Wifi диммер что это
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.
217,854 просмотров всего, 208 просмотров сегодня
Инновационный диммер «Умного дома»
Как устроены системы, доступные на рынке
Рассмотрим относительно недорогие системы. Которые даже при своей штучной недороговизне обеспечивают в итоге довольно приличный суммарный ценник инсталляции.
Управление освещением (в части замены стандартных выключателей света в помещениях) умного дома обычно делается по двухмодульной схеме. В основание светильника монтируется небольшой блок «актуатор». Актуатор питается от сети и коммутирует питание светильника, основываясь на командах из вне. Команды, в зависимости от типа системы «умный дом», приходят либо по радио, либо по отдельному проводному соединению, либо по самой сети 220В.
В стенном выключателе, или просто где-то на стене монтируется второй модуль — сенсор-кнопка, который передает на актуатор команду включения-выключения. Это может быть либо что-то батарейное, требующее регулярной смены батарей. Либо что-то с питанием от сети, требующее замены квартирной проводки. Так как штатная проводка не предусматривает подачу 220В на блок стенного выключателя.
Проводку менять затратно. Батарейки регулярно менять (в куче устройств) тоже не особо приятно. Плюс батарейные модули часто «снабжены» довольно оригинальным дизайном, который придется по вкусу далеко не всем ценителям «Умного дома». На этом этапе людям приходится идти на серьезный компромисс. Либо выложить много денег, либо смириться с внешним видом и запастись батарейками. Либо вообще не заморачиваться с умным домом. Последний вариант, к сожалению, выбирают довольно многие.
Что интересного планируется в нашей системе?
Довольно скоро, надеюсь, в пределах 2-3 месяцев, появится новое решение по управлению освещением, лишенное упомянутых выше недостатков. Сегодня я хочу рассказать о его особенностях и преимуществах и выслушать поток обратной связи в комментариях.
Решение одномодульное. Инсталлируется в обычные квартиры в обычные коробки за обычные выключатели без изменения проводки. Общается с внешним миром по 2,4GHz радиоканалу и питается от той сети, которая уже есть «во всех выключателей этой страны». То есть от разрыва одного провода 220В, который заходит в выключатель.
Модуль размещается в обычном стенном отсеке, за выключателем. Выключатель потребуется заменить, но не на «наш фирменный, с классным дизайном», а на обычный выключатель-кнопку без фиксации. Такие выключатели есть в линейках всех уважающих себя производителей, например точно есть у Legrand. Внешне не отличаются, только щелкают при нажатии и сразу отжимаются при отпускании. Внешний вид жилища после инсталляции такого «умного дома» уже не пострадает.
На борту модуля сборка на базе микроконтроллера NRF24LE1 (в сокете), одноканальная схема диммирования нагрузки и набор GPIO-выводов для подключения периферии. Периферией может стать датчик влажности-температуры, датчик движения или любой другой «прибор вашей мечты». Естественно (а в начале и единственно), данное железо сможет быть запрограммировано своими руками. По некому образу и подобию Arduino.
«Бизнес-план»
Ценник для конечного покупателя ожидается на уровне 1000-1500 рублей. В начале будет продаваться ограниченная (50-100 шт.) серия «специальных/сувенирных» экземпляров по более дорогому (в районе 5000 руб.) ценнику. Для желающих проспонсировать развитие проекта. По окончанию продажи «спонсорской» серии будут открыты все железные исходники (принципиальная схема, исходники рискунков плат, герберы для заказа на производстве).
Вопросы к хабражителям
Ценители умного дома, особенно те, кто планирует все делать своими руками. Интересен ли был бы Вам такой модуль? Имели бы Вы желание/возможность поучаствовать в покупке экземпляра из «спонсорской» серии? Купили бы обычный экземпляр? Или собрали бы устройство сами на коленке?
Что такого инновационного в этом проекте?
Почему не Z-wave?
Почему не Noolite?
Ваш диммер работает так же, как и подсветка в дешевых выключателях? Вызывает мерцание ламп?
Будут ли работать энергосберегающие лампы?
N.B. Все ответы на тему электротехники (с) Александр Русин, который занимается проектированием железной части данного девайса, но пока не имеет аккаунта на хабре (но очень хочет его получить 🙂 ).
NEXT. Видео с первыми тестами девайса опубликованы здесь.
Подключение диммера: схемы подключения и инструкция по монтажу
Виды беспроводных выключателей
Сенсорный беспроводной выключатель
Беспроводные выключатели для света классифицируются по нескольким параметрам.
По способу управления существуют модели:
Также классификация производится:
Это интересно: Как выбрать паяльную станцию и какая лучше в 2017 году — поясняем по порядку
Классификация диммеров
Существуют две разновидности диммеров — моноблочные и модульные. Моноблочные системы выполняются единым блоком и предназначены для установки в коробку в качестве выключателя. Моноблочные диммеры благодаря своим небольшим размерам популярны при установке в тонкие перегородки. Основная сфера применения моноблочных систем — квартиры в многоэтажных домах.
На рынке есть несколько типов моноблочных устройств:
Модульные системы схожи с автоматическими выключателями. Их ставят в распредкоробках на DIN-рейках. Модульные устройства применяют для освещения лестничных площадок и коридоров. Также модульные системы популярны в частных домах, где нужно освещать прилегающие территории. Управляются модульные светорегуляторы выносной кнопкой или клавишным выключателем.
Мощность диммера — ключевой параметр при его выборе. Совокупная мощность подключенных устройств не должна превышать этот показатель у светорегулятора. В продаже имеются системы, мощность которых находится между 40 ваттами и 1 киловаттом.
По конструктивным особенностям выделяют одинарные, двойные и тройные модификации. В большей части случаев потребители выбирают одинарные диммеры.
Дополнительные функции
Старые диммеры выполнялись как электромеханические устройства. С их помощью нельзя было сделать ничего, кроме настройки яркости ламп накаливания.
Современные модели обладают значительно расширенным функционалом:
Простейшая схема
Рассмотрим, как подключить диммер моноблочного типа. Это модель самая распространённая, её чаще других подключают самостоятельно и монтируют вместо выключателя.
Установка диммера в сеть производится точно так же как и выключателя, на разрыв фазы, последовательно с нагрузкой. Особенный момент – нельзя перепутать фазу и ноль. Если вы подключите регулятор неправильно и установите его на разрыв нуля, произойдёт повреждение электронной схемы и выход её из строя.
Поэтому, прежде всего, необходимо определить фазный провод. Алгоритм этих действий будет следующий:
Отключите автомат, которым подаётся напряжение на рабочее место. То есть, это может быть вводной автомат на всю квартиру, либо на эту комнату.
Проверьте отсутствие напряжения, и демонтируйте выключатель. Снимите клавишу, защитную панель, отсоедините провода от входной и выходной клеммы и вытащите рабочий механизм из подрозетника.
У нас освободились два провода, необходимо узнать, где из них фазный, приходящий из распределительной коробки. Включите снова питающий автомат и аккуратно при помощи индикаторной отвёртки прикоснитесь к обоим проводам. Та жила, при соприкосновении с которой загорелось окошко на индикаторе, и есть нужная фаза. Прикоснитесь ко второй жиле, окошко не светится, значит, это – провод, идущий уже от выключателя на осветительный прибор
Осторожно маркером или кусочком изоляционной ленты наметьте нужный фазный провод.
Снова отключите питающий автомат для подсоединения диммера. Схема очень простая, на входной контакт диммера подсоедините обнаруженную фазу
К выходному контакту подключите провод, который идёт к нагрузке (светильнику) через распределительную коробку.
Бывают модели диммеров, в которых промаркированы контакты входа и выхода, производите тогда подсоединения согласно разметке:
Если в вашей модели ничего не подписано, выполняйте подключение произвольно.
Популярные производители
Беспроводную электрическую технику выпускают производители самых разных стран:
Что это такое?
Достаточно один раз посмотреть на фото диммера, чтобы понять, что внешне он сильно похож на всем знакомый выключатель: такая же форма, пластмассовый корпус и разъемы для подключаемых проводов. Отличие одно — вместо прямоугольной клавиши поворотная кнопка, несколько одинаковых или сенсорная панель.
Именно эти дополнения расширяют возможности и функции устройства. Например, современные сенсорные или кнопочные диммеры способны:
Как разобрать регулятор с ручкой
Прежде всего к электрической коробке где было решено установить регулятор света, необходимо ввести и разделить фазные проводники и нейтральный «нулевой» провод. Гораздо проще сделать это с помощью современных силовых кабелей — они имеют четкую систему цветовой маркировки: нулевой провод с синей изоляцией, фазный проводник — коричневый или черный, защитный провод заземления всегда имеет зелено-желтый цвет. Но если в монтажной коробке старые советские провода, определить какой из них фаза и ноль можно измерителем напряжения, например, с помощью индикатора — отвертки с неоновой лампой. Это и будет фаза. Если не загорается — это нейтральный проводник.
Контроллер освещения собирается поэтапно: сначала электронная панель с соединительными клеммами к которым подключены провода, затем верхняя крышка, заканчивающаяся регулирующей ручкой. Приобретенный регулятор должен быть предварительно разобран: отвинтите ручку, гайки и винты, фиксирующие крышку с панелью.
Какие бывают диммеры?
По способу осуществления регулировки бывает сенсорный диммер, механический, акустический и дистанционный.
Начнём с наиболее простых – механических. Если рассматривать тип исполнения, то можно выделить следующие виды диммеров:
Чаще всего в быту применяются моноблочные диммеры, которые различаются по способу управления:
Очень популярен сейчас сенсорный регулятор освещения, он имеет красивый внешний вид, гармонично смотрится в любом интерьере (особенно в стиле хай-тек). Регулировка осуществляется за счёт прикосновения к сенсорным кнопкам.
Самыми удобными считаются диммеры с дистанционным управлением. Это вполне заслуженно, ведь при помощи пульта регулировать яркость осветительного прибора можно из любой точки комнаты.
Акустические диммеры чаще всего применяют при планировании «умного дома», где управлять освещением можно путём голосовых команд или хлопков в ладоши.
Диммеры можно разделить по типу регулируемых ими ламп:
Энергосберегающие и люминесцентные лампы регулировать сложно. Специалисты вообще не рекомендуют этого делать. Если уж очень надо управлять такими лампочками, то включите в схему диммера электронный пускатель.
Подробнее о диммировании различных типов ламп смотрите в этом видео:
Ну вот, сделали попытку познакомиться с таким регулятором света, как диммер. Надеемся, что теперь вам более или менее понятно, что это такое и каков принцип действия. По поводу схем подключения – диммеры устанавливаются в цепь либо вместо выключателя, либо последовательно с ним. Кстати, если вы с первого класса хорошо дружите с электроникой, то сделать диммер своими руками вам не составит особого труда.
Классификация регуляторов для светодиодных ламп
При выборе устройств надо учитывать, что они отличаются между собой по принципу действия и по методу установки.
По месту и способу монтажа
По методу установки устройства делятся на:
По принципу управления
По типу управление регуляторы разделяются на несколько видов:
Механика
Простой вид диммеров на 220 вольт относится к классу механических.
Корпус регулятора оборудуется специальной округлой ручкой, вращение которой позволяет изменить интенсивность освещения. С помощью ручки выполняется управление переменным резисторным элементом, соответственно, активация и деактивация освещения. Механические регуляторы могут быть кнопочными. Они оборудуются клавишей для отключения источника освещения.
Сенсорные
Устройства, работающие от сенсора, характеризуются более современным и солидным дизайном.
Для регулировки параметра освещения диодов на 200вт потребителю надо прикоснуться к сенсорной поверхности. Стоимость таких устройств значительно выше, чем механических.
Дистанционные
Дистанционные регуляторы оборудуются пультом, который позволяет произвести настройку параметра интенсивности освещения световых приборов.
Процедура управления может выполняться:
Дальность действия по радиоканалу у современных моделей высокая, управление освещением можно выполнять даже с улицы. Если использовать диммер с инфракрасным портом, то для регулировки освещения пульт надо подносить непосредственно к устройству. В продаже можно найти модели, которые управляются от хлопков либо голосовых команд.
Alex Batalov показал на примере как управлять диммером с помощью пульта дистанционного управления.
Устройство и принцип работы
Беспроводной выключатель конструктивно состоит из двух элементов:
Вместе они обеспечивают удаленное управление системой освещения.
Схема подключения беспроводного переключателя проста:
Приемник
Принимающая часть представляет собой подключаемое «по воздуху» реле. Когда на приемник приходит команда, реле срабатывает и замыкает контакты, включая свет. Отключение происходит по другой соответствующей команде.
На плате имеются две группы контактов — вход и выход. Первый обычно обозначен словом Input, второй — Output. Эта подсказка дается во избежание некорректного присоединения. Сама плата по размерам не больше спичечного коробка и легко прячется в корпусе люстры или светильника.
Установка реле выполняется максимально близко от лампы или иного осветительного прибора, но обязательно в пределах «видимости» сигнала с передатчика. В то же время такие гаджеты иногда ставятся прямо в распределительную коробку, при наличии технической возможности.
Управление осуществляется с пульта, компьютера, планшета или смартфона через поддерживаемый протокол беспроводной связи.
Передатчик
Это устройство должно быть мобильным, поэтому большинство передатчиков работают на автономных источниках электропитания — батарейках и аккумуляторах, или имеют кинетические генераторы для преобразования импульса нажатия клавиш в ток.
Важный параметр — зона охвата. Она зависит от используемой технологии и конфигурация помещения. У недорогих образцов радиус действия находится в пределах 20–50 метров, а продвинутые способны «пробивать» радиус до 350 м. Но и стоят они существенно дороже, предназначаясь для больших домов и прочих помещений со значительной площадью.
В продаже встречаются предназначенные для «умных домов» модели, умеющие не просто включать-выключать свет, но и менять уровень освещенности. Для этого их оснащают специальным регулятором — диммером. Он контролирует подачу мощности на осветительный прибор, изменяя яркость ослаблением или усилением мощности. Диммеры эффективно взаимодействуют и с современными светодиодными лампами, и с классическими накаливания.