Gli interruttori o dimmer dimmerabili (dall'inglese dim - dim, dim) sono un dispositivo in grado di regolare la tensione al consumatore nell'intervallo da 0 a 100% del nominale. Molto spesso, i dimmer vengono utilizzati al posto degli interruttori convenzionali per regolare senza problemi la luminosità della luce.
Scopo del dimmer
Lo scopo principale di tali dispositivi è regolare la luminosità delle lampadine a incandescenza o alogene. Il controllo delle lampade alogene, che funzionano a bassa tensione, avviene tramite un dimmer collegato tramite un trasformatore step-down. Questi dispositivi possono essere acquistati separatamente, ma è meglio acquistare un dimmer con trasformatore integrato.
Attenzione! Per lavorare in circuiti di illuminazione con LED e lampade fluorescenti, è necessario utilizzare speciali dimmer.
Per controllare le lampade a risparmio energetico, vengono utilizzati dispositivi il cui design include un elemento aggiuntivo: un avviatore elettronico.
Usando il dimmer come interruttore della luce, puoi cambiare arbitrariamente l'intensità dell'illuminazione dalla massima alla più tenue. In questo caso non è necessario utilizzare interruttori doppi o tripli per controllare il funzionamento di lampadari con più lampade. Inoltre, non ha senso acquistare apparecchi costosi dotati di propri regolatori di tensione.
Classificazione dei dimmer
Attualmente sul mercato esistono diverse varietà di dimmer monoblocco:
- Dimmer con regolatore meccanico, realizzato sotto forma di disco rotante. Il design di tali prodotti è relativamente semplice, motivo per cui hanno un prezzo abbastanza ragionevole. Ci sono dimmer con push o accendere. Nel primo caso, per chiudere il circuito elettrico, è necessario premere leggermente la manopola del regolatore, i dispositivi del secondo tipo accendono sempre la luce, partendo dalla sua intensità minima.
- Dimmer a pulsante. Sono dispositivi più complessi, ma le loro funzioni sono notevolmente ampliate grazie alla possibilità di combinare tali controller in gruppi che possono essere controllati dal telecomando.
- Dimmer tattili. Sono piuttosto costosi, ma anche i dispositivi più prestigiosi che si adattano perfettamente agli interni di stanze arredate in stile moderno. Inoltre, i modelli touch, come i dimmer del tipo precedente, sono dotati di ricevitori di segnale che consentono di modificare l'intensità dell'illuminazione tramite telecomando a infrarossi o via radio.
Oltre ai dimmer monoblocco, ci sono dispositivi con controllo modulare, che viene effettuato tramite un pulsante remoto o un interruttore a bilanciere. Tali regolatori vengono utilizzati per controllare l'illuminazione nei luoghi pubblici e per installarli in scatole di derivazione.
Come già accennato, la maggior parte dei modelli dimmer sono progettati per l'uso in circuiti con lampade a incandescenza o LED.
Quando si sceglie un dimmer, è necessario prestare particolare attenzione alla sua potenza, che deve superare la potenza massima totale di tutti i consumatori collegati tramite questo dispositivo. Oggi, nei negozi di elettricità, puoi trovare dimmer con potenza da 40 W a 1 kW.
Per quanto riguarda il design, ci sono in commercio dimmer singoli, doppi e tripli. Allo stesso tempo, la stragrande maggioranza sono modelli singoli.
Funzioni aggiuntive dei dimmer
Oltre al suo scopo principale: una regolazione regolare della luce, alcuni modelli di dimmer possono essere dotati di elementi aggiuntivi che consentono di eseguire una serie di funzioni utili, tra cui:
- Creare l'effetto di presenza.
- Varie modalità di regolazione della luminosità e luci lampeggianti.
- Accensione e spegnimento automatici.
- Voce e telecomando.
Il design degli interruttori con un dimmer
L'elemento principale del design del dimmer è un circuito elettrico, progettato per ridurre il valore effettivo della tensione che alimenta il carico.
Garantire il funzionamento affidabile di questo circuito viene effettuato utilizzando diversi tipi di protezione, che includono la protezione da cortocircuito, sovratensione e surriscaldamento.
Come un normale interruttore della luce, il dimmer ha una struttura in metallo che permette di installarlo facilmente in una presa standard.
Schema del dispositivo
L'elemento principale del circuito elettrico su cui è costruito l'interruttore dimmer è un tiristore triodo bidirezionale, un dispositivo che è un interruttore elettronico controllato da un breve impulso.
In figura è mostrato uno dei circuiti dimmer più comuni.
Il segnale di apertura e chiusura del tiristore viene effettuato utilizzando un condensatore di una certa capacità, che accumula una carica durante il passaggio della prima semionda della tensione di alimentazione.
Principio di funzionamento
I dimmer moderni non sono consumatori di energia elettrica. Questa è la loro differenza fondamentale rispetto ai precedenti analoghi che funzionavano secondo lo schema di un divisore di tensione attivo o capacitivo.
Le precedenti generazioni di regolatori di tensione erano o reostati collegati in serie con il carico o autotrasformatori. In entrambi i casi, la fabbricazione e l'uso di tali dispositivi si sono rivelati estremamente costosi. L'utilizzo di un reostato, oltre a notevoli oneri finanziari, ha comportato un notevole aumento della massa del dimmer. Inoltre, quando la corrente scorre attraverso il reostato, diventa molto caldo, il che porta a significative perdite di potenza e rende necessario tenere conto della necessità di raffreddare questo dispositivo.
A differenza di un reostato, un autotrasformatore non è un consumatore di energia, ma ha una massa e dimensioni estremamente grandi.
È possibile evitare perdite di potenza nel dimmer dovute al circuito elettrico, che consente di fornire energia ai consumatori "tagliando" la semionda anteriore o posteriore della tensione di alimentazione. Questo principio di funzionamento è chiamato controllo di fase con taglio del bordo anteriore o posteriore.
Il principio di funzionamento di un dimmer che interrompe il bordo anteriore di una semionda di un'onda sinusoidale di tensione:
La figura mostra la forma della tensione di alimentazione nel circuito, il cui circuito contiene un tiristore controllato, che si accende automaticamente quando la tensione raggiunge lo zero.
A seconda della modalità operativa, determinata dal tempo di risposta (da 0 a 9 ms), è possibile ottenere una variazione graduale della potenza assorbita dal dispositivo di illuminazione.
Installazione di un dimmer
Il collegamento di un singolo dimmer avviene allo stesso modo dell'installazione di un normale interruttore basculante. Pertanto, quando si installa un dimmer al posto di un interruttore esistente, non è necessario apportare modifiche al design del cablaggio elettrico.
Lo schema di collegamento, così come le dimensioni della scatola delle prese e la marcatura dei terminali sono assolutamente identici.
Alcune difficoltà possono sorgere solo nel caso di collegare dimmer come interruttori pass-through o combinarli in gruppi comandati da telecomando. Lo schema della loro connessione di tre uscite per il collegamento di cavi elettrici.
Vantaggi e svantaggi dell'utilizzo dei dimmer
vantaggi:
- La possibilità di modificare arbitrariamente la luminosità della luce nella stanza non solo aumenta notevolmente la facilità d'uso delle lampade, ma offre anche ampio spazio a interessanti soluzioni di design.
- La riduzione della tensione al consumatore senza dissipazione di potenza consente un notevole risparmio energetico.
- Quando si opera a bassa tensione, la durata delle lampade viene notevolmente estesa.
- L'uso di un dimmer può in una certa misura proteggere il consumatore dai picchi di tensione, che sono uno dei motivi principali del guasto delle lampade a incandescenza.
- Le lampade si accendono nel momento in cui la sinusoide della tensione di alimentazione passa per zero, il che impedisce un forte aumento della corrente in esse.
Screpolatura:
- Il prezzo relativamente alto di questi dimmer rispetto ai tradizionali interruttori a bilanciere.
- Se è necessario sostituire un interruttore doppio o triplo con un dimmer, esistono notevoli difficoltà associate all'acquisizione di un costoso modello di doppio dimmer o di apparecchiature per punti aggiuntivi per l'installazione di due o tre di questi dispositivi.
- Distorsione della curva della tensione di alimentazione. Questo svantaggio non influisce notevolmente sul risultato del lavoro dei consumatori di energia attiva, che sono le lampade a incandescenza. Allo stesso tempo, l'uso dei dimmer può avere un impatto estremamente negativo sul funzionamento dei consumatori elettronici.
Pertanto, l'uso di dimmer come dimmer è abbastanza giustificato nei casi in cui è davvero necessario un cambiamento graduale della luminosità della luce. Allo stesso tempo, a causa dell'alto costo di questi dispositivi, il loro utilizzo al posto di tutti gli interruttori dell'appartamento sembra inappropriato.
