Диммер для светодиодных светильников

 

Спрос на диммеры для светодиодных светильников постоянно растет. Это объясняется тем, что у них есть явные преимущества перед приборами освещения с обычными лампами накаливания. Это устройство очень простое для подключения своими руками. Его устанавливают как выключатели, получая при этом более широкие возможности управления.

Можно включать светильники вручную, дистанционно или запрограммировать время включения, интенсивность освещения и даже цвет, который будут излучать светодиоды. Такие технологии значительно экономнее обычных ламп накаливания и очень удачно вписываются в любой интерьер помещения. Светодиодная техника еще на пороге активного развития, стандарты многих приборов не совпадают. Для согласования работы светодиодных ламп и диммеров на 220В применяют цифровые схемы ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). Позднее рассмотрим подробнее, в каких случаях это происходит.

Виды

Самая доступная и часто распространенная модель диммера – с вращающейся ручкой регулятора яркости в совокупности с выключателем. Это управление можно сравнить с регулятором громкости на старых радиоприемниках. Они часто применяются в схемах с обычными лампами накаливания. При повороте ручки по часовой стрелке плавно достигается максимальная интенсивность света. Против часовой стрелки снижают яркость; после того как гаснет свет, чувствуется щелчок. Это полное отключение контактов от осветительных приборов.

Принцип работы такого прибора основан на изменении сопротивления в цепи. Практически это переменный резистор: уменьшаем сопротивление – лампа горит ярче, увеличиваем R – освещение тускнеет.

 

Сенсорные

Эти модели работают от прикосновения к сегментам на жидкокристаллическом дисплее. Каждый знак имеет свое функциональное назначение: стрелки, направленные вверх и вниз управляют яркостью. Нажимая сегмент с изображением часов, можно задать временную программу на включение и выключение светильников. Для сенсорных кнопок не требуется делать корпус с многочисленными отверстиями, поэтому механического износа не существует по определению.

Принцип работы основан на изменении емкости при формировании управляющего сигнала. Находясь в стабильных условиях окружающей среды, емкости на сенсорных кнопках остаются неизменными. Если ставят палец, то сразу изменяется емкость: электронное устройство делает вывод о нажатии кнопки.

При классическом варианте схемы сенсором может быть фольга, она через резистор подключена к источнику питания.

кость сенсора очень мала – несколько пикофарад, заряд будет небольшим и кратковременным, электронное устройство мгновенно получит сигнал управления. Далее электроника схемы диммера преобразует эти сигналы по функциональному назначению, что понизит или повысит напряжение на светодиодные лампы. В отличие от управления лампами накаливания, для светодиодных ламп схема работает на основе цифровой технологии (ШИМ) – широтно-импульсной модуляции: коды сигналов управления задаются последовательностью импульсов различной ширины.

Новые технологии ШИМ позволяют регулировать яркость от 0 до 100% с градацией до 256 и более уровней. Чем больше градация, тем мягче осуществляется изменение яркости свечения ламп, без мерцания светодиодных элементов.

Дистанционное управление

Принцип действия напоминает работу пульта дистанционного управления для телевизора. На панели управления находятся кнопки плавной регулировки яркости, ставят и фиксированные значения на 25; 50; 75; 100%. С одного пульта можно управлять несколькими источниками освещения, выбирая кнопки 1,2,3…N.

Управление  осуществляться по радиоканалу с другой комнаты или улицы. Пульты с инфракрасными каналами способны переключать режимы только при наведении луча на диммер в пределах прямой видимости на расстоянии до 8-10м. Кнопки на пультах в зависимости от производителя бывают сенсорные и механические.

Wi-Fi

Самой продвинутой технологией считается управление освещением через диммеры в сети Wi-Fi. В комплект прилагается дистанционный пульт с сенсорным управлением, освещением можно управлять с планшета или мобильного телефона. Очень часто такие системы используют в комплексе «Умный дом», где под контролем находится не только свет.

Wi-Fi дает возможность управления элементами бытового электрооборудования в доме, а также:

• теплыми полами,
• холодильником,
• вентиляцией и др., в том числе и освещением.

В отличие от простых ламп накаливания, для управления светодиодными приборами освещения в систему «Умный дом» ставят соответствующие ШИМ диммеры или управляемые лампы.

Функции

• плавная регулировка света в ручном режиме;
• запоминание уровня яркости;
• запоминание вариантов освещения для нескольких объектов;
• автоматическое включение и отключение;
• программирование интервалов плавного включения/отключения ламп;
• подсветка органов управления;
• автоматическая защита от короткого замыкания.

Совместимость

Технология светодиодного освещения и управление им еще на стадии развития, схемы диммеров и драйвера осветительных приборов разных производителей не всегда совместимы. В общей схеме светодиодные лампы могут не корректно воспринимать команды управления посылаемые диммером.

Ведущие производители диммеров – компании АВВ, Schneider Electric Legrand вместе с компаниями, делающими лампы Osram и Philips, пытаются прийти к общим стандартам. Пока в паспортах на изделия пишется перечень совместимых систем, в дилерских торговых центрах есть таблицы. Покупать можно лампы на 220В с цоколем Е27 или Е14 – эти стандарты уже признаны во всем мире.

На упаковках лампочек с драйверами ставятся специальные значки и делаются надписи, что изменение яркости может управляться диммером. Если есть опции управления RBG (красный, синий, зеленый), можно покупать и подключать лампы с RBG диодами. Эта очень эффективная схема дает уникальные возможности освещения помещений всеми цветами радуги, адаптируется к любому интерьеру. Такое освещение изменяет его под соответствующие события и обстоятельства.

Для совмещения светодиодных ламп используются цифровые технологии, схема управления и регулировки освещения осуществляется ШИМ диммером. Коды сигналов регулировки яркости задаются последовательностью импульсов различной ширины.

Установка

Производители позаботились, чтобы сделать эту процедуру простой, доступной человеку без специального образования. Процесс ничем не отличается от замены выключателя в цепи освещения с простыми лампами накаливания.

Последовательность операции:

• удалите из подрозетника выключатель;
• определите индикаторной отверткой фазный провод;
• обесточьте участок сети, выключив автомат защиты на распределительном щите;


• на разъеме диммера указаны вход и выход, подключите фазу на вход, второй провод – на выход.
• включите автомат защиты, проверьте, как прибор будет диммировать освещение: вращением ручки или нажатием сенсорных кнопок в зависимости от модели диммера.
• при положительных результатах проверки отключите питание на РЩ и установите диммер в подрозетник;
• закрепите верхние декоративные крышки, включите питание на щите и начните пользоваться новым гаджетом.

Есть светодиодные лампы с встроенными диммерами. В этих схемах можно ничего не изобретать. Вкрутите лампочку в цоколь люстры, возьмите пульт дистанционного управления и проверьте, как все это работает.

Расчет

Методика расчета допустимого количества ламп в цепи диммера отличается от простого расчета с лампами накаливания.

Паспортные данные прибора указывают номинальную мощность 600 Вт, но это не означает, что можно поставить 60 ламп по 10W.

Приблизительная формула расчета такова:

-600/10 = 60 Вт – уменьшаем номинальную мощность диммера в 10 раз;

-N = 60 Вт/ 10W = 6 шт.

Полученную мощность делим на мощность одной лампы, получаем количество ламп, которое возможно подключить к этому прибору. Это примерный расчет, лучше почитать инструкцию, что по этому поводу пишет производитель.

elquanta.ru

Разновидности и их особенности

Не стоит смешивать обычный светодиод или ленту светодиодов со светодиодной лампочкой. Это абсолютно разные вещи. Обычный светодиод для эксплуатации нуждается в подходящих условиях, лампочка, в свою очередь, уже готовое устройство, имеющее свой запрограммированный драйвер. Она способна работать от любого источника света, может совмещаться с любым светильником, благодаря своему стандартному цоколю E27 и аналогичным.

Часто можно встретить светодиодные лампочки, с уже встроенной функцией диммирования. При покупке, вы должны уточнить у продавца, или внимательно изучить упаковку. Такое обозначение находиться рядом с показателем необходимого напряжения (например, возле показателя 12 Вольт).

Производители зачастую указывают возможность диммирования лампочки следующими маркировками:

• В характеристики вписывают пункт «возможность регулировки яркости».
• В название добавляют слово диммируемая.
• Если лампочка заграничного производства, то ищи надпись Dimmable.

Такие лампы настроены на работу с регуляторами освещения. Драйвер, контролирует силу подаваемого тока, и в зависимости от этого, изменяет уровень излучаемого светового потока. Регулируемые лампы, могут работать не только со специализированными диммерами, но и с обычными. Что позволяет сэкономить. Сама лампа, конечно, стоит немного больше чем простая светодиодная, но это компенсируется меньшей ценой диммера. Регуляторы могут работать с лампами любой мощности, 12, 220 вольт и прочими.

Диммеры классифицируются по нескольким показателям: по совместительству с лампами, типу установки, способу регулировки.

По совместительству с лампами бывают:

1. Для энергосберегающих (существует очень мало ламп, поддерживающих такую функцию).
2. Для галогенных ламп.
3. Совместимые с обычными лампами накаливания.
4. Используемые вместе со светодиодами.

Использование регулятора помогает существенно сэкономить электроэнергию и ваши средства на освещении помещений. При правильном выборе светодиодная лампа и диммер потребляют вообще незначительное количество энергии.

Есть ещё универсальные устройства, способные самостоятельно в автоматическом режиме побрать нужный тип диммирования, но они менее надёжные и их использование в большинстве случаев невыгодно.

За способом установки выделяют три типа:

• Щитовые – устанавливаются в распределительный щит. Ещё их называют модульными.
• Приборные – установка производится в коробку для монтажа.
• Настенные – устанавливают вместо стандартного выключателя. Такая разновидность является самой удобной, и наиболее распространённой. Они легко устанавливаются и заменяются, что повышает их популярность.

По типу управления:

1. Поворотный – регулируется поворотом рубильника.
2. Клавишные – управляются нажатием клавиш.
3. Сенсорные – один, из диммеров активной зоной которого является сенсор.

Критерии выбора

Конечно же, при выборе диммера для своих потребностей, следует учесть некоторые нюансы, чтобы он работал без всяких проблем. Первое и самое важное, это совместимость регулятора с вашими лампами. Так как для каждого типа ламп, необходимо специализированное и подходящее устройство.

Сегодня на рынке существует множество производителей выпускающих оборудование длядиммирования светодиодных ламп. Наиболее популярными среди них выделяют три фаворита Legrand,Schneider и Makel.

Диммеры Legrand выпускают разной мощности от 300 до 1000 Вт. Также они могут совмещаться с лампами, рассчитанными на 12 и на 220 Вольт. Ценовой показатель, также разный. Регуляторы рассчитанные на работу с лампами по 12 вольт, стоят от 1400 рублей. А стоимость более мощных доходит и до 3000. Конечно, цена диммеров Legrand зависит и от типа устройства, например, сенсорный обойдётся гораздо дороже клавишного.

Также при выборе диммира для своего дома, стоит учесть и его внешний вид, будет ли он гармонично вписываться в интерьер, удобно ли будет вам использовать клавишный или же стоит отдать предпочтение дистанционному управлению. Конечно, такое комфортное устройство обойдётся вам несколько дороже, да и установка его может быть сложнее обычных моделей.

При покупке оставляйте в фаворитах именно брендовые марки, такие как Legrand, так как они успели зарекомендовать себя в соотношении цена-качество. Legrand предоставляет широкий ассортимент, из которого вы легко выберите себе диммер для ламп на 220, 12 вольт и прочих. Рассчитать необходимую мощность регулятора очень просто. Допустим, у вас 12 лампочек по 12 Вт, общая мощность будет 144 Вт.

Таким образом, вам нужен диммер способный обеспечить 144 Вт мощности, для лампочек. К общей мощности нужно добавить около 20% запаса, что б он мог выдержать непредвиденные перегрузки.

Тот, кто уже попробовал и установил диммер у себя в доме, конечно же, скажет что это действительно и удобно. Он позволяет значительно сэкономить электроэнергию и добавит удобства в квартире. С его помощью можно спокойно настроить мягкое освещение для чтения или просмотра фильма, или же максимально осветить комнату во время застолья. Потратив деньги на устройство для диммирования, вы ничуть не пожалеете о потраченных средствах.

Подведём итог

Покупка диммера недешёвое занятие, но благодаря ему вы действительно улучшите свою квартиру и будете идти в ногу со временем. Брендовые производители Legrand помогут вам осуществить это.

Разновидность их продуктов поможет подобрать регулятор как для лампочки на 12, так и на 220 Вольт. Более того, диммирование комнаты поможет добавить изюминку к вашему интерьеру, и сделать его особенным, благодаря игре освещением.

proosveschenie.ru

Совместимость светодиодных ламп с диммерами

Вам никогда не следует путать светодиодную лампу с простыми светодиодами. Светодиодная лампа является самостоятельным устройством, которое необходимо просто подключить к электричеству. Вот ее основные схожести с другими продуктами:

1. Светодиодная лампа также имеет стандартный цоколь типа E — резьбовой.
2. Эту продукцию вы легко сможете подсоединить в своем доме. Использовать ее можно для работы в стандартной электрической сети.
3. Световой поток у этого устройства также имеет сходства с обычными лампами.

Светодиодная лампа в первую очередь будет состоять из рассеивателя для диодов. Эти устройства также могут иметь разную мощность. Для того чтобы узнать какой диммер для светодиодных ламп лучше вам необходимо будет узнать мощность лампы. При покупке данной продукции вы обязательно должны увидеть, что на этом устройстве указывает производитель. Для того чтобы в стандартной системе освещения вы легко могли регулировать яркость освещения были придуманы светодиодные диммеры. Также светодиодная лампа обязательно должна иметь эту функцию. Производитель обычно указывает это на своей упаковке. Вот, что может быть написано на упаковке:

• Есть возможность регулировки яркости.
• Устройство является «Диммируемым».
• Светильньник поддерживает функцию Dimmable.

Также те лампы, которые поддерживают эту функцию имеют на коробке надпись, которую можно увидеть на фото ниже.

 

В этих лампах уже заложена функция регулировки света. Именно поэтому вы легко можете ней управлять даже с помощью обычного диммера. Диммируемые лампы стоят намного дороже обычных продуктов. Но здесь вы сможете сэкономить на применении диммеров. Диммер для светодиодных ламп будет стоить значительно дороже, так как он имеет в своей конструкции специальную ШИМ регулировку.

Популярные светодиодные диммеры на 220 Вольт

Светодиодные диммеры на сегодняшний день могут иметь огромный ассортимент. Также диммеры можно разделить и по типу установки:

Модульные диммеры для светодиодных ламп устанавливают в распределительных щитках. Эти устройства могут не только регулировать яркость, но и выполнять широкий спектр других функций. Управлять этим устройством вы легко сможете с помощью выносного регулятора.

 

Обычно эти устройства выпускают только для управления светодиодными лампами. В бытовых условиях их используют достаточно редко, так как они имеют высокую цену.

Моноблочные диммеры для светодиодных ламп также считаются достаточно распространенным продуктом. Этот вид считается наиболее распространенным.

 

Установить его вы сможете вместо обычного светильника. Для того чтобы с помощью этого прибора вы могли управлять светодиодной лампой вам потребуется функция ШИМ.

Светодиодные диммеры также могут различаться и по способу управления. Вот их основные разновидности:

1. Поворотные. Процесс управления будет проходить с помощью ручки.
2. Поворотно-нажимные. Процесс управления в этом устройстве будет проходить с помощью нажатия и поворота ручки.
3. Клавишные. С помощью нажатия клавиш вы можете повышать или понижать яркость освещения.
4. Сенсорные. Эта продукция считается более современной. С их помощью вы также можете воспользоваться и другими функциями.

 

Схема диммера для светодиодных ламп не отличается от схем других продуктов. На фото ниже вы сможете увидеть эту схему.

 

Светодиодные диммеры и их совместимость с лампами

Со светодиодными лампами работать сможет не каждый диммер. Для того чтобы осуществлять вам потребуется либо обычный диммер для специальных ламп или диммер, который имеет ШИМ функцию. Но существуют и другие проблемы. Например, некоторые компании выпускают светодиодные лампы, которые могут работать только с определенным светорегулятором. Обычно у продавцов этих товаров должны быть специальные таблицы, которые помогут определить совместимость.

При подборке светорегулятора вам также необходимо учитывать и его мощность. Вот вам советы, которые помогут провести правильные расчеты.

 

Но лучшим методом для проверки считается эмпирический метод. Для этого придите в магазин с лампой и проверьте ее работу.

Применение диммеров

Светодиодные диммеры на сегодняшний день имеют достаточно широкий спектр применения. Вот основные проблемы, которые можно решить с помощью светорегулятора:

1. С их помощью достаточно легко можно организовать гибкую систему освещения. Также светорегулятор поможет разделить с помощью света помещение на определенные зоны.
2. С его помощью вы легко сможете организовать дизайнерское решение.

 

3. Современные приборы имеют достаточно высокий КПД. Принцип ШИМ позволяет избежать перегревания и выделения шума.
4. Их применение значительно повышает уровень комфорта.

Светодиодные диммеры также могут интегрироваться с системой «Умный дом». Это позволяет внедрять различные системы освещения. Единственным недостатком, который можно выделить является цена этих устройств.

econet.ru

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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:

1. Отключите на электросчетчике подачу электроэнергии.
2. В месте установки надо подрезать электропроводку и зачистить концы проводов.
3. Подать электричество в сеть и тестером или пробником найти фазовый провод. После этого электроэнергию опять надо отключить.
4. 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.
5. После того как вся схема собрана, ровно выставьте диммер, отрегулировав его регулировочными болтами.
6. 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.

sarstroyka.ru

Регулировка яркости источников света применяется, для создания комфортной освещенности помещения или рабочего места. Регулировка яркости возможна устройство нескольких цепей, которые включаются отдельными выключателями. В таком случае вы получите ступенчатое изменение освещенности, а также отдельные светящиеся и выключенные лампы, что может вызвать неудобства.

Стильные и актуальные дизайнерские решения включают в себя плавную регулировку общей освещенности при условии свечения всех ламп. Это позволяет создать как интимную обстановку для отдыха, так и яркую для торжеств или работы с мелкими деталями.

Ранее, когда основными источниками света были лампы накаливания и точечные светильники с галогенными лампами проблем с регулировкой не возникало. Использовался обычный 220В диммер на симисторе (или тиристорах). Который обычно был в виде выключателя, с поворотной ручкой вместо клавиш.

С приходом энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп), а потом и светодиодных такой подход стал невозможен. В последнее же время подавляющее большинство источников света – это светодиодные светильники и лампочки, а лампы накаливания запрещены для использования в осветительных целях во многих странах.

Занятно то, что на упаковке от отечественных ламп накаливания сейчас указывают что-то вроде: «Электрический теплоизлучатель».

В этой статье вы узнаете о принципе регулирования яркости светодиодов, а также о том, как это выглядит на практике.

Теория

Любой полупроводниковый диод – это электронный прибор, который пропускает ток в одном направлении. При этом протекание тока не имеет линейно зависимости от приложенного напряжения, скорее она напоминает ветвь параболы. Это значит, что когда вы к светодиоду приложите малое напряжение – ток протекать не будет.

Ток через него протечет только в том случае, когда напряжение на диоде превысит пороговое значение. Для обычных выпрямительных диодов оно лежит в пределах от 0.3В до 0.8В в зависимости от материала из которого сделан диод. Кремниевые диоды берут на себя около 0.7В, германиевые 0.3В. Диоды Шоттки порядка 0.3В.

Светодиод не стал исключением. Пороговое напряжение белого светодиода около 3В, вообще оно зависит от полупроводника из которого он сделан, от этого зависит и цвет его свечения. Так, на красном светодиоде напряжение около 1.7 В. При достижении этого напряжения начнет протекать ток, и светодиод начнет светиться. Ниже вы видите вольтамперную характеристику светодиода.

Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него. Это отражено на графике ниже.

Яркость идеального теоретического светодиода линейно зависит от тока, но в реальности дела несколько отличаются. Это связано с дифференциальным сопротивлением диода и его тепловыми потерями.

Отсюда следует:

Светодиод – прибор, который питается током, а не напряжением. Соответственно, для регулировки его яркости нужно изменять силу тока.

Разумеется, что сила тока зависит от приложенного напряжения, но как вы можете судить из первого графика, даже незначительное изменение напряжения влечет за собой несоизмеримое увеличение тока.

Поэтому регулирование яркости с помощью простого реостата – занятие бесполезное. В такой схеме, при уменьшении сопротивления реостата светодиод внезапно загорится, а после его яркость незначительно возрастет, далее, при чрезмерном приложенном напряжении, он начнет сильно греется и выйдет из строя.

Отсюда выходит задание: Регулировать ток при определенном значении напряжения с незначительным его изменением.

Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы

Первое что приходит в голову это использовать биполярный транзистор, ведь его выходной ток (коллектора) зависит от входного тока (базы), включенного по схеме общего коллектора. Мы уже рассматривали их работу в большой статье о биполярных транзисторах.

Принцип действия:

Вы изменяете ток базы изменяя падение напряжения на переходе эмиттер-база с помощью потенциометра R2, резисторы R1 и R3 нужны для ограничения тока при максимально открытом транзисторе рассчитываются исходя из формулы:

R=(Uпитания-Uпадения на светодиодах-Uпадения на транзисторе)/Iсвет.ном.

Эту схему я проверял, она неплохо регулирует ток через светодиоды и яркость свечения, но заметна некоторая ступенчатость на определенных положениях потенциометра, возможно это связано с тем, что потенциометр был логарифмическим, а возможно из-за того что любой pn-переход транзистора это тот же диод с такой же ВАХ.

Лучше для этой задачи подойдет схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317, хотя её чаще применяют в роли стабилизатора напряжения.

Её можно и использовать для получения фиксированного тока при постоянном напряжении. Это особенно полезно при подключении светодиодов к бортовой сети автомобиля, где напряжение в сети при заглушенном двигателе около 11.7-12В, а при заведенном доходит до 14.7В, разница более чем в 10%. Также отлично работает и при питании от блока питания.

Расчёт выходного тока достаточно прост:

Получается достаточно компактное решение:

Этот способ не отличается высоким КПД, он зависит от разницы напряжений между входом стабилизатора и его выходом. Всё напряжение «сгорает» на LM-ке. Потери мощности здесь определяются по формуле:

P=Uвх-Uвых/I

Чтобы повысить эффективность работы регулятора, нужен кардинально другой подход – импульсный регулятор или ШИМ-регулятор.

Способы регулирования яркости: ШИМ-регулировка

ШИМ расшифровывается, как «широтно-импульсная модуляция». В её основе лежит включение и выключение питания нагрузки на высокой скорости. Таким образом, мы получаем изменение тока через светодиод, поскольку каждый раз на него подается полное напряжение, необходимое для его открытия. Он быстро включается и отключается на полную яркость, но из-за инерционности зрения мы этого не замечаем и это выглядит как снижение яркости.

При таком подходе источник света может выдавать пульсации, не рекомендуется использовать источники света с пульсациями более 10%. Подробные значения для каждого вида помещений описаны в СНИП-23-05-95 (или 2010).

Работа под пульсирующим светом вызывает повышенную утомляемость, головные боли, а также может вызвать стробоскопический эффект, когда вращающиеся детали кажутся неподвижными. Это недопустимо при работе на токарных станках, с дрелями и прочим.

Схем и вариантов исполнения ШИМ-регуляторов великое множество, поэтому все их перечислять бессмысленно. Простейший вариант – это собрать ШИМ-контроллер на базе микросхемы-таймера NE555. Это популярная микросхема. Ниже вы видите схему такого светодиодного диммера:

А вот фактически это одна и та же схема, разница в том, что здесь исключен силовой транзистор и она подходит для регулировки 1-2 маломощных светодиодов с током в пару десятков миллиампер. Также из неё исключен стабилизатор напряжения для 555-микросхемы.

Как регулировать яркость светодиодных ламп на 220В

Ответ на этот вопрос простой: обычные светодиодные лампы практически не регулируются – т.е. никак. Для этого продаются специальные диммируемые светодиодные лампы, об этом написано на упаковке или нарисован значок диммера.

Пожалуй, самый широкий модельный ряд диммируемых светодиодных ламп представлен у фирмы GAUSS – разных форм, исполнений и цоколей.

Почему нельзя диммировать светодиодные лампы 220В

Дело в том, что схема питания обычных светодиодных ламп построена либо на базе балластного (конденсаторного) блока питания. Либо на схеме простейшего импульсного понижающего преобразователя первого рода. 220В диммеры в свою очередь просто регулируют действующее значение напряжения.

Различают такие диммеры по фронту работы:

1. Диммеры срезающие передний фронт полуволны (leading edge). Именно такие схемы чаще всего встречаются в бытовых регуляторах. Вот график их выходного напряжения:

2. Диммеры срезающие задний фронт полуволны (Falling Edge). Различные источники утверждают, что такие регуляторы лучше работают как с обычными, так и с диммируемыми светодиодными лампами. Но встречаются они гораздо реже.

Отсюда следует:

Обычные светодиодные лампы практически не будут изменять яркость с таким диммером, к тому же это может ускорить их выход из строя. Эффект такой же, как и в схеме с реостатом, приведенной в предыдущем разделе статьи. 

Стоит отметить, что большинство дешевых регулируемых LED-ламп ведут себя точно также, как и обычные, а стоят дороже.

Регулировка яркости светодиодных ламп – рациональное решение 12В

Светодиодные лампы на 12В широко распространены в цоколях для точечных светильников, например G4, GX57, G5.3 и другие. Дело в том, что зачастую в этих лампах отсутствует схема питания как таковая. Хотя в некоторых установлен на входе диодный мост и фильтрующий конденсатор, но это не влияет на возможность регулирования.

Это значит, что можно регулировать такие лампочки с помощью ШИМ-регулятора.

Таким же образом, как и регулируют яркость LED-ленты. Простейший вариант регулятора, вот такой вот на проводках, в магазинах они обычно называются как: «12-24В диммер для светодиодной ленты».

Они выдерживают, в зависимости от модели, порядка 10 Ампер. Если вам нужно использовать в красивой форме, т.е. встроить вместо обычного выключателя, то в продаже можно найти такие сенсорные 12В диммеры, или варианты с вращающейся ручкой.

Вот пример использования такого решения: 

Ранее применялись галогеновые лампы на 12В их питали от электронных трансформаторов, и это было отличным решением. 12 вольт – это безопасное напряжение. Чтобы запитать эти лампы на 12В электронный трансформатор не подойдет, нужен блок питания для светодиодных лент. В принципе, переделка освещения с галогеновых на светодиодные лампы в этом и заключается.

Заключение

Самым разумным решением регулирования яркости светодиодного освещения является использовании 12В ламп или светодиодных лент. При понижении яркости возможно мерцание света, для этого можно попробовать использовать другой драйвер, а если вы делаете шим-регулятор своими руками – увеличить частоту ШИМ.

Алексей Бартош

electrik.info