Как работи LED димерът

Често ни питат за темата „затъмняващи LED лампи и LED ленти“. Ето защо искаме да влезем в малко повече подробности в тази статия. Това, което искаме да избегнем, е да стане твърде техническо. За тези от вас, които искат да придобият по-задълбочени електронни познания, препоръчваме следните уебсайтове:

Следва извадка от нашата продуктова селекция под тази статия.

Какви видове затъмняване има?

Технологията за затъмняване се основава на работа с променлив ток/напрежение (AC)

омични (R - съпротивление) потребители
индуктивни (L-бобина) консуматори
капацитивни (С - кондензаторни) консуматори

Светодиодът, от друга страна, е едно DC ток/напрежение управляван полупроводников елемент. Следователно сигналите от съществуващите димери се използват за затъмняване на светодиоди, за да се адаптира нелинейната характеристика на токовото напрежение с електронни схеми.

Има различни видове и опции за затъмняване:

Регулиране на напрежението чрез a променливо съпротивление

Контролируем резистор на натоварване (сериен резистор) е просто свързан последователно с лампата. По този начин яркостта всъщност може да се регулира непрекъснато от 0 до 100 процента. Колкото повече напрежение пада на резистора, толкова повече то ще бъде затъмнено. Независимо от това, този принцип би бил напълно неподходящ за практиката, тъй като има един основен недостатък. Регулируемият резистор би станал много горещ по време на работа и, включително необходимите мерки за разсейване на тази топлина, никога не би могъл да бъде интегриран в обичайния формат на димер. В допълнение, този метод би бил пълна загуба на енергия, тъй като безполезната топлина, генерирана от димера, буквално ще бъде "изгорена" и ще трябва да бъде платена със сметката за електричество.

Затъмняване с Пулсиращо или с Вибрационни пакети

За да се избегне гореспоменатият недостатък на високата консумация на енергия на серийни резистори, не всички синусоидални трептения на променливия ток се водят към осветителното тяло при затъмняване с импулси. Това дава чисто синусоидално трептене и би спестило енергия и ще я намали, тъй като не цялата електрическа енергия достига лампата. Недостатъкът на този метод е, че постоянното нагряване и охлаждане на нажежаемата жичка причинява трептене и така не е възможно фино затъмняване.

Затъмняване с Фазов контрол

С принципа на фазовия контрол, всяка полувълна (положителна и отрицателна) се отрязва в началото, така че само задната част на вълната се използва енергично. Потокът на тока се контролира от така наречения триак (антипаралелно свързване на два тиристора). Димерът или симисторът блокират потока на тока към лампата, докато получи импулс на запалване. От този момент във времето (тази „фаза“ на сигнала на променлив ток) потребителят се захранва с енергия до следващото пресичане на нулата. Колкото по-късно се запали симисторът, толкова по-ниска е средната мощност. Благодарение на изключително ниското си разсейване на мощността, димерът с водещ ръб е най-широко използваната димерна схема. Този тип верига не може да се използва за капацитивни (C) натоварвания, тъй като тук би изтекъл изключително висок ток поради внезапното нарастване на напрежението .

Затъмняване с Контрол на секцията на живо

Управлението на фазовия участък е противоположно на управлението на портата. Токът се включва веднага, след като променливото напрежение премине нула. Веднага щом се достигне необходимата мощност, синусоида се прекъсва и текущият поток се прекъсва. Този тип верига не може да се използва за индуктивни (L) натоварвания поради пика на напрежението, когато токът е изключен.

Затъмняване с Фазово изрязване- и Контрол на участъка

Този принцип е комбинация от двата предишни метода.Поради по-голямото разсейване на мощността и несъществуващата възможност за превключване както на индуктивни, така и на капацитивни натоварвания, това управление не се използва на практика.

Затъмняване с IPS

Тук принципът на фазовия контрол и фазовия контрол се използва в комбинация. Терминът "IPS" е въведен от производителя. За разлика от оригиналния фазов контрол, включването и изключването вече не е рязко, а чрез IGBT (Isolate Gate Bipolar Transistor). Това създава бавно изкачваща се или падаща рампа. Версиите на този универсален димер се предлагат както като управление на фазата, така и като управление на фазата.

Затъмняване с Модулация на широчината на импулса (PWM)

С широчинно-импулсна модулация, на немски широчинно-импулсна модулация, къса ШИМ, източникът на захранване се включва и изключва чрез ШИМ сигнал с ниска честота. Моля, имайте предвид обаче, че светодиодният драйвер не може да превключи веднага, което има две последици. При включване има определено време за реакция, докато изходният ток не е наличен, а при изключване има забавяне, тъй като изходните капацитети все още трябва да се разредят чрез светодиодната верига. С помощта на принципа PWM е възможно да се контролират типовете натоварване R и L по отношение на мощността. Тук синусовата крива гарантира, че текущият поток внимателно се увеличава и намалява в съответствие с формата на синуса, като по този начин се елиминират хармоничните хармоници. По този начин лампите са особено защитени. За съжаление този принцип има недостатъка, че при затъмняване на светодиодите може да възникне високочестотно трептене. Това може да доведе до смущения в други прекъснати източници на светлина, като телевизор или монитор на компютъра, и да причини стробоскопски ефекти. Съществува и риск от епилептични припадъци и главоболие.

Затъмняване с 0-10 волта система за управление

Тези системи се основават на доказан индустриален стандарт за електронни баласти съгласно IEC 60929. Те се използват главно в управлението на енергията, напр. Използвани заедно със сензори за движение или дневна светлина, те обаче са подходящи и за управление на светодиоди. Контролерите от 0-10 волта са изолирани от кабели под напрежение и следователно могат да бъдат докосвани без опасност и просто окабелявани.

Затъмняване с DALI система

Протоколът за интерфейс за цифрово адресируемо осветление първоначално е разработен в Европа, но сега се използва в цял свят. Тъй като позволява цифрово управление на отделни осветителни тела и по този начин висока степен на финост в управлението, той често се използва в търговски използвани сгради или богати частни домакинства. За да управлявате светодиоди с DALI, имате нужда от LED драйвери или баласти, които могат да обработват тази технология.

Затъмняване с DMX контролен блок

С DMX контролните устройства можете да контролирате 512 различни функции. Функциите на DMX контрола се основават на канали като яркост (димер), цвят или посока на светлината (панорама и наклон). Сигналът е особено подходящ за управление и затъмняване на RGB-LED приложения, тъй като те се възползват от високата скорост и броя на каналите.

Затъмняване с KNX

KNX е автобусна система за автоматизация на сгради и се използва за интелигентна мрежа на голямо разнообразие от електронни потребители. Осветление, засенчване, отопление, климатизация, вентилация, аларма, информация, отдалечен достъп, централно управление на къщата и много други могат да се управляват с помощта на KNX. интегрирана връзка. Пример: Вместо превключвател на светлината командата за включване на осветлението се дава кумулативно чрез сензори. Привечер сензор за светлина измерва, че интензивността на светлината в стаята намалява. Затова той дава заповед на таванните светлини да се включат. Той можеше също така да позволи на таванните светлини да стават непрекъснато по-ярки. Когато слънцето напълно залезе, лампата свети с максимална яркост. С това непрекъснато затъмняване стаята ще се поддържа постоянно светла. Ако в стаята има няколко таванни светлини, могат да се програмират различни сценарии на осветление, при условие, че всяка отделна таванна светлина е свързана отделно чрез задвижващи механизми.

Как се затъмняват светодиодите?

За да се контролира яркостта на светодиода по контролиран начин, промяната в тока трябва да се базира точно на характеристиката на нелинейното токово напрежение на светодиода. Светодиодът е диоден и първоначално реагира само минимално или изобщо не реагира, когато захранващото напрежение се увеличи. Само когато напрежението напред се достигне, токът и по този начин светлинният поток се покачва рязко. Следователно затъмняването по същия начин като електрическата крушка би трябвало да доведе до напълно различна връзка между входната променлива (позиция на контролния потенциометър) и изходната променлива (светлинната мощност на светодиода).

Следователно на практика яркостта на LED осветлението обикновено не се контролира директно чрез описания процес на затъмняване. Вместо това в съвременните димируеми светодиодни захранвания сигналът от фазово управление се преобразува в управляващ ток с помощта на схема за оценка, чието ниво определя яркостта на светодиода. Този постоянен ток е постоянен във времето и е отделен от мрежовата честота, поради което пулсации от интензитета на светлината не могат да възникнат на първо място. Този функционален принцип се прилага и за широчинно-импулсна модулация (ШИМ).

Във връзка със затъмняването на светодиодите трябва да се спазва следното:

DC затъмняването променя цвета на светлината на светодиода - т.е. светлият цвят често се измества към червен в цветния триъгълник
Затъмняването подобрява LED ефективността - тъй като температурата на кръстовището намалява поради по-ниския токов поток, ефективността се увеличава
Затъмняването подобрява експлоатационния живот на светодиода - тъй като той работи при по-ниска температура, експлоатационният живот на светодиода се увеличава

В кой диапазон на затъмняване трябва да работи осветителното тяло?

Лампата с нажежаема жичка може да бъде затъмнена под интензитета на светлината от един процент от възприеманата светлина. Това е достатъчно, за да може светещият оранжев проводник в лампата да се види с просто око. LED лампите, от друга страна, постигат различна интензивност на светлината: Например, една LED лампа може да бъде затъмнена до около 50 процента от възприеманата светлина, докато друга може да бъде затъмнена до 10 процента. В резултат на това не всеки светодиод е подходящ за всяко приложение.

Когато избирате светодиода, трябва да се отбележи, че производителите на светодиоди обикновено не посочват диапазоните на затъмняване на своите продукти по отношение на нивата на осветеност на възприеманата светлина, а по-скоро нивата на измерената светлина. Това е важно да се знае, защото човешкото око работи логаритмично. Това е така, защото, от една страна, хората трябва да могат да се справят с много ярка светлина, каквато е например в слънчев летен ден. Тук сме бързо на 100 000 лукса. От друга страна, все още е възможно да виждаме под лунна светлина, което съответства на около 0,25 lx.

Ето защо обикновено възприемаме източниците на светлина като по-ярки, отколкото предполагат етикетите на опаковките. Измерената светлина от 20 процента, например, съответства на 45 процента чувствителна интензивност на светлината. За да се избегнат лоши покупки, може да помогне следната формула: Възприеманият интензитет на светлината на светлинното тяло е равен на квадратния корен от измерения интензитет на светлината: Пример √0,2 = 0,45.

Затъмняване на топло бяло, студено бяло и RGB или RGBW LED ленти

За да затъмните LED лентите от LED Universum, ние предлагаме набор от инфрачервени и радио контролери, които можете удобно да управлявате с LED дистанционно управление или чрез приложение за мобилен телефон. Ако искате да интегрирате нашите LED ленти в по-сложни контроли като DALI, DMX или KNX, моля свържете се с нашето техническо обслужване на клиенти.

Какво трябва да се има предвид при 230V димери:

Не всички източници на светлина могат да бъдат контролирани с всеки димер. При покупка трябва да се спазват следните точки, за да се осигури възможно най-голяма съвместимост.

Работно пространство:

Много димери работят в определена работна зона, която е посочена съответно. Има два записа за работната зона:

1. Диапазон на затъмняване:

Това често се дава в проценти като диапазон. Напр. 0% - 100%. Това означава, че свързаният източник на светлина може да бъде затъмнен от 100% максимална яркост до 0% яркост. Тази информация има смисъл само във връзка с мощността.

2. Мощност:

Мощността ви казва каква мощност може да направи димер. Обикновено се дават и две стойности. Максимална производителност, както и минимална производителност. Напр. 50W - 300W. Максималната мощност показва колко вата могат да преминат през димера. Общата мощност на всички лампи, която се контролира от димер, не трябва да надвишава максималната мощност. Минималната мощност показва мощността, до която димерът може да бъде затъмнен. С диапазон на затъмняване от 50W - 300W, могат да се свържат лампи с максимална обща мощност от 300W, които могат да се намалят до 50W. За да контролирате LED лампите, винаги е препоръчително да изберете димер с минимална мощност 0W, за да сте сигурни, че лампите могат действително да бъдат затъмнени до определения диапазон на затъмнение от 0%.

Изложба:

Светодиодите преобразуват електричеството в светлина с помощта на полупроводников материал. Този метод за генериране на светлина е много ефективен и гарантира, че дори слабите токове са достатъчни, за да накарат светодиодите да светят. Поради това е препоръчително да използвате димери само за LED лампи, които имат подходяща експозиция и по този начин напълно отделят лампата от линията. В случай на димери, които намаляват до 0% и не са оборудвани с допълнително изключено положение, те се изключват от електронен компонент. Това обаче не блокира напълно линията, но все пак позволява преминаването на ниски токове на утечка. Тези слаби токове гарантират, че LED светлинният източник все още свети леко. Сиянието обикновено не се вижда, докато все още има малко околна светлина от други източници на светлина или нормална дневна светлина, но може да се види през нощта.

Тип затъмняване:

С променливотоковите димери има три често срещани начина за затъмняване на лампата:

Затъмняване на фазовия участък
Затъмняване на предния ръб
Затъмняване с импулси

Тези варианти на затъмняване са обобщени под английския термин TRIAC. Повечето налични в търговската мрежа димери (например от Gira, Siemens, Busch-Jäger, Eltako, ELV или Mertens) могат да внедрят и трите варианта на затъмняване. Когато купувате, трябва да се уверите, че лампата и димерът могат да обработват поне един процес на затъмняване по същия начин.

Забележка: За лампи с постоянен ток други процеси като модулацията с широчина на импулса (ШИМ) е затъмнена.

Ефекти при затъмняване:

Дали лампата и димерът са в крайна сметка съвместими и могат ли да се постигнат добри резултати за затъмняване, не може да се определи на 100% точно, въпреки сравнението на спецификациите на димера и LED лампата. Често димери и лампи трябва да се изпробват заедно. Следните явления могат да възникнат при работа с LED светлинен източник с димер:

Светодиодният източник на светлина мига при затъмняване (ефект на изглаждане):

Когато намалява, кривата на синус на променливия ток се променя. За кратки моменти тази промяна създава работно състояние, което не може да бъде обработено от електрониката на LED светлинния източник. Това води до трептене. СЛЕД НАСТРОЯВАНЕТО на желаната стойност на затъмняване, LED осветителят постоянно светва на желаното ниво на яркост.

При определено ниво на затъмняване, LED източникът на светлина мига или изгасва напълно:

Димерите и лампите не са напълно съвместими. Димерът може да затъмнява в зона, която лампата не може да обработи. Това може да бъде причинено например от несъвместими методи за затъмняване или от затъмняване твърде далеч. Това се случва, когато източникът на светлина не може да бъде намален до 0%. Друга причина може да бъде модификацията на синусоидата. При затъмняване на фазовия сегмент част от синусоидалната крива се „отрязва“. Това целево прекъсване на захранването намалява средното захранване на лампата. Лампата може да започне да трепти, ако зоната на "отрязване" стане твърде голяма.

Този ефект може да възникне и при превключватели или превключватели на светлините с индикаторни светодиоди, които светят при изключване, за да покажат позицията на превключвателя на светлината.

(Източници: Уикипедия, технология за осветление от Херберт Бернщат, електроника, LED вселена)

Лампата е изключена, но мига редовно