Cum funcționează un dimmer LED

Suntem adesea întrebați cu privire la subiectul „reglării lămpilor LED și a benzilor LED”. De aceea, vrem să intrăm mai puțin în detaliu în acest articol. Ceea ce vrem să evităm este că devine prea tehnic. Pentru aceia dintre voi care doresc să dobândească cunoștințe electronice mai profunde, vă recomandăm următoarele site-uri web:

Un fragment din selecția noastră de produse urmează în acest articol.

Ce tipuri de estompare există?

Tehnologia de estompare a fost bazată pe curent alternativ/tensiune (AC) acționat

consumatori ohmici (rezistență la R)
consumatori inductivi (L-coil)
consumatori capacitivi (C - condensatori)

LED-ul, pe de altă parte, este unul cu Curent continuu/tensiune element semiconductor acționat. Semnalele de la variatoarele existente sunt, prin urmare, utilizate pentru estomparea LED-urilor pentru a adapta caracteristica neliniară de curent-tensiune cu circuitele electronice.

Există diferite tipuri și opțiuni pentru estomparea:

Reglarea tensiunii prin a rezistență schimbătoare

Un rezistor de sarcină controlabil (rezistor de serie) este pur și simplu conectat în serie cu lampa. În acest fel, luminozitatea poate fi de fapt reglată continuu de la 0 la 100%. Cu cât scade tensiunea peste rezistență, cu atât ar fi mai estompată. Cu toate acestea, acest principiu ar fi complet nepotrivit pentru practică, deoarece are un dezavantaj major. Rezistorul reglabil ar deveni foarte fierbinte în timpul funcționării și, inclusiv măsurile necesare pentru a disipa această căldură, nu ar putea fi niciodată integrat în formatul obișnuit al unui dimmer. În plus, această metodă ar fi o risipă completă de energie, deoarece căldura inutilă generată de variator ar fi literalmente „arsă” și ar trebui plătită cu factura de electricitate.

Dimming cu Pulsant sau cu Pachete de vibrații

Pentru a evita dezavantajul menționat mai sus al consumului ridicat de energie al rezistențelor de serie, nu toate oscilațiile sinusoidale ale curentului alternativ sunt conduse la corpul de iluminat atunci când pulsează. Acest lucru oferă oscilația sinusoidală pură și ar economisi energie și o va estompa, deoarece nu toată energia electrică ajunge la lampă. Dezavantajul acestei metode este că încălzirea și răcirea constantă a filamentului provoacă pâlpâire și deci nu este posibilă o diminuare fină.

Dimming cu Controlul fazelor

Cu principiul controlului fazei, fiecare jumătate de undă (pozitivă și negativă) este tăiată la început, astfel încât numai partea din spate a undei să fie utilizată energetic. Fluxul de curent este controlat de așa-numitul triac (conexiunea antiparalelă a doi tiristoare). Dimmerul sau triacul blochează fluxul de curent către lampă până când primește un impuls de aprindere. Din acest moment (această „fază” a semnalului de curent alternativ) consumatorul este alimentat cu energie până la următoarea trecere zero. Cu cât triacul este aprins mai târziu, cu atât este mai mică puterea medie. Datorită disipării extrem de reduse a puterii, regulatorul de margine de front este cel mai utilizat circuit de reglare. Acest tip de circuit nu poate fi utilizat pentru sarcini capacitive (C), deoarece un curent extrem de mare ar curge aici datorită creșterii bruște a tensiunii .

Dimming cu Controlul secțiunii live

Controlul secțiunii de fază este opusul controlului porții. Curentul este pornit imediat după ce tensiunea AC trece de zero. De îndată ce se atinge puterea necesară, unda sinusoidală este întreruptă și fluxul curent este întrerupt. Acest tip de circuit nu poate fi utilizat pentru sarcini inductive (L) datorate vârfului de tensiune când curentul este oprit.

Dimming cu Tăierea fazei- și Controlul secțiunii

Acest principiu reprezintă o combinație a celor două metode anterioare. Datorită disipării mai mari a puterii și posibilității inexistente de comutare a sarcinilor inductive și capacitive, acest control nu este utilizat în practică.

Dimming cu IPS

Aici principiul controlului fazei și al controlului fazei este utilizat în combinație. Termenul „IPS” a fost inventat de producător. Spre deosebire de controlul de fază inițial, pornirea și oprirea nu mai sunt bruste, ci printr-un IGBT (Isolate Gate Bipolar Transistor). Acest lucru creează o rampă care crește sau cade încet. Versiunile acestui dimmer universal sunt disponibile atât ca control de fază, cât și ca control de fază.

Dimming cu Modulația lățimii pulsului (PWM)

Cu modulația amplă a impulsului, în modularea lățimii impulsurilor germane, scurtă PWM, sursa de alimentare este pornită și oprită printr-un semnal PWM cu o frecvență joasă. Vă rugăm să rețineți, totuși, că driverul LED nu poate comuta imediat, ceea ce are două consecințe. La pornire, există un anumit timp de reacție până când curentul de ieșire este prezent, iar la oprire există o întârziere, deoarece capacitățile de ieșire trebuie încă descărcate prin circuitul LED. Cu ajutorul principiului PWM este posibil să se controleze tipurile de sarcină R și L din punct de vedere al puterii. Aici, curba sinusoidală asigură că debitul curent crește și scade ușor în conformitate cu forma sinusoidală, eliminând astfel armonicele armonice. În acest fel, sursele de lumină sunt protejate în mod deosebit. Din păcate, acest principiu are dezavantajul că pâlpâirea de înaltă frecvență poate apărea la diminuarea LED-urilor. Acest lucru poate duce la interferențe cu alte surse de lumină discontinue, cum ar fi televizorul sau monitorul computerului, și poate provoca efecte stroboscopice. Există, de asemenea, riscul de crize epileptice și dureri de cap.

Dimming cu Sistem de control 0-10 volți

Aceste sisteme se bazează pe un standard industrial dovedit pentru balasturile electronice conform IEC 60929. Sunt utilizate în principal în managementul energiei, de ex. Utilizate împreună cu senzori de mișcare sau de lumină naturală, totuși, sunt potrivite și pentru controlul LED-urilor. Controlerele de 0-10 volți sunt izolate de cablurile sub tensiune și, prin urmare, pot fi atinse fără pericol și pur și simplu conectate.

Dimming cu Sistem DALI

Protocolul de interfață digitală de iluminare adresabilă a fost inițial dezvoltat în Europa, dar este utilizat acum la nivel mondial. Deoarece permite controlul digital al corpurilor de iluminat individuale și, prin urmare, un grad ridicat de finețe în control, acesta este adesea utilizat în clădiri folosite comercial sau în gospodării private bogate. Pentru a controla LED-urile cu DALI, aveți nevoie de drivere LED sau balasturi care pot procesa această tehnologie.

Dimming cu Unitate de control DMX

Cu dispozitivele de control DMX puteți controla 512 funcții diferite. Funcțiile controlului DMX se bazează pe canale precum luminozitatea (estompare), culoarea sau direcția luminii (panoramare și înclinare). Semnalul este potrivit în special pentru controlul și estomparea aplicațiilor RGB-LED, deoarece acestea beneficiază de viteză mare și de numărul de canale.

Dimming cu KNX

KNX este un sistem de magistrală pentru automatizarea clădirilor și este utilizat pentru a conecta în mod inteligent o mare varietate de consumatori electronici. Folosind KNX, se poate realiza iluminare, umbrire, încălzire, aer condiționat, ventilație, alarmă, informații, acces la distanță, control central al casei și multe altele. interconectare integrată. Exemplu: În locul unui comutator de lumină, comanda de pornire pentru iluminare este dată cumulativ prin intermediul senzorilor. La amurg, un senzor de lumină măsoară că intensitatea luminii din cameră scade. Prin urmare, el dă ordin luminilor de tavan să se aprindă. De asemenea, el ar putea lăsa luminile de tavan să devină continuu mai luminoase. Când soarele a apus complet, lampa strălucește cu luminozitate maximă. Cu această diminuare continuă, camera va fi păstrată în permanență luminoasă. Dacă există mai multe plafoane în cameră, pot fi programate diferite scenarii de iluminat, cu condiția ca fiecare plafon să fie conectat separat prin intermediul dispozitivelor de acționare.

Cum sunt LED-urile estompate?

Pentru a controla luminozitatea unui LED într-un mod controlat, schimbarea curentului trebuie să se bazeze cu precizie pe caracteristica neliniară curent-tensiune a diodei emițătoare de lumină. LED-ul este o diodă și inițial reacționează doar minim sau deloc atunci când tensiunea de alimentare crește. Numai când se atinge tensiunea directă curentul și astfel randamentul luminii cresc abrupt. Atenuarea în același mod ca un bec ar trebui, prin urmare, să ducă la o relație complet diferită între variabila de intrare (poziția potențiometrului de comandă) și variabila de ieșire (ieșirea luminii LED-ului).

În practică, prin urmare, luminozitatea iluminării cu LED-uri nu este controlată direct prin intermediul procesului de estompare descris. În schimb, în sursele moderne de alimentare cu LED-uri reglabile, semnalul de la un control de fază este transformat într-un curent de control cu ajutorul unui circuit de evaluare, al cărui nivel determină luminozitatea LED-ului. Acest curent continuu este constant în timp și este decuplat de frecvența rețelei, motiv pentru care nu poate apărea în primul rând o undă a intensității luminii. Acest principiu funcțional se aplică și modulației lățimii impulsurilor (PWM).

În legătură cu estomparea LED-urilor trebuie respectate următoarele:

Atenuarea continuă modifică culoarea luminii LED-ului - adică culoarea deschisă este adesea schimbată în roșu în triunghiul culorilor
Atenuarea îmbunătățește eficiența LED-urilor - pe măsură ce temperatura joncțiunii scade datorită fluxului de curent mai mic, eficiența crește
Atenuarea îmbunătățește durata de viață a LED-ului - deoarece funcționează la o temperatură mai scăzută, durata de viață a LED-ului crește

În ce domeniu de estompare ar trebui să funcționeze un corp de iluminat?

O lampă cu incandescență poate fi estompată sub o intensitate a luminii de un procent din lumina percepută. Acest lucru este suficient pentru ca firul portocaliu strălucitor din lampă să poată fi văzut cu ochiul liber. Lămpile cu LED-uri, pe de altă parte, ating intensități luminoase diferite: De exemplu, o lampă cu LED-uri poate fi estompată la aproximativ 50% din lumina percepută, în timp ce alta poate fi estompată la 10%. Prin urmare, nu fiecare LED este potrivit pentru fiecare aplicație.

Atunci când selectați LED-ul, trebuie remarcat faptul că producătorii de LED-uri nu indică de obicei intervalele de estompare ale produselor lor în ceea ce privește nivelurile de lumină a luminii percepute, ci mai degrabă nivelurile luminii măsurate. Acest lucru este important de știut, deoarece ochiul uman funcționează logaritmic. Acest lucru se datorează faptului că, pe de o parte, oamenii trebuie să poată face față luminii foarte puternice, așa cum se întâmplă într-o zi însorită de vară, de exemplu. Aici suntem repede la 100.000 lux. Pe de altă parte, este posibil să vedem sub lumina lunii, ceea ce corespunde la aproximativ 0,25 lx.

De aceea percepem de obicei sursele de lumină ca fiind mai strălucitoare decât sugerează eticheta ambalajului. De exemplu, lumina măsurată de 20% corespunde cu 45% intensitate luminoasă perceptibilă. Următoarea formulă ar putea ajuta la evitarea achizițiilor proaste: Intensitatea luminoasă percepută a unui corp luminos este egală cu rădăcina pătrată a intensității sale luminoase măsurate: Exemplul √0.2 = 0.45.

Se estompează benzile cu LED cald alb, rece rece și RGB sau RGBW

Pentru a estompa benzile LED de la LED Universum, oferim o gamă de controlere cu infraroșu și radio pe care le puteți controla convenabil cu o telecomandă LED sau o aplicație pentru telefonul mobil. Dacă doriți să integrați benzile noastre LED în controale mai complexe precum DALI, DMX sau KNX, vă rugăm să contactați serviciul nostru tehnic pentru clienți.

Ce ar trebui luat în considerare la variatoarele de 230V:

Nu toate sursele de lumină pot fi controlate cu fiecare dimmer. La cumpărare, trebuie respectate următoarele puncte pentru a asigura cea mai mare compatibilitate posibilă.

Spațiu de lucru:

Multe variatoare lucrează într-o anumită zonă de lucru, care este specificată în consecință. Există două intrări pentru zona de lucru:

1. Domeniu de estompare:

Acest lucru este adesea dat în procente ca interval. De exemplu. 0% - 100%. Aceasta înseamnă că o sursă de lumină conectată poate fi estompată de la 100% luminozitate maximă până la 0% luminozitate. Aceste informații sunt semnificative numai în legătură cu puterea.

2. Putere:

Puterea indică ce putere poate trece printr-un gradator mai scăzut. De obicei, sunt date și două valori. O performanță maximă, precum și o performanță minimă. De exemplu. 50W - 300W. Puterea maximă indică câți wați pot trece prin dimmer. Ieșirea totală a tuturor lămpilor care este controlată de un dimmer nu trebuie să depășească puterea maximă. Puterea minimă indică puterea până la care poate fi estompată lumina. Cu o gamă de atenuare de 50W - 300W, pot fi conectate lămpi cu o putere totală maximă de 300W, care pot fi diminuate până la 50W. Pentru a controla lămpile cu LED-uri, este întotdeauna recomandabil să selectați un dimmer cu o putere minimă de 0W pentru a vă asigura că lămpile pot fi efectiv estompate la intervalul de estompare specificat de 0%.

Expoziţie:

LED-urile transformă electricitatea în lumină cu ajutorul unui material semiconductor. Această metodă de generare a luminii este foarte eficientă și asigură faptul că chiar și curenții mici sunt suficienți pentru a face LED-urile să strălucească. Prin urmare, este recomandabil să utilizați regulatoare numai pentru lămpile cu LED-uri care au o expunere adecvată și astfel separă complet lampa de linie. În cazul variatoarelor care diminuează până la 0% și sunt echipate fără o poziție suplimentară de oprire, acestea sunt oprite de o componentă electronică. Cu toate acestea, acest lucru nu blochează complet linia, dar permite totuși să treacă curenți de scurgere mici. Acești curenți mici asigură faptul că sursa de lumină LED încă luminează ușor. Strălucirea nu este de obicei vizibilă atâta timp cât există încă o lumină ambientală din alte surse de lumină sau lumina normală a zilei, dar poate fi văzută noaptea.

Tipul de estompare:

Cu variatoarele de curent alternativ, există trei moduri comune de a estompa o lampă:

Reglarea secțiunii de fază
Atenuarea marginii anterioare
Atenuarea cu impulsuri

Aceste variante de estompare sunt rezumate sub termenul englez TRIAC. Cele mai multe variatoare disponibile în comerț (de exemplu, de la Gira, Siemens, Busch-Jäger, Eltako, ELV sau Mertens) pot implementa toate cele trei variante de atenuare. Atunci când cumpărați, trebuie să vă asigurați că lampa și gradatorul de lumină pot procesa cel puțin un proces de estompare în același mod.

Notă: Pentru lămpile cu curent continuu, alte procese precum modulația lățimii pulsului (PWM) este estompată.

Efecte la estomparea:

Indiferent dacă o lampă și un dimmer sunt în cele din urmă compatibile și se pot obține rezultate bune de diminuare, nu se poate determina exact 100%, în ciuda comparației dintre specificațiile dimmerului și a lămpii LED. Deseori, variatoarele și lămpile trebuie încercate împreună. Următoarele fenomene pot apărea atunci când se acționează o sursă de lumină cu LED cu un gradator de intensitate:

Sursa de lumină LED pâlpâie la estompare (efect de aliasing):

Când se diminuează, curba sinusoidală a curentului alternativ este modificată. În scurte momente, această modificare creează o stare de funcționare care nu poate fi procesată de electronica sursei de lumină LED. Acest lucru duce la pâlpâire. DUPĂ setarea valorii dorite de estompare, iluminatorul LED se aprinde constant la nivelul dorit de luminozitate.

La un anumit nivel de estompare, sursa de lumină LED pâlpâie sau se stinge complet:

Dimmers și lămpile nu sunt complet compatibile. Dimmerul se poate estompa într-o zonă pe care lampa nu o poate procesa. Acest lucru poate fi cauzat, de exemplu, de metode de estompare incompatibile sau de estompare prea mare. Acest lucru se întâmplă atunci când sursa de lumină nu poate fi estompată la 0%. O altă cauză poate fi modificarea sinusoidului. Cu reglarea segmentului de fază, o parte a curbei sinusoidale este „tăiată”. Această întrerupere de alimentare vizată reduce sursa medie de alimentare a lămpii. Lampa poate începe să pâlpâie dacă zona „tăiată” devine prea mare.

Acest efect poate apărea și cu comutatoare cu comutare sau cu comutatoare de lumină cu LED-uri indicatoare, care se aprind atunci când sunt deconectate pentru a indica poziția comutatorului de lumină.

(Surse: Wikipedia, tehnologie de iluminare de Herbert Bernstädt, cabinet electronic, univers LED)

Lampa este oprită, dar clipește regulat