Interruptores ou dimmers reguláveis (do inglês dim - dim, dim) são um dispositivo que pode regular a tensão no consumidor na faixa de 0 a 100% da nominal. Na maioria das vezes, dimmers são usados em vez de interruptores convencionais para ajustar suavemente o brilho da luz.
Objetivo do dimmer
O principal objetivo desses dispositivos é regular o brilho das lâmpadas incandescentes ou halógenas. O controle das lâmpadas halógenas, que operam em baixa tensão, é feito por meio de um dimmer conectado através de um transformador abaixador. Esses dispositivos podem ser adquiridos separadamente, mas é melhor comprar um dimmer com um transformador embutido.
Atenção! Para trabalhar em circuitos de iluminação com lâmpadas LED e fluorescentes, é necessário o uso de dimmers especiais.
Para controlar lâmpadas economizadoras de energia, são utilizados dispositivos, cujo design inclui um elemento adicional - um acionador eletrônico.
Usando o dimmer como interruptor de luz, você pode alterar arbitrariamente a intensidade da iluminação do máximo para o mais suave. Neste caso, não há necessidade de usar interruptores duplos ou triplos para controlar o funcionamento de lustres com várias lâmpadas. Além disso, não faz sentido comprar equipamentos caros equipados com seus próprios reguladores de tensão.
Classificação dos dimmers
Atualmente, existem diversas variedades de dimmers monobloco no mercado:
- Dimmers com um regulador mecânico, que é feito na forma de um disco rotativo. O design de tais produtos é relativamente simples, razão pela qual seu preço bastante razoável. Existem dimmers com empurrar ou ligar. No primeiro caso, para fechar o circuito elétrico, é necessário pressionar levemente o botão regulador, os dispositivos do segundo tipo sempre acendem a luz, a partir de sua intensidade mínima.
- Dimmers de botão de pressão. São dispositivos mais complexos, mas suas funções são bastante ampliadas devido à possibilidade de combinar tais controladores em grupos que podem ser controlados a partir do controle remoto.
- Dimmers de toque. Eles são bastante caros, mas também os dispositivos mais prestigiados que se encaixam perfeitamente nos interiores dos quartos decorados em estilo moderno. Além disso, os modelos de sensores, como o tipo anterior de dimmers, são equipados com receptores de sinal que permitem alterar a intensidade da iluminação usando um controle remoto infravermelho ou via rádio.
Além dos dimmers monobloco, existem dispositivos com controle modular, que é realizado por meio de um botão remoto ou interruptor basculante. Esses reguladores são usados para controlar a iluminação em locais públicos, bem como para instalá-los em caixas de junção.
Como já mencionado, a maioria dos modelos dimmer são projetados para uso em circuitos com lâmpadas incandescentes ou LED.
Ao escolher um dimmer, é necessário prestar atenção especial à sua potência, que deve ultrapassar a potência máxima total de todos os consumidores conectados por meio deste dispositivo. Hoje, nas lojas elétricas, você encontra dimmers com potência de 40 W a 1 kW.
Quanto ao design, existem dimmers simples, duplos e triplos no mercado. Ao mesmo tempo, a grande maioria são modelos únicos.
Funções adicionais de dimmers
Além de seu objetivo principal - ajuste suave da luz, alguns modelos de dimmer podem ser equipados com elementos adicionais que permitem executar várias funções úteis, que incluem:
- Criando o efeito de presença.
- Vários modos de escurecimento, bem como luzes piscando.
- Ligar e desligar automático.
- Voz e controle remoto.
O design de interruptores com um dimmer
O elemento principal do projeto do dimmer é um circuito elétrico, projetado para reduzir o valor efetivo da tensão que fornece a carga.
A garantia do funcionamento confiável deste circuito é realizada por meio de diversos tipos de proteção, que incluem proteção contra curto-circuito, sobretensão e superaquecimento.
Como um interruptor de luz comum, o dimmer possui uma estrutura de metal que permite instalá-lo facilmente em um soquete padrão.
Diagrama do dispositivo
O principal elemento do circuito elétrico no qual o interruptor dimmer é construído é um tiristor triodo bidirecional - um dispositivo que é um interruptor eletrônico controlado por um pulso curto.
Um dos circuitos dimmer mais comuns é mostrado na figura.
O sinal para abrir e fechar o tiristor é realizado usando um capacitor de certa capacidade, que acumula uma carga durante a passagem da primeira meia onda da tensão de alimentação.
Princípio da Operação
Os dimmers modernos não são consumidores de energia elétrica. Esta é a diferença fundamental dos análogos anteriores que funcionavam de acordo com o esquema de um divisor de tensão ativo ou capacitivo.
As gerações anteriores de reguladores de tensão eram reostatos conectados em série com a carga ou autotransformadores. Em ambos os casos, a fabricação e uso de tais dispositivos se mostraram extremamente onerosos. O uso de um reostato, além de custos financeiros significativos, levou a um aumento significativo na massa do dimmer. Além disso, quando a corrente flui pelo reostato, ele fica muito quente, o que leva a perdas de energia significativas e torna necessário levar em consideração a necessidade de resfriar esse dispositivo.
Ao contrário de um reostato, um autotransformador não é um consumidor de energia, mas possui uma massa e dimensões extremamente grandes.
É possível evitar perdas de energia no dimmer devido ao circuito elétrico, que permite fornecer energia aos consumidores “cortando” a meia onda frontal ou traseira da tensão de alimentação. Este princípio de operação é chamado de controle de fase com corte do bordo de ataque ou de fuga.
O princípio de operação de um dimmer que corta a borda de ataque de uma meia onda de uma onda senoidal de tensão:
A figura mostra a forma da tensão de alimentação no circuito, cujo circuito contém um tiristor controlado, que é ligado automaticamente quando a tensão chega a zero.
Dependendo do modo de operação, que é determinado pelo tempo de resposta (de 0 a 9 ms), é possível obter uma mudança suave na potência consumida pelo dispositivo de iluminação.
Instalando um dimmer
A conexão de um único dimmer é realizada da mesma forma que a instalação de um interruptor basculante comum. Assim, ao instalar um dimmer em vez de um interruptor existente, não há necessidade de fazer alterações no projeto da fiação elétrica.
O esquema de ligação, assim como as dimensões da caixa de tomadas e a marcação dos terminais são absolutamente idênticos.
Algumas dificuldades podem surgir apenas no caso de conectar dimmers como interruptores de passagem ou combiná-los em grupos controlados pelo controle remoto. O esquema de sua conexão de três saídas para conectar fios elétricos.
Vantagens e desvantagens do uso de dimmers
Vantagens:
- A capacidade de alterar arbitrariamente o brilho da luz na sala não apenas aumenta muito a facilidade de uso das lâmpadas, mas também oferece um amplo escopo para soluções de design interessantes.
- Reduzir a tensão no consumidor sem dissipação de energia possibilita uma economia significativa de energia.
- Ao operar em baixa tensão, a vida útil das lâmpadas é significativamente estendida.
- O uso de um dimmer pode até certo ponto proteger o consumidor de surtos de tensão, que são uma das principais razões para a falha das lâmpadas incandescentes.
- As lâmpadas são acesas no momento em que a senóide da tensão de alimentação passa por zero, o que impede um aumento acentuado da corrente nelas.
Imperfeições:
- O preço relativamente alto desses dimmers em comparação com os interruptores convencionais.
- Se for necessário substituir um interruptor duplo ou triplo por um dimmer, existem dificuldades significativas associadas à aquisição de um modelo ou equipamento de dimmer duplo caro para pontos adicionais para instalar dois ou três desses dispositivos.
- Distorção da curva de tensão de alimentação. Essa desvantagem não afeta muito o resultado do trabalho dos consumidores de energia ativos, que são as lâmpadas incandescentes. Ao mesmo tempo, o uso de dimmers pode ter um impacto extremamente negativo na operação dos consumidores eletrônicos.
Assim, o uso de dimmers como dimmers é bastante justificado nos casos em que uma mudança suave no brilho da luz é realmente necessária. Ao mesmo tempo, devido ao alto custo desses dispositivos, usá-los em vez de todos os interruptores do apartamento parece inadequado.
