Jak funguje stmívatelný spínač?

Navzdory vzniku mnoha moderních úsporných světelných zdrojů s dlouhou životností zůstává konvenční žárovka stále oblíbená. Ale způsob jeho použití se vyvíjel. V poslední době se v obytných budovách stále častěji používá stmívač pro žárovky. Zvažte, co to je, k čemu a jak se používá.

Účel a princip činnosti stmívače

Stmívač je speciální zařízení pro změnu stupně jasu osvětlení. Říká se mu také variátor nebo regulátor světla. Některé typy mohou fungovat i jako vypínač. V interiéru obytných prostor si pomocí stmívače můžete vybrat zajímavá designová řešení, je ideální pro zónování prostoru.

Ze školního kurzu fyziky si všichni pamatujeme princip fungování reostatu. Mění odpor, což má za následek přeměnu nevyužité energie na tepelnou energii. Pro snížení jasu osvětlení variátor reguluje proud snížením napětí. Tím se šetří elektřina.

Jak víte, do sítě je dodáván střídavý proud 220 V. Konstrukce stmívače má polovodičové zařízení – triak, které reguluje napětí, když se jeho amplituda zvyšuje. V souladu s tím klesá výkon a proudová síla, v důsledku čehož se snižuje stupeň žhavení vlákna v žárovkách.

Typy stmívačů

Stmívače se liší v konstrukčních typech, instalaci a způsobu ovládání.

Podle typu provedení se stmívače dělí na:

• modulární, navenek podobné jističům, jsou instalovány v elektrických rozvodných deskách;
• vestavěný, instalovaný ve speciální krabici pro elektroinstalaci, vhodný pro všechny typy osvětlení;
• monoblok, určený pro instalaci na tenkostěnné příčky při absenci možnosti instalace konvenčního spínače.

Zařízení se liší způsobem instalace:

• vnitřní, pro skryté vedení, instalované ve speciální krabici ve výklenku ve zdi;
• nadzemní, pro venkovní rozvody, určené pro montáž přes zeď.

Podle způsobu ovládání se variátory dělí na:

• otočná zařízení, nejběžnější, s otočným mechanismem, jehož změnou polohy můžete nastavit a opravit jas osvětlení;
• otočný-tlačný mechanismus, ve kterém se lampa zapíná a vypíná stisknutím mechanismu a intenzita osvětlení se reguluje změnou polohy (rotace) mechanismu;

• možnosti klávesnice, relativně nový vzhled, zahrnutí se provádí jednoduchým stisknutím mechanismu a jas osvětlení se nastavuje po dlouhou dobu;
• dotykové stmívače, vzhledově atraktivnější, jsou vybaveny dotykovým ovládacím panelem;
• modely s dálkovým ovládáním;
• akustické, fungující na základě hlasového příkazu nebo jiného zvukového signálu.

Instalace stmívače svépomocí

Stmívač se montuje jako běžný vypínač. Proto nebude obtížné jej nainstalovat, pokud máte zkušenosti s jednoduchými elektroinstalačními pracemi.

1. Vypněte napájení na rozvaděči.
2. Odstraňte starý spínač.
3. Po krátkém přivedení napětí použijte indikátor napětí k určení vstupního fázového vodiče a označte jej značkou.
4. Po rozebrání krytu stmívače a prostudování jeho svorkovnice a schématu připojte přívodní a odchozí vodiče k odpovídajícím svorkám.
5. Vložte mechanismus do krabice a zpevněte jej samořeznými šrouby nebo, pokud jsou k dispozici, speciálními anténami.

Při provádění elektrických prací musíte dodržovat základní bezpečnostní pravidla:

• vypněte napájení během práce;
• přijmout opatření k zamezení opětovného zařazení elektřiny;
• používejte správně izolované nástroje.

Výhody a nevýhody použití stmívače

Jako u každého přídavného zařízení má použití variátorů pro žárovky své kladné i záporné stránky.

Mezi výhody patří:

1. Multifunkčnost, kombinace dvou funkcí: vypínač a stmívač světla.
2. Šetřete energii snížením spotřeby energie žárovky, když není potřeba jasné osvětlení.
3. Možnost nastavení intenzity osvětlení.
4. Snadné použití moderních modelů stmívačů: dálkové ovládání pomocí dálkového ovladače, hlasového příkazu nebo zvukového signálu.

1. Zvýšená životnost žárovky díky nastavení zátěže.
2. Stylový design, který se hodí do moderních interiérů.
3. Není potřeba instalovat další světelné zdroje s nižší svítivostí oproti hlavnímu osvětlení.

Navzdory rozsáhlému seznamu výhod existují také nevýhody použití stmívačů:

1. Nekompatibilita s některými typy žárovek. Při připojení lustru s LED žárovkami nebo zářivkami byste měli nainstalovat speciální stmívač. Instalace vyžaduje kvalifikovaného technika. U energeticky úsporných žárovek připojených přes variátor je životnost výrazně snížena.
2. Minimální zatížení jakéhokoli stmívače je 40 W, pokud je systematicky snižováno nebo překračováno, mechanismus selže, aniž by vyčerpal svůj zdroj.
3. Citlivost zařízení na okolní teplotu, zejména na přehřátí. Při teplotách nad 25 0C hrozí vážné poškození přehřátím.
4. Účinnost spotřebované elektřiny při použití těchto zařízení je mnohem nižší než při připojení elektrického osvětlení bez regulace napětí.

Nuance výběru

Rozmanitost modelů prezentovaných v obchodech obvykle ztěžuje výběr. Před nákupem byste si měli pečlivě prostudovat vlastnosti modelů a porovnat je s vašimi potřebami a podmínkami.

1. Umístění zařízení. Pro místnosti s teplotami nad 25 0C jsou vhodnější modely se zabudovanou ventilací a vybavené automatickým spínačem.
2. Vyberte si ve prospěch produktu známých výrobců, jejichž produkty nemají žádné stížnosti.

1. Cena. Mechanické variátory (klávesové a otočné) jsou mnohem levnější než elektronické modely (dotykové, akustické a dálkové).
2. Při výběru regulátoru vezměte v úvahu vlastnosti použitých lamp s malou rezervou výkonu.

Přehled výrobců

Chcete-li identifikovat nejlepší výrobce, musíte analyzovat jejich produkty na základě kritérií kvality, ceny, snadnosti použití.

1. Skupina Dernek. Společnost byla založena za účelem výroby cenově dostupných produktů vysoké, i když ne exkluzivní kvality. Produkty jsou známé pod značkou Lezard.
2. Legrand. Velká francouzská společnost je díky vysoké kvalitě svých výrobků jedním z lídrů na světovém trhu s elektrotechnickými výrobky.
3. Simon, Španělsko. Vyrábí dotykové a rotační variátory. Existují modely vybavené podsvícením. Produkty společnosti se používají v budovách postavených technologií “Smart House”.

1. ABB, Švýcarsko-Švédsko. Zařízení vyráběná touto mezinárodní společností se vyznačují špičkovou technologií, dlouhou životností a stylovým designem.
2. Schneider. Jeden z lídrů moderního trhu kompetentně kombinuje vysokou kvalitu a rozumné ceny. Vyrábí variátory s tlačítkovým a otočným mechanismem, v produktové řadě jsou univerzální modely pro různé typy svítidel.
3. Makel. Velký sortiment, bezvadná kvalita a široká škála barev výrobků umožnily společnosti zaujmout silnou pozici na světovém trhu.

Po seznámení se s hlavními charakteristikami stmívačů, výhodami a nevýhodami jejich použití můžeme dojít k závěru, že je vhodné je nainstalovat. Zda je to nutnost, nebo jen ztráta peněz a času, to si každý řeší individuálně.

Vypínač se stmívačem (jiný název je stmívač) je zařízení určené k úpravě parametrů osvětlení. Zařízení umožňuje měnit jas světla v rozsahu od 0 do 100 % jmenovité hodnoty.

Stmívače lze použít jako náhradu za běžný vypínač, přičemž mají mnohem více funkcí.

Účel stmívače

Úkolem stmívače je zajistit změnu jasu záře osvětlovacích zařízení. Nastavitelné spínače osvětlení umožňují dosáhnout libovolné intenzity osvětlení: od tlumeného světla až po extrémně jasné. Použitím stmívačů odpadá dvojité nebo trojité spínače, není třeba kupovat drahá svítidla s regulátory napětí.

Poznámka! Pro ovládání intenzity osvětlení energeticky úsporných žárovek budete potřebovat speciální zařízení – elektronický startér.

Mezi výhody stmívačů patří následující vlastnosti:

• v některých případech nadměrná spotřeba elektřiny;
• vytváření rádiového rušení, které narušuje provoz elektrických domácích spotřebičů;
• malé zatížení způsobuje poruchu funkce stmívačů;
• provoz stmívačů má často za následek nežádoucí blikání světla.

Princip

Všechny modely stmívačů mají podobná schémata ovládání jasu osvětlení. Rozdíly spočívají v přítomnosti dalších prvků, které poskytují hladkou záři a stabilitu spodních limitů.

Níže uvedený obrázek ukazuje účel koncových sloupků ve stmívači.

Kondenzátor se nabíjí přes proměnný odpor. Jakmile je nabití dostatečné, triak se otevře a kontrolka se rozsvítí. Poté je triak uzavřen. Podobný proces je pozorován na negativní půlvlně.

Obrázek níže ukazuje funkci spínače intenzity světla.

Výběrem hodnot rezistorů a kondenzátorů nahrazuje počáteční a konečnou dobu zapálení lampy a také stabilitu její záře.

Klasifikace stmívačů

Existují dva typy stmívačů – monoblokové a modulární. Monoblokové systémy jsou vyrobeny jako jeden celek a jsou určeny k instalaci do krabice jako vypínač. Monoblokové stmívače jsou díky svým malým rozměrům oblíbené pro instalaci do tenkých příček. Hlavním oborem monoblokových systémů jsou byty ve vícepodlažních budovách.

Na trhu existuje několik typů monoblokových zařízení:

1. S mechanickým nastavením. Ovládání se provádí pomocí otočného voliče. Takové stmívače mají jednoduchý design a nízkou cenu. Místo otočného způsobu ovládání se někdy používá verze push.
2. S ovládáním tlačítkem. Jedná se o technicky složitější a funkčnější mechanismy. Multifunkčnosti je dosaženo seskupením ovladačů ovládaných z dálkového ovladače.
3. senzorické modely. Jsou to nejmodernější a nejdražší zařízení. Takové systémy se dobře hodí do okolního interiéru, zejména zdobeného v moderním stylu. Příkazy jsou přenášeny pomocí infračerveného signálu nebo rádiových frekvencí.

Modulární systémy jsou podobné jističům. Jsou umístěny ve spojovacích krabicích na DIN lištách. Modulární zařízení se používají k osvětlení podest a chodeb. Také modulární systémy jsou oblíbené v soukromých domech, kde je nutné osvětlit okolní plochy. Modulární stmívače se ovládají dálkovým tlačítkem nebo klíčovým spínačem.

Výkon stmívače je klíčovým parametrem při jeho výběru. Celkový výkon připojených zařízení nesmí překročit výkon stmívače. V prodeji jsou systémy, jejichž výkon je mezi 40 watty a 1 kilowatt.

Podle konstrukčních prvků se rozlišují jednoduché, dvojité a trojité modifikace. Ve většině případů spotřebitelé volí jednotlivé stmívače.

Další funkce

Staré stmívače byly vyrobeny jako elektromechanická zařízení. S jejich pomocí nebylo možné dělat nic jiného než upravit jas žárovek.

Moderní modely mají výrazně rozšířenou funkčnost:

1. Práce s časovačem.
2. Možnost zabudování stmívače do rozsáhlejšího systému – “chytrá domácnost”.
3. Stmívač v případě potřeby umožňuje vytvořit efekt přítomnosti majitelů v domě. Světlo se zapíná a vypíná v různých místnostech podle určitého algoritmu.
4. Funkce uměleckého lesku. Podobně blikají světla na girlandě vánočního stromku.
5. Možnost hlasového ovládání systému.
6. Standardně se povely zadávají z dálkového ovladače.

Odrůdy cibulovin

Ve stmívačích se používají různé typy světelných zdrojů: žárovky, halogenové (konvenční a nízkonapěťové), zářivky, LED žárovky. Možnosti připojení stmívače s vypínačem se liší podle typu použitých lamp.

Žárovky a halogenové žárovky

Tyto světelné zdroje jsou dimenzovány na 220 voltů. Pro změnu intenzity osvětlení se používají stmívače všech modelů, protože zátěž je aktivní kvůli nedostatku kapacity a indukčnosti. Nevýhodou systémů tohoto typu je posun barevného spektra směrem k červené. To se stane, když napětí klesne. Výkon stmívačů se pohybuje mezi 60 a 600 watty.

Nízkonapěťové halogenové žárovky

Chcete-li pracovat s nízkonapěťovými žárovkami, budete potřebovat snižovací transformátor s regulátorem pro indukční zátěž. Charakteristickým znakem regulátoru je zkratka RL. Doporučuje se zakoupit transformátor nikoli samostatně od stmívače, ale jako vestavěné zařízení. U elektronického transformátoru jsou nastaveny kapacitní indikátory. U halogenových světelných zdrojů hraje důležitou roli plynulost kolísání napětí, jinak se drasticky sníží životnost žárovek.

Zářivky

Standardní stmívač se bude muset změnit na elektronický předřadník (elektronický předřadník), pokud je spouštění prováděno spínačem, startovacím doutnavým nabíjením nebo elektromagnetickou tlumivkou. Nejjednodušší schéma systému se zářivkami je na obrázku níže.

Napětí do žárovky je posíláno z frekvenčního generátoru 20–50 kHz. Záře vzniká v důsledku vstupu do rezonance obvodu vytvořeného induktorem a kapacitou. Chcete-li změnit intenzitu proudu (která mění jas světla), musíte změnit frekvenci. Proces stmívání se spustí, jakmile je dosaženo plného výkonu.

Elektronické předřadníky jsou vyrobeny na bázi regulátoru IRS2530D, vybaveného osmi výstupy. Toto zařízení funguje jako 600voltový ovladač polovičního můstku se spouštěním, stmíváním a funkcí zabezpečení proti selhání. Integrovaný obvod je navržen tak, aby implementoval všechny možné způsoby řízení díky přítomnosti více výstupů. Níže uvedený obrázek ukazuje řídicí obvod pro zářivkové světelné zdroje.

LED žárovky

Přestože jsou LED diody ekonomické, je často nutné snížit jas jejich svitu.

Vlastnosti LED světelných zdrojů:

• standardní sokly E, G, MR;
• možnost fungování se sítí bez dalších zařízení (pro 12V lampy).

LED žárovky nejsou kompatibilní se standardními stmívači. Prostě selhávají. Proto se pro práci s LED používají speciální spínače se stmívači pro LED lampy.

Regulátory vhodné pro LED jsou k dispozici ve dvou verzích: s řízením napětí a s řízením pomocí pulzně-šířkové modulace. První typ zařízení je velmi drahý a objemný (obsahuje reostat nebo potenciometr). Stmívače s proměnným napětím nejsou nejlepší volbou pro nízkonapěťové žárovky a mohou pracovat pouze při 9 a 18 voltech.

Tento typ světelného zdroje se vyznačuje změnou spektra jako odezvou na regulaci napětí. Z tohoto důvodu se nastavení světelných diod provádí řízením doby trvání vysílaných impulsů. Tímto způsobem je zabráněno blikání, protože frekvence opakování pulzu dosahuje 300 kHz.

Aby lampa fungovala správně, má ovladač. Možnost stmívání je uvedena v technickém listu produktu. Pokud stmívání není možné, doporučuje se zakoupit speciální zařízení s pulzně-šířkovou regulací.

Existují takové ovladače s PWM:

1. Modulární. Řízení se provádí pomocí dálkových ovladačů, dálkových ovladačů nebo pomocí speciálních pneumatik.
2. Instalováno v montážní krabici. Používají se jako spínače s otočným nebo tlačítkovým ovládáním.
3. Dálkové systémy instalované do stropních konstrukcí (pro LED pásky a bodová svítidla).

Pulsně-šířková regulace vyžaduje drahé mikrokontroléry. A nejsou opravitelné. Je možné samostatně vyrobit zařízení založené na mikroobvodu. Níže je obvod stmívače pro LED žárovky.

Normální frekvence oscilací je dosažena použitím generátoru, který obsahuje kondenzátor a rezistor. Intervaly připojování a odpojování zátěže na výstupu mikroobvodu jsou dány velikostí proměnného odporu. Tranzistor s efektem pole slouží jako výkonový zesilovač. Pokud je proud vyšší než 1 ampér, budete potřebovat chladič.

Připojení stmívače

Existuje několik schémat připojení stmívače.

Schéma stmívače s vypínačem

V popsaném případě je stmívač instalován před stmívač ve fázovém přerušení. Spínač ovládá přívod proudu. Schéma zapojení je znázorněno na obrázku níže.

Ze spínače je proud směrován do stmívače a odtud do žárovky. Výsledkem je, že regulátor určuje požadovanou úroveň jasu a spínač je zodpovědný za zapínání a vypínání řetězu.

Schéma je vhodné pro ložnice. Vypínač je umístěn v blízkosti dveří a stmívač je umístěn v blízkosti postele. Tím je dosaženo možnosti ovládat světlo přímo z postele. Když člověk opustí místnost, osvětlení zhasne a když se vrátí do místnosti, rozsvítí se světlo s charakteristikami, které byly nastaveny stmívačem.

Schéma zapojení se dvěma stmívači

V tomto okruhu jsou dva plynulé spínače světel. Montují se na dvou místech v jedné místnosti a v podstatě se jedná o průchozí vypínače, které ovládají jednotlivá svítidla.

Obvod je spojen s přívodem tří vodičů do rozvodné skříně z každého bodu. Chcete-li připojit stmívače, propojky propojují první a druhý kontakt ve stmívačích. Poté je na třetí kontakt prvního stmívače přivedena fáze, která jde do osvětlovacího zařízení přes třetí kontakt druhého stmívače.

Schéma se dvěma průchozími spínači

Toto schéma se používá zřídka. Je požadován pro organizaci kontroly osvětlení v průchozích místnostech a dlouhých chodbách. Schéma umožňuje zapínat a vypínat světlo a také jej upravovat z různých částí místnosti.

Průchozí spínače jsou umístěny ve fázovém přerušení. Kontakty jsou propojeny vodiči. Stmívač vstupuje do řetězce postupně, po jednom ze spínačů. Fáze se blíží k prvnímu kontaktu, který pak jde do žárovky.

Jas je řízen stmívačem. Je však třeba mít na paměti, že když je regulátor vypnutý, průchozí spínače nejsou schopny spínat žárovky.

Požadavky na instalaci stmívače

Při instalaci stmívacího zařízení byste měli věnovat pozornost několika důležitým okolnostem:

1. Zářivky a energeticky úsporné zářivky nejsou standardním způsobem stmívatelné. Oba typy žárovek jsou schopny pracovat se stmívačem, ale jejich životnost se drasticky snižuje. Někdy se životnost žárovky sníží na 100-150 hodin. Navíc se zvyšuje riziko rozbití samotného stmívače.
2. Stmívače potřebují určitou minimální zátěž. Nejčastěji je jeho hodnota 40 wattů. K poklesu zatížení dochází v důsledku vyhoření jedné z žárovek, zhoršení kontaktů, výskytu blikání s frekvencí 50 Hz. Při poklesu zatížení pod minimální přípustnou hodnotu se aktivuje ochranný systém nebo zařízení přejde do poruchového stavu.
3. Stmívače jsou citlivé na teplotu. Při teplotách nad 25 stupňů je možné přehřátí, které je plné poškození stmívače.
4. Nepřekračujte maximální povolené zatížení zařízení. V případě potřeby se doporučuje přidat výkonové zesilovače, s jejichž pomocí je možné spínat zařízení až do 1,8 kilowattu.
5. Nepřipojujte současně kapacitní a indukční zátěž. To je plné poškození zařízení.

Pokud jde o místo instalace, odborníci doporučují postupovat z následujících informací:

1. Neinstalujte stmívače v místnostech, kde je obvykle hodně lidí. Na přeplněných místech bude zařízení pracovat s rušením.
2. Je nutné se vyhnout instalaci stmívačů v místnostech, kde není trvalé místo pro instalaci osvětlovacího zařízení.

Montáž spínačů

Stmívač svými rozměry připomíná standardní zařízení pro zapínání a vypínání světla. Stmívač se instaluje pomocí speciálních tlapek do mezery světelného řetězu. Hlavním požadavkem na instalatéra je dodržení polarity.

Níže uvedený obrázek ukazuje schéma zapojení stmívače.

Jak zapojit dva stmívače najdete na následujícím schématu.

Pokud se chystáte instalovat stmívač místo vypínače, budete muset nejprve demontovat starý model. Ale ještě předtím byste měli vypnout napájení a zkontrolovat nepřítomnost napětí pomocí indikátoru. Chcete-li odstranit starý spínač, vezměte šroubovák a odšroubujte šrouby montážních jazýčků. Poté sejměte panel zařízení. Poté povolte šrouby na svorkách a odpojte spínač od vodičů.

Dalším krokem je instalace stmívače. Montáž se provádí v opačném pořadí, jak je popsáno výše pro demontáž. Po instalaci stmívače do zásuvky jej připevníme šrouby a nasadíme ozdobný rám. Pokud potřebujete upravit osvětlení na více místech, budete potřebovat další stmívače a instalaci zásuvkových krabic s položením kabelů k nim.