Диммер для светодиодных ламп 220В
Главная » Виды ламп » Светодиоды
Автор: Школа светодизайна MosBuild
Как только появились лампы накаливания, практически сразу были созданы первые диммеры. Представляли они собой обычный реостат, который часть электрической энергии, пропуская ее через себя, преобразовывал в тепловую, в результате чего на источник света поступало меньшее напряжение и вольфрамовая нить раскалялась менее интенсивно. Конечно, с появлением энергосберегающих, а потом и светодиодных светильников, эти устройства изменились.
Как подключить диммер к светодиодным лампам, как его выбрать, а главное – можно ли использовать для этого обычный, простейший регулятор или нельзя? Ведь простое уменьшение напряжения, подаваемого на LED-лампу, не даст результата, который можно увидеть при тех же условиях с «лампочкой Ильича».
Содержание
- Назначение и принцип работы
- Совместимость с различными видами ламп
- Разновидности
- Самодельный светорегулятор для LED-лампы
Назначение и принцип работы
По своей сути LED-диммер является многофункциональным выключателем, светорегулятором для светодиодных ламп – регулировка яркости, управление световыми потоками (т. е. их силой), исходящими от различных источников света. Первые такие приспособления были механическими и давали возможность только увеличения или уменьшения интенсивности освещения. Сейчас диммер более функционален и при помощи встроенных микроконтроллеров может выполнять различные действия:
- Изменять уровень яркости подсветки в помещении.
- Плавно включать и выключать подачу питания на источник света.
- Создавать видимость того, что хозяева находятся дома, а именно, в определенное время, в отсутствие хозяев, включать и выключать свет. Для этого в схему включается устройство NE555, которое по своей сути является интегральной таймерной микросхемой. Ее изобрели еще в 1972 году, но и на сегодняшнее время она очень популярна и актуальна.
- Поддерживать звуковое, а также программируемое управление. Также есть возможность управлять освещением дистанционно, причем не только из самой квартиры, а, в некоторых вариациях, даже из другого города.
Устанавливать диммеры можно как отдельно, так и группами, для управления источниками света одновременно в различных режимах. При помощи одного устройства возможно управление несколькими светильниками, если не требуется световое разграничение зон помещения.
Само устройство диммера все так же представляет собой реостат, с той лишь разницей, что сейчас в качестве компонента, меняющего сопротивление, используются резисторы.
Их работа заключается в изменении частоты тока, а не напряжения, что требовалось при приглушении света от ламп накаливания. Потому LED-диммер является более технологичным устройством, нежели светорегулятор, который предназначен для ламп накаливания. А основным принципом его работы является изменение освещенности, требуемой в определенный момент времени. Схема диммера для светодиодной лампы показана ниже.
Совместимость с различными видами ламп
Схема диммера для светодиодной лампыПри выборе светодиодных ламп под диммер необходимо учесть некоторые моменты для того, чтобы он функционировал без каких-либо сбоев. Для этого нужно понять, совместим ли приобретаемый диммер с установленными в помещении световыми приборами. Ведь для каждого типа освещения требуется подходящий прибор, имеющий возможность работы с той или иной лампой. Для начала имеет смысл рассмотреть все типы световых приборов и возможность их диммирования.
- Лампа накаливания – никаких сложностей в подключении диммера нет. Требуется обычное устройство на 220 В.
- Галогеновая – также подключение не представляет проблем, оборудование используется то же, что и для предыдущего пункта.
- Люминесцентная – теоретически можно диммировать, но процесс это трудоемкий и сложный. Требуется специальное оборудование, такое как электронный пускорегулирующий аппарат, спецдиммер, контроллер и пр., а также нужны некоторые переделки.
- Энергосберегающая (КПЛ) – подключение не всегда возможно, оборудование необходимо выбирать из подтипа светового прибора. Подключение несложное, главное все учесть и ничего не напутать.
- Светодиодная лампа – возможность диммирования указана специальной маркировкой. В работе нет никаких сложностей, переделывать ничего не нужно, требуется просто поставить LED-элементы, заменить выключатель на диммер, используя простейшее, обычное устройство на 220 В, и освещение становится регулируемым.
- Светодиодная лента – тут немного посложнее. Необходим контроллер и светорегулятор, работающие от постоянного напряжения 5–24 В. К выбору диммера для светодиодной ленты нужно подходить более внимательно. Но есть и преимущество – это возможность оформления подсветки в цвете.
Требуется обычное устройство на 220 В.
К выбору диммера для светодиодной ленты нужно подходить более внимательно. Но есть и преимущество – это возможность оформления подсветки в цвете.Разновидности
Диммер с поворотным устройствомЭти устройства могут быть различными по управлению. Светодиодный диммер может быть прибором с механическим управлением (работает посредством нажатия кнопки или вращения колеса), с поворотным, нажимным или же совмещенным (поворотно-нажимным) управлением. Освещенность помещения изменяется в результате нажатия или поворота ручки управления.
Также существуют диммеры с электронным управлением (наличие сенсорного экрана или ИК-датчика), с акустической регулировкой (наличие датчика, реагирующего на звуковые вибрации). Минус последнего в том, что свет может убавиться или добавиться в результате непреднамеренного стороннего звука, такого, как падение предмета и т.
п. А потому наиболее оптимальной с позиции эксплуатации и надежности можно считать конструкцию поворотного устройства. Конструкция его проста, к тому же в финансовом плане его приобретение более выгодно.
Также такие устройства, как LED-диммер различаются и по вариантам установки. Некоторые нужно крепить непосредственно в распределительный щит и управлять ими посредством выносных регуляторов.
Но более востребованы потребителем устройства типа моноблок. Устанавливаются они как обычный выключатель, при этом это должен быть именно ШИМ-диммер. Работа ШИМ-устройства состоит в том, чтобы вырабатывать ток высокой частоты (200 Гц). Такой ток необходим для функционирования LED-приборов. Условиями изменения освещенности служит изменение такого параметра, как ширина и время частотного импульса.
Самодельный светорегулятор для LED-лампы
Схема сборки самодельного диммераМногие задаются вопросом, почему нельзя собрать диммер для светодиодов своими руками в домашних условиях.
Это вполне возможно, да и особых сложностей это не представляет при наличии необходимых радиодеталей и, естественно, паяльника. Чтобы изготовить это устройство в домашних условиях, необходимо наличие медного провода, пары конденсаторов, пары резисторов (постоянного и переменного), и симистора.
Необходимо собрать схему, показанную на рисунке. Смысл действий собранного диммера – в проходе напряжения через переменный резистор на деталь, называемую неполярным конденсатором, который принимает заряд, после чего отдает его потребителю, т. е. светодиодной лампе. При условии, что детали рабочие и собраны в правильную схему, с диммером, собранным собственноручно, LED-лампа будет работать.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Диммер для светодиодных ламп своими руками схемы и устройство | Своими руками
Содержание ✓
- ✓ Способы регулировки яркости светодиодных ламп
- ✓ Аналого-цифровой диммер
- ✓ Принципиальная схема устройства
- ✓ Монтаж и сборка диммера своими руками
- ✓ Применение диммеров
- ✓ Диммер для светодиодных лам: схемы – фото
Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны.
Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.
Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.
Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.
ВСЕ ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ НАХОДИТСЯ ЗДЕСЬ >>>
Способы регулировки яркости светодиодных ламп
Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять.
Для регулировки яркости используются диммеры, которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции (ШИМ) регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода. Длительность периода следования импульсов остаётся при этом постоянной (рис. 1).
Диммеры, функционирующие по принципу изменения напряжения на нагрузке, — устройства довольно громоздкие и дорогие. Кроме того, они малопригодны для низковольтных светодиодных ламп или лент, рассчитанных на напряжение 12-24 В, поскольку в зависимости от конструкции такие лампы (ленты) включаются при напряжении 9 и 18 В соответственно.
Диммеры на основе ШИМ очень компактны и эффективны. Их легко реализовать на микроконтроллерах, снабдив устройство дополнительными функциями. К сожалению, при отказе микроконтроллерного устройства отремонтировать его практически невозможно: простая замена ; микроконтроллера ничего не исправит, поскольку он содержит управляющую программу, разработанную производителем устройства и представляющую коммерческую тайну.
Вместе с тем при отказе микроконтроллерного диммера его довольно легко заменить самодельным, поскольку широтно-импульсное управление несложно реализовать на цифровых микросхемах малой степени интеграции. Эти микросхемы совсем недорогие, а собранные на них конструкции доступны для повторения даже новичкам, только начавшим освоение электроники.
Ссылка по теме: Светодиодная лампа (led) своими руками вместо энергосберегающей
Аналого-цифровой диммер
Самый простой по конструкции — диммер, выполненный на интегральном таймере NE555. Этот таймер был создан почти 45 лет тому назад инженером компании Signetics Гансом Камензиндом. В таймере объединены аналоговая и цифровая части. Аналоговая представлена двумя компараторами, цифровая — RS-триггером, который можно считать элементарной ячейкой памяти и инвертором. Благодаря столь замечательному союзу аналоговой и цифровой электроники возникло совершенно уникальное устройство, на основе которого можно построить импульсные преобразователи, широтно-импульсные модуляторы, таймеры, генераторы.
Добавим, что таймер не критичен к напряжению питания и стабильно работает в диапазоне от 3 до 18 В, обеспечивая выходной ток до 0,2 А. То есть к выходу таймера напрямую можно подключить реле, тем самым ещё больше упростив конструкцию,
Принципиальная схема устройства
Рассмотрим схему, предназначенную для управления светодиодными лампами (рис. 2).
Длительность периода колебаний задается генератором, выполненным на резисторе R1 и конденсаторе С1. Разряд и заряд конденсатора С1 происходит по разным цепям, разделенным диодами VD1 и VD2. Если перемещать ползунок резистора R1 вверх, уменьшится длительность разряда и увеличится время заряда конденсатора С1. А это значит, что при изменении положения движка резистора R1 будет меняться только скважность импульсов на выходе 3 таймера DA1 и, соответственно, интервал между включением и отключением нагрузки.
Поскольку максимальный ток на выходе микросхемы NE555 не превышает 0,2 А, управлять мощной нагрузкой, которой являются светодиодные лампы (ленты) следует через усилитель мощности, выполненный на полевом транзисторе.
В данной конструкции использован полевой транзистор с индуцированным каналом п-типа, например 2SK1505, 2SK1946, или любой другой с допустимым прямым током нагрузки, в 1,5-2 раза превышающим максимальный суммарный ток нагрузки, подключенной к диммеру.
Транзистор следует установить на теплоотвод, если мощность нагрузки превышает 1 А. Площадь теплоотвода должна соответствовать мощности, рассеиваемой на транзисторе.
При обращении с полевым транзистором следует иметь в виду, что он весьма чувствителен к статическому электричеству. Даже слабого статического разряда бывает достаточно, чтобы необратимо испортить транзистор. Поэтому перед монтажом все электроды полевого транзистора следует закоротить, например, алюминиевой фольгой (фото 1) или оголённым медным проводом.
Монтаж и сборка диммера своими руками
Монтаж диммера удобно выполнять на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 35 х 50 мм. Разводка печатных проводников и схема монтажа компонентов представлены на рис.
4 и 5 соответственно.
Сборку устройства целесообразно производить в такой последовательности. Сначала установите разъём
для подключения внешних цепей и резисторы, затем — конденсаторы, диоды, микросхему и последним припаяйте полевой транзистор. После пайки обязательно удалите перемычку с выводов транзистора, иначе собранное устройство сгорит при первом же подключении! Внешний вид смонтированного диммера показан на фото 2 и 3.
Диммер можно разместить в подходящем пластмассовом корпусе, например в мыльнице, просверлив отверстия для подвода кабеля и под переменный резистор R1.
При перемещении движка переменного резистора скважность импульсов меняется от 5 до 100 %, а освещённость — почти в 20 раз (фото 4).
Применение диммеров
Собранный диммер можно использовать для регулировки освещенности рабочего места, например, в домашней мастерской. Известно, что яркий свет при длительной работе утомляет зрение.
Еще один вариант применения диммера — это система аварийного освещения.
При работе от автономного источника питания — аккумулятора — ресурс работы системы аварийного освещения существенно увеличится за счет снижения яркости светодиодных ламп.
И, наконец, диммер можно подключить к полноцветным RGB-лампам или RGB-лентам для синтеза цвета. Правда, диммеры потребуется изготовить в трех экземплярах — по одному на красный, зелёный и синий каналы. Таким образом, регулируя яркость в каждом канале, вы без труда установите любой желаемый цвет или оттенок. Подобная замена может пригодиться в случае отказа штатного контроллера, входящего в комплект светодиодных ламп или лент, поскольку приобрести отдельно от комплекта этот контроллер бывает весьма затруднительно.
Диммер для светодиодных лам: схемы – фото
Ссылка по теме: Освещение искусственное и естественное – расчет и требования. Лампы.
Рис. 1.При широтно-импульсной модуляции остаются неизменными амплитуда и период следования (повторения) импульсов, меняется лишь длительность импульса.
Рис. 2. Принципиальная схема диммера на микросхеме NE555 с усилителем мощности на полевом транзисторе.
Рис. 3. Схема разводки печатных проводников на монтажной плате.
Рис. 4. Схема расположения элементов на печатной плате.
1. Перед монтажом выводы полевого транзистора следует закоротить — во избежание пробоя статическим электричеством.
2-3. Внешний вид собранного диммера с регулировкой переменным резистором.
4. Собранный диммер обеспечивает регулировку яркости светодиода до 20 раз!
©Автор Игорь Цаплин, Краснодар
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.
Будем друзьями!
Проект диммера светодиодной лампыПринципиальная схема и работа
В этом проекте я покажу вам, как спроектировать простую схему диммера светодиодной лампы, используя очень простые компоненты.
В этой схеме сначала светодиод медленно светится с увеличением яркости, а после достижения максимальной яркости светодиод медленно тускнеет, и процесс повторяется. Основой всей схемы является микросхема операционного усилителя LM358.
Краткое описание
Введение
Одним из основных преимуществ светодиодов по сравнению с традиционными лампочками является то, что светодиодом можно легко управлять, т. е. мы можем легко изменить его интенсивность. Возможно, вы уже использовали диммеры, но эта схема диммера светодиодной лампы представляет собой очень простую схему, в которой группа светодиодов постоянно меняет свою интенсивность.
Слегка изменив рассеиваемую мощность, вы даже можете реализовать эту схему с мощными светодиодами для использования в режиме реального времени.
[adsense1]
Схема диммера светодиодной лампы
Схема диммера светодиодной лампы — ElectronicsHub.OrgКомпоненты схемы
- IC LM358 (IC1) — 1
- Транзистор BC547 (T1) – 1
- Резисторы (R1, R2) 4,7 кОм – 2
- Резистор (R3) 22 кОм – 1
- Резистор (R4) 10 кОм – 1
- Резистор (R5) 4,7 МОм – 1
- Резистор (R6) 100 Ом – 1
- Конденсатор (C1) 0,47 мкФ – 1
- Светодиоды – 3 шт.
- Макет
- Соединительные провода
[adsense2]
Описание компонентов
LM358
Эта ИС состоит из двух независимых операционных усилителей с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией, предназначенных для работы от одного источника питания в широком диапазоне напряжений. Работа от разделенных источников питания также возможна, если разница между двумя источниками питания составляет от 3 В до 32 В (от 3 В до 26 В для LM2904), а Vcc как минимум на 1,5 В больше, чем входное синфазное напряжение. Низкий потребляемый ток питания не зависит от величины напряжения питания.
Транзистор
Электронное устройство с тремя выводами, используемое для усиления слабых входных сигналов. Транзистор, состоящий из двух диодов с PN-переходом, соединенных встречно-параллельно. Транзистор бывает многих типов, а именно: биполярный транзистор, полевой транзистор и фототранзистор.
Они в основном используются в электрических машинах из-за их меньшего размера, а также легкого веса.
Светодиод
Светодиод означает светоизлучающий диод. Он состоит из полупроводникового устройства. Когда на светодиод подается питание, электроны соединяются с дырками, и энергия высвобождается в виде света. Светодиоды доступны во многих цветах, таких как красный, оранжевый, янтарный, желтый, зеленый, синий и белый. В настоящее время светодиоды доступны в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне длин волн и обладают высокой яркостью.
Работа схемы диммера светодиодной лампы
LM358 в основном состоит из блока, который содержит два независимых операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления. Наиболее важным свойством этой ИС является то, что нам не нужно обеспечивать независимый источник питания для функционирования каждого компаратора до большого диапазона питания. LM358 можно использовать как усилитель преобразователя или как блок усиления по постоянному току и т.
д.
Коэффициент усиления по постоянному напряжению микросхемы LM358 огромен, т. е. 100 дБ. Что касается источника питания, эта ИС может работать в диапазоне напряжений от 3 В до 32 В, в то время как для двойного источника питания эта ИС работает в диапазоне ± 1. от 5В до ±16В. И, кроме того, большое выходное напряжение также поддерживается им.
Связанный пост: Светодиодный диммер PWM с использованием NE555
Конфигурация выводов микросхемы LM358 описана ниже.
Конфигурация выводов микросхемы LM358Чтобы получить треугольную волну, в описанной здесь схеме используется операционный усилитель. Только за счет треугольной волны светодиод начинает медленно светиться и становится ярче, а потом медленно гаснет и снова медленно становится ярче. Один и тот же цикл повторяется множество раз.
В каждом независимом операционном усилителе корпуса есть два входных контакта и один выходной, как показано на рисунке выше.
Контакт 2, который является отрицательным контактом, и контакт 3, который является положительным контактом, являются двумя входными клеммами операционного усилителя. Для положительной обратной связи используется контакт 3, а при желании отрицательной обратной связи используется контакт 2. Когда на операционный усилитель не подается обратная связь, чем в этом состоянии, бесконечное усиление является идеальным условием для операционного усилителя.
Когда напряжение на контакте № 2, который является отрицательным входным контактом, выше по сравнению с напряжением на контакте 3, т. е. на положительном контакте, тогда выходное напряжение будет направлено к максимальному положительному напряжению. повышение на отрицательном выводе операционного усилителя по сравнению с положительным выводом операционного усилителя, чем выходной сигнал перемещается в направлении отрицательного максимума. Эта характеристика операционного усилителя подходит для использования с определением уровня.
Уровень напряжения, который мы хотим обнаружить, подается на любой из входных контактов, а определяемое напряжение подается на другой контакт. В нашей схеме мы подаем напряжение на положительный контакт, который находится на контакте 3, а определяемое напряжение подается на отрицательный контакт.
В случае, когда входное напряжение, подаваемое на положительный контакт, немного больше, чем напряжение, подаваемое на отрицательный контакт, при этом условии выход быстро достигает положительного максимума и остается в положительном состоянии до тех пор, пока входное напряжение опускаться ниже определяемого уровня.
То же явление используется и в этой схеме. Для времязадающей составляющей используется резистор R5, а также конденсатор C1. Состояние вывода 3 переключается с высокого на низкое состояние в зависимости от заряда и разряда конденсатора, используемого в схеме, и в качестве ссылки на него вывод 2 операционного усилителя получает желаемый выходной сигнал. Для управления светодиодом в схеме используется транзистор T1 в качестве усилителя сигнала, а для защиты светодиода от повреждения из-за сильного тока в схеме используется резистор R6 в качестве ограничителя тока.
Как уменьшить яркость светодиода с помощью обычных диммеров?
Введение
В светотехнической промышленности люди часто неправильно понимают диммирование светодиодных ламп . И реальность такова, что применение технологии диммирования светодиодных источников света в технике часто неудовлетворительно. Почему это так? Является ли технология диммирования светодиодных источников света незрелой или ее трудно освоить? Итак, в этой статье анализируется светодиодный диммер , чтобы помочь читателям полностью понять и освоить его.
Диммирование всех видов светодиодов?
Каталог
Введение |
Ⅰ Затемнение светодиодных ламп 1.1 Что такое затемнение? 1.2 LED Dimming Circuit Example 1.3 LED Dimming Using SCR |
Ⅱ Dimming LED Using PWM 2.1 LED Dimming Current 2.2 LED PWM Dimmer 2. 2.4 LED PWM Dimming Проблемы 2.5 ШИМ-диммер DALI Введение |
Ⅲ Сравнение основных светодиодных диммеров |
3 LED PWM Dimming AdvantagesⅠ Что такое диммирование светодиодных ламп 101087 90.02
Светодиодный диммер представляет собой электрическое устройство, которое изменяет световой поток источника света в осветительном приборе и регулирует уровень освещенности. Задача диммера — регулировать разную яркость света. Путем уменьшения или увеличения среднеквадратичного напряжения повышается светоотдача различной интенсивности, создаваемая лампой средней мощности. Хотя устройства переменного напряжения могут использоваться для различных целей, это регулирование направлено на управление освещением.
Что касается диммерного выключателя светодиода, мы должны сначала понять вольт-амперные характеристики светодиода. То есть характеристики тока, протекающего через светодиод PN перехода с напряжением.
Как правило, обратная характеристическая кривая изменяется круто. Когда напряжение превышает определенный порог, ток будет расти экспоненциально, тем самым разрушая PN-переход светодиода. Прямое напряжение светодиода также определяется его прямым током. Из рисунка видно, что изменение прямого тока вызовет соответствующее изменение прямого напряжения, точнее, уменьшение прямого тока также вызовет уменьшение прямого напряжения. Следовательно, при снижении тока напряжение светодиода также будет уменьшаться, что изменит соотношение между напряжением источника питания и напряжением нагрузки. 9Рис. 1. Кривая вольт-амперных характеристик диода светодиод. Кроме того, форма волны синусоиды светодиода отличается от формы волны лампы накаливания, поэтому он не может просто изменить угол проводимости для достижения цели затемнения.
методов диммирования светодиодов можно разделить на аналоговое затемнение и цифровое затемнение . Аналоговое затемнение достигается за счет изменения тока в цепи светодиода.
Напряжение источника питания остается неизменным, а ток в контуре изменяется за счет изменения значения сопротивления для достижения эффекта изменения яркости светодиода. Многие аналоговые диммеры являются расширением этого метода. Его преимущество в том, что ток может быть непрерывным, но диапазон регулируемого тока часто ограничен аппаратно, а регулировочных механизмов мало. Этот метод не идеален для высокоточного осветительного оборудования.
Цифровое затемнение, также известное как ШИМ (широтно-импульсная модуляция) затемнения , использует волны ШИМ для включения и выключения светодиода, чтобы изменить время включения прямого тока для достижения эффекта регулировки яркости. Этот метод основан на том, что человеческий глаз недостаточно чувствителен к мерцанию яркости. Если частота яркости и темноты превышает 100 Гц, человеческий глаз видит среднюю яркость, а не мерцание светодиода. PWM регулирует яркость, регулируя соотношение светлого и темного времени. В цикле PWM, поскольку воспринимаемая яркость человеческих глаз мерцания является кумулятивным процессом, то есть более яркое время составляет большую долю всего цикла.
Чем дольше время, тем ярче ощущается человеческий глаз.
1.2 Пример схемы диммирования светодиодов
Например, в светодиодной лампе с входным напряжением 24 В последовательно соединены 8 мощных светодиодов мощностью 1 Вт. Когда прямой ток составляет 350 мА, прямое напряжение каждого светодиода составляет 3,3 В, тогда 8 последовательных светодиодов составляют 26,4 В, поэтому следует использовать источник постоянного тока более 24 В. Однако для диммирования ток снижается до 100 мА. В это время прямое напряжение составляет всего 2,8 В, а 8 штук соединены последовательно на 22,4 В. Напряжение нагрузки становится ниже входного напряжения, поэтому источник постоянного тока больше 24 В не может работать, и, наконец, светодиод начинает мигать.
В этом случае вы можете выбрать источник постоянного тока с пониженным напряжением (широкое напряжение), например источник постоянного тока 10–30 В для диммирования. Однако, если этот тип настроен на низкое прямое напряжение, ток нагрузки светодиода также станет очень низким.
Таким образом, коэффициент понижения очень велик, за пределами нормального рабочего диапазона источника постоянного тока, что сделает светодиод неработоспособным и вызовет мерцание. Кроме того, светодиод длительное время работает на малой яркости, что снизит его КПД и увеличит нагрев. Поскольку эффективность понижающего источника постоянного тока связана с коэффициентом напряжения, чем больше коэффициент падения напряжения, тем ниже эффективность. А большая потеря мощности на микросхеме повредит срок службы источника постоянного тока и светодиодного источника света.
1.3 Диммирование светодиодов с помощью SCR
Обычные лампы накаливания и галогенные лампы обычно используют тиристоры для диммирования. Потому что они являются устройствами с чистым сопротивлением и не требуют, чтобы входное напряжение было синусоидальным. Их форма волны тока всегда такая же, как форма волны напряжения, независимо от того, насколько форма волны напряжения отклоняется от синусоиды, изменение действующего значения входного напряжения приведет к тусклости светодиодного индикатора.
Однако регулировка светодиодного источника света с помощью диммирования тиристора вызовет непредвиденные проблемы, т. е. LC-фильтр на входе вызовет колебания тиристора. Это колебание индифферентно для лампы накаливания, человеческий глаз его вообще не видит из-за тепловая инерция . Тем не менее, этот метод затемнения приведет к тому, что приводная мощность светодиода будет создавать звуковой шум и мерцание. Это также разрушит форму волны синусоиды, тем самым уменьшив ее значение коэффициента мощности (обычно ниже 0,5), что значительно снижает эффективность системы светодиода. Кроме того, форма волны диммирования тиристора увеличивает коэффициент гармоник, а несинусоидальная форма волны вызывает серьезные электромагнитные помехи на линии, загрязняя энергосистему.
Ⅱ Диммирование светодиода с помощью ШИМ
2.1 Ток диммирования светодиода
Здесь вы можете спросить: Низкое напряжение или ток или тиристорные методы диммирования не подходят для диммирования светодиодного источника света, так какой же метод является наиболее подходящим?
Это аналог (0-10 В) метод диммирования ? Возможно, нет.
Аналоговое затемнение сталкивается с серьезной проблемой, которая заключается в точности выходного тока. Почти каждый светодиодный драйвер нуждается в каком-то последовательном сопротивлении, чтобы различать ток, а допуск, смещение и задержка в аналоговом (0-10 В) приводе диммирования вызывают относительно фиксированную ошибку, которая снижает точность выходного тока и конечный выходной ток не может быть задан, контролируем или гарантирован. Поэтому, чтобы обеспечить эффект диммирования светодиодного источника света, одним из важных правил является уменьшение погрешности выходного тока и повышение точности тока в системе с замкнутым контуром.
2.2 Светодиодный диммер PWM
Метод PWM затемнения может очень хорошо решить вышеуказанные проблемы. Благодаря диодным характеристикам светодиод может реализовать быстрое переключение, а его допустимая скорость переключения может достигать микросекунд и более. Следовательно, пока источник питания меняется на импульсный источник постоянного тока, яркость можно изменять с помощью ШИМ.
Это ШИМ диммирование. Этот метод подобен шлюзу, который открывается и закрывается за микросекунды или даже больше. Частота его переключения настолько высока, что люди не могут распознать состояние его открытия невооруженным глазом. В результате люди могут определить скорость его частоты переключения только по количеству воды ниже по течению. Кроме того, поскольку шлюз изменяет рабочий цикл выходного потока воды (эффективный расход воды), он не меняет мгновенное давление воды и скорость потока, поэтому открытие и закрытие шлюзового затвора не повлияет на выработку гидроэлектроэнергии. Количество воды, стекающей вниз, и выработка электроэнергии просто изменились. Следовательно, метод затемнения ШИМ не изменяет мгновенное напряжение и ток входного PN-перехода светодиода, но изменяет рабочий цикл выходного тока для изменения яркости светодиода.
2.3 ШИМ-управление яркостью светодиодов Преимущества
1) Сдвига хроматограммы светодиода не будет, поскольку светодиод всегда работает между током полной амплитуды и 0.
контролируется с высокой точностью.
3) Даже если приглушить свет в широком диапазоне, мерцания не будет. Поскольку это не изменит условия работы источника постоянного тока (коэффициент повышения или коэффициент понижения), такие проблемы, как перегрев, возникают реже.
4) Его можно комбинировать с цифровой ( DALI/DSI/DMX 512 ) технологией управления для управления, поскольку цифровой управляющий сигнал может быть легко преобразован в ШИМ-сигнал.
2.4 Проблемы с затемнением светодиодов PWM
1) Поскольку светодиод находится в состоянии быстрого переключения, если рабочая частота очень низкая, человеческий глаз будет ощущать мерцание. Чтобы в полной мере использовать остаточное визуальное явление человеческого глаза, его рабочая частота должна быть выше 100 Гц, предпочтительно 200 Гц.
2) Устранить завывание, вызванное затемнением. Хотя человеческий глаз не может обнаружить его выше 200 Гц, он находится в пределах диапазона человеческого слуха до 20 кГц.
В это время можно услышать малейший голос. Есть два пути решения этой проблемы: один – увеличить частоту коммутации выше 20кГц, вне диапазона человеческого слуха, другой – выяснить звукоизвлекающее устройство и разобраться с ним.
В настоящее время некоторые производители хорошо решили вышеуказанные проблемы. Хорошая технология диммирования светодиодного источника света нуждается в хорошей технологии сигналов управления светодиодами, чтобы соответствовать и взаимодействовать, чтобы стать эффективной, стабильной и надежной системой. Например, метод диммирования светодиодов с ШИМ имеет то преимущество, что цифровой сигнал управления можно легко преобразовать в сигнал ШИМ. При этом в цифровом сигнале управления освещением DALI (цифровой адресный интерфейс освещения) имеет непревзойденное превосходство над другими цифровыми методами управления освещением, а также является основным современным приложением цифрового управления в индустрии освещения. Таким образом, согласование режима затемнения PWM и DALI учитывает их соответствующие преимущества, где технология затемнения PWM решает окончательную проблему затемнения светодиодных источников света, а DALI решает вопросы управления, обратной связи и объединения в сеть каждого светодиодного светильника.
Рис. 2. Схема ШИМ-диммирования светодиодов
2.5 ШИМ-диммер DALI Введение
Главной особенностью технологии DALI является то, что каждая лампа имеет независимый адрес. С помощью системного программного обеспечения DALI можно точно диммировать и включать одну лампу или любой набор ламп, независимо от того, подключены ли лампы к сильноточной петле или нет. То есть управление освещением не имеет ничего общего с сильноточной цепью. Программное обеспечение системы DALI может независимо обращаться к одной или нескольким лампам в одной и той же цепи сильного тока или в разных цепях, чтобы обеспечить индивидуальное управление и произвольное группирование. Эта концепция обеспечивает большую гибкость управления освещением, которое может удовлетворить различные требования к светодиодному освещению. Даже после установки они могут изменять требования к управлению по своему желанию, без необходимости что-либо делать с проводкой.
Ниже приведены преимущества применения метода ШИМ-управления яркостью в сочетании с DALI.
1) Конструкция проста и удобна в реализации.
В конструкции, поскольку они соединены друг с другом через интерфейс цифрового сигнала, они подключены параллельно к двухжильной линии управления. Весь процесс проектирования может быть запрограммирован компьютерным программным обеспечением во время установки и отладки, что не только экономит затраты на проектирование, но и повышает эффективность работы.
2) Простой и экономичный монтаж
Линия управления DALI не имеет особых требований к проводу и полярности при установке. Требуется только отделение основной линии электроснабжения от линии управления. Линия управления не нуждается в экранировании. При токе на линии управления 250 мА и длине линии 300 метров падение не превышает 2В. Линия управления и линия электропередач могут быть параллельны, нет необходимости закапывать линию отдельно. Компактная конструкция компонентов управления не требует специального шкафа управления, поэтому установка проста и экономична.
3) Простое и удобное управление
ШИМ-драйвер светодиодов с управлением DALI может автоматически выполнять предварительный нагрев нити накала, зажигание, диммирование, переключение, обнаружение неисправностей и другие функции.
Пользовательский интерфейс очень дружелюбный. Пользователи могут работать и управлять без глубокого понимания, например, при отправке сдачи. В соответствии с командой сцены каждый соответствующий драйвер светодиодов рассчитывает скорость затемнения в соответствии с разницей между текущей яркостью и требуемой яркостью установки, чтобы добиться синхронизации всех светодиодных источников света с требуемой яркостью сцены.
4) Точное и надежное управление
DALI представляет собой цифровой сигнал, который отличается от аналогового сигнала. Сигнал 1010 может осуществлять управление без помех и не будет искажать управляющий сигнал из-за падения напряжения на большом расстоянии. Поэтому, даже если линия управления цифровым сигналом DALI и сильный провод находятся в одной линии и трубке, это не будет нарушено. Сигнал DALI является двусторонней передачей, которая не только передает команды управления вперед, но также возвращает в систему информацию о состоянии драйвера светодиодов, информацию о неисправности, переключателе и фактическом значении яркости.
5) Широкий спектр применения
В настоящее время интерфейс DALI используется не только для регулировки балласта люминесцентных ламп, различных электронных трансформаторов для галогенных ламп, электронных балластов для газоразрядных ламп. Технология DALI, также используемая в широком спектре управления светодиодным освещением, делает его все более и более распространенным.
Ⅲ Сравнение основных светодиодных диммеров
1) Диммирование SCR
контроль и т.д., которая занимает лидирующие позиции на рынке.
❎Недостатки: светодиодный диммер с передним вырезом склонен создавать шум, поэтому его не рекомендуется использовать в случаях повышенного спроса. Минимальная нагрузка зависит от светодиодного диммера и источника света. Необходимо учитывать снижение номинальных характеристик, чтобы адаптироваться к всплеску, вызванному драйвером. Типичный процент снижения номинальных характеристик должен составлять 25–30 % от максимальной номинальной нагрузки цепи диммера.
2) КМОП-диммирование
Рис. 4. Схема КМОП-диммирования
✅Преимущества: Минимальная нагрузка не требуется, поэтому можно добиться лучшей производительности на одном светодиодном осветительном устройстве или при очень небольшой нагрузке.
❎ Недостатки: высокая стоимость, сложные схемы диммирования, отсутствие продуктов высокой мощности и низкая стабильность.
3) Диммирование 0–10 В
❎Недостатки: Необходимость добавления дополнительных линий управления и контроллеров. Эффект диммирования зависит от диаметра провода, материала кабеля, силы тока и мощности диммирования 0-10 В.
4) Диммирование DALI
Рис. 6. Схема диммирования DALI
❎Недостатки: Как и для продуктов 0–10 В, необходимо добавить дополнительные схемы управления и контроллеры.
5) Диммирование DMX512
Рисунок 7.
DMX512 Схема диммирования
❎Недостатки: требуется специальная разводка и типы проводки, а также требуется определенное программирование для установки основных цветов и сцен, что требует больших затрат при последующем обслуживании. Идеальное расстояние передачи сигнала DMX составляет менее 200 метров. А между тем, при реальном использовании сигналу сильно мешает внешний мир.
6) Диммирование SLC и Ready2mains
Рисунок 8. Диммирование светодиодов через Ready2mains
Цифровая передача сигнала имеет хорошую защиту от помех и отличный эффект затемнения.
❎Недостатки: В настоящее время существует относительно немного продуктов, использующих этот тип технологии цифрового затемнения, поэтому относительно мало совместимых продуктов.
Часто задаваемые вопросы о светодиодных диммерах
1. Что такое светодиодные диммеры?
Светодиодный диммер — это термин для устройства, которое выполняет операцию управления диммированием в таком светодиодном осветительном устройстве.
Светодиоды мгновенно реагируют на изменения потребляемой мощности, что делает полупроводниковое освещение особенно подходящим для сценариев диммирования.
2. Почему мерцают светодиодные диммеры? Почти в каждом случае мерцание светодиодной лампы
можно отнести к несовместимому диммеру в цепи освещения. … В светодиодных лампах нет светящихся нитей. Когда диммер выключается и включается много раз в секунду, светодиодная лампа становится мерцающим стробоскопом.
3. Вам нужен специальный диммер для светодиодных ламп?
Используйте светодиодный диммер
Стандартный диммер нельзя использовать со светодиодной лампой, так как вы никогда не сможете уменьшить яркость светодиодной лампы полностью или не очень хорошо. Светодиодные лампы нуждаются в своем собственном специальном электронном диммере, чтобы иметь полностью функционирующий и затемняющий свет.
4. Как работают светодиодные диммеры?
В случае ШИМ диммируемые светодиоды работают, создавая эффект затемнения.
В отличие от традиционного освещения, такого как лампы накаливания, диммируемые светодиодные лампы не зависят от напряжения, чтобы определять уровень яркости. Вместо этого они, по сути, полагаются на цикл включения и выключения.
5. Какой диммер лучше всего подходит для светодиодных ламп?
Лучший в целом: однополюсный/3-полосный диммер Lutron Toggler.
Лучший бюджет: Настенный переключатель GE Slide Dimmer Rocker, однополюсный.
Best Smart: умный диммер Kasa HS220.
Лучшее решение для спален: диммерный выключатель Lutron Maestro LED+, однополюсный или многопозиционный.
Лучшее решение для светодиодов: диммерный переключатель Lutron Diva LED+, однополюсный или трехпозиционный.
Лучшие продажи диода
| Фото | Деталь | Компания | Описание | Цена (долл. США) |
Альтернативные модели
| Часть | Сравнить | Производители | Категория | Описание |
Заказ и качество
| Изображение | Произв. Больше новостей |