно горит, гудит, скачет, хлопает в ладоши, но не диммируется. Продавец вас обманул или проблема в другом? Попробуем разобраться в этом вопросе.
Почему не все лампы диммируются
Если включить обычную светодиодную лампу через диммер (регулятор яркости), то управлять ее яркостью не получится никакими ухищрениями. Почему? Дело в том, что драйвер (блок питания) такой лампы представляет собой электронный преобразователь и стабилизатор тока.
На схеме, представленной выше, понижающий преобразователь собран на микросхеме IC1, а ШИМ стабилизатор тока – на микросхеме IC2. Что произойдет, если мы начнем понижать питающее напряжение, чтобы изменить яркость? Да ровным счетом ничего. Пока величины входного напряжения будет достаточно для работы преобразователя, лампа будет гореть, как ни в чем не бывало. Преобразователь понижает, стабилизатор поддерживает стабильный ток через светодиоды. Напряжение опустится ниже определенного критического значения, преобразователь просто перестанет работать и лампочка погаснет.
Для того, чтобы мы могли регулировать яркость, изменяя входное напряжение, нужна специальная схема драйвера, уменьшающая ток через светодиоды пропорционально величине входного напряжения. Такие схемы существуют, но устанавливаются далеко не во все лампочки, а только в так называемые диммируемые. Отличить такие осветительные приборы от обычных можно по специальному значку на упаковке.
Почему такие схемы не устанавливают во все светодиодные лампы? На это есть несколько причин:
- драйвер диммируемой лампы сложнее и дороже;
- диммируемая лампа чувствительна к величине входного напряжения.
С первым понятно – если я не пользуюсь диммером, зачем платить больше? Второй тоже очевиден. Если у меня напряжение в сети постоянно скачет (обычное дело в сельской местности и частном секторе), то перепады яркости будут только раздражать.
Полезно! Дешевые лампы, в которых в качестве драйвера используется гасящий конденсатор, могут диммироваться, хотя это не обозначается специальным значком на упаковке. Надежность таких ламп и срок их службы невысок, но, тем не менее, они диммируются!
Диммеры
С первого взгляда тут все ясно – диммер изменяет величину напряжения, подавая в нагрузку ту или иную мощность. Но как он это делает? Изначально диммеры представляли собой обычные переменные резисторы большой мощности. Легко, просто, но КПД такого устройства было буквально никаким. Оно больше грело воздух, чем изменяло яркость. Позже появились диммеры на основе автотрансформатора. КПД в порядке, но кроме как слово «бандура» при его упоминании ничего в голову не приходит. Современные регуляторы мощности работают на совсем ином принципе. Они просто «отрезают» часть синусоиды питающего напряжения. Регулятор, собранный на симметричных тиристорах, отрезает переднюю часть синусоиды. Чем больше отрезал, тем меньше действующее напряжение на нагрузке. Такие схемы регуляторов мощности получили название «leading edge dimmer». (диммер по переднему фронту)
Есть и еще один вариант схемы регулятора, которая отрезает ту или иную часть задней части полуволны. Схема сложнее, и симисторами с парой конденсаторов тут не обойтись. Нужна более «умная» конструкция, выполненная обычно на высоковольтных транзисторах. Имя такому диммеру – «trailing edge dimmer» (диммер по заднему фронту.
Казалось бы, результат в обоих случаях один и тот же, но тут не все так просто. Если подключить к прибору активную нагрузку – лампу накаливания, паяльник, утюг и т.п., то разницы в методах регулировки мощности мы не заметим. Приборы будут отлично работать с любым типом регуляторов.
Но если нагрузка реактивная, то дело в корне меняется. Предположим нагрузка индуктивная – обычный понижающий трансформатор. Схема, отрезающая переднюю часть полуволны, подает напряжение на трансформатор скачком, а потом оно постепенно уменьшается по мере уменьшения амплитуды полуволны. Тут все в порядке.
Но если вместе с трансформатором использовать регулятор, отрезающий заднюю часть полуволны, то напряжение на обмотке будет постепенно увеличиваться, а потом скачком упадет до нуля. Плавное увеличение напряжения на обмотке – нормально. Но мгновенное исчезновение питания вызовет так называемую самоиндукцию. Обмотка создаст скачок напряжения величиной в киловольты (без преувеличения), которое просто выжжет сам диммер, а, возможно, и пробьет обмотку самого трансформатора.
Интересно. Принцип самоиндукции используется для запуска люминесцентных ламп с электромагнитным балластом. В момент резкого размыкания стартера, в дросселе наводится высоковольтный импульс, который прикладывается к электродам лампы и она зажигается.
Теперь о емкостной нагрузке. Предположим, что мы подключили к диммеру электронный трансформатор или импульсный блок питания. Входная цепь этих устройств, как правило, состоит из выпрямительного моста и высоковольтного сглаживающего конденсатора приличной емкости. Он то и есть емкостная нагрузка.
Если срезается передняя часто полуволны, то напряжение на конденсаторе увеличивается скачком. Конденсатор начинает очень быстро заряжаться, при этом токи зарядки достигнут огромных величин. В результате перегрузка как ключевых элементов самого диммера, так и входных цепей блока питания – диодов и самого конденсатора. Все горит, все взрывается
Вот здесь то и пригодится диммер, срезающий заднюю часто полуволны. Напряжение на конденсаторе возрастает медленно, от потихоньку заряжается, не перегружая цепи питания. А то, что напряжение исчезнет мгновенно, роли не играет – конденсатор просто разрядится нормальным образом, питая преобразователь и нагрузку.
Вывод! Таким образом, совместно с индуктивной нагрузкой нужно использовать диммер, обрезающий переднюю часто полуволны, с емкостной – заднюю. Для активной (резистивной) нагрузки метод диммирования не важен.
Какой диммер нужен для светодиодной лампы?
Исходя из вышесказанного, очевидно, что для диммирования светодиодной лампы, драйвер которой собран по схеме импульсного преобразователя, нужен регулятор, отрезающий заднюю часто полуволны. Таких приборов выпускается много меньше, и стоят они дороже.
Если же у нас в люстре стояли обычные лампы накаливания, то, скорее всего, мы использовали дли регулировки их яркости достаточно простую и недорогую схему, обрезающую переднюю часть полуволны. Отсюда и проблема. Продавец продал нам то, что нужно, но мы использовали диммер не того типа.
Но может случиться и так, что качественная лампа достаточно известного производителя не диммируется регулятором с обрезкой заднего фронта. Почему? Некоторые производители лампочек учитывают то, что у многих установлены простые диммеры, работающие по переднему фронту, и дорабатывают схему драйверов своих ламп как раз для работы с ними.
Важно! Существует еще один тип диммеров – универсальных. Они автоматически определяют тип нагрузки и меняют принцип работы на нужный. Но очень часто светодиодные лампы вводят в заблуждения автоматику диммера и он неправильно определяет режим работы, начиная обрезать не ту часть полуволны.
В общем, благодаря чрезмерным стараниям производителей как ламп, так и диммеров, получается огромная путаница и никаких стандартов. Как же выбрать лампу или диммер таким образом, чтобы этот тандем работал как положено? Тут есть два варианта. Самый простой – договориться с продавцом о возврате товара в случае, если он вам не подойдет. Порядочные продавцы всегда идут навстречу в этом вопросе.
Есть и еще один вариант. Зайти на сайт производителя ламп и посмотреть, с каким типом и моделью диммеров их продукция будет гарантированно работать. К примеру, на сайте Philips можно найти документ с перечнем рекомендованных моделей диммеров для их продукции. Вот этот документ
Правда в файле Philips указано, что если производители диммеров доработают свою продукцию и она перестанет поддерживать их лампы, то компания не виновата. Это и понятно.
Есть таблицы и от других производителей, например компания Gauss проверила свои лампы на совместимость с диммерами популярных производителей ЭУИ - Legrand и Schneider electric.
И напоследок немного о маркировке. Как определить, с каким типом нагрузки может работать диммер? Сделать это несложно. Смотрим на маркировку и находим соответствующее обозначение:
- R – резистивная (см. выше).
- R, L – резистивная и индуктивная.
- R, C – резистивная и емкостная.
- R, L, C – резистивная, индуктивная и емкостная.
Вот мы и разобрались, почему вроде бы димиируемая лампа не хочет работать с нашим светорегулятором. Оказывается, продавец тут ни при чем – он продал качественный товар, просто наш диммер к этой лампе не подошел.
Читайте также на lampaepxert.ru:
