Przełącznik ściemniania do lampy LED

Od czasu pojawienia się oświetlenia elektrycznego inżynierowie próbowali rozwiązać problem ściemniania lamp. U zarania elektrotechniki dostępne były tylko dwie metody - reostaty i regulowane transformatory. Urządzenia te są nieporęczne i niewygodne w codziennym użytkowaniu, mają też inne wady. Dlatego dopiero wraz z rozwojem energoelektroniki półprzewodnikowej i rozwojem potężnych, ale kompaktowych przełączników elektronicznych, powstały nowoczesne urządzenia zwane ściemniaczami.

Co to jest ściemnianie i jak to działa

Ściemnianie to regulacja jasności blasku lamp o różnych konstrukcjach od maksimum do zmniejszenia. Termin pochodzi od angielskiego czasownika to dim - to darken.Ściemniacze służą do tworzenia komfortowego oświetlenia, a także do tworzenia różnych efektów świetlnych (wykorzystywane są do tego nowoczesne urządzenia sterowane sterownikami).

Zadanie zmniejszenia jasności poświaty na różnych etapach rozwoju elektrotechniki zostało rozwiązane na różne sposoby. Początkowo do tego celu używano zasłon, które mogły częściowo blokować strumień światła. Co więcej, twórcy przeszli długą drogę od potencjometrów i regulowanych transformatorów do nowoczesnych kompaktowych urządzeń. Ich podstawą jest klucz zasilający, który odcina część sinusoidy dostarczanej do urządzenia oświetleniowego.

Zasada regulacji poziomu oświetlenia.

W pewnym momencie, po przejściu sinusa przez zero, klucz się otwiera. Im później nastąpi otwarcie, im krócej obciążenie jest zasilane, tym niższy średni prąd. W konsekwencji średnia jasność poświaty jest również mniejsza.

Typowy obwód ściemniacza.

W tym obwodzie kluczem jest triak, a momentem otwarcia steruje potencjometr. Takie urządzenie nadaje się do ściemniania lamp. rozżarzony oraz fluorowiec Lampy. Urządzenia LED mają swoją specyfikę.

Jakich żarówek można używać ze ściemniaczem

Choć świecenie żarówek i diod LED opiera się na różnych zasadach, łączy je jedno – intensywność świecenia zależy od średniego prądu płynącego przez element. Problem ściemniania większości lamp LED polega na tym, że są one podłączone do sieci nie bezpośrednio, ale przez stabilizator prądu (kierowca). Jego zadaniem jest utrzymanie jasności świecenia, niezależnie od zmian parametrów napięcia zasilania. Innymi słowy, takie urządzenie jest zaprojektowane tak, aby opierało się procesom towarzyszącym ściemnianiu.Dlatego nie można regulować intensywności blasku za pomocą konwencjonalnych urządzeń.

Istnieją specjalne lampy, których obwody wejściowe sterownika są uzupełnione specjalnym obwodem. Monitoruje średnią wartość napięcia wejściowego i zgodnie z nią zmienia prąd diod LED, dostosowując strumień świetlny. Takie żarówki są oznaczone napisem Dimmable lub odpowiednią ikoną.

Oznakowanie opraw ściemnialnych i nieściemnialnych.

Takie oprawy oświetleniowe są droższe, ale możliwości ich zastosowania są szersze.

Istnieją niedrogie lampy LED, które nie mają sterownika w postaci obwodu elektronicznego, jego rolę odgrywa gaszenie rezystor. Niepożądane jest podłączanie takich lamp bezpośrednio do sieci napięcia przemiennego, nawet jeśli przechodzą przez parametry. Nie są przystosowane do wysokiego napięcia wstecznego przyłożonego podczas ujemnej połowy cyklu. Może to doprowadzić do ich szybkiej awarii. Dlatego muszą być podłączone do sieci o dowolnym napięciu przemiennym poprzez prostownik (najlepiej pełnookresowy) lub zasilane napięciem stałym. W pierwszym przypadku są one ściemniane w zwykły sposób, ale muszą być włączone zgodnie ze schematem „ściemniacz - prostownik - lampa”. W drugim konieczne jest zastosowanie specjalnych ściemniaczy, które kontrolują blask za pomocą metody modulacji szerokości impulsu. Takie urządzenia są zwykle wykonywane w oparciu o sterowniki, a możliwości sterowania ograniczone są jedynie wyobraźnią twórców.

Dla wygody oceny zgodności lamp i ściemniaczy z diodami LED dane zestawiono w tabeli.

Ważny! Wszystko Pasek ledowy należą do klasy ściemnialnych - nieściemnialne taśmy LED w zasadzie nie istnieją. Napisy ściemnialne na takich urządzeniach to czysta chwyt marketingowy.

Stałe ściemnianie diody LED

Jeśli lampa LED pracuje na stałym napięciu, jej jasność można również regulować. Najłatwiej jest włączyć sukcesywnie ze zmiennym rezystorem LED. Zmieniając jego rezystancję, zmienia się prąd w obwodzie.

Schemat sterowania z balastem.

Ta metoda od dawna jest uznawana za awarię z powodu nieefektywności energetycznej. Rezystor rozprasza bezużytecznie dużo mocy. O wiele bardziej racjonalne jest rozprowadzanie energii w czasie. W tym przypadku, aby zmniejszyć intensywność blasku, klucz jest okresowo zamykany, a poziom oświetlenia jest uśredniany przez bezwładność ludzkiego wzroku.

Dyskretny obwód sterowania jasnością.

W praktyce odbywa się to za pomocą metody PWM. Dioda LED jest zasilana prostokątnymi impulsami o stałej amplitudzie i częstotliwości, ale o różnym czasie trwania.

Zasada ściemniania PWM.

W zależności od długości impulsu zmienia się średni prąd płynący przez diodę LED, co jest postrzegane przez ludzkie oko jako zmiana jasności.

Modulacja szerokości impulsu jest wygodnie realizowana przy użyciu technologii procesorowej. Dlatego na sterownikach wykonywane są różne urządzenia do tworzenia efektów świetlnych.

Zalety i wady

Zalety możliwości regulacji poziomu blasku to:

• uzyskanie wygodnego oświetlenia pomieszczenia;
• oszczędzanie energii elektrycznej;
• umiejętność skupienia się na szczegółach (w przypadku oświetlenia dekoracyjnego);
• redukcja emisji ciepła przez lampy;
• możliwość zdalnego i automatycznego sterowania;
• wydłużenie żywotności diody LED.

Kolejną zaletą lamp LED jest to, że nie zmieniają się w procesie zmiany jasności. Kolorowa temperatura.

Wady obejmują zauważalne migotanie Emitery LED o niskim poziomie jasności. Prowadzi to do zwiększonego zmęczenia oczu, a także do wystąpienia szkodliwego efektu stroboskopowego. Pozbycie się migotania przy zasilaniu prądem stałym jest problematyczne i przy zasilaniu zmiennymi - niemożliwe. Innym problemem jest to, że po zainstalowaniu ściemniacza określonego typu traci się możliwość zainstalowania lamp dowolnego typu. Muszą być kompatybilne z regulatorem.

Czy ściemniacze oszczędzają energię?

To proste pytanie wywołuje gorące dyskusje w Internecie. W rzeczywistości wiele zależy od konstrukcji ściemniacza. Ściemniacze starych konstrukcji, wykonane w formie potencjometrów lub regulowanych transformatorów, nie dawały żadnych oszczędności. Cała zaoszczędzona moc została bezużytecznie rozproszona w balastu. Teraz takie urządzenia praktycznie nie są produkowane.

Ściemniacze zbudowane na kluczach elektronicznych rozprowadzają prąd w czasie. Aby zmniejszyć jasność, całkowicie zamykają element sterujący na określony czas, praktycznie nie ma prądu przez obciążenie i klucz. Wszystko dzieje się w ciągu jednego pół cyklu napięcia sinusoidalnego, więc ludzkie oko nie zauważa takich zakłóceń. Zmniejszenie zużycia tą metodą jest oczywiste, ale nie wszystko jest takie proste:

1. Udział oświetlenia w całkowitym zużyciu energii elektrycznej w domu lub biurze nie jest tak duży, mocne urządzenia elektryczne zużywają znacznie więcej. Dlatego niewielka redukcja zużycia energii dzięki ściemnianiu będzie zauważalne, ale nieistotne. Dzięki globalnemu przejściu na oświetlenie LED udział kosztów oświetlenia zmniejsza się jeszcze bardziej, a efekt ściemniania staje się jeszcze mniejszy.
2. Sam ściemniacz do lamp LED ma wydajność inną niż 100%. W przypadku dobrych urządzeń liczba ta przekracza 90%, ale nadal jest to zużycie energii.
3. Koszt urządzeń do ściemniania jest wyższy niż w przypadku konwencjonalnych przełączników. Nawet z oszczędnościami mają okres zwrotu co najmniej kilku lat.
4. Wielu producentów zawyża efekt ekonomiczny w celach marketingowych, co prowadzi do rozbieżności między oczekiwaniami co do stosowania ściemniaczy.

Należy wziąć pod uwagę, że spadek średniego prądu zwiększa zasoby diod LED. Wpływa to pozytywnie na ogólną ekonomikę eksploatacji oświetlenia. W każdym razie nie oczekuj więcej niż 10% oszczędności.

Wpływ ściemniania na żywotność oprawy

Wiadomo, że dostarczenie zredukowanego prądu w momencie włączenia zwiększa żywotność żarówek. Diody nie są podatne na awarię w momencie włączenia, ale również ściemnianie korzystnie wpływa na wydłużenie żywotności DOPROWADZIŁO. Faktem jest, że żywotność emiterów zależy od średniej temperatury roboczej, która z kolei zależy od prądu. Im wyższe nagrzewanie, tym szybsza degradacja diod elektroluminescencyjnych, tym większe prawdopodobieństwo całkowitej awarii.

Zależność żywotności diod LED od temperatury.

Podczas używania ściemniaczy do diod LED średni prąd staje się zauważalnie mniejszy niż maksymalny, dzięki czemu żywotność diody LED znacznie się wydłuża.

W związku z tym wykresy i liczby należy traktować z pewnym sceptycyzmem - jest mało prawdopodobne, aby producenci zorganizowali pełnoprawne testy zasobów. Tak, i nie ma to sensu - do końca testów technologie zostaną zaktualizowane i będziesz musiał rozpocząć testy od nowa. Dlatego deklarowane liczby są uzyskiwane na podstawie obliczeń i jest w nich mocny składnik reklamowy.

Rodzaje nowoczesnych ściemniaczy

Na rynku dostępna jest ogromna liczba regulatorów natężenia światła LED. Oprócz rozważanych różnic są one również klasyfikowane według innych parametrów, które określają zakres urządzeń.

Według rodzaju instalacji

Ściemniacz przenośny.

W zależności od rodzaju instalacji urządzenia mogą być:

• naścienny - montowany jak konwencjonalny włącznik światła;
• modułowy - montowany w panelu elektrycznym na szynie DIN;
• podwieszane - wbudowane w elementy konstrukcyjne podwieszane Lampy;
• przenośny - takie urządzenie można podłączyć do dowolnego gniazdka, następnie podłączona jest do niego lampa podłogowa lub stołowa;
• wbudowane - są ukryte za elementami wnętrza.

Ostatnia kategoria urządzeń jest podobna do naściennych, ale ma mniej estetyczną obudowę.

Przez wykonanie

Urządzenia mogą mieć różne grupy kontaktów:

• konwencjonalne otwieranie-zamykanie;
• zmiana.

W drugim przypadku ściemniacz nazywa się przelotowym i służy do zorganizowania podwójnego obwodu sterującego światłem - z dwóch punktów bez względu.

W drodze regulacji

Ściemniacz sterowany WiFi.

Zgodnie z tym kryterium urządzenia mogą być:

• obrotowy - jasność reguluje się obracając koło, światło wyłącza się całkowicie, obracając je do końca;
• obrotowo-push - żarzenie reguluje się pokrętłem, wyłączenie odbywa się poprzez wciśnięcie pokrętła w dowolnej pozycji;
• przycisk - regulacja odbywa się za pomocą przycisków + lub -.
• dotyk - zasada jest podobna do przycisków, ale zamiast naciskania wystarczy dotknąć w wrażliwym obszarze;
• zdalnie sterowane – oświetleniem steruje się za pomocą pilota;
• sterowane przez WiFi - możesz sterować oświetleniem z urządzenia mobilnego;
• akustyczne - sterowane sygnałem dźwiękowym.

Ten ostatni typ urządzeń nie jest powszechnie stosowany ze względu na niską odporność na zakłócenia akustyczne.

Jak podłączyć oświetlacz LED przez ściemniacz

Ściemniacz LED jest podłączony do sieci oświetleniowej jak normalny. przełącznik (często pełni również tę funkcję) - do przerwania przewodu fazowego. Dlatego często jest to możliwe startować standardowy przełącznik i wykonanie połączenie ściemniacza w ten sam sposób. Nie zapomnij o maksymalnej mocy obciążenia jaką można podłączyć do regulatora. Musi to wytrzymać z marginesem 15-20%. Zgodnie z tą zasadą ściemniacz będzie działał przez długi czas.

Wideo: Podłączanie i konfigurowanie ściemniacza z Aliexpress.