Ściemniacz własnymi rękami: budowa, zasada działania + instruktaż jak zrobić ściemniacz samodzielnie

Wszelkiego rodzaju ściemniacze produkowane przemysłowo są w stanie rozszerzyć funkcjonalność prawie wszystkich opraw oświetleniowych, zwiększyć ich ekonomiczność. Ale jeśli sytuacja jest nietypowa, na przykład jeśli ważne są niewielkie rozmiary, to pomóc może tylko samodzielnie wykonane urządzenie.

Ponadto wykonanie może okazać się tańszą opcją niż zakup, co działa niezwykle przekonująco. Opowiemy, jak złożyć ściemniacz własnoręcznie. W przedstawionym przez nas artykule szczegółowo opisano, jakie podzespoły będą potrzebne, w jakiej kolejności wykonać prace.

Kiedy zakup – najgorsza opcja?

Fabryczne regulatory jasności są w stanie zapewnić oczekiwany efekt ekonomiczny lub zwiększyć komfort mieszkania we wszystkich typowych sytuacjach. Ponadto ich cena bywa różna, co pozwoli na dokonanie zakupu «na kieszeń».

Jednak w niektórych sytuacjach można nie znaleźć odpowiedniego pod względem rozmiarów lub mocy wariantu, więc wyjściem może być samodzielna konstrukcja.

W większości przypadków zainteresowana osoba będzie mogła nabyć niedrogi fabryczny ściemniacz, którego właściwości robocze ją zadowolą.

Zdarzają się niestandardowe sytuacje, gdy wyroby przemysłowe nie zaspokajają potrzeb osoby. Na przykład tak bywa, jeśli potrzebny jest ściemniacz o niewielkich rozmiarach, istnieje chęć poprawy estetycznych właściwości jego panelu sterowania.

Albo osoba uważa za konieczne zwiększyć ekonomiczność, uczynić sterowanie wygodniejszym, osiągnąć jakieś efekty kolorystyczne, poprawić jakąkolwiek inną cechę.

Wykonanie najprostszego ściemniacza jest prostym zadaniem, tym bardziej że potrzebne będą tylko ogólnie dostępne narzędzia, z których głównym jest lutownica

A także samodzielnie wykonać montaż można, gdy są dostępne niezbędne podzespoły, co pozwoli znacznie obniżyć koszt procedury.

Co należy wiedzieć o ściemniaczach?

Czasownik «to dim» w języku angielskim oznacza «stawać się przyciemnionym», «ciemnieć». Zjawisko to jest istotą regulatorów jasności. Ponadto użytkownik zyskuje dodatkowe korzyści.

Plusy użytkowania urządzenia

Wśród zalet należy wyróżnić następujące dodatkowe możliwości:

• zmniejszenie zużycia energii elektrycznej – prowadzi to do większej oszczędności;
• zastąpienie kilku rodzajów opraw oświetleniowych – na przykład jedna lampa może pełnić funkcje lampy nocnej, oświetlenia głównego itd.

Ponadto użytkownik może uzyskać różne efekty świetlne, na przykład wykorzystać zwykłe oświetlenie sterowane ściemniaczem jako iluminację muzyczną.

A także jego funkcjonalność pozwala na współpracę z systemami bezpieczeństwa lub po prostu symulowanie obecności osób w pomieszczeniu. Pomoże to właścicielom każdego pomieszczenia chronić swoje mienie przed intruzami lub ogólnie zapobiec ich nieautoryzowanemu wtargnięciu do mieszkania, biura.

Podstawą konstrukcji ściemniacza jest triak. Należy pamiętać, że jego moc powinna być o 20-50% wyższa od analogicznego wskaźnika obciążenia. Ponadto powinien wytrzymywać napięcie 400 V. Zapewni to trwałość urządzenia.

Dodatkowo regulator jasności może uczynić sterowanie źródłami światła i innymi urządzeniami elektrycznymi bardziej wygodnym i efektywnym. Na przykład można stosować sygnały radiowe lub podczerwone, co umożliwi wykonywanie niezbędnych czynności zdalnie.

Albo istnieje możliwość wykorzystania kilku punktów sterowania oprawą oświetleniową zamiast jednego. Na przykład, jeśli użytkownik chce unowocześnić oświetlenie w sypialni, regulatory można zamontować przy wejściu oraz przy łóżku.

Podobne rozwiązanie sprawi, że życie właścicieli stanie się nieco wygodniejsze. W ten sam sposób można postąpić w każdym innym pomieszczeniu.

Jak odbywa się regulacja?

Jeśli zainteresowana osoba postanowi samodzielnie zmontować ściemniacz, procedurę należy rozpocząć nie od zastanawiania się, jak to zrobić, ale od określenia celów i zadań, które będą rozwiązywane.

Tak wygląda zwykła sinusoida prądu, a istotą ściemniania jest jej «przycinanie». Zmniejszy to czas trwania impulsu i umożliwi urządzeniu elektrycznemu pracę nie z pełną mocą.

Tak więc przed przystąpieniem do montażu należy określić, jaki rodzaj lamp będzie stosowany. Ta procedura jest obowiązkowa, ponieważ istnieją różne zasady regulacji jasności świecenia.

Należą do nich:

• zmiana napięcia – ta metoda będzie odpowiednia przy stosowaniu przestarzałych żarówek;
• modulacja szerokości impulsów – ten wariant należy stosować do regulacji jasności nowoczesnych energooszczędnych opraw oświetleniowych.

Zmiana napięcia lamp LED jest mało efektywna, ponieważ działają one w wąskim zakresie i przy niewielkim odchyleniu od normy po prostu gasną lub nie włączają się. Nie pozwoli to w pełni wykorzystać potencjału zwykłych urządzeń, dlatego produkuje się dla nich specjalistyczne ściemniacze do urządzeń LED.

Ponadto stosowanie prostych, ale przestarzałych reostatów nie pozwala oszczędzać energii elektrycznej. Nadmiar energii w postaci ciepła jest po prostu rozpraszany w powietrzu.

Prawidłowo wykonany ściemniacz powinien zapewnić właśnie taką sinusoidę, w której krótkie impulsy przeplatają się z długimi przerwami. Im dłuższa przerwa i mniejsza siła sygnału, tym słabiej będzie świecić lampa.

Za pomocą modulacji szerokości impulsu można złożyć regulator jasności, zapewniający lampom możliwość pracy przy 10–100% ich mocy. Użytkownik otrzyma przyjemny bonus w postaci zaoszczędzonej energii elektrycznej.

Można również w pełni wykorzystać wszystkie inne zalety ściemniaczy, w tym ich trwałość.

Względna prostota konstrukcji

Mimo że domowe regulatory jasności pozwalają uzyskać zauważalny efekt wizualny i ekonomiczny, charakteryzują się prostą budową.

Zapewnia to długi okres eksploatacji, a w przypadku, gdy ktoś zdecyduje się na samodzielny montaż – również prostotę tej operacji. W rezultacie poradzi sobie z tym prawie każdy, nawet bez specjalistycznej wiedzy.

Domowy ściemniacz można wykorzystać w różnych dziedzinach, ale należy pamiętać, że jego wykonanie nie kończy się na samym lutowaniu elementów. Ponieważ domowe urządzenie będzie wymagało nadania mu atrakcyjnego wyglądu.

Najbardziej poszukiwane nowoczesne ściemniacze są zbudowane z zaledwie kilku elementów:

• dynistora, często spotyka się też inną nazwę – diak;
• symistora, inaczej – triak;
• układu kształtowania impulsu.

Ponadto w konstrukcji konieczna jest obecność kilku pomocniczych elementów, bez których działanie nie jest możliwe. Należą do nich kondensatory, rezystory (stałe i zmienne). Każde z wymienionych głównych urządzeń półprzewodnikowych wykonuje swoją część pracy związanej z regulacją jasności lamp.

Symistor często porównywany jest do drzwi dla prądu, które można otwierać w obie strony. Oznacza to, że istnieje możliwość przepuszczania prądu do lamp w nieograniczonej ilości, ale w razie potrzeby także zwracania jego nadmiaru.

Ten rysunek przedstawia uproszczony schemat ściemniacza. Dowodzi on, że mogą istnieć różne cechy, ale głównym elementem regulującym i tak pozostanie triak.

Realizację takiego procesu zapewnia anoda z katodą. Zamieniają się one miejscami w zależności od kierunku przepływu prądu. Ponadto przewidziano wielowarstwową konstrukcję przewodzącą, która pozwala na wykonywanie zadań jak najdokładniej.

Samo przełączanie kierunku wykonuje diak, który jest diodą dwukierunkową.

Czynniki komplikujące układ

Osoba, która chce samodzielnie złożyć ściemniacz, powinna zastanowić się nie tylko nad zakupem niezbędnych półprzewodników. Ponieważ konstrukcja musi zapewnić możliwość sterowania, umieszczenia, a nawet nadać odpowiednie właściwości estetyczne, należy uwzględnić szereg kwestii.

Należą do nich:

• rodzaj sterowania;
• sposób umieszczenia;
• wygląd zewnętrzny.

Ponieważ wymienione punkty mają znaczący wpływ na parametry robocze regulatora jasności, każdy z nich należy rozpatrzeć osobno. Dzięki temu można poradzić sobie z pracą jakościowo.

Istniejące rodzaje sterowania urządzeniem

Ponieważ ściemniaczem trzeba będzie sterować, należy wybrać optymalną opcję. Jest ich wiele, a każda ma swoje cechy, zalety i wady. Znacząco wpłynie to na konstrukcję.

Manipulacje można wykonać dowolnym z następujących sposobów:

• mechanicznym;
• elektronicznym;
• zdalnym.

Najczęściej jednak w różnych domowych ściemniaczach stosuje się pierwszą opcję. Sterowanie mechaniczne jest najprostsze w montażu, a przy zakupie komponentów trzeba zapłacić najmniej.

Schemat ściemniacza pozwala zrozumieć, jak działa. Mianowicie, gdy pojawi się prąd w sieci, przechodząc przez rezystory i jedną z wbudowanych diod, ładuje kondensator. Nadmierne napięcie z niego trafia na diak i triak. Od jego położenia zależy obciążenie przekazywane do lamp.

W tym przypadku potrzebny będzie tylko regulator, którym może być pokrętło. W razie potrzeby można je zastąpić elementem naciskowym. W takim przypadku wszystkie manipulacje będą wykonywane zwykłymi przyciskami, znanymi z tradycyjnych przełączników.

Często stosuje się kombinowane urządzenia obrotowo-naciskowe. Umożliwiają one wykonywanie operacji włączania/wyłączania za pomocą przycisków, a samej regulacji – za pomocą pokrętła. Wielu użytkowników uważa to za wygodne.

Każda z wymienionych opcji pod względem rozmiarów i wyglądu może przypominać zwykły przełącznik, co pozwoli zastąpić takie urządzenie. To kolejna zaleta. Sterowanie elektroniczne polega na użyciu czujników do wykonywania wszystkich niezbędnych manipulacji. Są one również wykonane w formie tradycyjnych przełączników i łatwo je zastępują.

Przed mechanicznymi odpowiednikami, sensoryczne mają znaczną przewagę w postaci nowoczesnego wyglądu. Drugą stroną medalu jest wyższy koszt podzespołów. Sterowanie zdalne jest najbardziej wygodne i komfortowe, odbywa się za pomocą zwykłych pilotów.

Rodzaje przekazywania sygnału sterującego mogą być różne:

• sygnał radiowy;
• sygnał podczerwieni.

W pierwszym przypadku użytkownik będzie mógł dokonywać niezbędnych regulacji z dowolnego miejsca budynku, pomieszczenia, a nawet spoza ich obrębu. Jest to wygodne i skuteczne, ale podzespoły będą kosztować więcej niż przy zakupie pilota z sygnałem na podczerwień.

Sygnał jest w stanie przekazać potrzebne informacje tylko po skierowaniu na sam ściemniacz do żarówek. Można to zrealizować tylko w obrębie jednego pomieszczenia.

Łatwiejszy jest wariant montażu nawierzchniowego regulatora jasności. Natomiast za najbardziej trwałą uważana jest płytka drukowana, która pozwoli zapobiec wielu rodzajom przedwczesnego uszkodzenia.

Jednak wspomnianej cechy zwykle nie uważa się za wadę, dlatego bardziej przystępne zestawy z sygnałem na podczerwień są popularniejsze. Do zdalnych metod sterowania należy również akustyczna, ale w takim przypadku trzeba będzie nabyć czujnik zdolny do wychwytywania komend dźwiękowych: klaskanie w dłonie, dźwięki muzyki i inne podobne szumy.

Należy jednak wiedzieć, że ostatni wariant jest bardziej efektowny niż skuteczny. Ponieważ wszelkie zewnętrzne dźwięki, na przykład szczekanie pupila, głośna rozmowa, doprowadzą do nieautoryzowanej zmiany jasności świecenia lamp. Nie zawsze będzie to cieszyć użytkowników.

Jednocześnie wbudowany w konstrukcję ściemniacza czujnik akustyczny może uczynić niezapomnianą każdą imprezę, ponieważ zmusza oprawy oświetleniowe do reagowania na zmiany głośności muzyki. Innymi słowy, w ten sposób można z powodzeniem zastąpić iluminację muzyczną.

Ponadto należy wiedzieć, że coraz popularniejsze stają się warianty sterowania za pomocą komputera przy połączeniu przewodowym lub bezprzewodowym, a także smartfona, tabletu, które przekazują potrzebny sygnał sterujący przez Wi-Fi.

Płytki drukowane charakteryzują się kompaktowością i trwałością w porównaniu z montażem nawierzchniowym. Ponadto są bezpieczniejsze, co jest ważne, ponieważ ściemniacze są używane w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie

Aby móc skorzystać z dowolnej z wymienionych metod, konstrukcję ściemniacza trzeba wyposażyć w odpowiednie elementy. Czyni to ją bardziej złożoną, a przez to droższą. W rezultacie najbardziej poszukiwanym wariantem sterowania tradycyjnie pozostaje mechaniczny.

Typ umieszczenia urządzenia

Każdy nowoczesny ściemniacz można zamontować tylko na trzy sposoby, a w praktyce używa się jeszcze mniej — tylko 2. Jeden wariant jest rzadko stosowany ze względu na swoją złożoność konstrukcyjną i wydajność.

W związku z tym dla mieszkań lub małych pomieszczeń komercyjnych stosuje się następujące rodzaje montażu:

• natynkowe;
• wpuszczane.

W pierwszym przypadku ściemniacz zastępuje tradycyjny włącznik, w drugim — montuje się go w ukryciu, to znaczy w puszce rozdzielczej lub specjalnie wykonanej wnęce. Oznacza to, że w jednej sytuacji użytkownik musi zadbać o panel sterowania o wysokich walorach estetycznych.

W drugiej sytuacji ten niuans nie odgrywa żadnej roli, ponieważ urządzenie będzie ukryte przed wzrokiem. Za to konieczne będzie stosowanie tylko zdalnego sterowania. Natynkowe są zazwyczaj mechaniczne lub elektroniczne.

Zasada działania ściemniacza

Najbardziej efektywnym sposobem regulacji jasności jest modulacja szerokości impulsu. Ponieważ jest on najbardziej odpowiedni dla nowoczesnych żarówek energooszczędnych.

Zasada działania w tym przypadku polega na podawaniu prądu w krótkich impulsach, pomiędzy którymi zachowana jest długa przerwa. Im dłuższa przerwa, tym mniejsza jasność świecenia.

Podłączenie regulatorów jest ważnym etapem montażu, ponieważ od niego zależy funkcjonalność i komfort, czyli to, dla czego ludzie wykonują taką pracę

Jednocześnie najprostsze urządzenia potrafią zmieniać charakterystykę światła poprzez zwykłe zmniejszanie/zwiększanie napięcia. Ale taki wariant przyniesie korzyść tylko przy użyciu żarówek tradycyjnych.

W przypadku używania urządzeń LED w parze z tym urządzeniem mogą działać tylko ściemnialne modele LED, ponieważ zwykłe diody LED nie są regulowane.

Samodzielne wykonanie ściemniacza

Początkowo należy określić szereg parametrów, wśród których są moc, rodzaj montażu, sterowanie. Bez tej procedury działający regulator można stworzyć tylko przypadkiem, co zdarza się rzadko.

Następnie trzeba nabyć lub pozyskać w inny sposób triak, diak, oraz układ kształtujący impuls sterujący, na przykład wyjąć z niepotrzebnego urządzenia.

Ponadto potrzebny będzie kondensator i 2 rezystory, zdolne utrzymać wcześniej określoną moc. Przy czym jeden z nich musi być zmienny. Ta cecha pozwoli na zmianę napięcia prądu.

Na schemacie wskazano, jak użytkownik będzie mógł sterować jednym źródłem światła za pomocą dwóch regulatorów zamontowanych w różnych częściach pomieszczenia, co jest wygodne

A gdy jego wartość osiągnie maksimum możliwe dla używanego dynistora, zadziała on i wyśle niezbędny impuls sterujący, który kierowany jest do triaka, a następnie trafia do lamp lub innych urządzeń elektrycznych.

Kiedy ten klucz mocy się otworzy, zależy od położenia elementów sterowania. Ponieważ mogą to być zarówno 220 V, jak i 40 V, jeśli jest to potrzebne użytkownikowi.

Ponieważ majsterkowicze wykonują głównie natynkowe regulatory jasności, ich instalacja w obwodzie nie będzie trudna. Ponieważ operacja ta niczym nie różni się od montażu tradycyjnego wyłącznika.

Wszystkie wymienione powyżej elementy konstrukcji są łączone w jeden wyrób zgodnie z załączonym schematem za pomocą przewodów i lutowania. Styki należy dokładnie zaizolować. Ponieważ zwarcie jest jedną z kilku częstych przyczyn awarii sprzętu elektrycznego.

Podłączenie ściemniacza do obwodu

To nie mniej ważna część pracy niż samo wykonanie, ponieważ w dużej mierze od jakości podłączenia ściemniacza zależy trwałość eksploatacji. Ponadto podłączenie wpływa na wygodę i komfort sterowania, dlatego ściemniacze dzieli się również ze względu na tę cechę.

Występują one w następujących rodzajach:

• Według typu wyłącznika – zastępują one tradycyjne wyłączniki i regulują jeden oprawę oświetleniową lub ich grupę, na przykład żyrandol z dużą liczbą elementów oświetleniowych;
• przelotowe – umożliwiają sterowanie jednym urządzeniem elektrycznym, na przykład lampą LED, za pomocą kilku regulatorów, umieszczonych dla wygody w różnych częściach pomieszczenia lub budynku.

W pierwszym przypadku, przy użyciu sieci składającej się z 3 przewodów, zero i uziemienie idą do oprawy lub innego urządzenia elektrycznego, a faza na przerwanie. Oznacza to, że procedura jest znana każdemu, kto wymieniał zwykłe wyłączniki.

Przy przeprowadzaniu kontroli regulatora, jego montażu i eksploatacji należy przestrzegać środków bezpieczeństwa, ponieważ przepływa przez niego wystarczające napięcie, aby zaszkodzić zdrowiu.

Przy montażu dwóch przełączników przelotowych od puszki rozdzielczej należy do każdego z nich doprowadzić po trzy przewody. Jest to warunek obowiązkowy. Następnie pierwsze dwa styki są używane do połączenia obu regulatorów. Dla zapewnienia niezawodności należy zastosować zworę.

Jeszcze jeden z wolnych styków podłącza się do fazy, a ostatni do oprawy oświetleniowej. Następnie połączenie sprawdza się pod kątem działania.

Podczas tych operacji należy pamiętać o przestrzeganiu środków bezpieczeństwa – każda z nich może być wykonywana tylko po odłączeniu zasilania sieci.

Z wytycznymi dotyczącymi wyboru ściemniacza do sterowania taśmą LED zapozna następujący artykuł, w pełni poświęcony temu interesującemu tematowi.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Pierwszy filmik pozwoli Państwu szybciej zapoznać się z procedurą wykonania:

Kolejny materiał wideo pozwoli zapoznać się z zasadą działania nowoczesnych ściemniaczy:

Każdy użytkownik, nawet bez specjalistycznych umiejętności, będzie w stanie zrozumieć, jak prawidłowo wykonać prosty ściemniacz własnoręcznie. Jest to niedrogie i nieskomplikowane rozwiązanie. Najważniejsze – wybrać elementy o odpowiedniej mocy i jakościowo połączyć je ze sobą.

Jednocześnie konieczne będzie nadanie urządzeniu godnego wyglądu, co komplikuje zadanie. Jednakże do tego celu można użyć obudów regulatorów przemysłowych, nawet używanych.

Czy chcą Państwo opowiedzieć, jak własnoręcznie zbudowali urządzenie do regulacji intensywności oświetlenia? Czy mają Państwo ochotę podzielić się technologicznymi niuansami lub zadać pytanie? Proszę pisać komentarze w bloku poniżej, dzielić się przydatnymi informacjami, wrażeniami i zdjęciami na temat artykułu.