0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вся правда о регулировке яркости светодиодных ламп: диммеры, драйверы и теория

Вся правда о регулировке яркости светодиодных ламп: диммеры, драйверы и теория

Регулировка яркости источников света применяется, для создания комфортной освещенности помещения или рабочего места. Регулировка яркости возможна устройство нескольких цепей, которые включаются отдельными выключателями. В таком случае вы получите ступенчатое изменение освещенности, а также отдельные светящиеся и выключенные лампы, что может вызвать неудобства.

Стильные и актуальные дизайнерские решения включают в себя плавную регулировку общей освещенности при условии свечения всех ламп. Это позволяет создать как интимную обстановку для отдыха, так и яркую для торжеств или работы с мелкими деталями.

Вся правда о регулировке яркости светодиодных ламп: диммеры, драйверы и теория

Ранее, когда основными источниками света были лампы накаливания и точечные светильники с галогенными лампами проблем с регулировкой не возникало. Использовался обычный 220В диммер на симисторе (или тиристорах). Который обычно был в виде выключателя, с поворотной ручкой вместо клавиш.

С приходом энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп), а потом и светодиодных такой подход стал невозможен. В последнее же время подавляющее большинство источников света – это светодиодные светильники и лампочки, а лампы накаливания запрещены для использования в осветительных целях во многих странах.

Занятно то, что на упаковке от отечественных ламп накаливания сейчас указывают что-то вроде: «Электрический теплоизлучатель».

Лампы накаливания

Электрический теплоизлучатель

В этой статье вы узнаете о принципе регулирования яркости светодиодов, а также о том, как это выглядит на практике.

Содержание статьи

Теория

Любой полупроводниковый диод – это электронный прибор, который пропускает ток в одном направлении. При этом протекание тока не имеет линейно зависимости от приложенного напряжения, скорее она напоминает ветвь параболы. Это значит, что когда вы к светодиоду приложите малое напряжение – ток протекать не будет.

Ток через него протечет только в том случае, когда напряжение на диоде превысит пороговое значение. Для обычных выпрямительных диодов оно лежит в пределах от 0.3В до 0.8В в зависимости от материала из которого сделан диод. Кремниевые диоды берут на себя около 0.7В, германиевые 0.3В. Диоды Шоттки порядка 0.3В.

Светодиод не стал исключением. Пороговое напряжение белого светодиода около 3В, вообще оно зависит от полупроводника из которого он сделан, от этого зависит и цвет его свечения. Так, на красном светодиоде напряжение около 1.7 В. При достижении этого напряжения начнет протекать ток, и светодиод начнет светиться. Ниже вы видите вольтамперную характеристику светодиода.

Вольтампеная характеристика светодиода

Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него. Это отражено на графике ниже.

Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него

Яркость идеального теоретического светодиода линейно зависит от тока, но в реальности дела несколько отличаются. Это связано с дифференциальным сопротивлением диода и его тепловыми потерями.

Светодиод – прибор, который питается током, а не напряжением. Соответственно, для регулировки его яркости нужно изменять силу тока.

Разумеется, что сила тока зависит от приложенного напряжения, но как вы можете судить из первого графика, даже незначительное изменение напряжения влечет за собой несоизмеримое увеличение тока.

Поэтому регулирование яркости с помощью простого реостата – занятие бесполезное. В такой схеме, при уменьшении сопротивления реостата светодиод внезапно загорится, а после его яркость незначительно возрастет, далее, при чрезмерном приложенном напряжении, он начнет сильно греется и выйдет из строя.

Регулирование яркости с помощью простого реостата

Отсюда выходит задание: Регулировать ток при определенном значении напряжения с незначительным его изменением.

Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы

Первое что приходит в голову это использовать биполярный транзистор, ведь его выходной ток (коллектора) зависит от входного тока (базы), включенного по схеме общего коллектора. Мы уже рассматривали их работу в большой статье о биполярных транзисторах.

Схема с биполярным транзистором

Вы изменяете ток базы изменяя падение напряжения на переходе эмиттер-база с помощью потенциометра R2, резисторы R1 и R3 нужны для ограничения тока при максимально открытом транзисторе рассчитываются исходя из формулы:

R=(Uпитания-Uпадения на светодиодах-Uпадения на транзисторе)/Iсвет.ном.

Эту схему я проверял, она неплохо регулирует ток через светодиоды и яркость свечения, но заметна некоторая ступенчатость на определенных положениях потенциометра, возможно это связано с тем, что потенциометр был логарифмическим, а возможно из-за того что любой pn-переход транзистора это тот же диод с такой же ВАХ.

Лучше для этой задачи подойдет схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317, хотя её чаще применяют в роли стабилизатора напряжения.

Схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317

Её можно и использовать для получения фиксированного тока при постоянном напряжении. Это особенно полезно при подключении светодиодов к бортовой сети автомобиля, где напряжение в сети при заглушенном двигателе около 11.7-12В, а при заведенном доходит до 14.7В, разница более чем в 10%. Также отлично работает и при питании от блока питания.

Расчёт выходного тока достаточно прост:

Расчёт выходного тока

Получается достаточно компактное решение:

Устройство для регулирования яркости светодиодов

Этот способ не отличается высоким КПД, он зависит от разницы напряжений между входом стабилизатора и его выходом. Всё напряжение «сгорает» на LM-ке. Потери мощности здесь определяются по формуле:

Чтобы повысить эффективность работы регулятора, нужен кардинально другой подход – импульсный регулятор или ШИМ-регулятор.

Способы регулирования яркости: ШИМ-регулировка

ШИМ расшифровывается, как «широтно-импульсная модуляция». В её основе лежит включение и выключение питания нагрузки на высокой скорости. Таким образом, мы получаем изменение тока через светодиод, поскольку каждый раз на него подается полное напряжение, необходимое для его открытия. Он быстро включается и отключается на полную яркость, но из-за инерционности зрения мы этого не замечаем и это выглядит как снижение яркости.

ШИМ-регулировка

При таком подходе источник света может выдавать пульсации, не рекомендуется использовать источники света с пульсациями более 10%. Подробные значения для каждого вида помещений описаны в СНИП-23-05-95 (или 2010).

Работа под пульсирующим светом вызывает повышенную утомляемость, головные боли, а также может вызвать стробоскопический эффект, когда вращающиеся детали кажутся неподвижными. Это недопустимо при работе на токарных станках, с дрелями и прочим.

Схем и вариантов исполнения ШИМ-регуляторов великое множество, поэтому все их перечислять бессмысленно. Простейший вариант – это собрать ШИМ-контроллер на базе микросхемы-таймера NE555. Это популярная микросхема. Ниже вы видите схему такого светодиодного диммера:

Схема ШИМ-регулятора на NE555

А вот фактически это одна и та же схема, разница в том, что здесь исключен силовой транзистор и она подходит для регулировки 1-2 маломощных светодиодов с током в пару десятков миллиампер. Также из неё исключен стабилизатор напряжения для 555-микросхемы.

Подробнее про широтно-импульсную модуляцию:

Как регулировать яркость светодиодных ламп на 220В

Ответ на этот вопрос простой: обычные светодиодные лампы практически не регулируются – т.е. никак. Для этого продаются специальные диммируемые светодиодные лампы, об этом написано на упаковке или нарисован значок диммера.

Диммируемая светодиодная лампа

Пожалуй, самый широкий модельный ряд диммируемых светодиодных ламп представлен у фирмы GAUSS – разных форм, исполнений и цоколей.

Устройство диммируемых светодиодных ламп:

Почему нельзя диммировать светодиодные лампы 220В

Дело в том, что схема питания обычных светодиодных ламп построена либо на базе балластного (конденсаторного) блока питания. Либо на схеме простейшего импульсного понижающего преобразователя первого рода. 220В диммеры в свою очередь просто регулируют действующее значение напряжения.

Светодиодный диммер

Различают такие диммеры по фронту работы:

1. Диммеры срезающие передний фронт полуволны (leading edge). Именно такие схемы чаще всего встречаются в бытовых регуляторах. Вот график их выходного напряжения:

График выходного напряжения диммера срезающего передний фронт полуволны

2. Диммеры срезающие задний фронт полуволны (Falling Edge). Различные источники утверждают, что такие регуляторы лучше работают как с обычными, так и с диммируемыми светодиодными лампами. Но встречаются они гораздо реже.

График выходного напряжения диммера срезающего задний фронт полуволны

Обычные светодиодные лампы практически не будут изменять яркость с таким диммером, к тому же это может ускорить их выход из строя. Эффект такой же, как и в схеме с реостатом, приведенной в предыдущем разделе статьи.

Стоит отметить, что большинство дешевых регулируемых LED-ламп ведут себя точно также, как и обычные, а стоят дороже.

Регулировка яркости светодиодных ламп – рациональное решение 12В

Светодиодные лампы на 12В широко распространены в цоколях для точечных светильников, например G4, GX57, G5.3 и другие. Дело в том, что зачастую в этих лампах отсутствует схема питания как таковая. Хотя в некоторых установлен на входе диодный мост и фильтрующий конденсатор, но это не влияет на возможность регулирования.

Светодиодные лампы на 12В

Это значит, что можно регулировать такие лампочки с помощью ШИМ-регулятора.

Светодиодные лампы на 12В

Таким же образом, как и регулируют яркость LED-ленты. Простейший вариант регулятора, вот такой вот на проводках, в магазинах они обычно называются как: «12-24В диммер для светодиодной ленты».

12-24В диммер для светодиодной ленты

Они выдерживают, в зависимости от модели, порядка 10 Ампер. Если вам нужно использовать в красивой форме, т.е. встроить вместо обычного выключателя, то в продаже можно найти такие сенсорные 12В диммеры, или варианты с вращающейся ручкой.

Сенсорный диммер на 12 вольт

Вот пример использования такого решения:

Ранее применялись галогеновые лампы на 12В их питали от электронных трансформаторов, и это было отличным решением. 12 вольт – это безопасное напряжение. Чтобы запитать эти лампы на 12В электронный трансформатор не подойдет, нужен блок питания для светодиодных лент. В принципе, переделка освещения с галогеновых на светодиодные лампы в этом и заключается.

Заключение

Самым разумным решением регулирования яркости светодиодного освещения является использовании 12В ламп или светодиодных лент. При понижении яркости возможно мерцание света, для этого можно попробовать использовать другой драйвер, а если вы делаете шим-регулятор своими руками – увеличить частоту ШИМ.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Как регулировать яркость светодиодной лампы — какой выключатель с диммером лучше выбрать

Светодиодные источники света являются современными, экономичными и эффективными. Для регулирования яркости и уровня освещенности в лампе есть специальное устройство – диммер. Регулирование подсветки позволяет экономить энергию и создавать разную атмосферу в помещении.

Принцип работы и конструкция

Диммер – это элемент, позволяющий плавно менять интенсивность искусственного освещения, включать и выключать лампочки, удаленно управлять светом. Регулировка осуществляется за счет изменения напряжения и, соответственно, мощности прибора. Это можно сделать путем добавления нагрузки – балластных резисторов, конденсаторов, дросселей. В светодиодных лампах регулировка производится с помощью диммеров.

Не к каждому светодиодному источнику света можно подключить диммер. Для стабильной регулировки освещения нужны специальные регуляторы или устройства с ШИМ функцией. К лампочке важно подобрать правильный регулятор, так как от его схемотехники будет зависеть качество изменения освещения.

Работает диммер по типу реостата. Напряжение или ток меняются в результате изменения сопротивления. Сейчас активно используются полупроводниковые регуляторы – симисторы и динисторы, работающие по принципу ШИМ.

  • создание комфортного освещения в любое время суток;
  • экономия электроэнергии;
  • надежность;
  • плавное включение;
  • можно управлять несколькими светильниками;
  • повышение срока службы осветительных приборов;
  • легкость монтажа;
  • возможность синхронизации с системой «умный дом»;
  • создание уникальных визуальных эффектов.

Экономия электричества – это важнейшее достоинство диммируемых устройств перед обычными источниками света. С помощью регулирования уровня света лампа не будет гореть все время на полную мощность и, соответственно, потреблять большой объем электроэнергии. Такое использование приводит и к увеличению срока службы светильника.

  • высокая стоимость;
  • неправильный выбор регулятора грозит возникновением неисправностей;
  • дешевые приборы могут вызвать помехи;
  • чувствительность к повышенным температурам;
  • низкий КПД в ночном режиме.

Регуляторы на 220 В и 12 В имеют конструктивные отличия. Простейшие механизмы, которые мастера могут сделать в домашних условиях, выполняют функцию изменения интенсивности света. Современные модели имеют более широкий функционал – например, функция «Сон», при которой яркость поддерживается на уровне 30% от полной. Также есть функция «доброе утро», когда интенсивность увеличивается, или «спокойной ночи», когда свет становится более приглушенным.

Диммеры являются важной составляющей системы «умный дом». Важной функцией регуляторов является система аварийного освещения. При работе от аккумулятора или батареи ресурс работы увеличивается за счет уменьшения яркости.

Разновидности диммеров

Классификация регуляторов производится по разным признакам: тип напряжения в цепи, вид управляющего сигнала, способ монтажа, исполнение.

По напряжению в сети регуляторы света можно разделить на две группы:

  • для переменного напряжения 220 В;
  • для постоянного напряжения на LED ленту 12 В.

По виду управляющего сигнала различают диммеры для светодиодов:

  • аналоговые;
  • цифровые;
  • цифро-аналоговые.

По способу установки выделяется несколько типов:

  • модульные, которые монтируются в специальную DIN рейку в распределительном щитке;
  • выносные, которые монтируются в люстру;
  • настенные, которые устанавливаются вместо выключателя.

По способу управления:

  • поворотные – регулировка осуществляется с помощью ручки;
  • клавишные – управление производится кнопками;
  • поворотно-нажимные – регулирование производится с помощью нажатия на кнопки и поворота ручки;
  • сенсорные – модели с различными датчиками;
  • дистанционные – управляются пультом через Wi-Fi, радиоканал или инфракрасный порт.

Самыми дорогими являются сенсорные световые регуляторы. Это современные устройства, которые могут управляться голосовыми командами, движениями, хлопками.

Критерии выбора

Светодиодные источники света могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Это нужно учитывать при покупке. Регуляторы должны выбираться с учетом следующих аспектов:

  • Возможность регулировки источника света. Нельзя ставить диммер на нерегулируемую светодиодную лампу. Это приведет к поломке, на которую не распространяется гарантийное обслуживание.
  • Количество источников света, которыми будет управлять диммер. Для одной лампочки достаточно приобрести регулятор низкого напряжения.
  • Мощность лампочки и минимальный уровень нагрузки диммера. Для большинства регуляторов минимальная нагрузка составляет 20-45 Вт. Добиться такой мощности можно с помощью 2-3 светодиодных ламп, подключенных к сети 220 В.
  • Общая нагрузка на устройства. Мощность диммера должна превышать примерно на 30% общую подключаемую нагрузку.
  • Напряжение. Для ламп нужен диммер, работающий с сетью 220 В, а для лент – на 12 В или любой ШИМ регулятор.

При выборе регулятора нужно отдавать предпочтение проверенным известным брендам. К ним относятся Schneider Electric, Legrand, Makel, АВВ и другие. Некачественный товар неизвестного происхождения может привести к поломке лампы. Также брать устройства нужно в специализированных магазинах. Там продавец поможет с выбором диммера, даст советы по подключению и расскажет об условиях гарантии.

Расчет максимального количества ламп

Общее число лампочек выбирается, исходя из предельной мощности диммера. Расчет производится с учетом типа помещения, вида ламп.

Для расчета нужно разделить предельную величину регулятора на мощность одной лампочки. Полученное значение – это количество подключаемых источников света. В расчете при подключении к электросети 220 В максимальную мощность светорегулятора нужно разделить на 10, а затем снова разделить на нагрузку светодиодного источника.

Способ регулировки освещенности

Диммеры переменного тока различаются не только исполнением, но и способом регулировки. К ним относятся:

  • диммер с отсечкой по переднему фронту;
  • с отсечкой по заднему фронту.

Первые – самые дешевые и простые устройства. На нагрузку подается остаток полуволны, ее первая половина срезается. При включении возникают помехи, которые могут помешать работе бытовых устройств. Такие диммеры используются для специальных светодиодных ламп. Понять, подходит ли лампочка, можно по надписям на упаковке.

Второй тип подходит под большее число ламп и работает без помех. Регулировка проводится лучше, но в определенном диапазоне не с нуля.

В отдельную группу выносятся светильники со встроенной регулировкой яркости. Они имеют в своем составе светодиодную матрицу, драйвер, колбу и сам регулятор. Дополнительные диммеры устанавливать для таких осветительных устройств не нужно.

Самостоятельная установка регулятора

Установку диммера для светодиодных ламп 220 В можно выполнить самостоятельно. Мастер должен иметь минимальные знания в области электроприборов и соблюдать технику безопасности.

Пошаговый алгоритм установки:

  • Отключение электричества в доме. Проверка наличия напряжения с помощью индикатора.
  • Изучение схемы диммера.
  • Ослабление болтов, установка контактов регулятора в разъемы цепи. Важно не перепутать провода и соблюдать их маркировку. Обычно белый – это фаза, а синий подключается к нагрузке.
  • Зажатие болтов после установки для обеспечения хорошего контакта.
  • Установка диммера в подрозетник.
  • Монтаж защитного корпуса и кнопки.

После можно включать электричество и тестировать собранную систему. По плавному изменению подсветки можно судить, что сборка проведена корректно.

Монтаж может незначительно отличаться для разных типов диммеров и устройств от разных фирм. Обязательно следует читать инструкцию, идущую в комплекции.

Возможные ошибки при монтаже

Установка диммера не вызывает сложности, но новички могут допустить ряд ошибок. К типичным проблемам относятся:

  • использование светорегулятора при повышенных температурах – оптимальная предельная температура составляет 27-30 градусов;
  • нагрузка должна составлять не менее 40-45 В, иначе падает срок службы диммера и лампы;
  • неправильный выбор диммера под конкретную лампочку;
  • использование регулятора для LED ленты в лампе и наоборот.

Последние 2 ошибки являются самыми распространенными. Перед началом монтажа нужно убедиться, что диммер подходит под лампочку, и только после этого начинать установку.

Самостоятельное изготовление диммера

Простейший регулятор можно собрать своими руками. Для этого потребуется:

  • постоянный и переменный резисторный элемент;
  • неколярный конденсатор;
  • симистор;
  • медный провод;
  • динистор;
  • текстолитовая плата;
  • паяльник.

Все электронные компоненты нужно установить на плате по схеме диммера: при поступлении тока с резисторного элемента на конденсатор будет происходить зарядка и подаваться напряжение на лампу. Компоненты нужно соединить между собой при помощи пайки. На плате нужно сделать отверстия, которые будут служить в качестве выводов. После сборки нужно провести тестирование собранного диммера.

Как работают диммируемые светодиодные лампы?

После появления в широкой продаже светодиодных ламп вскоре возник вопрос их диммирования (регулировка яркости лампы). Дело в том, что в этом случае неприемлемо регулировать яркость света, меняя напряжение или ток, поэтому большинство диммеров некорректно работают с диодными приборами освещения. Последние либо мигают после включения, либо вообще не диммируются. Если вы желаете контролировать интенсивность LED-освещения, нужны специальные диммируемые светодиодные лампы и светорегуляторы к ним.

Особенности управления яркостью свечения светодиодной лампы

Драйверы не всех светодиодных ламп поддерживают функцию диммирования. Произвольно менять интенсивность свечения с помощью обычного светорегулятора можно только у приборов с пометкой dimmable (диммируемая) либо специальным логотипом на упаковке.

В качественных диммированных светодиодных лампах, яркостью которых можно управлять, установлены драйверы с функцией ШИМ (широтно-импульсного модулирования). Они поддерживают регулировку яркости в пределах от 0-5 % до 95-100 %. Принцип работы таких драйверов состоит в изменении ширины импульса сигнала при постоянной его частоте и амплитуде.

Чтобы понять эту схему, представим подключенный к двигателю маховик. Если его включить на целый час, он раскрутится до предельной скорости, которая постепенно начнет снижаться только после выключения двигателя. А что произойдет, если включать двигатель через каждые 10 минут? Очевидно, что маховик не сможет выйти на максимальную скорость. Причем, чем больше будут интервалы простоя двигателя, тем медленнее станет вращаться маховик. Но скорость можно снизить и другим способом: оставить момент включения неизменным, а менять лишь время работы двигателя. То есть, регулируя период и длительность включения двигателя, можно управлять маховиком.

ШИМ работает по схожему принципу. Но включать-выключать ток в цепи приходится с очень большой частотой, так как светодиод не имеет такой же инерции, как маховик, и после выключения сразу гаснет.

Виды диммеров для светодиодных ламп

На рынке есть возможность приобрести регуляторы для светодиодных диммируемых ламп с различными техническими характеристиками. В отличие от обычных выключателей, в устройстве диммера предусмотрена сложная схема, от качества которой зависит его работоспособность и долговечность.

плата диммера

Более дорогие модели. Качественные модели недешевы, но в их устройстве используются универсальные схемы без предохранителей. Такие светорегуляторы проще подключать: не надо разбираться, где фаза, а где ноль. Это особенно актуально в тех случаях, когда проводку сделали неграмотно, поэтому легко перепутать полярность подключения.

Некоторые модели качественных выключателей оснащаются не только вращающейся ручкой-регулятором, но и маленькой клавишей, с помощью которой можно включать и выключать свет при настроенной яркости. Есть также диммеры с большим переключателем. Они работают так: длительное нажатие при включенной клавише меняет яркость освещения до заранее настроенного на ШИМ-контроллере минимального или максимального значения. Чтобы остановиться на выбранной интенсивности свечения лампы, надо снять руку с клавиши. Такие модели удобны тем, что при включении лампы яркость света останется такой же, какой была до выключения.

Простые дешевые диммеры. Китайские диммеры устроены проще, поэтому они значительно дешевле. Но ненадежны, поскольку у таких моделей нет предохранителей, и они начинают «плавиться» уже при нагрузке, составляющей всего 2/3 от номинальной. При выборе диммера нежелательно экономить, так как стремление сберечь несколько сотен рублей может обернуться новыми затратами

Универсальные диммеры с дополнительными функциями

В последнее время на рынке появились дорогие универсальные диммеры. Они автоматически распознают тип источника света и устанавливают область его диммирования.

Такие универсальные регуляторы особенно удобно использовать для диммирования светодиодных ламп, установленных в детских комнатах. При этом возможны три режима работы:

  1. «Сон». В течение получаса контроллер поддерживает 30%-ную яркость освещения, после чего свет выключается.
  2. «Спокойной ночи» и «Доброе утро». Вечером интенсивность освещения уменьшается в течение 30 минут до полного отключения лампы, а утром все происходит наоборот.
  3. «100 %». Клавиша включается на полную мощность с помощью короткого двукратного нажатия.

Влияние диммирования на пульсации лампы

Light Meter - Pulse meter and Lucimeter - RADEX LUPIN

Диодная лампа с качественным высокоэффективным ШИМ драйвером производит свет с допустимым коэффициентом пульсаций (не выше 10-20 %). Если электронная начинка устроена проще, то такие лампы могут мигать при снижении яркости или коэффициент их пульсации окажется слишком высоким, что небезопасно для здоровья.

Определить на глаз тип драйвера невозможно. Пульсирует или нет ваша светодиодная лампа, покажет лишь специальный прибор – люксметр пульсметр. Иногда превышение нормативов наблюдается даже у разрекламированных светодиодных ламп с функцией диммирования, поэтому ориентироваться лучше на реальные значения измерительного прибора, а не на марку производителя и цену.

ДИММЕР В СИСТЕМЕ ОСВЕЩЕНИЯ

Диммеры в системах освещения

Диммеры — это устройства, регулирующие интенсивность искусственного освещения. Первые конструкции диммеров представляли собой обыкновенные реостаты, то есть, мощные переменные сопротивления, гасящие часть напряжения.

Использовались такие приборы в кинотеатрах для плавного выключения освещения зрительного зала. При включении реостата последовательно с лампочкой накаливания, согласно закону Ома для участка цепи, питающее напряжение падает на нити накала лампочки и реостате пропорционально их электрическому сопротивлению.

Таким образом, увеличение сопротивления реостата приводит к уменьшению напряжения на нити накала лампочки, а следовательно, к уменьшению интенсивности её свечения. Изменяя сопротивление реостата можно добиться изменения яркости свечения лампы от полного накала до отключения.

  • реостатные диммеры достаточно громоздки;
  • активное сопротивление реостата выделяет большое количество теплоты;
  • при уменьшении яркости свечения осветительных приборов не происходит экономии электроэнергии.

Ещё один вид устройств, иногда применяемый для диммирования освещения, представляет собой автотрансформатор с подвижным контактом ползункового или роликового типа, перемещающийся по обмотке, благодаря чему плавно изменяется коэффициент трансформации.

И хотя приборы данного типа не рассеивают электрическую мощность на сопротивлении, бесполезно превращая её в тепло, они ещё более громоздки, чем реостаты. Это обстоятельство сильно ограничивает сферу применения таких устройств.

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ОСВЕЩЕННОСТИ

Получившие распространение в настоящее время регуляторы освещения построены на основе электронной схемы. Принцип работы таких устройств заключается в том, что на источник света подаётся не полный период переменного напряжения, а только часть, длительность которой регулируется.

Это достигается путём применения электронных ключей (обычно тиристоров), которые, закрываясь в нужные моменты времени «отрезают» часть синусоиды питающего напряжения. Фаза выключения тиристора регулируется, благодаря чему изменяется длительность питания лампы в течение каждого периода.

В результате применения таких регуляторов, на световой прибор поступают «обрывки» синусоиды, при этом яркость свечения пропорциональна среднему значению величины напряжения за период.

Кроме этого, применение регуляторов освещения может существенно продлить срок службы лампочек накаливания. Объясняется это тем, что электролампы перегорают, как правило, в момент включения, когда сопротивление холодной нити накала минимально, а подача толчком рабочего напряжения вызывает резкий бросок тока.

Большинство диммеров же устроено таким образом, что в момент включения на устройство освещения подаётся не более 10% рабочего напряжения, а дальнейшее его увеличение происходит плавно. Следует заметить, что эти приборы можно использовать только с активными инерционными нагрузками,

Например, с их помощью кроме регулирования яркости свечения лампочек накаливания, можно регулировать количество теплоты, выделяемой электрическими нагревателями, то есть применять их в системах управления отоплением.

Совершенно недопустимо применение диммирования электрических двигателей.

ДИММИРУЕМЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПЫ

С появлением светодиодных источников освещения также появилась потребность в диммировании светодиодных ламп, однако применительно к ним этот процесс имеет ряд особенностей.

Главной особенностью светодиодного прибора освещения является то обстоятельство, что сам источник света в них, то есть, светодиод, или светодиодный модуль, имеет очень малое напряжение питания.

Поэтому, для использования светодиодов для привычного для нас освещения на 220 вольт, необходимо применение специального переходного устройства, которое обычно называют драйвером. Таким образом, любая светодиодная лампочка, предназначенная для включения в сеть 220 вольт, кроме собственно светодиодов, содержит также драйвер той или иной конструкции.

Возможность применения светорегулятора для светодиодных ламп определяется типом драйвера, применённого в данной лампе. Регулирование яркости свечения самого светодиода может быть осуществлено путём изменения питающего тока, с учётом того, что напряжение питания светодиода постоянно, и имеет величину порядка 1 – 2 вольта.

Некоторые конструкции драйверов представляют собой обычные выпрямительные схемы с гашением избыточного напряжения. При изменении входного напряжения таких драйверов происходит пропорциональное изменение тока, поступающего на светодиоды. Лампы, оснащённые драйверами такого типа, могут подключаться к диммерам.

Задача регулирования яркости свечения светодиодных источников света чаще всего решается с помощью широтно – импульсной модуляции. Данный способ позволяет осуществлять управление посредством цифровых схем.

Суть метода заключается в том, что на светодиодный источник света подаётся последовательность прямоугольных импульсов высокой частоты. Амплитуда импульсов равна напряжению, при котором происходит уверенное зажигание светодиода.

Регулирование заключается в изменении скважности импульсов, то есть, соотношения продолжительности импульсов и интервалов между ними. Чем импульсы длиннее, а интервалы между ними короче, тем ярче свечение светодиода, и наоборот. В схемах широтно – импульсного регулирования применяются специализированные микросхемы ШИМ – генераторов.

Существуют типы диммированных светодиодных ламп, драйвер которых содержит регулятор яркости свечения. Управление такими регуляторами может осуществляться дистанционно, с помощью пульта. Некоторые схемы драйверов содержат ШИМ – генератор, питающий светодиодные источники света высокочастотными импульсами постоянной скважности. Такие драйверы не могут быть подключены к диммеру.

Следует добавить, что применение диммирования светодиодных источников в системах освещения позволяет не только повысить комфорт за счёт выбора требуемого уровня освещённости, но и продлить срок службы светодиодов, так же, как и в случае с лампочками накаливания.

Современные диммеры чаще всего выпускаются в габаритах обычных клавишных выключателей, и могут быть легко установлены вместо них.

БРЕНДЫ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ – КАК ВЫБРАТЬ

Заслуживает внимания продукция фирмы Makel, серии изделий lillium care и lillium natural care которой предлагают поворотные диммеры, а также устройства с дистанционным управлением, имеющие различное цветовое оформление, благодаря которому изделия впишутся в интерьер, выполненный в любом стиле.

В составе продуктовой линейки серии регуляторы света для светодиодных ламп и традиционных ламп накаливания мощностью 600 Ватт и 1000 Ватт. Для защиты электронной схемы диммера от воздействия высокочастотных помех, устройства оснащены сетевыми фильтрами высокой частоты. Дистанционный регулятор яркости для светодиодных ламп, выпускаемый компанией Makel, имеет мощность 400 Ватт.

Серия установочных изделий Mimoza включает в себя диммеры, специально созданные для регулировки светодиодных ламп. Среди них – регулятор с дистанционным инфракрасным управлением освещением. Товары фирмы Makel сравнительно недороги и обладают довольно высоким соотношением цены и качества.

Именитая компания Schneider Electric предлагает приборы серии Unica, в составе которой как обычные поворотные диммеры, так и радиоуправляемые приборы для системы «умный дом». Большинство приборов также выполнено в габаритах классических выключателей с использованием декоративных рамок, выполненных в различных стилях.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Регулировка фар на авео т200 самому
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector