Dimmer

Dimmer – Leistung dosiert steuern

Dimmer sind Leistungssteller für elektrische Verbraucher. Der Begriff Dimmer findet vor allem in der Beleuchtungstechnik Anwendung. Für die Ansteuerung anderer Lasten wie z. B. Elektromotoren verwendet man eher den Begriff Leistungssteller. Er ermöglicht je nach Bedienkonzept das stufenlose oder stufenweise Einstellen der Helligkeit von Leuchtmitteln.

In Dimmern kommen heute gegenüber den früheren, stark verlustbehafteten und enorme Abwärme erzeugenden sowie viel Platz beanspruchenden Widerstands- und Transformatorstellern Thyristoren oder Triacs als Leistungs-Stellelemente zum Einsatz. Sie haben den Vorteil, weit verlustloser zu arbeiten, weshalb hier Kühlmaßnahmen deutlich reduziert werden können und der Aufbau extrem kompakt erfolgen kann. Sie realisieren das Dimmen mit Schwingungspaketen (Vollwellen-/Halbwellensteuerung), sodass am Leistungsschaltelement selbst nur wenig Verlustleistung entsteht. Nur mit diesen Dimmerarten ist das Dimmen auch stromsparend möglich.

Das Dimmen von Leuchtmitteln erzeugt nicht nur eine gewünschte Helligkeit bzw. Lichtstimmung, es wirkt auch lebensdauerverlängernd bei allen Arten von Leuchtmitteln (bei Halogenlampen jedoch nur bis herab auf einen Dimmfaktor von 80%) und auch bei LED-Lampen.

Dimmer werden in unterschiedlichen Bauarten angeboten:

• statt eines Schalters einzubauende Unterputz-Dimmer mit Drehsteller/Drehdimmer oder Taster (Dimmer-Schalter)
• in die Zuleitung einer Last direkt einzubauende Schnurdimmer, so genannte Steckdosendimmer, die die Dimmelektronik samt Steller in einer einfach in eine normale Steckdose einstellbaren Stecker-Steckdoseneinheit enthalten
• ferngesteuerte Dimmer (Funkdimmer, Dimmaktor)

Für welche Lastart der jeweilige Dimmer geeignet ist, kann man der Kennzeichnung auf dem Gerät entnehmen:

R oder Lampensymbol – Dimmer für ohmsche Lasten (Glühlampen)

L – Dimmer für induktive Lasten (Glühlampen oder Niedervolt-Halogenlampen mit konventionellem Transformator als Vorschaltgerät)

C – Dimmer für kapazitive Lasten (elektronische Vorschaltgeräte für Niedervolt-Halogenlampen, Energiesparlampen oder LED-Vorschaltgeräte)

Wie funktionieren elektronische Dimmer?

Man unterscheidet neben dem Amplitudendimmer (Widerstand/Trafo) elektronische Phasenanschnitt- und Phasenabschnittdimmer (Wechselstromsteller). Sie sind für unterschiedliche Lastarten geeignet. Beiden gemeinsam ist die Stromsteuerung der Last.

Ein Qualitätsmerkmal dieser Dimmer ist eine aufwändige Ausstattung mit Filtern. Diese Filter sollen starke Oberwellen-Störimpulse unterdrücken, die die Dimmer aufgrund ihres Schaltverhaltens auf der Netzspannung erzeugen. Derartige Störungen werden u. a. über die Zuleitungen zum Leuchtmittel abgestrahlt und können so Ton- und Empfangsstörungen bei Audiogeräten und Empfängern auslösen. Dimmer mit mangelhafter Filterung erkennt man am deutlichen „Summen”, das sich auch mit der Dimmerstellung verändert.

Je nach gewünschter Ansteuerart kommen vom einfachen Zeitglied mit einem Potentiometer als Steuerorgan („Drehdimmer”), elektronische Ansteuerungen wie stufenweise geschaltete Zeitglieder (Dimmer-Schalter), Pulsweitensteuerungen (PWM) oder genormte Schnittstellen wie DMX, DALI oder die analoge 1-10-V-Schnittstelle zum Einsatz.

Phasenanschnitt-Dimmer

Der Phasenanschnittdimmer eignet sich für ohmsche (R) und induktive (L) Lasten, das heißt im Beleuchtungsbereich für Glühlampen oder Niedervolt-Halogenlampen mit konventionellem Transformator als Vorschaltgerät.

Das Arbeitsprinzip: Zu Beginn jeder Sinushalbwelle (Nulldurchgang) sperrt das Stellelement den Stromfluss durch die Last. Über eine Ansteuerung, die das Stellglied zum Durchschalten ansteuert, wird festgelegt, nach welcher Zeit das Leuchtmittel Strom zugeführt bekommt. Mit dem Erreichen des nächsten Nulldurchgangs wird der Durchgang des Stellelements wieder gelöscht – die Last ist wieder für die eingestellte Zeit angeschaltet. Dieser Vorgang wiederholt sich mit jeder Halbwelle, bei 50 Hz Netzfrequenz also einhundert Mal je Sekunde. Die Last wird also ständig ein- und ausgeschaltet und da sie eine gewisse Zeit benötigt, die volle Helligkeit zu erreichen, kann man über diese Zeitsteuerung die Helligkeit einstellen. 
Störimpulse werden bei dieser Dimmerart beim Einschalten der Last erzeugt.

Phasenabschnitt-Dimmer

Der Phasenabschnittdimmer arbeitet quasi umgekehrt zum Phasenanschnittdimmer. Er schaltet die Last bei Erreichen jedes Nulldurchgangs ein und nach Ablauf der eingestellten Zeit wieder ab. Der Effekt für die angeschlossene Last ist identisch, das Prinzip des Phasenabschnitts ist jedoch von der Ansteuerungsseite aufwändiger. Das Arbeitsprinzip ist jedoch im Gegensatz zum Phasenanschnittdimmer für kapazitive Lasten (C) geeignet, so wie sie elektronische Vorschaltgeräte für Niedervolt-Halogenlampen, Energiesparlampen oder LED-Vorschaltgeräte darstellen.
Störimpulse werden bei dieser Dimmerart beim Abschalten der Last erzeugt.

Universal-Dimmer

Universal-Dimmer sind aufwändiger aufgebaut. Sie erkennen selbständig die Art der angeschlossenen Last und stellen die Ansteuerungsart darauf ein. Universaldimmer sind mit einer automatischen Lampenart-Erkennung ausgestattet und können verschiedene Leuchtmittel wie bspw. auch LED ansteuern.

Dimmer für Leuchtstofflampen

Für Leuchtstofflampen werden spezielle Dimmer (elektronische Vorschaltgeräte, EVG) benötigt, die mit aufwändiger Elektronik für den Betrieb der Leuchtstofflampe wie z. B. für das definierte (Warm-) Starten oder das flackerfreie Starten und Leuchten ausgeführt sind. Auch dimmbare Energiesparlampen enthalten ein solches elektronisches Vorschaltgerät. EVGs sind meist mit genormten Schnittstellen wie 1-10 V oder DALI ausgestattet.

LED-Dimmer

Dimmer für LED Lampen können unterschiedliche Formen annehmen und so können auch LED-Leuchtmittel sehr unterschiedlich gedimmt werden. Fest verbaute LED-Lampen enthalten ein elektronisches Vorschaltgerät. Nur als dimmbar gekennzeichnete LED-Lampen dürfen an Dimmern betrieben werden. Nicht geeignete Lampen flackern stark oder fallen aus.

Geeignete LED-Lampen können an Phasenanschnitt- und Phasenabschnittdimmern betrieben werden. Wesentliche Bedingung ist, dass der Dimmer für den Betrieb mit LED gekennzeichnet ist, da konventionelle Dimmer für den Glühlampenbereich eine Mindestlast erfordern (siehe Angabe zum Leistungsbereich des Dimmers) und bei einer Last unterhalb des Mindestwertes nicht störungsfrei arbeiten. Dies kann sich in Flackern, periodischem Ein- und Ausschalten der LED-Lampe („Blinken”) oder Weiterglimmen in Nullstellung des Dimmers äußern.

Bestimmte LED-Anordnungen wie LED-Streifen, Arrays, COB usw. erfordern eine spezielle Ansteuerung, um sie dimmen zu können. Hier gibt es bspw. die Möglichkeiten über die Höhe der Betriebsspannung, eine steuerbare Stromquelle, diesen vorgeschaltete PWM-/DALI/1-10-V-Dimmer oder bei so genannten intelligenten LEDs mit integrierter Ansteuerelektronik die Steuerung über eine Datenleitung.