Диммеров устройств, используемых для изменения яркости света. За счет уменьшения или увеличения напряжения RMS и, следовательно, средняя мощность на лампу можно варьировать интенсивность светового потока.
Основы
Хотя переменного напряжения устройства используются для различных целей, термин диммер, как правило, зарезервированы для тех, которые предназначены для управления освещением.
Диммеры в диапазоне размеров от небольших подразделений размер нормальный Lightswitch использоваться для внутреннего освещения большой мощности используются в большой театр или освещения архитектурных сооружений. Маленький внутренний диммеры, как правило, непосредственно контролируется, хотя системы дистанционного управления (например, X10) доступны. Современные профессиональные диммеры, как правило, контролируются цифровой системой управления, как DMX.
В профессиональное освещение промышленности изменения в интенсивности называются "исчезает" и может быть "исчезает" или "исчезает вниз". Диммеры с непосредственным контролем руководства были ограничения по скорости они могут быть изменены на этот вопрос, но в значительной степени ушла с современными цифровыми устройствами (хотя и очень быстрые изменения в яркости могут по-прежнему избегать по другим причинам, как срок службы лампы).
Они используются вместо переменных резисторов, потому что они имеют более высокую эффективность. Переменный резистор будет рассеивать мощность тепла (эффективность как низко как 0,5). По включения и выключения, теоретически диммер не нагревается (эффективностью, близкой к 1,0).
История
Один из первых зарегистрированных диммеры является Вудса с Гранвилл "Безопасность Dimmer", опубликованной в 1890 году; диммеры до этого были, способных вызвать пожары.
Раннее диммеры непосредственно контролируется с помощью ручного манипулирования больших панелей диммер, но это означало, что вся власть должен был прийти через расположение управления освещением, которое может быть неудобным и потенциально опасным, особенно в системах, которые большое количество каналов, высокая мощность огней или другом (например, дискотека сцене или других подобных местах).
Когда тиристорные регуляторы освещенности вошло в употребление, аналоговые системы дистанционного управления (часто 0-10В систем управления освещением) стало возможным. Провод для системы управления была значительно меньше (с низкой текущей и нижней опасности), чем тяжелых кабелей по сравнению с предыдущим систем освещения. Каждый диммер был свой проводов управления, которая означает огромное количество проводов оставляя места управления освещением и работает для каждого отдельного диммер. Современные системы используют цифровой протокол управления, такие как DMX для управления большим количеством диммеры (и другого оборудования этапе) через один кабель.
В 1961 году Джоэл Спира, основатель Lutron электроники, изобрел первый твердый диммер государства, который включает текущий и выключается 120 раз в секунду, сохраняя энергию и позволяя диммер для установки в стандартную электрическую кладки.
Типы диммер
Ранние примеры включают диммер диммер соленой воды. В диммер соленой воды, было два металлических контактов в стеклянном стакане. Один контакт был на дне, в то время как другие были в состоянии двигаться вверх и вниз. Чем ближе контакты друг с другом, тем выше уровень света. Использование диммеров соленая вода была утомительной и опасной задачей, которая включала наполнения стакана с водой, проверка концентрации соли, и повышения или понижения верхнего контакта. диммеры соленой воды не эффективным из-за испарения воды и коррозии металла много частей. Эти диммеры были известна как "Письма горшки", по очевидным причинам. Многие старые электрики театра до сих пор рассказывают истории о том, как они были начаты в искусстве, будучи обращена просьба "пополнить банк" и получения шок, как незаметно для них банк был жив ...
Диммеры также часто основаны на реостаты. Это были неэффективными, когда значение среднего уровня яркости, они могут рассеяться в виде тепла значительную часть мощности нагрузки (до 25% для резистивной нагрузки, больше зависит от температуры нагрузки как лампы), чтобы они были больших размеров и требуется много воздуха для охлаждения. Кроме того, поскольку их яркости эффект зависел во многом от общей нагрузки на каждого реостата, нагрузки необходимо соответствовать довольно тщательно, чтобы номинальная мощность реостата. Наконец, как они опирались на механической регулировкой они медленно и трудно было изменить многие каналы на время.
Переменная автотрансформаторов (часто упоминается как variacs) затем были введены. Хотя они по-прежнему почти столь же большим, как реостат диммеры, они были весьма эффективными устройствами и их яркости эффект не зависит от нагрузки так было гораздо легче дизайн освещения, которая будет приложена к каждому автотрансформатора канала. Дистанционное управление диммеры еще нецелесообразным, хотя некоторые диммеры (как правило, "Дом света" использования) были оснащены двигателем диски, которые могли бы медленно и постепенно уменьшать или увеличивать яркость лампы прилагаются. Хотя variacs упали из использования для освещения они все еще используются в других приложениях, таких как в / перенапряжения испытания оборудования в связи с тем они обеспечивают достаточно чистый выходной синусоидальной волны и произвести никакого шума радио частоте.
Тиристор (и кратко, тиратрон) диммеры были введены для решения некоторых из этих проблем. Потому что они используют методы переключения вместо потенциальных разделения почти нет впустую мощности, яркости может быть почти instantanious и легко управляется дистанционным электроники. Симисторы используются вместо тиристоров SCR в нижней конструкции стоимости, но не имеют перенапряжения Пропускная способность спина к спине SCR, и пригодны только для нагрузки менее 20 ампер. Переключатели сгенерировать тепла во время переключения, и может вызвать помехи. Большие катушки индуктивности используются как часть схемы, чтобы подавить это вмешательство. Когда диммер на 50% мощности переключатели переходят на высокое напряжение (> 300 В в Европе) и резким и значительным увеличением власти причин катушки на индукторе двигаться, создание жужжащий звук, связанных с некоторыми типами диммер, этот же эффект можно услышать в нити накаливания, как "пение". Схема подавления добавляет много веса на диммер, и часто недостаточно для предотвращения жужжание, чтобы быть услышанными на аудио системы, которые разделяют электросети с освещением нагрузки. Такое развитие событий также позволили сделать диммеры достаточно мал, чтобы использовать вместо нормальных бытовых выключателей света. Европейский диммеры должны соблюдать соответствующие требования EMC законодательства; это связано с подавлением выбросов, описанных выше в пределах, описанных в EN55104.
Альтернативой передовых затемнения, который обычно используется с СКЛ является задний фронт затемняя, где падение часть сигнала режется, а не ростом части. Это наиболее часто используются в устройствах, использующих импульсных источников питания, которые необходимо перед сигнала полный так, что она может сократить себе.
Типичные SCR основана диммер свет, который затемняет свет через фазы управления углом. Этот блок соединен последовательно с нагрузкой. Диоды (D 2, D 3, D 4 и D 5) образуют мост, который генерирует постоянный ток с большим количеством ряби. R и С образуют цепь с постоянной времени, как напряжение возрастает от нуля (в начале каждой полуволны) C будет заряжать, когда C в состоянии сделать ZD поведения и инъекционные тока в ОПЗ ОПЗ будет стрелять. Когда SCR проводит затем D 1 будет выполнять С помощью SCR. SCR выключается, когда ток падает до нуля, когда напряжение питания капель в конце половине цикла, готовый к цепи, чтобы начать работу на следующей половине цикла.
Синусоидальные затемнения обещает решить вес и вмешательства вопросы, от которых страдает тиристорные регуляторы освещенности. Они эффективно высокой мощности импульсных источников питания. Они полагаются на новое поколение изолированным затвором биполярные транзисторы (IGBT), которые еще относительно дорогим.
Управления
См. освещение пульта управления
Номера внутренних диммеры, как правило, управляются дистанционно с помощью различных протоколов. Аналоговые диммеры как правило, требуют отдельного провода для каждого канала яркости проведения напряжения от 0 до 10 V. Некоторый аналог схемы, то происходит управляющий сигнал от этого и сетевого питания для коммутаторов. Чем больше каналов добавляются к системе более проводов необходимо между контроллером освещения и диммеры.
В конце 70-х последовательных протоколов аналог были разработаны. Эти мультиплексированных серия аналоговых уровней на один провод, со встроенной синхронизации сигнала похожие на композитный видео сигнал (в случае Европейского D54 стандартных Strand's освещения, обработки 384 диммеры) или отдельного сигнала синхронизации (в случае США стандартных AMX192 ).
Цифровые протоколы, такие как DMX512 оказались ответ с конца 80-х годов. В ранних реализациях цифровой сигнал был отправлен из контроллера демультиплексор, который сидел рядом с диммеры. Это превращается цифровой сигнал в коллекции от 0 до +10 В или от 0 до -10 В сигналы, которые могут быть связаны с отдельными схемами управления аналога.
Современные конструкции диммера использования микропроцессоров для преобразования цифрового сигнала непосредственно в управляющий сигнал для выключателей. Это имеет много преимуществ, что дает более строгий контроль за затемнения, и давая возможность для диагностических обратной связи для отправки обратно в цифровой контроллер освещения.
Исправление
Диммеры, как правило, группируются вместе в стойках, где они могут легко получить доступ, а затем кабели прокладываются в документах под контролем. В архитектурных кабелей установки запустить прямо из диммеры к огням. Однако центры, такие как театры спрос больше гибкости. Установка освещения может резко измениться для каждого шоу, а иногда и во время шоу. Многие театры кабели работать постоянно в розетки (так называемые схемы) вокруг театра, однако не все розетки, необходимые для каждого шоу, так что там будет меньше, чем диммеры Есть схемы. Патч бухте обычно сидит рядом с диммеры благоприятных диммеры для подключения к конкретной схемы. Патч бухты может также дать многие схемы, чтобы быть подключены к одному диммер и даже серии связи для низковольтных ламп. Этот патч бухты известна как сети или жесткого патч. Аналоговые диммеры могут также иметь мягкий патч, чтобы соответствовать выходных каналов от освещения контроллер для управления выбранным диммеры. Большинство новых установок не использовать патч бухты, а они используют диммер-за замыкания и патч диммеры в каналов с помощью компьютеризированных пультов управления. Затемнение кривых
Дизайн большинства диммеры аналог означало, что выход из затемнения не было прямо пропорционально вход. Вместо этого, как оператор воспитывался фейдер диммер бы тусклый сначала медленно, потом быстро в середине, затем медленно на самом верху. Форма кривой напоминал третьем квартале синусоиде. Различные диммеры производятся различные кривые диммер, а также различные приложения обычно требуют различных ответов.
Телевидение часто использует "Квадрат" закон, обеспечивающий более точного управления в верхней части кривой, необходимо, чтобы разрешить точной обрезки цветовой температуры телевизор освещения. Театральная диммеры как правило, используют более мягкие "S кривой" или линейной кривой. Цифровые регуляторы освещенности может быть сделано, чтобы иметь все, что кривая желания производителя и может иметь выбор между линейной зависимости и выбор различных кривых, так что они могут быть сопоставлены со взрослыми диммеры аналога. Сложные системы обеспечивают программируемые пользователем или нестандартных кривые, и общее использование нестандартных кривая его очередь диммер в "не-Дом", включение в определенный пользователем контрольного уровня.
Диммер кривые Пример:
Разогреть
Некоторые типы ламп (накаливания) лампы не должен быть включен на полную мощность от холода, и это может сократить их жизни резко из-за большого тока пусковой что происходит. Чтобы смягчить удар по несколько ламп, диммеры, возможно, подогреть функции. Это устанавливает минимальный уровень, как правило, около 5-10%, что не очевидно для аудитории, но останавливается лампы от охлаждения слишком много. Это также ускоряет реакцию прибора на внезапные всплески власти, которые операторы рок показывает стиль ценят. Противоположность этой функции иногда называют топ-множество. Это ограничивает максимальную мощность поставляется инструмент, который может также продлить свою жизнь.
Цифровая революция
Современные цифровые столов может эмулировать прогрева и диммер кривых и позволяют мягкий патч, чтобы сделать в памяти. Это часто является более предпочтительной, поскольку это означает, что диммер стойке можно обменять на другой без необходимости передачи сложных настроек.
Время нарастания
Одним из показателей качества диммер "время нарастания". Время нарастания в этом контексте является количество времени, которое занимает в вырезать часть сигнала, чтобы получить от нулевых кроссовер для начала режиссерский часть сигнала. Больше времени нарастания снижает шум диммер и лампы, а также продление срока службы лампы. Неудивительно, что больше времени нарастания дороже в реализации, чем короткий, это потому, что размер дросселя должна быть увеличена.
