Οι ρυθμιζόμενοι διακόπτες ή ροοστάτες (από τα αγγλικά dim - dim, dim) είναι μια συσκευή που μπορεί να ρυθμίσει την τάση στον καταναλωτή στην περιοχή από 0 έως 100% της ονομαστικής. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται ροοστάτες αντί για συμβατικούς διακόπτες για την ομαλή ρύθμιση της φωτεινότητας του φωτός.
Σκοπός του ροοστάτη
Ο κύριος σκοπός τέτοιων συσκευών είναι να ρυθμίζουν τη φωτεινότητα των λαμπτήρων πυρακτώσεως ή αλογόνου. Ο έλεγχος των λαμπτήρων αλογόνου, οι οποίοι λειτουργούν σε χαμηλή τάση, πραγματοποιείται με τη χρήση ενός ροοστάτη που συνδέεται μέσω ενός μετασχηματιστή υποβάθμισης. Αυτές οι συσκευές μπορούν να αγοραστούν ξεχωριστά, αλλά είναι καλύτερο να αγοράσετε ένα ροοστάτη με ενσωματωμένο μετασχηματιστή.
Προσοχή! Για να εργαστείτε σε κυκλώματα φωτισμού με λαμπτήρες LED και φθορισμού, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ειδικούς ροοστάτες.
Για τον έλεγχο των λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας, χρησιμοποιούνται συσκευές, ο σχεδιασμός των οποίων περιλαμβάνει ένα πρόσθετο στοιχείο - έναν ηλεκτρονικό εκκινητή.
Χρησιμοποιώντας το dimmer ως διακόπτη φωτισμού, μπορείτε να αλλάξετε αυθαίρετα την ένταση του φωτισμού από τη μέγιστη στην πιο συγκρατημένη. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε διπλούς ή τριπλούς διακόπτες για τον έλεγχο της λειτουργίας πολυελαίων με πολλούς λαμπτήρες. Επιπλέον, δεν έχει νόημα να αγοράζετε ακριβά φωτιστικά εξοπλισμένα με τους δικούς τους ρυθμιστές τάσης.
Ταξινόμηση dimmers
Επί του παρόντος, υπάρχουν διάφορες ποικιλίες ροοστάτη μονομπλόκ στην αγορά:
- Dimmers με μηχανικό ρυθμιστή, ο οποίος είναι κατασκευασμένος σε μορφή περιστροφικού δίσκου. Ο σχεδιασμός τέτοιων προϊόντων είναι σχετικά απλός, γεγονός που οφείλεται στην αρκετά λογική τιμή τους. Υπάρχουν ροοστάτες με ώθηση ή ενεργοποίηση. Στην πρώτη περίπτωση, για να κλείσετε το ηλεκτρικό κύκλωμα, είναι απαραίτητο να πατήσετε ελαφρά το κουμπί του ρυθμιστή, οι συσκευές του δεύτερου τύπου ανάβουν πάντα το φως, ξεκινώντας από την ελάχιστη έντασή του.
- Ροοστάτες κουμπιών. Είναι πιο σύνθετες συσκευές, αλλά οι λειτουργίες τους επεκτείνονται σημαντικά λόγω της δυνατότητας συνδυασμού τέτοιων ελεγκτών σε ομάδες που μπορούν να ελεγχθούν από το τηλεχειριστήριο.
- Ροοστάτες αφής. Είναι αρκετά ακριβά, αλλά και οι πιο διάσημες συσκευές που ταιριάζουν τέλεια στους εσωτερικούς χώρους των δωματίων διακοσμημένων σε μοντέρνο στυλ. Επιπλέον, τα μοντέλα αφής, όπως και τα dimmer του προηγούμενου τύπου, είναι εξοπλισμένα με δέκτες σήματος που σας επιτρέπουν να αλλάξετε την ένταση του φωτισμού χρησιμοποιώντας τηλεχειριστήριο υπέρυθρων ή μέσω ραδιοφώνου.
Εκτός από τους ροοστάτες μονομπλόκ, υπάρχουν συσκευές με αρθρωτό έλεγχο, ο οποίος πραγματοποιείται με τη χρήση κουμπιού τηλεχειρισμού ή διακόπτη. Τέτοιοι ρυθμιστές χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του φωτισμού σε δημόσιους χώρους, καθώς και για την εγκατάστασή τους σε κουτιά διακλάδωσης.
Όπως αναφέρθηκε ήδη, τα περισσότερα μοντέλα dimmer έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε κυκλώματα με λαμπτήρες πυρακτώσεως ή LED.
Κατά την επιλογή ενός ροοστάτη, είναι απαραίτητο να δώσετε ιδιαίτερη προσοχή στην ισχύ του, η οποία πρέπει να υπερβαίνει τη συνολική μέγιστη ισχύ όλων των καταναλωτών που συνδέονται μέσω αυτής της συσκευής. Σήμερα, στα καταστήματα ηλεκτρικών ειδών, μπορείτε να βρείτε ροοστάτες με ισχύ από 40 W έως 1 kW.
Όσον αφορά τη σχεδίαση, στην αγορά κυκλοφορούν μονοί, διπλοί και τριπλοί ροοστάτες. Ταυτόχρονα, η συντριπτική πλειοψηφία είναι μοντέλα μεμονωμένα.
Πρόσθετες λειτουργίες ροοστάτη
Εκτός από τον κύριο σκοπό του - ομαλή ρύθμιση του φωτός, ορισμένα μοντέλα dimmer μπορούν να εξοπλιστούν με πρόσθετα στοιχεία που σας επιτρέπουν να εκτελέσετε μια σειρά από χρήσιμες λειτουργίες, οι οποίες περιλαμβάνουν:
- Δημιουργία του αποτελέσματος της παρουσίας.
- Διάφορες λειτουργίες μείωσης της φωτεινότητας, καθώς και φώτα που αναβοσβήνουν.
- Αυτόματη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση.
- Φωνή και τηλεχειριστήριο.
Ο σχεδιασμός των διακοπτών με ροοστάτη
Το κύριο στοιχείο του σχεδιασμού του dimmer είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την πραγματική τιμή της τάσης που τροφοδοτεί το φορτίο.
Η διασφάλιση της αξιόπιστης λειτουργίας αυτού του κυκλώματος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους προστασίας, οι οποίοι περιλαμβάνουν προστασία από βραχυκύκλωμα, υπέρταση και υπερθέρμανση.
Όπως ένας κανονικός διακόπτης φώτων, ο ροοστάτης διαθέτει μεταλλικό σκελετό που σας επιτρέπει να το εγκαταστήσετε εύκολα σε μια τυπική πρίζα.
Διάγραμμα συσκευής
Το κύριο στοιχείο του ηλεκτρικού κυκλώματος στο οποίο είναι χτισμένος ο διακόπτης ροοστάτη είναι ένα αμφίδρομο θυρίστορ τριόδου - μια συσκευή που είναι ένας ηλεκτρονικός διακόπτης που ελέγχεται από έναν βραχύ παλμό.
Ένα από τα πιο κοινά κυκλώματα dimmer φαίνεται στο σχήμα.
Το σήμα για το άνοιγμα και το κλείσιμο του θυρίστορ πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή ορισμένης χωρητικότητας, ο οποίος συσσωρεύει φορτίο κατά τη διέλευση του πρώτου μισού κύματος της τάσης τροφοδοσίας.
Αρχή λειτουργίας
Οι σύγχρονοι ροοστάτες δεν είναι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά τους από τα προηγούμενα ανάλογα που λειτουργούσαν σύμφωνα με το σχήμα ενός ενεργού ή χωρητικού διαιρέτη τάσης.
Οι προηγούμενες γενιές ρυθμιστών τάσης ήταν είτε ρεοστάτες συνδεδεμένοι σε σειρά με το φορτίο είτε αυτομετασχηματιστές. Και στις δύο περιπτώσεις, η κατασκευή και η χρήση τέτοιων συσκευών αποδείχθηκε εξαιρετικά δαπανηρή. Η χρήση ρεοστάτη, εκτός από σημαντικό οικονομικό κόστος, οδήγησε σε σημαντική αύξηση της μάζας του ροοστάτη. Επιπλέον, όταν το ρεύμα ρέει μέσω του ρεοστάτη, γίνεται πολύ ζεστό, γεγονός που οδηγεί σε σημαντικές απώλειες ισχύος και καθιστά απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η ανάγκη ψύξης αυτής της συσκευής.
Σε αντίθεση με έναν ρεοστάτη, ένας αυτομετασχηματιστής δεν είναι καταναλωτής ενέργειας, αλλά έχει εξαιρετικά μεγάλη μάζα και διαστάσεις.
Είναι δυνατό να αποφευχθούν οι απώλειες ισχύος στο ροοστάτη λόγω του ηλεκτρικού κυκλώματος, το οποίο σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε με ρεύμα τους καταναλωτές «κόβοντας» το μπροστινό ή το πίσω μισό κύμα της τάσης τροφοδοσίας. Αυτή η αρχή λειτουργίας ονομάζεται έλεγχος φάσης με κοπή της πρόσθιας ή της ακμής.
Η αρχή της λειτουργίας ενός ροοστάτη που κόβει την αιχμή ενός ημιτονοειδούς κύματος τάσης:
Το σχήμα δείχνει τη μορφή της τάσης τροφοδοσίας στο κύκλωμα, το κύκλωμα του οποίου περιέχει ένα ελεγχόμενο θυρίστορ, το οποίο ενεργοποιείται αυτόματα όταν η τάση φτάσει στο μηδέν.
Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας, ο οποίος καθορίζεται από τον χρόνο απόκρισης (από 0 έως 9 ms), είναι δυνατό να επιτευχθεί ομαλή αλλαγή στην ισχύ που καταναλώνει η συσκευή φωτισμού.
Εγκατάσταση ροοστάτη
Η σύνδεση ενός μονό ροοστάτη πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως η εγκατάσταση ενός συνηθισμένου διακόπτη. Έτσι, κατά την εγκατάσταση ενός ροοστάτη αντί για έναν υπάρχοντα διακόπτη, δεν χρειάζεται να κάνετε αλλαγές στη σχεδίαση της ηλεκτρικής καλωδίωσης.
Το διάγραμμα σύνδεσης, καθώς και οι διαστάσεις του κουτιού υποδοχής και η σήμανση των ακροδεκτών είναι απολύτως πανομοιότυπα.
Ορισμένες δυσκολίες μπορεί να προκύψουν μόνο στην περίπτωση σύνδεσης ροοστάτη ως διακόπτες διέλευσης ή συνδυασμού τους σε ομάδες που ελέγχονται από το τηλεχειριστήριο. Το σχέδιο της σύνδεσής τους με τρεις εξόδους για τη σύνδεση ηλεκτρικών καλωδίων.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης dimmers
Πλεονεκτήματα:
- Η δυνατότητα αυθαίρετης αλλαγής της φωτεινότητας του φωτός στο δωμάτιο όχι μόνο αυξάνει σημαντικά την ευκολία χρήσης των λαμπτήρων, αλλά δίνει επίσης ευρύ περιθώριο για ενδιαφέρουσες σχεδιαστικές λύσεις.
- Η μείωση της τάσης στον καταναλωτή χωρίς διαρροή ρεύματος καθιστά δυνατή τη σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.
- Όταν λειτουργούν σε χαμηλή τάση, η διάρκεια ζωής των λαμπτήρων παρατείνεται σημαντικά.
- Η χρήση ροοστάτη μπορεί σε κάποιο βαθμό να προστατεύσει τον καταναλωτή από υπερτάσεις τάσης, που είναι ένας από τους κύριους λόγους για την αστοχία των λαμπτήρων πυρακτώσεως.
- Οι λαμπτήρες ανάβουν τη στιγμή που το ημιτονοειδές της τάσης τροφοδοσίας διέρχεται από το μηδέν, γεγονός που εμποδίζει την απότομη αύξηση του ρεύματος σε αυτά.
Ελαττώματα:
- Η σχετικά υψηλή τιμή αυτών των dimmers σε σύγκριση με τους συμβατικούς διακόπτες rocker.
- Εάν είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε έναν διπλό ή τριπλό διακόπτη με ένα ροοστάτη, υπάρχουν σημαντικές δυσκολίες που σχετίζονται με την απόκτηση ενός ακριβού μοντέλου διπλού ροοστάτη ή εξοπλισμού για πρόσθετα σημεία για την εγκατάσταση δύο ή τριών τέτοιων συσκευών.
- Παραμόρφωση της καμπύλης τάσης τροφοδοσίας. Αυτό το μειονέκτημα δεν επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό το αποτέλεσμα της εργασίας των ενεργών καταναλωτών ενέργειας, οι οποίοι είναι λαμπτήρες πυρακτώσεως. Ταυτόχρονα, η χρήση ροοστάτη μπορεί να έχει εξαιρετικά αρνητικό αντίκτυπο στη λειτουργία των ηλεκτρονικών καταναλωτών.
Έτσι, η χρήση ροοστάτη ως ροοστάτη είναι αρκετά δικαιολογημένη σε περιπτώσεις όπου η ομαλή αλλαγή στη φωτεινότητα του φωτός είναι πραγματικά απαραίτητη. Ταυτόχρονα, λόγω του υψηλού κόστους αυτών των συσκευών, η χρήση τους αντί για όλους τους διακόπτες στο διαμέρισμα φαίνεται ακατάλληλη.
