Что такое triac диммер
Диммирование освещения с Умного Дома
Коснёмся актуального вопроса диммирования светильников с системы Умный Дом, особенно светодиодных. Я постоянно сталкиваюсь с тем, что вопрос о том, какие будут светильники, и как именно они будут диммироваться, всегда оставляется на самый последний момент, что приводит к неопределённости при проектировании. Как правило, в дизайн-проекте обозначены диммируемые группы света, остаётся продумать способ диммирования и подобрать подходящие лампы.
С точки зрения возможности диммирования у нас есть четыре категории светильников:
Плохо, когда из дизайн-проекта не понять, к какой категории относится светильник. Потолочный спот может быть как светильником с драйвером, лежащим за потолком, так и лампой в цоколе GU5.3. Люстра тоже может быть и со стандартными лампами, и с собственными лампами и драйвером, спрятанным в корпусе, и с лампами накаливания. Даже светодиодные ленты могут оказаться на деле не лентами, а длинными люминесцентными светильниками. В более продуманном проекте уже указаны модели ламп и их мощности.
В интернете (специально поискал) какая-то каша информации по поводу способов диммирования, сейчас попробую максимально конкретно классифицировать способы диммирования со стороны управляющего элемента (Умного Дома, то есть).
TRIAС диммирование (симисторное)
Диммированием управляет симистор (который представляет собой два тиристора, но не забивайте этим голову), он же ключ. Включение ключа происходит по сигналу с управляющего блока, выключение в нуле. Вот такая картинка на входе и на выходе:
Это обрезание начала синусоиды, по-английски, leading edge. Это старый тип диммирования, подходит для ламп накаливания. Лампам накаливания, на самом деле, всё равно, какую часть синусоиды обрезать, начало или конец, им важно просто уменьшение подаваемой на них мощности. Все диммеры систем автоматики и настенные крутилки для управления светом, выпущенные 5-7 и более лет назад — этого типа.
Слышал теории о том, что диммеры ламп накаливания меняют амплитуду синусоиды, то есть, снижают напряжение переменного тока, но это уже ЛАТР (трансформатор), они слишком крупные для диммера, симисторные практичнее и дешевле. Такой способ в быту не используется.
Транзисторные диммеры
Более современные диммеры, они могут резать как начало синусоиды (leading edge), так и конец синусоиды (trailing edge). Иногда на них даже есть переключатель режима диммирования. Настенные крутилки для диммирования светодиодных ламп как раз транзисторные, обрезают конец синусоиды.
Вот диммер Finder с переключателем режима leading edge или trailing edge:
Управление сигналом 0-10 вольт от контроллера. Переключатель режима наверху, под надписью finder, ниже регулировка минимального уровня светодиодной лампы.
Лампы накаливания диммируются на всём диапазоне регулирования, если на лампу подать 5% мощности, она и будет на 5% светить. Светодиодная лампа имеет диапазон диммирования гораздо уже, хорошо если от 40 до 80%. Меньше минимума она будет мерцать или погаснет, выше максимума уже не будет регулироваться.
Вот диммер Fibaro, работающий по протоколу Z-Wave, он также диммирует светильники любого типа.
ШИМ диммирование
Это способ диммирования светодиодных лент и галогеновых ламп постоянного напряжения. Смысл в том, что мы то подаём постоянное напряжение, то убираем.
Подробнее о том, что такое ШИМ — в этой статье.
Если ключ открыт всё время, то лента светит на 100%. Если каждые 20 миллисекунд закрываем ключ, а потом открываем снова, то лента светит на 50%. Если 10мс ключ открыт, затем 90мс закрыт, то лента светит на 10% и видно её мерцание.
Для управления лентой мы используем ШИМ диммер, который может управляться сигналом 0-10 вольт или по ModBus. Вот удобный ШИМ диммер Razumdom, он управляет четырьмя каналами диммирования, для каждого у него отдельный вход 0-10 вольт, либо можно всем управлять по ModBus. Совместим с контроллером EasyHomePLC и Beckhoff.
Надо при выборе диммера всегда в характеристиках смотреть максимально допустимый ток, который коммутирует ключ. Обычно это от 3 до 8 ампер. Если лента мощнее — то надо брать усилитель.
Собственное диммирование
Это самый удобный способ диммирования, его выполняет диммируемый драйвер светильника. Удобен он тем, что диммирование конкретного светильника обеспечивает драйвер именно для этого светильника, причём способ управления можно выбирать при выборе модификации светильника, это может быть как TRIAС, так и 0-10 вольт или даже DALI.
Протокол DALI удобен для большого количества светильников, если контроллер этот протокол поддерживает (Beckhoff поддерживает, но нужен специальный модуль DALI, один на 64 светильника). Самый лучший вариант 0-10 вольт. Нужен только модуль аналогового вывода 0-10 вольт, он есть и у Beckhoff, и у ОВЕН, и у EasyHomePLC, и у всех прочих контроллеров.
Вот светильник Arlight (у него в комплекте недиммируемый драйвер) и варианты драйверов на замену:
Что мы видим. Светильнику нужно 18-22V 1200mA или 27-42V 600mA. Под эти параметры подбираем к нему драйвер на замену комплектному недиммируемому. За 1770 рублей мы можем взять драйвер с управлением TRIAC от настенной крутилки, за те же деньги можем взять драйвер с управлением 0-10 вольт. Даже при необходимости безо всякого умного дома управлять с настенной панельки, удобнее взять с управлением 0-10 вольт, такой регулятор будет гораздо дешевле. Вдвое дороже стоит драйвер для управления по протоколу DALI.
Подбор диммера
Подбираем диммер под светильники.
Примечание 1. Для управления по ModBus надо, чтобы контроллер Умного Дома и диммер, работающий по протоколу ModBus, были совместимы. То есть, в контроллере был драйвер для работы с этим диммером. ModBus — не универсальный язык общения всей автоматики. Вот DALI — универсальный протокол, если контроллер и драйвер работают по DALI, то они работают вместе. А если они работают по ModBus — значит, они теоретически могут работать вместе, надо только написать драйвер разработчикам. Например, EasyHomePLC работает с диммерами RazumDom. И с модулями ОВЕН МУ и МВ. Но не работает с модулями WirenBoard.
Примечание 2. Важно учитывать мощность диммера. Если на диммере написано, что он диммирует 400 ватт резистивной нагрузки (как диммер Finder на картинке выше), то для ёмкостной нагрузки (это светодиодные лампы) надо учитывать 100 ватт. На диммерах RazumDom написано, что их мощность до 1000 ватт, но это опять-таки лампы накаливания, для светодиодных ламп это 250-300 ватт, не больше. Если мы говорим о диммируемых драйверах для светильников, то там проблем нет, сколько на нём написано, такой светильник можно вешать, он же для светодиодного светильника и сделан.
Примечание 3. Поясню, что драйвер, блок питания и источник питания — немного разные вещи.
Блок питания (он же адаптер) понижает напряжения и стабилизирует его. А драйвер стабилизирует ток, через него подключаются светильники и ленты, которым нужно не стабильное напряжение, а стабильный ток.
Но часто эти понятия путают и называют драйвером, адаптером или блоком питания любой модуль, который из 230 вольт делает питание для светильника или ленты.
Примечание 4. Бывает 0-10 вольт, а бывает 1-10 вольт. Это одно и то же в плане управления. Но драйвер с управлением 1-10 вольт может при отсутствии напряжения на управляющем входе посчитать, что от него отвалился кабель управления и, в зависимости от своих настроек, либо не включаться вообще, либо включаться всегда на 100%. 1 вольт — это контроль линии.
Кабели для диммируемых ламп
Если со светильником и типом диммирования определились, то надо предусмотреть правильный кабель.
Для ламп накаливания и светодиодных ламп — силовой кабель от щита. Толщина кабеля выбирается согласно мощности светильников. Универсальный вариант — это кабель 3х1.5. Но 1.5мм2 сечения соответствует больше двух киловатт мощности, так что вполне можно использовать кабель сечением не больше 0.75мм2. Количество жил может быть две или три. Три жилы — для люстр и светильников в металлическим корпусом, у которых есть контакт заземления. Две жилы — для светильников без заземления. Ещё третью жилу можно использовать как резерв на случай необходимости разделить группу света на две.
Для светильников с управлением TRIAC — также один силовой кабель от щита до драйвера.
Для светильников с управлением 0-10 вольт — силовой кабель и 2-жильный слаботочный кабель (FTP либо ES-04S, лучше всегда иметь запасные жилы и экран) от щита до драйвера.
Для светильников с управлением DALI — один силовой кабель 5х0.75 от щита до драйвера. Либо 3х0.75 и любой тонкий 2-жильный кабель для шины DALI.
Для светодиодных лент — кабель соответствующий току ленты. Вот статья про Выбор кабеля светодиодных лент (там же есть калькулятор расчёта сечения). Если блок питания находится у начала ленты, то ведём туда питания 230 вольт и управляющий кабель ES-04 или UTP. Количество жил кабеля питания 2 или 3, в зависимости от необходимости заземления корпуса светильника.
Часто хотят отнести драйвер светодиодного светильника подальше от светильника, например, в щит. Не всегда это допустимо. Скорее, почти всегда это недопустимо, расстояние должно быть не больше 2-3 метров. Блок питания светодиодной ленты можно отнести от ленты, но надо считать падение напряжения в кабеле.
Универсальный вариант, когда не знаете, какой будет светильник, и как им управлять — силовой кабель 3х0.75 (или 3х1.5) и слаботочный экранированный кабель (витая пара FTP либо сигнальный ES-04S) для управления 0-10 вольт либо DALI.
224,293 просмотров всего, 166 просмотров сегодня
Системы диммирования трековых светильников по TRIAC
Технология диммирования TRIAC привлекает многих покупателей простотой монтажа и высокой степенью надежности. Для диммирования LED-системы освещения используется симистор или симметричный триодный тиристор, в основе схемы которого лежит полупроводник.
Как работает TRIAC-диммер?
Регулировка интенсивности освещения происходит путем отсечения “ненужной” части фазы. Таким образом симистор пускает ток по цепи только тогда, когда управляющее напряжение будет выше напряжения включения.
TRIAC управление светом
Симисторное диммирование широко применяется при создании управляемых систем освещения. Сам регулятор визуально напоминает обычный выключатель с поворотным рычагом или кнопками. Если при составлении светотехнического проекта была запланирована установка регулятора TRIAC, то при покупке светодиодных светильников необходимо обратить внимание на совместимость драйвера и диммера. При неправильном выборе оборудования могут возникнуть нарушения в работе источников света, например, лампы начнут моргать или придут в негодность.
В нашем интернет-магазине GreenLED можно приобрести все необходимое оборудования для создания качественной и надежной осветительной системы Триак. Кроме того, каждый клиент может получить консультацию от профессионалов по подбору осветительных приборов и комплектующих, заказать светотехнический расчет.
Особенности TRIAC-диммеров
Следует обратить внимание, что симистор позволяет управлять сразу всеми светильниками, установленными на треках. Если необходимо разбить прожекторы по группам, то для каждой из них потребуется отдельный светорегулятор.
Обязательно надо обратить внимание, с системой какой мощности может работать выбранное устройство. Неправильно подобранное оборудование может привести к дополнительным расходам по устранению поломок в системе освещения и покупку нового оборудования.
GreenLED предлагает своим покупателям TRIAC диммеры различной ценовой категории. В ассортименте представлены классические недорогие светорегуляторы с ручным управлением, есть модели с сенсорной панелью, а также устройства для скрытого монтажа. Кроме того, у нас можно приобрести диммер с пультом управления, который обеспечивает надежную передачу сигнала по радиоканалу.
Использование светорегулятора в комплексе с пультом ДУ имеет массу преимуществ:
Благодаря правильно настроенной системе LED освещения можно повысить ее энергоэффективность, подобрать оптимальный уровень интенсивности света в помещении с учетом потребностей клиента, количества естественного света, поступающего в здание через окна.
Диммирование светодиодов в общем и в деталях
Диммирование (от англ. dimming — затемнение) — это процесс управления интенсивностью освещения, уходящий своими корнями в XIX век. Впервые диммирование было применено в театрах, когда по замыслу режиссёра сцена должна была затемняться и освещаться в зависимости от происходящего на ней действия. Для этого используемые в то время прожекторы с дуговыми лампами прикрывались затемняющими шторками. Чем больше эти шторки перекрывали световой поток, тем больше они диммировали освещение. Сегодняшние диммеры далеко ушли от своего незамысловатого предшественника, однако в целом их назначение осталось прежним.
Регулировка яркости широко используется в современных системах. Так посредством диммирования можно создать мягкое камерное освещение в гостиной или спальне, быстро сменить атмосферу в кафе или ресторане, усилить визуальные «магниты» в ритейле.
1 Преимущества диммирования
Наиболее широкие возможности по управлению световой средой открываются при сочетании диммирования с разделением световых приборов на группы. Такой подход позволяет управлять общим светом и акцентами независимо друг от друга, реализуя самые интересные и сложные сценарии.
Преимущества диммирования светодиодов
Регулировка яркости светодиодов позволяет в полной мере раскрыть весь их потенциал. Особенности работы LED делают этот осветительный элемент идеальным кандидатом на диммирование.
Особенности диммирования светодиодов
Простейший диммер, регулирующий затемнение ламп накаливания, делает это за счёт «срезания» синусоиды переменного тока. Но в отличие от ламп накаливания, LED светильник имеет более сложное устройство и работает под управлением электронной схемы — драйвера. Таким образом, корректность работы осветительного оборудования напрямую зависит от управляющего им драйвера. В то же время, правильно подобрав драйвер, можно задиммировать абсолютно любые светильники, независимо от их мощности и типа.
2 Стандарты и протоколы диммирования
Симисторный диммер, работающий по отсечке фазы. Его главные преимущества — это низкая цена и возможность встраивания в схему без лишних коммутаций (как выключатель). Для корректного диммирования светодиодов важно проверить совместимость оборудования (связки диммер-драйвер). Это позволит избежать нежелательного гудения и мерцания при работе.
Стандарт, завоевавший широкую популярность в эпоху повсеместного использования люминесцентных ламп. Его суть заключается в отправке по отдельной паре проводов сигнала от 1 до 10V. То есть диммер в данном случае реализован в виде обыкновенного потенциометра. Главным преимуществом такого подхода является полная нечувствительность к нагрузке. Среди недостатков — невозможность управления источником света из нескольких мест и слабая поддержка со стороны производителей светодиодов.
Цифровой протокол, поддерживаемый большинством производителей профессионального осветительного оборудования. Его главное преимущество — это цифровая шина, объединяющая все диммируемые светодиодные светильники в единую систему. Включение, выключение и регулировка яркости осуществляются за счёт сигнальных команд, а не за счёт размыкания питающей цепи. Такой подход позволяет в любое время переназначать, какой выключатель за какой светильник отвечает.
Но самым главным преимуществом цифрового протокола DALI является возможность программирования сцен с их последующим сохранением в памяти. Это полностью переворачивает представление об управлении освещением. Обычная клавиша выключателя может теперь не просто управлять светильником, а задавать режим работы для целой группы.
Из недостатков протокола DALI можно выделить разве что высокую стоимость и необходимость предварительной настройки системы управления.
Интересный в реализации тип диммирования, позволяющий использовать для подключения всего два провода. В роли управляющих элементов служат кнопки с нормально разомкнутыми контактами. Пока вы держите кнопку, сигнал есть, отпустили — сигнала нет.
Метод прост в реализации, не требует дополнительных настроек и может быть реализован почти с любой электрофурнитурой. Но есть и недостатки: малая распространённость драйверов с таким стандартом и ограниченное количество светильников, подключаемых к одной кнопке.
Беспроводная система управления освещением на основе технологии Bluetooth Low Energy.
Позволяет управлять светом с помощью гаджетов на базе iOS и Android или с настенных выключателей и панелей. Подключение светильников к системе происходит за счет добавления в цепь одного из устройств Casambi.
Отсутствие дополнительных проводов позволяет интегрировать управление по Casambi в проект на любой стадии.
Система имеет ряд продуктов с различными вариациями по интеграции и подключению:
Возможности системы:
3 Выбор драйвера
Выбор драйвера и типа диммирования определяется множеством факторов. Самыми гибкими в этом плане являются встраиваемые светильники, так как их драйвер вынесен за пределы корпуса. В случае же с накладными и подвесными светильниками приходится учитывать большое количество нюансов. Однако нерешаемых задач не существует. Заручившись поддержкой квалифицированных специалистов, можно задиммировать даже те светильники, которые изначально не были на это рассчитаны.
Трековые светильники с диммированием по TRIAC
Каждый человек стремится к комфорту, которого невозможно представить без хорошего освещения. По большому счету, именно свет является тем последним штрихом, который буквально оживляет пространство, создает атмосферу комфорта и уюта.
Если совсем недавно о качестве света не могло быть и речи, то с появлением на рынке светодиодных светильников все изменилось. Свет перестал раздражать своим мерцанием, появилась возможность выбирать цветовую температуру осветительного прибора при его покупке. Довольно быстро появились и диммеры, которые сделали возможным управление светом.
Диммирование по TRIAC
Технология диммирования TRIAC является одной из самых первых, отличается надежностью, чем до сих пор привлекает многих покупателей светотехнического оборудования. Триак диммер представляет собой симистор или симметричный триодный тиристор.
Принцип работы контроллера достаточно прост, при подаче отпирающего напряжения на устройство – ток открыт, в иных случаях – закрыт. Что интересно, регуляторы TRIAC могут устанавливаться на сети переменного и постоянного тока.
LED-светильники, которые работают по стандарту Триак, позволяют:
Управление по Триак осуществляется вручную или дистанционно, но для этого необходим пульт дистанционного управления, который часто не входит в базовый комплект оборудования. При наличии пульта ДУ можно создать 4 индивидуальный сценария освещения или 4 независимых группы светильников. Диммер с пультом ДУ соединяется по радиоканалу, что позволяет исключить влияние стен и мебели на качество передачи сигнала.
Светорегуляторы для ручного управления устанавливают на месте или рядом возле традиционного выключателя, могут быть механическими, сенсорными или кнопочными. Набор функций у ручных диммеров может отличаться, все зависит от модели устройства.
Преимущества спотов с диммированием по Триак
LED-светильники, работающие по технологии TRIAC, имеют все достоинства традиционных спотов:
Кроме того, трековые светильники с диммированием по TRIAC удобны в использовании, легко монтируются на треки, могут иметь разную цветовую температуру и угол рассеивания светового пучка.
ЧАСТЬ 1
Когда мы говорим об управлении светом, первое что приходит на ум – классический выключатель, «щелчок». Да, этот трудяга служит нам верой-правдой не одно столетие. И даже сейчас нам никуда от него не деться. Но есть у него один существенный недостаток: им нельзя регулировать яркость включаемого светильника. Пришло время призвать ему на подмогу современные технологии, позволяющие в компактном корпусе стандартного выключателя, разместить устройство регулировки яркости – ДИММЕР.
В классическом варианте, когда мы говорим об управлении яркостью лампочки накаливания или люстры с такими лампочками или галогенными лампами – все что нам нужно, это заменить наш выключатель диммером. И вот, качество нашей жизни улучшилось!
А вот что происходит с током, протекающим через лампу при разном положении регулятора/яркости лампы:
ЧАСТЬ 2
В первой части мы говорили, что достаточно заменить выключатель на диммер и все. Но это справедливо только для источника света с нитью накала, подключаемой непосредственно в сеть 220В, т. к. называемая «резистивная нагрузка».
Но не все так просто, когда мы говорим о диммировании современных светодиодных ламп, светодиодных светильников или светодиодных лент. Основная сложность в диммировании светодиодов в любом их применении – то, что его нельзя напрямую включить в 220В. Вернее, можно, но ничего хорошего из этого не получится, потому, что напряжение питание светодиодов находится в пределах 3-100в, в зависимости от применения. Плюс напряжение питания должно быть выпрямленным. Поэтому, светодиоды подключают через различные понижающие устройства. И вот здесь то начинаются сложности при диммировании.
Большинство источников питания для светодиодных источников света представляют собой стабилизированный блок питания на фиксированные ток или напряжение, и рассчитаны на подключение к сети 220В. Это может внешний блок питания, например для подключения ленты, или встроенный в лампу миниатюрный блок питания.
До появления на рынке мощных полевых транзисторов, регулировка по «переднему фронту», Leading Edge, т.е. отрезанием передней части синусоиды переменного тока, была единственным способом диммирования. Но для светодиодных источников света и их диммируемых блоков питания этот способ был не очень подходящим: диаппазон регулировок был небольшим, управление нестабильное, плюс мерцание светового потока, делало это диммирование непривлекательным в глазах конечных пользователей. С появлением полевых транзисторов, способных коммутировать достаточно большую нагрузку, значительно улучшились параметры задающих диммеров, появилась возможность «отрезать» заднюю часть полуволны синусоиды, так называемый Trailing Edge. Часто такие диммеры делают с возможностью переключения фронтов регулирования. Для светодиодного освещения этот тип диммеров показал себя наиболее подходящим.
ЧАСТЬ 3
Пришло время разобраться, что же происходит на второй половине диммера-исполнительного устройства, которая подключается непосредственно к светодиодам.
Здесь нужно пояснить, что для светодиодных лент и для светодиодных светильников используются разные принципы диммирования. Для лент необходимо стабильное напряжение (стандартные значения 5, 12, 24 вольт), а для светильников необходим стабильный ток питания сборок светодиодов (стандартные значения 350, 700, 1000 мА, но часто встречаются нестандартные токи).
Ленты диммируются используя Широтно-Импульсную Модуляцию (ШИМ). Как явствует из названия, именно ширина импульса определяет яркость свечения лент.
Как видно из графика, напряжение питания при диммировании не меняется, а изменяется длительность импульсов включенного состояния и выключенного состояния. Потому, второе название такого способа диммирования – Constant Voltage (CV)
Светодиодные светильники диммируются изменением напряжения на сборке из светодиодов при постоянном токе – Constant Current (CC)
Конечно же, диммирование по фазе, TRIAC-диммирование, не является единственным способом управлять яркостью светодиодных источников света. Сегодня существует множество способов передать сигнал управления от задающего устройства к исполнительному. Это различные протоколы: 0/1-10в, DALI, DMX, KNX, радиоканал, инфракрасный (реже) и множество других. Но какой бы принцип передачи управляющего сигнала не использовался – общий принцип организации выходного сигнала остается неизменным. Для ленты – ШИМ, для светильника – токовое управление.