Создать в своем доме уникальную и неповторимую подсветку сегодня можно при помощи самых разнообразных светильников. Одним из наиболее часто используемых осветительных приборов является светодиодная лента.
Они незаменимы в декоративной подсветке самых разнообразных элементов интерьера, мебели и потолочных подвесных конструкций. Благодаря обширному перечню возможностей подобной осветительной продукции она имеет широкое распространение и очень часто встречается как в домашнем освещении, так и в подсветке различных офисов и общественных помещений. Новым уровнем использования таких светодиодных лент является их диммирование. О нем мы и поговорим более подробно.
Усовершенствование осветительных приборов
Светодиодные ленты на данный момент времени являются очень востребованными осветительными изделиями. Такая популярность объясняется их уникальными осветительными возможностями и доступностью создания с их помощью самых разнообразных световых эффектов.
Но, в отличие светодиодных ламп, ленты должны подключаться к сети питания через дополнительные адаптеры драйверы.
Обратите внимание! В отличие от лент, светодиодные лампы часто оснащены схемой управления.
К дополнительным адаптерам можно отнести следующие изделия:
- диммер;
- блок питания;
- блок управления
Дополнительные адаптеры
Схема работы, когда обязательно нужен блок питания, создает при эксплуатации светодиодных лент определенные трудности. Но с другой стороны, подключив к схеме диммер, можно добиться определенного варианта управления световым потоком, создаваемым уже диммированной лентой. Таким образом, диммированная лента – та лента, в схеме подключения которой наряду с блоком питания имеется еще и диммер.
Особенности диммированной светодиодной продукции
Светодиодная лента в своей конструкции имеет полупрводниковый светодиод. Чтобы осуществить диммирование led ленты, необходимо понимать, как она работает и каким образом ее следует подключать к сети питания.
Обратите внимание! Такой полупроводник имеет нелинейную вольт-амперную характеристику или ВАХ. Это означает, что текущий через него ток начинается только с определенного порогового значения. При этом ток нарастает очень сильно, что может привести к перегоранию светодиодов.
ВАХ светодиода
Чтобы избежать подобного негативного развития событий, необходимо проводить подключение светодиодных лент к сети питания только через трансформатор (то есть блок питания).
Обратите внимание! Трансформатор или блок питания в данной ситуации будет уменьшать напряжение сети с 220 вольт до нужного значения, для адекватной работы светодиодной ленты (до 12 или 24 вольт). Такие устройства можно называть «источниками стабильного тока».
Блок питания для светодиодной ленты
В самых простых ситуациях для этих целей можно использовать обычный резистор. Но помните, что его сопротивление для стабильной работы led лент должно быть большим. Высокой должна быть и ЭДС источника напряжения. Несмотря на кажущуюся простоту, создать такую схему не просто. В данной ситуации будет происходить потеря электрической мощности. Поэтому чтобы компенсировать такие потери, светодиодные ленты должны подключаться к низковольтному источнику, который одновременно с этим сможет стабилизировать выходной ток.
В роли такого низковольтного источника выступает блок питания или трансформатор.
У светодиодных ламп блок питания уже встроен в конструкцию, а вот у лент он имеет вид отдельного модуля.
На выходе такой трансформатор имеет выходное напряжение в 24 или 12 вольт (в зависимости от типа светодиодной ленты). При этом ограничительные резисторы для него будут размещены на самой ленте.
Обратите внимание! Если вы имеете дело с диммером или блоком управления, то их также необходимо подбирать по мощности купленной ленты.
Правильное диммирование подразумевает под собой правильное подключение всех компонентов, включая блок питания (он же трансформатор), блок управления или диммер, а также саму осветительную продукцию.
Схема подключения светодиодной ленты
Только в той ситуации, когда схема подключения соблюдена, свечение лент будет ярким и полноценным. Если же что-то было подключено неправильно, то подсветка просто не станет работать до момента исправления неточностей установки.
Способы регулирования яркости
Диммер для светодиодных лент
Одной из главных причин, почему сегодня светодиодная лента стала столь популярной, является то, что к ней можно легко своими руками присоединить специальное устройство — диммер. Оно позволяет менять интенсивность освещения в комнате.
При наличии такого элемента в схеме лента будет называться «диммируемая».
Обратите внимание! Использовать такой диммер, подходящий для светодиодных лент, можно только там. Он не подходит для взаимодействия с обычными энергосберегающими лампочками. Иначе вы рискуете вывести из строя всю систему.
Для светодиодных лент существуют два основных типа диммеров:
- пассивные. В их роли выступают переменные резисторы (потенциометры и реостаты). Это простейший способ регулировки, но для него характерна потеря мощности, что негативным образом сказывается на её энергоэффективности (она понижается);
Обратите внимание! Здесь, из-за высокой нелинейности ВАХ светодиода, возникает ситуация, которая была описана выше (идут большие энергопотери). Ее не удается нивелировать даже при применении потенциометров с логарифмической характеристикой для изменения сопротивления.
- активные регулирующие диммерные схемы, основанные на полупроводниковых приборах.
Последний тип диммеров в свою очередь подразделяется на две подгруппы:
Аналоговый диммер
- аналоговые. Они дают возможность поддерживать выходной ток на стабильном уровне и в требуемом диапазоне при малом падении напряжения. В результате идет небольшая потеря мощностей на светодиодной ленте;
Обратите внимание! К недостаткам таких изделий следит отнести тот факт, что при изменении параметра рабочего тока, текущего через светодиод в диапазоне 20~100 mA часто наблюдается изменение рассеиваемой мощности. Это, в свою очередь, приводит к изменению температуры прибора. А вот при сильном нагреве светодиода происходят существенные изменения его технических характеристик.
- импульсные. Являются более современными моделями, лишенными многих недостатков аналоговых диммеров. Наиболее часто сегодня для регулирования уровня свечения светодиодных лент используют широтно импульсные модуляторы (ШИМ). Для светодиодной продукции это самые эффективные диммеры.
Как видим, для светодиодной ленты оптимальным выбором для регулирования яркости станет импульсный диммер. Он, при правильном подключении, позволит вам эффективно и удобно управлять уровнем светового потока, испускаемого светодиодами.
Принцип действия широтно-импульсных модуляторов
Поскольку широтно-импульсные модуляторы сегодня применяются для регулирования светодиодных лент чаще всего, рассмотрим их принцип действия более подробно.
Широтно-импульсный модулятор
Принцип их действия заключается в изменении продолжительности рабочей доли периода для прямоугольно импульсного тока, а также длительности его подачи на изделие. Эти параметры определяются относительно нулевого уровня. Подразумевается доля периода, когда наблюдается максимальное напряжение. Этот параметр называется широтой. Его изменения происходят в диапазоне от 0 до 100%, вызывая характерные изменения в значении имеющегося напряжения источника света.
Обратите внимание! В данной ситуации выходной ток сохраняет свою стабильность, причем на самом оптимальном уровне.
При этом спектральный состав светового потока не подлежит изменениям, а рассеиваемая мощность будет удерживаться в области номинальных значений.
Стоит отметить, что потери самого диммера в ходе работы в импульсном режиме остаются минимальными. Также необходимо знать, что такие регуляторы наилучшим образом подходят для подключения компьютерного и цифрового способа управления уровнем освещенности.
К недостаткам подобных моделей можно отнести повышенное мерцание.
Оно характерно для дешевых устройств. Такое явление может возникать даже при незначительных уровнях яркости и оно вредно для глаз. Длительное наблюдение за таким световым эффектом способно привести к разным негативным последствиям:
- появлению неприятных зрительных ощущений;
- развитию головных болей;
- повышению усталости;
- падению внимания и остроты зрения.
Чтобы избежать столь негативного воздействия на свой организм, необходимо отдавать предпочтение более качественным и дорогим моделям.
Как подключить диммер
Чтобы провести димирование светодиодной ленты, к ней необходимо правильно подключить не только трансформатор (блок питания), но и сам диммер. Здесь следует помнить, что бывают различные типы излучателей светодиодов, установленных на светодиодных лентах:
- RGB - трехцветные. При смешивании их свечения получается белый свет. А если их включать раздельно, то можно получить самые разнообразные цветовые эффекты;
Цветовое свечение ленты
- люминофорные. Они применяются как излучение вторичного плана для специального желтого слоя люминофора, которое освещается светодиодами синего цвета мощного типа. Для их запитки следует использовать специальные драйвера (блок питания и трансформатор), а также диммеры.
Поэтому выбор схемы подключения, а также самого типа диммера, необходимо делать на основании параметров купленной светодиодной ленты. Например, для белых монокристальных лент нужно использовать одноканальные диммеры, которые в схеме подключаются после того, как был установлен трансформатор.
Вариант схемы подключения
Если правильно подобрать диммер, то ваша светодиодная подсветка будет регулироваться наилучшим образом.
Варианты регулировки
Управление диммером с помощью пульта
Кроме вышеописанных вариантов регуляторов, широко применяемых на сегодняшний день в целях изменения характеристик уровня светового потока, могут между собой различаться и сами диммеры в зависимости от способа управления. Итак, диммер может управляться:
- с помощью потенциометра. В данной ситуации он встраивается в настенную стандартную коробку выключателя;
- через подключение в компьютерную сеть по специальному интерфейсу Ethernet, Bluetooth или Wi Fi;
- с помощью использования радиочастотного и инфракрасного пульта дистанционного управления.
Отдельно стоит отметить, что модули диммеров могут выпускаться как отдельно, так и в составе комбинированных устройств. В последнем случае в одном корпусе он будет совмещен с драйвером.
Еще один способ управления яркостью
Тиристорный диммер
Кроме самых диммеров для получения возможности управлять световым потоком светодиодных лент сегодня используют специальные диммируемые блоки питания. Они представляют собой особый вид источника напряжения, который обладает способностью управлять яркостью того прибора, к которому они были подключены. Наиболее часто в тандеме со светодиодными лентами используют тиристорный диммер. Он лучше всего подходит для диммируемого блока питания.
Такие изделия могут совместно использоваться с лампами накаливания.
Диммируемый блок питания может в разы увеличить срок службы led продукции, всего лишь правильно стабилизируя напряжение. Он убережет led от резких перепадов напряжения, которые зачастую и служат основной причиной поломок различных электротехнических приборов. Кроме этого такое изделие имеет эстетичный внешний вид и не отличается трудностями при установке.
Заключение
Существует несколько вариантов сделать светодиодную ленту диммированной. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Но все они позволяют создать комфортную и эффективную систему для качественного управления яркостью источников света. В пользу какого именно способа сделать выбор (диммируемый блок питания или установка диммера), зависит от некоторых критериев, описанных в статье. Помните, что ключом к успеху здесь будет не только верный выбор диммера, но и правильная его установка.
Диммер для светодиодной ленты представляет собой устройство, посредством которого выполняется регулировка светового потока. Светоизлучающие диоды характеризуются довольно ярким, направленным светом, поэтому рекомендуется обеспечить возможность снижения интенсивности свечения таких приборов. Данный вид подсветки легко установить своими руками, вне зависимости от того, какой способ управления будет выбран (пультом, настенным регулятором и прочее).
Особенности управления источником
Светодиодная лента не будет нормально работать без дополнительной аппаратуры, функция которой заключается в ограничении величины тока, что протекает через ленту. В качестве таких приборов используется блок питания 12/24 вольт. Принимая во внимание особенности системы освещения и требования владельца жилья, в схему добавляется светорегулятор.
С его помощью меняется интенсивность свечения и мощность прибора в большую или меньшую сторону.
Уже содержит в своей конструкции низковольтный источник, посредством которого прибор включается в сеть, тогда как в случае с ленточным прибором на базе диодов блок питания 12 вольт и светорегулятор представляет собой вынесенный модуль, который подключается отдельно.
Устройство прибора
Диммер и питающий элемент должны соответствовать по мощности светодиодной ленте. В зависимости от того, какой тип осветительного прибора используется, управление работой может выполняться специальным пультом.
Устройство диммера, предназначение клемных колодок
Для этого в схему вводится еще один аппарат – контроллер, его используют исключительно лишь с целью регулирования RGB-лент.
Виды светорегуляторов
В качестве альтернативы диммеру 12 вольт можно представить вариант включения в схему переменного резистора. Но в данном случае отмечаются большие потери мощности, что напрямую влияет на эффективность функционирования осветительного прибора. Поэтому сегодня используется диммирование ленточных приборов.
Основные виды:
- Управляемые (аналоговые) исполнения. Создают нормальные условия для эксплуатации осветительного прибора: небольшие потери мощности и стабильный выходной ток. Однако есть и минусы, в частности, диммируемая лента будет быстро греться, а это напрямую влияет на срок службы источника света. Кроме того, повышение температуры сказывается и на качестве освещения, так как изменяется цветовая температура.
- Импульсные аналоги. Они лишены явных недостатков, которыми характеризуются управляемые диммеры. К тому же модели данного вида выделяются рядом плюсов: спектр свечения не изменяется, а значит, цветовая температура останется на прежнем уровне; минимальные потери мощности; стабильный выходной ток.
Неудивительно, что диммирование сегодня чаще реализуется посредством импульсных приборов 12В. Именно такой вариант позволяет организовать подсветку с возможностью дистанционного управления пультом.
Существуют разные варианты подобных устройств, отличные по способу регулировки интенсивности освещения:
- встраиваемые в настенный выключатель;
- дистанционное управление пультом;
- проводное или беспроводное подключение к компьютеру.
Светорегулятор подбирается аналогичным образом, что и блок питания 12В: значение мощности каждого из аппаратов соответствует характеристикам светодиодной ленты.
Кроме того, диммер 12В должен выдерживать нагрузку примерно на 20-30% больше, чем способен оказать на него источник света. Блок питания 12В подбирается аналогичным образом.
Схема подключения
Диммируемая лента разных видов (монохромная, полицветная) монтируется на основании схемы, которая для каждого случая будет разной. Однако общим для всех вариантов является необходимость соединения контактов диммера и блока питания.
В случае подключения одноцветной светодиодной полосы в схеме присутствуют следующие аппараты: питающий элемент, светорегулятор, непосредственно, сама лента. Если планируется монтаж полицветного источника света, добавляется еще и контроллер.
В каждом из случаев необходимо тщательно подбирать блок питания и диммер 12В. В случае, когда мощность подключенных осветительных приборов превосходит значение данного параметра питающего элемента, в схему добавляется усилитель. Ленточные приборы обычно предлагаются в бобинах, которые вмещают полосу длиной 5 м.
Чтобы получить отрезок более короткий, можно разрезать ленту, для чего на корпусе предусмотрены специальные насечки. А с целью подключения намного более длинной полосы (например, несколько лент длиной до 5 м каждая), используют параллельное подключение ленточных приборов.
На рисунке показан блок питания 12В, соединенный последовательно со светорегулятором, к которому уже подключена диммируемая светодиодная лента. Такой вариант подсветки не требует сложных знаний и большого опыта в подобных работах, поэтому его можно легко собрать расположить в нужном месте своими руками.
Разбираем все за и против
Основные плюсы установки диммера вместе со светодиодными лентами:
- удобство эксплуатации подсветки, в особенности, когда управление осуществляется пультом;
- более широкие возможности, так как вместо монтажа нескольких осветительных приборов с разным уровнем интенсивности освещения можно установить полоску на базе диодов, которая при необходимости будет служить ярким или приглушенным светом;
- несложный монтаж, благодаря чему лента сравнительно быстро устанавливается своими руками.
Об особенностях использования различных видов светорегуляторов уже шла речь выше.
Но у импульсных исполнений имеется одна особенность, которая негативно влияет не только на восприятие освещения, но еще и на самочувствие (повышенная утомляемость, головная боль, снижение работоспособности и прочее).
Это объясняется тем, что некоторые модели (чаще всего это более дешевые исполнения) импульсных регуляторов характеризуются мерцанием, интенсивность которого в большей мере ощущается на минимальных уровнях яркости свечения.
Но сегодня предлагаются микроконтроллеры, способные работать в аналоговом и в импульсном режиме, что решает данную проблему.
Таким образом, при выборе диммера необходимо руководствоваться уровнем его мощности. Важно, чтобы значение данного параметра соответствовало подаваемой на прибор нагрузке. В точности также подбирается и блок питания.
Диммеры для светодиодных лент, нужны чтобы менять яркость свечения. Изменение происходит из-за уменьшения мощности, подаваемой на ленту. Уменьшая интенсивность света, вы можете продлить срок службы осветительного прибора, создать более комфортную для отдыха обстановку или, наоборот, смоделировать праздничное динамичное освещение.
Применение
Диммеры пользовались популярностью в эпоху ламп накаливания, и многие думали, что с распространением светодиодных источников они постепенно уйдут с рынка. Но этого не произошло. Регуляторы яркости света научились применять к энергосберегающим и даже светодиодным лампам. Их устанавливают и на светодиодные ленты, добиваясь красивых эффектов. Диммеры для светодиодных лент любят использовать дизайнеры освещения, расставляя акценты на деталях комнаты или архитектурного сооружения.
Регуляторы освещения можно встраивать в элементы настенных и потолочных конструкций, делая их незаметными. Встречаются накладные экземпляры и модули, работающие от батареек.
У многих моделей предусмотрены программы управления, что делает их похожими на для .
Для управления RGB лентами необходим трехканальный диммер, который меняет подаваемую мощность на каждый канал в отдельности. Такое устройство управляет не только яркостью, но и цветом. Нажимая определенное количество раз на клавишу регулировки, вы переводите осветительный прибор в нужный режим.
Какие бывают диммеры для светодиодных лент
Для светодиодных лент выпускают устройства, рассчитанные на 12 В и 24 В. Существует отличие по мощности, и на это тоже надо обращать внимание. Диммеры управляют монохромными и многоцветными лентами.
Регулировка бывает:
- Механической с помощью кнопок или колесика.
- Дистанционной с помощью пульта.
- Акустической, когда прибор реагирует на резкий звук (щелчок, хлопок).
- Сенсорной, когда прибор реагирует на прикосновение.
Дистанционное управления удобно тем, что позволяет контролировать яркость на расстоянии 10-30 м от выключателя. Радиус действия зависит от особенностей конструкции пульта. Механическое управление самое простое по конструкции, поэтому недорогое по стоимости и надежное.
Поскольку являются особыми осветительными элементами, регулировать их яркость обычными диммерами для ламп накаливания сложно. Применяют ШИМ-схемы (), в которых ширина импульса изменяет интенсивность свечения.
Размеры у разных моделей диммеров тоже отличаются. Длина миниатюрного прибора составляет всего 3 см, в то время как блок с радиоволновым управлением достигает 10 и более см в длину. Габариты актуальны, если стоит задача сделать прибор незаметным для глаз, спрятать в коробку от влаги и пыли.
Подключение
Для подключения диммера, к нему надо подсоединить с одной стороны провода . Красный провод традиционно «+», а черный «-». К выходу диммера подключают светодиодную ленту, по-прежнему обращая внимание на полярность. Плюс должен быть подключен к плюсу, а минус к минусу. Иногда все клеммы расположены с одной стороны. В этом случае надо изучить схему подключения и маркировку.
Нельзя использовать диммеры для светодиодных лент, для ламп накаливания.
Если выбрать дешевый некачественный диммер, то светодиодная лента будет мигать, а затухание не всегда будет заметным. От этого портится зрение, появляется раздражение и усталость. Неправильное освещение причинит вред здоровью, а сам источник света быстро утратит положительные характеристики. Покупать необходимо только регуляторы, рассчитанные на работу с определенными осветительными приборами, а при подключении соблюдать инструкцию.
Эта статья была найдена на сайте soloelectronica.net, и кому-то из владельцев домов со светодиодным освещением, окажется полезной. Недавно установил для местной подсветки светодиодные ленты-самоклейки на 12V, но проблема возникла в том, что яркость слишком велика, как для простой подсветки - лишний расход энергии. Свет действительно был очень яркий и резкий, если взглянуть на него прямо, поэтому решил, что лучшим решением будет поставить (dimmer ). Купить на 12V конечно можно, в продаже есть по 20 долларов, но так как его схема на самом деле довольно проста, решил сделать свою собственную разработку, которую здесь и представляю. При создании электросхемы диммера хотел сделать его попроще, по возможности без экзотических компонентов, а таких деталей, которые были бы дешевле.Принципиальная схема универсального LED диммера
Рисунок печатных плат LED диммера
Рисунок платы можно скачать в архиве . Схема питается от напряжения БП 12V с разъема CN2, этот разъем стандартный, с которым не будет никаких проблем подключить к специальному блоку питания, которые существуют на рынке. Светодиод D1 - это индикатор поступления питания и работы устройства.
Принципиальная схема имеет несколько частей - это генератор с регулируемой шириной импульсов ШИМ, драйвер, и усилитель мощности с MOS-FET транзистором. Максимальная мощность нагрузки может составлять более 200 ватт, так как
транзистор RFP50N06
держит ток до 50 ампер.
Светодиодные ленты быстро завоевали популярность и прочно входят в нашу жизнь и быт. Они оказались незаменимыми для декоративной или фоновой подсветки интерьеров жилых и офисных помещений. В то же время эти световые приборы обладают уникальными качествами для создания необычных эффектов при создании архитектурного светового дизайна в экстерьере как частных домов, так и административных зданий или промышленных объектов.
Но, в отличие от тех же , оснащённых схемой управления и предназначенных для непосредственного включения в электрическую сеть, светодиодные ленты должны включаться через дополнительные адаптеры‑драйверы (блоки питания, диммеры, блоки управления). Подробнее об их характеристиках . С одной стороны, это создаёт дополнительную сложность при монтаже, с другой - позволяет значительно разнообразить способы включения, создавая уникальные световые эффекты, а также наладить управление яркостью их свечения, или диммирование.
Особенности управления светодиодными лентами
Полупроводниковый светодиод - прибор специфический. Он обладает значительно нелинейной вольт‑амперной характеристикой (ВАХ). Протекающий через него ток, начиная с некоторого «порогового» значения, растёт очень сильно, вплоть до перегорания самого светодиода, даже при небольшом изменении падения напряжения на нём. Поэтому подключение его напрямую к источнику питания либо не даст никакого эффекта, если ЭДС источника меньше порога «открывания» диода, либо в противном случае вызовет мгновенное перегорание светодиода.
Это заставляет в схемах устройств управления использовать элементы, ограничивающие ток через прибор, так в схемотехнике и называемые «источниками стабильного тока».
В простейшем случае такую функцию может выполнять обычный резистор, а чтобы обеспечить эту стабильность, его сопротивление должно быть достаточно большим. Но при этом и ЭДС источника напряжения должна быть высокой.
Казалось бы, чего проще! Подключаем светодиод через гасящее сопротивление прямо к электрической сети - напряжение высокое, ограничительный резистор потребуется большого значения: всё, как мы хотели! Но у этой схемы есть существенный недостаток. К примеру:
- Для среднестатистического белого светодиода в рабочем режиме при падении напряжения около 3 V, ток ≈ 20 mA.
- Сопротивление гасящего резистора - (220 – 3) / 0,02 ≈ 10,85 κΩ.
- При этом рассеиваемая на нём мощность - 217 × 0,02 ≈ 4,3 Wt.
Как видно из примера, на ограничительном резисторе будет бесполезно теряться электрическая мощность, большая по величине, чем требуется самому светодиоду для его работы.
Для того чтобы компенсировать недостатки такой схемы, светодиодные осветительные приборы должны запитываться от специального низковольтного источника, обеспечивающего им при этом стабильный выходной ток. В осветительных светодиодных лампах стандартов Е27, Е14 и других такая схема встроена в конструкцию их , подобно тому, как выполнено управление малогабаритными . Притом в зависимости от назначения включается не только драйвер диода, но и схема диммера.
Для светодиодных лент такой источник тока изготавливается в виде отдельного модуля. Он имеет выходное напряжение 12 или 24 V с ограничением выходного тока. Подключаемая к нему лента должна иметь соответствующее входное напряжение, ограничительные резисторы для него установлены конструктивно на самой ленте, обеспечивая оптимальный режим её работы. Выходная мощность блока питания диммера и блока управления должны соответствовать количеству светодиодных модулей ленты.
Соотношение мощности блока к количеству модулей ленты
Лента также должна иметь определённую длину, не превышающую некоторого значения - обычно это 5 м. Если требуется лента меньшей длины, её можно укоротить, но только в указанных для этого точках. Когда же требуется удлинить ленту, то следующий её кусок должен подключаться не к выходу предыдущего, а непосредственно к блоку питания либо к специальному усилителю, даже если для этого придётся проложить дополнительную пару проводов.
После того как обеспечено правильное электропитание этих приборов, перед нами встаёт задача регулировки яркости их свечения. О том, как регулируется яркость диммерами у светодиодных ламп, читайте . Сейчас же рассмотрим то, что касается светодиодных лент.
Основные виды диммеров для светодиодных лент
Для решения поставленного вопроса можно опять воспользоваться простейшим способом регулировки: переменным резистором - реостатом или потенциометром. Но здесь снова вступает в игру высокая нелинейность ВАХ светодиода: регулировка, даже при использовании потенциометров с логарифмической характеристикой изменения сопротивления, происходит на очень маленьком участке их шкалы.
К тому же потери мощности такой схемы хотя и не такие значительные, но всё же существенно понижают её энергоэффективность.
Вместо пассивных регуляторов для этой цели были разработаны активные диммерные регулирующие схемы на полупроводниковых приборах:
Управляемые источники тока
Аналоговые регулирующие схемы, которые позволяют поддерживать стабильный выходной ток в необходимом диапазоне регулировки при малом падении напряжения, а следовательно, и при небольших потерях мощности на регулирующем элементе.
Однако эти устройства не лишены и недостатков:
- При изменении рабочего тока через светодиод в пределах 20~100 mA довольно широко меняется рассеиваемая на нём мощность, а следовательно, и температура прибора.
- При сильном нагревании светодиода существенно изменяются многие его характеристики, в том числе цветовая температура, что выражается в изменении спектрального состава излучаемого света.
- Длительная работа при сильном нагреве снижает долговечность прибора и увеличивает риск его отказа.
Импульсные регуляторы яркости свечения
Большинства этих недостатков лишены импульсные регуляторы яркости свечения светодиодов, наиболее часто используемым видом которых являются широтно‑импульсные модуляторы (ШИМ). Причем вследствие очень малой инерционности светодиодов, такие диммеры оказались для них наиболее эффективными.
Мини-диммер ШИМ
Суть их действия заключается в изменении длительности рабочей доли периода прямоугольно‑импульсного тока, подаваемого на прибор, относительно нулевого уровня. Эта доля периода, когда в нём действует максимальное напряжение, и называется широтой. Она может изменяться от 0 до 100%, соответственно вызывая изменение действующего значения напряжения на приборе.
Выходной ток при этом остаётся стабильным на уровне наиболее оптимального. Спектральный состав излучения не меняется, рассеиваемая мощность держится в диапазоне номинальных значений. Да и потери мощности на самом диммере при импульсном режиме его работы остаются минимальными.
Кроме того, регуляторы с импульсным методом регулировки наиболее подходят для цифрового и компьютерного управления освещением.
Схема подключения диммера к светодиодной ленте
В конструкции светодиодных лент применяются два типа излучателей‑светодиодов:
- RGB - трёхцветные, которые при смешении дают белое свечение. При раздельном включении могут использоваться для создания различных цветовых эффектов.
- Люминофорные - используют вторичное излучение специального жёлтого слоя‑люминофора, освещаемого мощным синим светодиодом.
Для их питания должны применяться соответствующие конструкции драйверов и диммеров, сложность схем которых определяется кругом поставленных задач и набором требуемых эффектов.
Для белых монокристалльных лент - одноканальные диммеры, включаемые после блока питания.
Схема подключения одноканального диммера
Для RGB‑лент - трёхканальные контроллеры с раздельным управлением по каждому каналу.
Схема подключения трехканального диммера
Различаются диммеры также и способом регулировки:
- с помощью потенциометра, встраиваемого в стандартную настенную коробку выключателя;
- инфракрасным или радиочастотным пультом дистанционного управления;
- подключением в компьютерную сеть по проводному интерфейсу Ethernet или беспроводному Wi‑Fi либо Bluetooth.
Помимо отдельных модулей диммеров выпускаются также комбинированные устройства, совмещённые в одном корпусе с драйвером.
Преимущества и недостатки
Основным недостатком дешёвых ШИМ‑регуляторов является повышенное мерцание, особенно при маленьких уровнях яркости, когда глаз особенно чувствителен к таким колебаниям. Кроме неприятных ощущений, при длительном влиянии оно может вызывать психофизиологические воздействия в виде головных болей, повышения усталости, ухудшения внимания и остроты зрения.
Для качественного управления светодиодами промышленность сейчас выпускает специализированные микроконтроллеры. Например, микросхема LM3409, позволяет осуществлять управление в двух аналоговых и двух импульсных режимах.
Здесь надо ещё сказать, что хороший диммер должен учитывать не только характерную нелинейность полупроводникового светодиода, но и нелинейную характеристику нашего зрительного восприятия при малых уровнях яркости.
Преимущества светодиодных светильников сегодня очевидны всем. А рост производства и непрерывно снижающиеся цены дают возможность каждому оценить их в действии. Тем более что они перестают быть просто осветительными приборами, а становятся ещё и уникальными элементами декора.
Вконтакте
