Диммирование светодиодов в деталях — регулировка яркости светодиодных ламп
Диммирование (от англ. dimming — затемнение) — это процесс управления интенсивностью освещения, уходящий своими корнями в XIX век. Впервые диммирование было применено в театрах, когда по замыслу режиссёра сцена должна была затемняться и освещаться в зависимости от происходящего на ней действия. Для этого используемые в то время прожекторы с дуговыми лампами прикрывались затемняющими шторками. Чем больше эти шторки перекрывали световой поток, тем больше они диммировали освещение. Сегодняшние диммеры далеко ушли от своего незамысловатого предшественника, однако в целом их назначение осталось прежним.
Регулировка яркости широко используется в современных системах. Так посредством диммирования можно создать мягкое камерное освещение в гостиной или спальне, быстро сменить атмосферу в кафе или ресторане, усилить визуальные «магниты» в ритейле.
Преимущества диммирования
- Возможность создания и быстрой смены сценариев освещения, недостижимых при помощи стандартных двухпозиционных выключателей.
- Регулировка яркости позволяет эксплуатировать осветительные приборы в щадящем режиме, что продлевает их срок службы.
- Диммирование приводит к уменьшению энергопотребления и тепловыделения.
Наиболее широкие возможности по управлению световой средой открываются при сочетании диммирования с разделением световых приборов на группы. Такой подход позволяет управлять общим светом и акцентами независимо друг от друга, реализуя самые интересные и сложные сценарии.
Преимущества диммирования светодиодов
Регулировка яркости светодиодов позволяет в полной мере раскрыть весь их потенциал. Особенности работы LED делают этот осветительный элемент идеальным кандидатом на диммирование.
- Яркость светодиода можно менять в очень широком диапазоне, в отличие от люминесцентных ламп.
- Изменение яркости никак не сказывается на цветовой температуре и цветопередаче, в отличие от ламп накаливания.
- Снижение яркости ведёт к увеличению срока службы, а не наоборот, как в случае с галогенными лампами.
- Регулировка яркости светодиодных светильников происходит без задержек, что позволяет использовать их даже в самых динамичных осветительных сценариях.
Особенности диммирования светодиодов
Простейший диммер, регулирующий затемнение ламп накаливания, делает это за счёт «срезания» синусоиды переменного тока. Но в отличие от ламп накаливания, LED светильник имеет более сложное устройство и работает под управлением электронной схемы — драйвера. Таким образом, корректность работы осветительного оборудования напрямую зависит от управляющего им драйвера. В то же время, правильно подобрав драйвер, можно задиммировать абсолютно любые светильники, независимо от их мощности и типа.
Стандарты и протоколы диммирования
TRIAC
1-10V
Стандарт, завоевавший широкую популярность в эпоху повсеместного использования люминесцентных ламп. Его суть заключается в отправке по отдельной паре проводов сигнала от 1 до 10V. То есть диммер в данном случае реализован в виде обыкновенного потенциометра. Главным преимуществом такого подхода является полная нечувствительность к нагрузке. Среди недостатков — невозможность управления источником света из нескольких мест и слабая поддержка со стороны производителей светодиодов.
DALI
Цифровой протокол, поддерживаемый большинством производителей профессионального осветительного оборудования. Его главное преимущество — это цифровая шина, объединяющая все диммируемые светодиодные светильники в единую систему. Включение, выключение и регулировка яркости осуществляются за счёт сигнальных команд, а не за счёт размыкания питающей цепи. Такой подход позволяет в любое время переназначать, какой выключатель за какой светильник отвечает.
Из недостатков протокола DALI можно выделить разве что высокую стоимость и необходимость предварительной настройки системы управления.
Push DIM
- короткое: включение/выключение;
- длинное: регулировка яркости.
Метод прост в реализации, не требует дополнительных настроек и может быть реализован почти с любой электрофурнитурой. Но есть и недостатки: малая распространённость драйверов с таким стандартом и ограниченное количество светильников, подключаемых к одной кнопке.
Выбор драйвера
Диммер для светодиодных ламп 220в: как выбрать и подключить
Знакомимся с устройством и работой диммера
Регуляторы для светодиодных ламп напряжением 220 В схожи по функциональности и строению с моделями для других источников света. Вообще – это выключатель с регулировочным колесом или кнопками. На корпусе имеются подключения к цепи для подсоединения проводов. Функциональность регулятора заключается в отсекании амплитуды напряжения. Поворачивая колесо или нажимая кнопки, изменяется яркость свечения лампы, а значит, и всего освещения. Диммеры для светодиодных ламп имеют свои особенности:
- диммером нельзя регулировать яркость каждого цикла включения освещения. Лучше это делать периодически. Если требуется меньшая яркость света при каждом включении, в осветительных приборах надо установить лампы меньшей мощности;
- для работы диммера с LED лампами обязательно нужен дроссель. Это связано с тем, что такие модели рассчитаны на меньшую мощность;
- LED лампы имеют в 10 раз меньшую мощность от обычных источников света, что требует применения для них маломощных диммеров;
- и, наконец, основное их отличие заключается в регулировке. Яркость LED ламп регулируется не понижением или повышением силы тока, а за счет изменения его импульсов в электросети.
Именно эти особенности указывают, почему нельзя ставить диммер LED ламп с другими типами ламп. Выключатель и лампы должны иметь совместимость.
Различие по управлению
Существуют разные виды диммеров для светодиодных ламп, которые различаются своим управлением:
- механическое управление производится кнопкой или колесом. Механизм может быть поворотный, нажимной или поворотно-нажимной. При поворачивании колеса или нажиме кнопки изменяется яркость освещения;
- электронное управление имеет выключатель, у которого стоит сенсорный или инфракрасный датчик;
- акустическая регулировка происходит за счет наличия датчика, реагирующего на громкие звуки, например, голос человека. Недостатком такого управления является незапланированное изменение яркости освещения от звука случайно упавших предметов;
- дистанционная регулировка выполняется через пульт управления. Таким диммером удобно регулировать или включать освещение, не вставая с места.
Из всех рассмотренных моделей самым надежным можно считать поворотный выключатель. Его механизм отличается простотой и приемлемой ценой. При выполнении монтажа проще всего найти комплектующие. Одним из основных и популярных производителей диммеров считается фирма Легранд.
Различие по типу установки
Современные модели LED диммеров имеют большой ассортимент, которые различаются типом установки:
- модульные модели крепят на DIN-рейку и располагают в распределительном щите. Управление ими производят через выносные регуляторы. Кроме изменения яркости свечения ламп, выключатель имеет дополнительные функции;
- моноблочные модели достаточно распространены. Их можно установить вместо обычного выключателя, но они должны иметь ШИМ функцию;
- по типу установки регуляторы бывают для скрытой и наружной электропроводки.
Что такое ШИМ?
Расшифровка ШИМ означает широтно-полюсная модуляция. Она применяется для регулировки свечения светодиодных ламп. Принцип работы ШИМ генератора заключается в вырабатывании высокочастотного тока около 200 Гц, который требуется для работы LED лампы. Изменение яркости свечения происходит от смены напряжения, ширины и времени положительного импульса. На выходе ШИМ генератора образуется электрический сигнал, при этом частота и величина тока не изменяются.
Совместимость LED ламп
Чтобы узнать, какой надо приобрести диммер, необходимо определить его совместимость с источником света. Так как LED лампы бывают регулируемые и нерегулируемые, не любой диммер можно ставить в цепь. Некоторые производители выпускают LED лампы, работающие с определенным регулятором. Определить их совместимость можно по таблицам, находящимся у продавцов этого вида товара. Перед установкой диммера надо изучить технические характеристики источников света:
- Нерегулируемые лампы нельзя ставить совместно с диммером. Это приведет к их плохой работе, а при выходе из строя, продавец или производитель откажет в гарантийном обслуживании.
- Регулируемые лампы часто функционируют со стандартными регуляторами, которые работают по принципу отсечки фазы. Но здесь надо знать, что на качество затемнения освещения влияет количество светодиодов на коммутаторе. Большинству регуляторов для оптимальной работы требуется минимальная нагрузка в пределах 20–45 Вт. Если для достижения такой мощности достаточно 1 лампы накаливания, то светодиодных с напряжением 220 В придется подключить 2 или 3 штуки.
- Если для освещения требуется использовать только 1 LED лампу, лучше воспользоваться регулятором низкого напряжения. Он предназначен для регулировки низковольтного LED освещения, которое имеет магнитный трансформатор.
При покупке LED лампы надо обращать внимание на упаковку. Производители на ней указывают, можно ли использовать регулятор. Это может быть надпись или круглый значок.
Расчет максимального количества ламп
При выборе регулятора для установки своими руками на домашнее освещение необходимо учитывать его мощность. Рассчитать максимальное количество LED ламп на 220 В по принципу расчета обычных источников света не получится. Проще всего можно за консультацией обратиться к специалисту или, если для освещения комнаты используется 1 лампа 220 В, взять ее с собой в магазин и испытать на работоспособность методом подключения к регулятору.
Но если принято решение самостоятельного расчета, давайте рассмотрим различия между обычными и светодиодными источниками света 220 В:
- количество обычных источников света можно рассчитать делением максимальной мощности регулятора на мощность одной лампы;
- чтобы рассчитать максимальное количество LED источников света 220 В, необходимо максимальную мощность регулятора разделить на 10. Получившийся результат разделить на мощность светодиодной лампы.
Самостоятельная установка регулятора
Процесс подключения регулятора своими руками довольно прост:
- Отключите на электросчетчике подачу электроэнергии.
- В месте установки надо подрезать электропроводку и зачистить концы проводов.
- Подать электричество в сеть и тестером или пробником найти фазовый провод. После этого электроэнергию опять надо отключить.
- На регуляторе фазовый провод подсоедините к разъему с буквой L, а другой провод вставьте в разъем с буквой N. После этого зажмите провода зажимами и проверьте прочность соединения.
- После того как вся схема собрана, ровно выставьте диммер, отрегулировав его регулировочными болтами.
- Сверху закрепите декоративный кожух и, подав напряжение, испытайте работоспособность системы.
На данном этапе, если все приборы освещения работают нормально, установку регулятора своими руками можно считать оконченной.
Самодельный регулятор
Схема самодельного диммера довольно проста. Если в доме имеется паяльник и радиодетали ее можно спаять своими руками, конечно, желательно обладать хотя бы минимальными навыками радиодела.
Для изготовления регулятора своими руками понадобиться медный провод, симистор, два конденсатора, динистор, переменный и постоянный резисторы, а также паяльник с припоем. Радиодетали установите на текстолитовой плате, и спаяйте их между собой проводом как указано на схеме.
Принцип работы самодельной схемы заключается в подаче тока с переменного резистора на неполярный конденсатор. В свою очередь, он заряжается и отдает энергию лампе. Если схема собрана правильно и все детали работоспособны, регулятор должен заработать.
Установив самостоятельно диммер на LED освещение 220 В, хозяин сделает шаг к созданию высокотехнологичного жилья.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Диммирование светодиодных ламп: ammo1 — LiveJournal
Для регулировки яркости ламп накаливания давным-давно был изобретён диммер — простое электронное устройство, меняющее яркость лампы за счёт «обрезания» части синусоиды сетевого напряжения.Лампа накаливания проста, а светодиодная лампа содержит сложную электронную схему, поэтому с диммированием там всё непросто. Сегодня я расскажу, что делают диммеры, чем они отличаются между собой, и как себя ведут диммируемые светодиодные лампы по сравнению с лампами накаливания при регулировке яркости.
Начнём с того, что делают диммеры. Вот осциллограмма сетевого напряжения.
Диммер «отрезает» кусок синусоиды. При половине яркости остаются «половинки» синусоиды в каждом полупериоде.
При минимальном уровне яркости остаются только маленькие «хвостики».
Фактически, диммер включает и выключает нагрузку 100 раз в секунду и яркость зависит от момента включения.
Все диммеры с двухпроводным подключением не могут «открываться» полностью — для работы им нужно питание, которое они получают за счёт небольшого напряжения, остающегося при неполном «открытии». На максимальной яркости осциллограмма на выходе диммера выглядит так.
Обычные светодиодные лампы при включении через диммер будут включатся на полную яркость с определённого момента регулирования или мигать при попытке диммирования. Регулировать яркость позволяют диммируемые светодиодные лампы, которые содержат специальную схему, распознающую диммирование и управляющую схемой стабилизатора лампы.
При диммировании светодиодные лампы ведут себя не так, как лампы накаливания. Когда лампа накаливания горит совсем слабо, светодиодная лампа ещё довольно ярко светится. Вот так выглядят лампы, подлюченные через один и тот же диммер на минимальной яркости.
Все диммеры имеют разный минимальный уровень. Например, у одного из китайских диммеров осциллограмма на минимальном уровне выглядела так.
При этом светодиодные диммируемые лампы светились довольно ярко.
Для диммирования светодиодных ламп важно, чтобы минимальный уровень регулировки был как можно меньше. Если нить лампы накаливания на минимальном уровне регулировки чуть светится тёмно-красным цветом, такой диммер подойдёт для светодиодных ламп, если же нить лампы накаливания горит жёлтым светом, светодиодные лампы на минимальном уровне диммирования будут светить слишком ярко.
Я подключил лампу накаливания к трём имеющимся у меня диммерам и измерил True RMS мультиметром напряжение на выходе.
Чёрный китайский диммер на проводе — 98 В.
Диммер IKEA — 66 В.
Китайский диммер с блестящей ручкой — 46 В.
Максимальный уровень у всех диммеров тоже разный:
В сети — 228 В.
Чёрный китайский диммер на проводе — 211 В.
Диммер IKEA — 221 В.
Китайский диммер с блестящей ручкой — 220 В.
Диммируемые светодиодные лампы отличаются по минимальному уровню диммирования. Некоторые позволяют снижать яркость до 5%, а некоторые только до 20%. Вот, к примеру лампы Navigator NLL-C37-5-230-2.7K-E14-FR-DIMM и IKEA 102.667.54, включённые в один и тот же диммер на минимальном уровне яркости.
Ещё одна проблема при диммировании светодиодных ламп — звук. Практически все диммируемые лампы тихо зудят при диммировании, но некоторые лампы с некоторыми диммерами начинают гудеть довольно громко. Зудеть может и сам диммер.
Ещё одна проблема — несовместимость диммеров со светодиодными лампами. Некоторые диммеры «сходят с ума», когда в них включены светодиодные лампы. У меня в комнате стоит выключатель Univex с диммированием и управлением пультом (http://ammo1.livejournal.com/97828.html). Когда в люстру вкручены светодиодные лампы, свет выключается сразу после включения. Помогла замена одной из шести ламп обычной лампой накаливания. Теперь в люстре пять светодиодных ламп и одна лампа накаливания и выключатель работает корректно.
Последняя проблема — несовместимость ламп и диммера. При этом некоторые светодиодные лампы могут не включаться или включаться через раз. Например из шести ламп в люстре при включении могут зажечься только пять или четыре, а при повторном включении зажгутся все шесть. Причина скорее всего в помехах, вносимых диммером. У китайского чёрного диммера на половине яркости осциллограмма на выходе выглядит так:
Вполне возможно, что импульс помехи влияет на работу электроники ламп.
Помимо простых диммеров, отрезающих передний фронт синусоиды (leading edge), существуют диммеры, отсекающие задний фронт (trailing edge) и диммеры на ШИМ. Мне пока такие не встречались.
Выводы:
1. У всех диммеров разный уровень минимума. Для светодиодных ламп нужно, чтобы он был как можно ниже;
2. Уровень максимума тоже отличается. Если он недостаточно высок, лампы никогда не будут гореть на полную яркость;
3. Все диммируемые светодиодные лампы имеют разный уровень минимума диммирования;
4. Возможна несовместимость модели ламп с моделью диммера;
5. При диммировании лампы могут гудеть, при смене диммера гудение может уменьшится.
p.s. Вот так я провожу выходной. 🙂
p.p.s. На сайте http://lamptest.ru появились реквизиты для финансовой поддержки проекта, кроме того теперь можно заказать тестирование любой лампы из любого интернет-магазина
© 2015, Алексей Надёжин
Диммер для светодиодных и галогеновых ламп
Что такое диммер и какие его основные функции?
Диммер (от англ. dim – «затемнять»)– это многофункциональный выключатель, с помощью которого можно регулировать интенсивность светового потока, яркость ламп, там самым создавая необходимую атмосферу в помещении.
С помощью диммера, задавая необходимый уровень освещенности, появляется возможность выделять светом определенные участки помещения или предметы интерьера.
Достоинством использования диммера можно считать экономию электроэнергии и стоимость ламп: в режиме пониженной яркости лампы способны прослужить в разы дольше.
Современные диммеры также выполняют ряд полезных функций, способных повысить уровень комфортного использования осветительных приборов.
Какие бывают диммеры?
По способу регулировки и исполнению прибора диммиры для светодиодных и галогеновых ламп можно разделить на две группы:
- механические – чаще всего выполнены в виде поворотного выключателя, при вращении которого происходит изменение напряжения, а следовательно, яркость освещения. В последнее время стали очень популярные сенсорные диммеры, регулировка которых происходит за счёт точечного прикосновения к сенсорным кнопкам выключателя.
- электронные – величину напряжения в регуляторах такого типа задают с помощью кнопок или пульта управления. Возможности электронных диммеров не ограничиваются только регулировкой интенсивности света. С помощью такого устройства можно установить сразу несколько пультов управления в нескольких зонах помещения, задать автоматическую регулировку яркости в зависимости от времени суток и естественного освещения.
Совместимость ламп и диммеров
Самые распространенные диммеры предназначены для ламп накаливания, которые работают от напряжения 220 Вольт. В данном случае изменение яркости лампочки происходит из-за регулировки подаваемого напряжения в диапазоне от 0 до 220 Вольт.
Если с помощью диммера понизить яркость лампы накаливания на 50%, потребление электроэнергии падает только на 15%, соответственно, экономия будет незначительной.
Возможно ли подключить к существующему диммеру для ламп накаливания светодиодные и галогеновые (энергосберегающие) лампы?
При подключении галогеновых ламп можно наблюдать следующее: при понижении яркости лампа начнёт мигать. Это происходит из-за несовместимости лампы и диммера с фазовой отсечкой. При подключении может выйти из строя и регулятор яркости, и сама лампа.
При подключении обычной светодиодной лампы к диммеру для ламп накаливания происходит только включение, без регулировки яркости. Это происходит из-за того, что драйвер в лампе компенсирует колебания напряжения до оптимального рабочего тока светодиодов.
Но можно выбрать диммируемые светодиодные лампы, у которых имеется специальный встроенный драйвер для управления яркостью.
Важно! Если вы хотите в своей квартире поменять лампы накаливания на более современные и при этом управлять их яркостью, но без приобретения специального диммера для светодиодных ламп, а использовать уже имеющийся обычный диммер, то следует выбирать специальные диммируемые лампы. Как правило, определить такие лампы достаточно легко по указанной на упаковке информации (надпись на коробке или на корпусе лампы «dimmable»).
Для регулировки яркости обычных светодиодных ламп придётся приобрести специальный диммер с ШИМ (широтно-импульсным модулятором). Такой прибор создаёт ток высокой частоты 200Гц. Питание осуществляется импульсами постоянного тока, при изменении периода которых происходит изменение яркости светодиодной лампы.
Как выбрать диммер?
Ключевые моменты, на которые следует обратить внимание при выборе диммера:
— совместимость с лампами
Определите тип ламп, которые будут диммироваться: лампы накаливания, энергосберегающие, галогеновые, люминесцентные, светодиодные лампы и ленты.— общая нагрузка на прибор
При выборе диммера нужно просуммировать потребляемую мощность всех источников освещения, которые будут к нему подключены. Информация о величине потребляемой мощности указана на упаковке лампы. Для исправной работы необходимо обеспечить запас мощности примерно в 30-50%.
Как подключить диммер к светодиодному или люминесцентному светильнику
Многие люди ошибочно полагают, что с помощью обычных диммеров или светорегуляторов для галогенных или ламп накаливания- возможно также регулирования яркости энергосберегающих ламп: светодиодных или люминесцентных.
Но как показали эксперименты- это невозможно. Они либо не меняют уровень свечения или сильно мерцают, либо не горят, а нередко взрываются или быстро перегорают.
Почему? Обычный недорогой диммер, работает по принципу реостата, т. е. увеличивает сопротивление- этим самым понижая напряжение, которое подается на лампу, но в моделях рассчитанных на прямое подключение к домашней электросети 220 Вольт уже стоит внутри импульсный источник питания и стабилизатор тока, поэтому управлять изменением яркости такой лампой не получится извне.
Если Вам необходима функция диммирования позаботьтесь заранее о покупке специальных моделей светодиодных или люминесцентных ламп или светильников с данной функцией. Для этих моделей, как правило у того же производителя продаются, подходящие диммеры, работающие совершенно по другому принципу: Широтно-Импульсной модуляции или ШИМ- для светодиодов или управляющего сигнала- для люминесцентных.
Если у Вас светодиодные лампы рассчитаны на работу от напряжения блока питания (БП) 12 или 24 Вольт , тогда Вы сможете изменять яркость при помощи диммера, предназначенного для светодиодной ленты. Он подключается в схему после блока питания (пример на картинке снизу).
Сегодня на рынке продается довольно много разных моделей светорегуляторов как с ручным, так и дистанционным управлением для светодиодных лент. Подробно на этом не буду останавливаться так, как об этом подробно писал в этой статье.
Как подключить диммер к светодиодной лампе.
Для регулирования яркости в светодиодную лампу устанавливается специальный драйвер с функцией ШИМ или диммирования, а клавиша управления или крутилка установленная на стене- это только управляющий элемент, который не изменяет величину тока или напряжения, а посылает команду это сделать драйверу лампы.
Поэтому если Вам необходимо изменять яркость свечения светодиодных светильников покупайте специальные модели, обладающие такой функцией, а так же Я рекомендую у того же самого производителя купить и подходящие диммеры, которые созданы под этот тип освещения. Некоторые модели позволяют регулировать и цвет света лампы. Ввиду того, что они довольно сложные электронные устройства- цена на них довольно высока от 100 $ у известного производителя.
Я из своей практики могу посоветовать качественные и недорогие светодиодные диммируемые лампы марки OSRAM Parathom стоимостью от 20 у. е. за штуку. Зайдите на сайт OSRAM и посмотрите сами, там же Вы найдете и каталог подходящих к данной модели светорегуляторов.
Как подключить диммер к люминесцентной лампе или светильнику.
Для того что бы регулировать яркость, необходимо что бы блок управления или ЭПРА установленный в нем был рассчитан на это. Поэтому надо покупать специальные модели люминесцентных светильников с ЭПРА с функцией диммирования, в электронную схему которого дополнительно встраивается блок управления с аналоговым или цифровым сигналом.
Например, более дешевый аналоговый работает по следующему принципу— уровень яркости изменяется от 0 до 100 процентов в зависимости от величины подаваемого управляющего сигнала в пределах от 1 до 10 Вольт.
Продвинутое цифровое управление позволяет осуществлять запоминание положения, производить плавное или ступенчатое регулирование и еще много другое.
Как подключить диммер к компактной люминесцентной лампе.
Если Вам необходимо регулировать уровень яркости компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) под обычный цоколь- приобретайте специальные модели с соответствующей функцией. Сегодня практически все известные производители светотехнической продукции выпускают специальные серии ламп с функцией регулирования интенсивности их светового потока.
В описании или на коробке такой компактной люминесцентной лампы должно быть написано «dimmable».
Например, фирма Sylvania выпустила КЛЛ «Mini-Lynx» или наш отечественный производитель лампы серии KOSMOS PREMIUM- все они с пометками «Dimmable».
В таких моделях яркость света регулируется либо при помощи обыкновенного димера или выключателя, который необходимо пощелкать в течении одной секунды, что послужит сигналом для встроенного блока управления в цоколь лампы, и уровень яркости будет ступенчато уменьшаться или увеличиваться от 5% уровня до 33%, затем- 66% и наконец- до 100%.
Если есть вопросы задавайте в комментариях к этой статье ниже.