Шим регулятор для светодиодов

Пульсации. Влияние RGB контроллеров на зрительную системуПульсации. Влияние RGB контроллеров на зрительную систему.

Содержание

Предисловие

Продукция неизвестных китайских производителей часто подкупает своей дешевизной. Электронные торговые площадки, такие как Ebay и Aliexpress, завалены товаром с очень привлекательной ценой. Часто случается так, что купленный товар лишь формально отвечает заявленным параметрам. Это относится и к светодиодной продукции.

Идею написания этой статьи «подкинули» два светодиодных RGB контроллера светодиодных лент, которые повсеместно продаются в электронных магазинах Китая. Один из них не имеющий своего названия, но прекрасно ищущийся по ключевым словам 24Key Mini IR Remote Controller. Второй, впрочем, тоже не имеющий своего названия, RGBW контроллер с радиоволновым пультом управления с сенсорными кнопками (2.4G Touch RF Dimmer Remote Controller). Использование его в качестве управления светодиодными лентами для освещения помещения потерпели фиаско по причине жуткого мерцания лент. Причина — низкая частота ШИМ, которая делает пульсации ленты заметными периферийным зрением.

24Key Mini IR Remote Controller – наиболее простой и дешёвый RGB контроллер2.4G Touch RF Dimmer Remote Controller

И так обо всём поподробней — для начала объясним, что такое регулирование с помощью ШИМ и почему данный метод широко применится в освещении, а также чем он может быть вреден.

Плата и детали сборки регулятора яркости

плата регулятораОдносторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.

Плата в файле Sprint Layout 6.0: reguljator-jarkosti.lay6

После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы.

  • DA1 – ИМС NE555;
  • VT1 – полевой транзистор IRF7413;
  • VD1,VD2 – 1N4007;
  • R1 – 50 кОм, подстроечный;
  • R2, R3 – 1 кОм;
  • C1 – 0,1 мкФ;
  • C2 – 0,01 мкФ.

Заказать готовую сборку от автора можно здесь.

Практические советы

Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА.

Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12 В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты.

Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.

Читайте так же

  • Схема индикатора напряжения (контрольки) на светодиодах для сборки своими рукамиСхема индикатора напряжения (контрольки) на светодиодах для сборки своими руками
  • Схема светодиодного индикатора уровня звукового сигнала на LM3915Схема светодиодного индикатора уровня звукового сигнала на LM3915
  • Простые схемы мигалок на основе мигающих светодиодов для сборки своими рукамиПростые схемы мигалок на основе мигающих светодиодов для сборки своими руками

Как регулируется яркость светодиодов?

Есть два варианта:

  • Регулирование ШИМ
  • Аналоговое

Эти методы контролируют проходящий через светодиод ток, но между ними есть определенные различия. Аналоговое регулирование изменяет уровень тока, который проходит через светодиоды. А ШИМ регулирует частоту подачи тока.

Виды ШИМ-регулирования

  • Двухпроводная. Часто используется в системе освещения машин. Источник питания преобразователя должен иметь схему, которая формирует сигнал ШИМ на DC-выходе.
  • Шунтирующее устройство. Чтобы сделать период включении/выключения преобразователя используют шунтирующий компонент, который обеспечивает путь для выходного тока помимо светодиода.

Почему ШИМ?

  • Главное преимущество этой системы – легкость. Схемы использования очень просты и легки в реализации.
  • Система ШИМ – регулирования дает очень широкий диапазон регулировки яркости. Если говорить о мониторах, то возможно применение CCFL-подсветки, но в таком случае яркость можно уменьшить только в два раза, так как CCFL-подсветка очень требовательна к количеству тока и напряжению.
  • Используя ШИМ можно удерживать ток на постоянном уровне, а значит светодиоды не пострадают и цветовая температура меняться не будет.

Недостатки использования ШИМ

  • Со временем мерцание изображение может быть довольно заметно, особенно при низкой яркости или движении глаз.
  • При постоянном ярком освещении (например, свете солнца) изображение может расплываться.

Простая схема ШИМ-регулятора на таймере NE555

С микросхемой NE555 (аналог КР1006) знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора. В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой.

Схема и принцип её работы

С развитием мощных светодиодов NE555 снова вышла на арену в роли регулятора яркости (диммера), напомнив о своих неоспоримых преимуществах. Устройства на её основе не требуют глубоких знаний электроники, собираются быстро и работают надёжно. Известно, что управлять яркостью светодиода можно двумя способами: аналоговым и импульсным. Первый способ предполагает изменение амплитудного значения постоянного тока через светодиод. Такой способ имеет один существенный недостаток — низкий КПД. Второй способ подразумевает изменение ширины импульсов (скважности) тока с частотой от 200 Гц до нескольких килогерц. На таких частотах мерцание светодиодов незаметно для человеческого глаза.

Схема ШИМ-регулятора с мощным выходным транзистором показана на рисунке. Она способна работать от 4,5 до 18В, что свидетельствует о возможности управления яркостью как одного мощного светодиода, так и целой светодиодной лентой. Диапазон регулировки яркости колеблется от 5 до 95%. Устройство представляет собой доработанную версию генератора прямоугольных импульсов. Частота этих импульсов зависит от ёмкости C1 и сопротивлений R1, R2 и определяется по формуле: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Гц Принцип действия электронного регулятора яркости заключается в следующем. В момент подачи напряжения питания начинает заряжаться конденсатор по цепи: +Uпит – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Uпит. Как только напряжение на нём достигнет уровня 2/3Uпит откроется внутренний транзистор таймера и начнется процесс разрядки. Разряд начинается с верхней обкладки C1 и далее по цепи: R1 – VD2 –7 вывод ИМС – -Uпит. Достигнув отметки 1/3Uпит транзистор таймера закроется и C1 вновь начнет набирать ёмкость. В дальнейшем процесс повторяется циклически, формируя на выводе 3 прямоугольные импульсы. Изменение сопротивления подстроечного резистора приводит к уменьшению (увеличению) времени импульса на выходе таймера (вывод 3), и как следствие, уменьшается (увеличивается) среднее значение выходного сигнала. Сформированная последовательность импульсов через токоограничивающий резистор R3 поступает на затвор VT1, который включен по схеме с общим истоком. Нагрузка в виде светодиодной ленты или последовательно включенных мощных светодиодов включается в разрыв цепи стока VT1. В данном случае установлен мощный MOSFET транзистор с максимальным током стока 13А. Это позволяет управлять свечением светодиодной ленты длиной в несколько метров. Но при этом транзистору может потребоваться теплоотвод. Блокирующий конденсатор C2 исключает влияние помех, которые могут возникать по цепи питания в моменты переключения таймера. Величина его ёмкости может быть любой в пределах 0,01-0,1 мкФ.

Плата и детали сборки регулятора яркости

Односторонняя печатная плата имеет размер 22х24 мм. Как видно из рисунка на ней нет ничего лишнего, что могло бы вызвать вопросы.

Плата в файле Sprint Layout 6.0.

После сборки схема ШИМ-регулятора яркости не требует наладки, а печатная плата легка в изготовке своими руками. В плате, кроме подстроечного резистора, используются SMD элементы. DA1 – ИМС NE555; VT1 – полевой транзистор IRF7413; VD1,VD2 – 1N4007; R1 – 50 кОм, подстроечный; R2, R3 – 1 кОм; C1 – 0,1 мкФ; C2 – 0,01 мкФ.

Практические советы

Транзистор VT1 должен подбираться в зависимости от мощности нагрузки. Например, для изменения яркости одноваттного светодиода достаточно будет биполярного транзистора с максимально допустимым током коллектора 500 мА. Управление яркостью светодиодной ленты должно осуществляться от источника напряжения +12В и совпадать с её напряжением питания. В идеале регулятор должен питаться от стабилизированного блока питания, специально предназначенного для ленты. Нагрузка в виде отдельных мощных светодиодов запитывается иначе. В этом случае источником питания диммера служит стабилизатор тока (его еще называют драйвер для светодиода). Его номинальный выходной ток должен соответствовать току последовательно включенных светодиодов.Источник: http://ledjournal.info/shemy/shim-regulyator-yarkosti-svetodiodov.html

Для себя я сделал немного другую обвязку таймера:

Ниже приведена схема из Proteus, а так же верхняя и нижняя сторона платы:

В схему я установил переменный резистор  с выключателем, чтобы полностью обесточивать плату от внешнего питания. Добавил клемники для подключения питания и нагрузки. Ну и сама виртуальная модель устройства.

Этот архив содержит файлы в формате Gerber LED_PWM_ne555v2 — CADCAM

Опубликовано:07.06.2017monsoa

Регулировка яркости светодиодов с помощью ШИМ

Начнём с того, что есть два метода регулирования интенсивности свечения светодиодов: аналоговый метод и широтно-импульсная модуляция (ШИМ).

Исходя из названия, первый способ регулирования заключается в том, что регулируя подводимое к светодиоду напряжение, меняем его интенсивность свечения. Хотя этот метод с виду прост, он обладает недостатками. Во-первых, яркость светодиода, из-за очень сильной зависимости тока от подведённого напряжения, регулируется в очень узком диапазоне напряжений. При небольшом, казалось бы, повышении напряжения ток увеличивается значительно и запросто может превысить максимально допустимые значения. В результате чего перегрев светодиода и преждевременный выход его из строя. Конечно, правильней было бы следить за значением проходящего тока, получая, таким образом, обратную связь. Так, по сути, мы получаем метод управления с помощью постоянного тока. Т.е. ограничиваем проходящий через светодиод ток на определённом значении с помощью напряжения. И все-таки и этот метод управления имеет свои недостатки. Это, прежде всего, зависимость температуры свечения от проходящего тока. Так, например, при номинальном токе 350 мА температура свечения будет равна 5500К, а при уменьшенном до 100 мА – 5800К. Получается, что светодиодная лента не только будет слабее светить, но и поменяет оттенок свечения. К прочим недостаткам можно отнести сложность регулирования в областях малой интенсивности свечения.

Графики, иллюстрирующие пример зависимости проходящего тока от напряжения и зависимость цветовой температуры от тока. Источник: V-led.com

Выйти из данной ситуации позволяет ШИМ регулирование. Как оно работает? Вкратце — интенсивность свечения регулируется путём изменения соотношения включенного и выключённого состояния ленты. Т.е., например, при частоте ШИМ 1000 Гц длина периода 1 мс. И, желая включить светодиодную ленту, скажем на 10% яркости, она в течение одного периода включается на 0,1 мс, а остальные 0,9 мс выключена. Глаз человека довольно таки инертен и не замечает быстрые включения и выключения света. Таким образом, создаётся иллюзия уменьшения интенсивности света.

Иллюстрация принципа регулирования света методом ШИМ

Заметим, что светодиод в этом случае светит либо на максимуме возможностей, либо полностью выключен. Т.е. во включённом состоянии на него подаётся такое напряжение, чтобы проходящий через него ток соответствовал наиболее оптимальному с точки зрения эффективности светоизлучения значению. Чуть меньше – светодиод работает не на пике возможностей, чуть больше и весь «лишний» ток пойдёт в нагрев. Имея в виду, что ток в большой степени зависит от подводимого напряжения, точно выставить необходимой напряжение непросто. Поэтому в светодиодных лампах применяется ШИМ регулирование с обратной связью по току (точнее применяются электронные преобразователи, регулирование которых основано на этом принципе).

Но для управления светодиодными лентами точного регулирования напряжения не требуются. Роль примитивных регуляторов тока выполняют стоящие в ленте резисторы. С точки зрения схемотехники и имея в виду возможности современных микроконтроллерных систем, этот метод регулирования светодиодной лентой наиболее простой.

Влияние пульсаций ШИМ на глаза

Практически все диммеры и RGB контроллеры управляют интенсивностью света по этому методу. Подвох заключается в том, что подобные частые включения и выключения, или другими словами пульсации, оказывают негативное влияние на здоровье человека, а именно на органы зрения и центральную нервную систему. Мерцающий свет перегружает зрительную и нервную систему человека. Типичный результат воздействия пульсирующего светового потока — повышенная утомляемость, сухость и боль в глазах, головные боли, раздражительность. При длительном воздействии пульсации света могут приводить к хроническим заболеваниям.

Система нормативных документов в строительстве СНиП 23-05-95 чётко описывает нормы предельно допустимой пульсации света излучаемого искусственным источником света. Строго говоря, в рабочих и жилых помещениях уровень пульсаций не должен превышать 20%. И это в полной мере относится к регуляторам светодиодных лент, ведь в некоторые моменты уровень яркости равен нулю и из этого следует, что процент пульсации при ШИМ регулировании равен 100%!

Но не забываем, что глаз человека довольно таки инертно реагирует на изменение интенсивности света. Согласно различным исследованиям, в независимости от процента пульсации, при частоте более 1250 Гц (читай и частоте ШИМ), пульсации не оказывают никакого влияния здоровье, они не наблюдаются ни периферийным зрением, ни напрямую. Т.е. частота ШИМ светодиодных диммеров, при ста-процентной пульсации не должна быть меньше 1 кГц.

Имея в виду возможности современных микроконтроллерных систем, этот метод регулирования светодиодной лентой наиболее простой.

График, иллюстрирующий границы возникновения риска для здоровья человека из-за воздействия мерцающего источника света на зрительную систему. Источник: Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE)

Кстати на эту тему написал неплохую статью для журнала «Современная электроника» (2013, №4) Илья Ошурков. В ней приводится множество ссылок на различные научные труды, и вкратце описываются результаты этих работ. Так вот в этой статье указывается цифра невосприимчивости пульсаций света частотой более 300 Гц. Эту цифру часто можно встретить на различных интернет-ресурсах посвященных освещению.

Даже если считать эту цифру нижней границей, то описанные ранее регуляторы на дотягивают и до неё.

Измерения показали, что частота ШИМ для первого контроллера составляет всего 156 Гц, а для второго и вовсе 130 Гц! Использовать его для освещения ни в жилых, ни в рабочих помещениях недопустимо.

Осциллограмма регулировки яркости одного цвета (RGBW контроллер с сенсорным пультом)Осциллограмма регулировки яркости двух цветов цвета. Красный светить слабее, чем синий, поэтому его уровень ниже. (RGBW контроллер с сенсорным пультом)Красный светодиод включен полностью, поэтому момент, когда лента не светит, не наступает. (RGBW контроллер с сенсорным пультом)Осциллограмма регулировки яркости одного цвета (RGB mini контроллер ИК пультом управления)Осциллограмма регулировки яркости двух цветов цвета. Красный светить слабее, чем синий, поэтому его уровень ниже. (RGB mini контроллер ИК пультом управления)Красный светодиод включен полностью, поэтому момент, когда лента не светит, не наступает. (RGB mini контроллер ИК пультом управления)

Конечно, назначение маленького RGB контроллера далеко не в том чтобы регулировать общее освещение комнаты, а лишь управлять акцентной подсветкой. Но второй, имеющий канал для белой светодиодной ленты наверно мог сгодиться и для большего. На деле 130 Гц ШИМ производит раздражающий мерцающий свет, не только утомляющий глаза, но создающий стробоскопический эффект.

Справедливости ради, стоит отметить, что при включенном максимальном уровне света пульсации исчезают, и контроллер вполне мог бы сгодиться для работы в режиме «вкл-выкл».

Возникает закономерный вопрос: а почему бы производителям не сделать частоту ШИМ, скажем 1000 Гц? Ведь практический любой современный микроконтроллер в своём составе имеет аппаратный ШИМ модуль и частоту модулирования сделать равной 1000 Гц пустяковое дело. Возможно дело в том, что в угоду низкой себестоимости используются устаревшие дешёвые микроконтроллеры без аппаратного ШИМ модуля, где регуляция интенсивности свечения реализована на программном уровне. А учитывая небольшую тактовую частоту микроконтроллера, сделать высокочастотный ШИМ с большим количеством уровней яркости не представляется возможным. Другим объяснением могло бы стать использование дешёвых полевых транзисторов в конструкции, которые, имея очень высокую ёмкость канала, просто бы сильно грелись при более высоких частотах ШИМ.

С другой стороны, бесконечно увеличивать частоту ШИМ невозможно из-за того что она может превратиться в мощный источник радиопомех.

К сожалению, продавцы редко указывают частоту ШИМ (PWM – Pulse Width Modulation) характеристиках. Но удалось выяснить, что частота ШИМ контроллера модельного ряда LED REMOTE RF MINI продающегося под брендом LTECH равна 500 Гц, что гораздо лучше описанных здесь контроллеров.

ltech

Автор статьи:

Николай Орлов

http://ledexplain.ru/?post_type=post&p=139

Поделиться:

Регулировка яркости светодиодов

Если упустить подробности и объяснения, то схема регулировки яркости светодиодов предстанет в самом простом виде. Такое управление отлично от метода ШИМ, который мы рассмотрим чуть позже.Итак, элементарный регулятор будет включать в себя всего четыре элемента:

  • блок питания;
  • стабилизатор;
  • переменный резистор;
  • непосредственно лампочка.

И резистор, и стабилизатор можно купить в любом радиомагазине. Подключаются они точно так, как показано на схеме. Отличия могут заключаться в индивидуальных параметрах каждого элемента и в способе соединения стабилизатора и резистора (проводами или пайкой напрямую).

‘);

Собрав своими руками такую схему за несколько минут, вы сможете убедиться, что меняя сопротивление, то есть, вращая ручку резистора, вы будете осуществлять регулировку яркости лампы.

В показательном примере аккумулятор берут на 12 Вольт, резистор на 1 кОм, а стабилизатор используют на самой распространенной микросхеме Lm317. Схема хороша тем, что помогает нам сделать первые шаги в радиоэлектронике. Это аналоговый способ управления яркость. Однако он не подойдет для приборов, требующих более тонкой регулировки.

Необходимость в регуляторах яркости

Теперь разберем вопрос немного подробнее, узнаем, зачем нужна регулировка яркости, и как можно по-другому управлять яркостью светодиодов.

  • Самый известный случай, когда необходим регулятор яркости для нескольких светодиодов, связан с освещением жилого помещения. Мы привыкли управлять яркостью света: делать его мягче в вечернее время, включать на всю мощность во время работы, подсвечивать отдельные предметы и участки комнаты.
  • Регулировать яркость необходимо и в более сложных приборах, таких как мониторы телевизоров и ноутбуков. Без нее не обходятся автомобильные фары и карманные фонарики.
  • Регулировка яркости позволяет экономить нам электроэнергию, если речь идет о мощных потребителях.
  • Зная правила регулировки, можно создать автоматическое или дистанционное управление светом, что очень удобно.

В некоторых приборах просто уменьшать значение тока, увеличивая сопротивление, нельзя, поскольку это может привести к изменению белого цвета на зеленоватый. К тому же увеличение сопротивления приводит к нежелательному повышенному выделению тепла.

ШИМ управление

Выходом из, казалось бы, сложной ситуации стало ШИМ управление (широтно-импульсная модуляция). Ток на светодиод подается импульсами. Причем значение его либо ноль, либо номинальное – самое оптимальное для свечения. Получается, что светодиод периодически то загорается, то гаснет. Чем больше время свечении, тем ярче, как нам кажется, светит лампа. Чем меньше время свечения, тем лампочка светит тусклее. В этом и состоит принцип ШИМ.

Управлять яркими светодиодами и светодиодными лентами можно непосредственно с помощью мощных МОП-транзисторов или, как их еще называют, MOSFET. Если же требуется управлять одной-двумя маломощными светодиодными лампочками, то в роли ключей используют обычные биполярные транзисторы или подсоединяют светодиоды напрямую к выходам микросхемы.

Вращая ручку реостата R2, мы будет регулировать яркость свечения светодиодов. Здесь представлены светодиодные ленты (3 шт.), которые присоединили к одному источнику питания.

Зная теорию, можно собрать схему ШИМ устройства самостоятельно, не прибегая к готовым стабилизаторам и диммерам. Например, такую, как предлагается на просторах интернета.

NE555 – это и есть генератор импульсов, в котором все временные характеристики стабильны. IRFZ44N – тот самый мощный транзистор, способный управлять нагрузкой высокой мощности. Конденсаторы задают частоту импульсов, а к клеммам «выход» подсоединятся нагрузка.

Поскольку светодиод обладает малой инертностью, то есть, очень быстро загорается и гаснет, то метод ШИМ регулирования является оптимальным для него.

Готовые к использованию регуляторы яркости

Регулятор, который продается в готовом виде для светодиодных ламп, называются диммером. Частота импульсов, создавая им, достаточно велика для того, чтобы мы не чувствовали мерцания. Благодаря ШИМ контролеру осуществляется плавная регулировка, позволяющая добиваться максимальной яркости свечения или угасания лампы.

Встраивая такой диммер в стену, можно пользоваться им, как обычным выключателем. Для исключительно удобства регулятор яркости светодиодов может управляться радио пультом.

Способность ламп, созданных на основе светодиодов, менять свою яркость открывает большие возможности для проведения световых шоу, создания красивой уличной подсветки. Да и обычным карманным фонариком становится значительно удобнее пользоваться, если есть возможность регулировать интенсивность его свечения.

le-diod.ru

Шим регулятор для светодиодов — Поделки для авто

Добрый день уважаемые любители поделать что-нибудь своими руками. В сегодняшней статье речь пойдет о ШИМ регуляторе яркости светодиодов. Данная сборка как нельзя будет кстати всем тем, кто переводит свое авто на светодиоды. Естественно можно вместо данного девайса использовать простой переменный резистор, но тут есть свое «НО», но об этом как-нибудь позже.

Вид платы.

Сзади. (платы не распилены).

На одной плате были использованы обычные светодиоды, а на второй SMD

В режиме «Минимум света».

В режиме «Максимум света».

Печатная плата сборки.

Список деталей, использованных в сборке.

  • Диод – 4148 в кол-ве 2 шт.
  • Конденсаторы 0,01 пФ – 1 шт.
  • ШИМ таймер – NE555
  • Резистор – 1 кОм — 2 шт.
  • Транзисторы КТ829 – 1 шт.

Схема таймера.

Видео работы;

Автор? Никита Федосеенко         г.Краснодар

Похожие статьи:

xn—-7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai

  • Здания стена
  • Что значит экранированный кабель
  • Есть ли в черном море нефть
  • Есть ли в черном море нефть
  • Что должно быть нанесено выполнено внутри щитов сети освещения
  • Бронницы межрайгаз
  • Еткс электромонтер по испытаниям и измерениям
  • Организация последней мили
  • Нефтехимпром кабель
  • Сообщение на тему аэс за ними будущее или будущее без них
  • Фазировка кабеля 10 кв

Основные виды

Основная задача диммера состоит в управлении яркостью и регулировании мощности прибора. Виды регуляторов для светодиодных лент можно классифицировать по нескольким признакам.

Также они могут различаться и по другим признакам: использованию беспроводных технологий, типу этих технологий (инфракрасные или радиочастотные), по используемому протоколу, по количеству каналов.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

Недостатки регуляторов с управляемым источником тока:

  • Рассеиваемая на светодиоде мощность сильно меняется в зависимости от проходящего через него тока. Это влияет на нагрев диода и влечет другие последствия.
  • По причине нагрева сильно меняются характеристики светодиода, даже такие, как спектр его излучения.
  • Нагрев элемента плохо влияет на долговечность его работы.

Недостатки регуляторов с ШИМ-регулированием:

  • Мерцание. ШИМ-регуляторы, особенно недорогие, достаточно заметно мерцают. Это хорошо заметно при небольшой яркости, что пагубно влияет на здоровье глаз, а также может вызвать утомление и головную боль.

Наиболее продвинутые модели регуляторов сочетают в себе схемы как аналогового управления, так и широтно-импульсной модуляции, что дает возможность использовать преимущества обоих методов, позволяя исключить недостатки каждого из них.

Светодиодные ленты — это не только энергосберегающий осветительный прибор, это средство декора и привлечения внимания.

Современные диммеры позволяют управлять яркостью и цветом светодиодов. Широкий выбор дает возможность оптимально подобрать устройство для любых целей.

Видео о применении и подключении диммера для светодиодной ленты с сенсорным пультом:

Параметры яркости свечения светодиодов

Потребителей нередко интересует, в чем измеряется яркость светодиодной лампы и по каким цифрам и обозначениям на ее упаковочной коробке определяется данный параметр. На ней указываются:

  • канделы (cd);
  • люмены (лм или lm);
  • две цифры потребляемой мощности (W и Watt);
  • угол освещения;
  • цветовая температура.

Именно по этим характеристикам можно узнать яркость светодиодов в лампе. В канделах обозначают силу света, или поверхностную плотность потока. За единицу здесь принято считать его интенсивность в процессе горения одной свечи.

Параметр мощности света в люменах принимает во внимание и силу, и длину воспринимаемой человеческим глазом волны, и угол освещения. От последнего, не менее важного показателя зависит площадь зоны освещения, схема расположения и количество требуемых ламп. Если сравнивать изделия с углами освещения в 60 и 30 градусов, то при одинаковых характеристиках можно наверняка сказать, что первое окажется раза в 3-4 эффективнее второго.

Яркость светодиода зависит от вида установленной в лампу линзы. Матовая даст более мягкий и рассеянный свет. При этом, угол освещения наверняка будет шире, а световые потоки слабее.

И, наконец, классификация по мощности. На самом деле, для уровня яркости светодиодных лампочек этот показатель определяющим не является. Его указывают для облегчения расчетов потребления электроэнергии и для понимания данного параметра большинством среднестатистических потребителей. Две цифры, к примеру измерение в ваттах 5,5W и 35 Watt, означают, что потребляемая мощность лампы составляет 5,5Вт, а светит она как обычная 35Вт-ная лампочка накаливания. Все достаточно просто, но следует понимать, что данное соотношение является довольно-таки приблизительным, и светодиоды повышенной яркости исключением не являются.

Светодиодные электроприборы относятся к энергосберегающим изделиям, а управление яркостью излучения помогает потребителю еще больше экономить на электричестве в бытовых и промышленных условиях.

Цветовая температура влияет на цветовой диапазон светодиода. Он может смещаться:

  • по мере возрастного старения элементов;
  • при изменении показателей подводимого тока.

Холодное сине-зеленое свечение присуще источникам света, имеющим высокую цветотемпературу. А теплый свет красно-желтых оттенков – низкую. Часто на этикетках указывают длину световой волны в доминирующих значениях. Ее смещение происходит в зависимости от цветовой температуры.

Способы регулировки яркости

Управлять световыми потоками в светодиодных электроприборах без изменения цвета свечения позволяет присутствие в схеме:

  • широтно-импульсной модуляции – обозначение ШИМ;
  • аналогового регулирования.

Оба варианта управления яркостью светодиода поддерживают заданный уровень проходящего через элементы тока. Увеличить или снизить яркость светодиодов при наличии в схеме ШИМ диммера, можно с более высоким КПД и незаметным для глаз человека мерцанием светового потока. Дело в том, что для аналогового регулятора яркости свойственно изменение амплитуд подходящего к светодиодам тока, а для ШИМ имеется в виду плавная регулировка ширины, или длительности импульсов.

Работа вышеприведенной схемы допускается в диапазоне 4,5-18 вольт. При этом повысить яркость свечения можно с 5 до 95%. Подобный вариант применяется как для отдельных мощных светодиодов, так и для ленточных электросветовых приборов.

ШИМ регуляторы управляют процессом мгновенного включения-отключения тока. Причем делается это с высокой частотой – более 200Гц. Максимальная же цифра измеряется несколькими килогерцами. Такое мерцание человеческие глаза не воспринимают.

Аналоговое увеличение или снижение светового потока предполагает поддержание тока, подходящего к светодиоду на постоянном уровне, или изменение подаваемого на импульсный драйвер напряжения. Оба варианта приемлемы, но нередко результатом диммирования становится изменение цвета свечения диодов в лампе. Если это в определенных эксплуатационных условиях является недопустимым, то от аналогового регулирования яркости света лучше отказаться.

На рынке встречаются многорежимные диммеры, способные осуществлять регулировку яркости светодиодов в ШИМ и аналоговом варианте управления мощностью свечения.

Назначение и принцип работы

Стабилизаторы должны обеспечивать постоянный рабочий ток светодиодов когда в сети питания есть проблемы с отклонением напряжения от нормы (вам будет интересно узнать, как подключить светодиод от сети 220 вольт). Стабильный рабочий ток в первую очередь необходим для защиты LED от перегрева. Ведь при превышении максимально допустимого тока, светодиоды выходят из строя. Также стабильность рабочего тока обеспечивает постоянство светового потока прибора, например, при разряде аккумуляторных батарей или колебаниях напряжения в питающей сети.

Стабилизаторы тока для светодиодов имеют разные виды исполнения, а обилие вариантов схем исполнения радует глаз. На рисунке приведены три самые популярные схемы стабилизаторов на полупроводниках.

  1. Схема а) — Параметрический стабилизатор. В этой схеме стабилитрон задает постоянное напряжение на базе транзистора, который включен по схеме эмиттерного повторителя. Благодаря стабильности напряжения на базе транзистора, напряжение на резисторе R тоже постоянно. В силу закона Ома ток на резисторе также не меняется. Так как ток резистора равен току эмиттера, то стабильны токи эмиттера и коллектора транзистора. Включая нагрузку в цепь коллектора, мы получим стабилизированный ток.
  2. Схема б). В схеме, напряжение на резисторе R стабилизируется следующим образом. При увеличении падения напряжения на R, больше открывается первый транзистор. Это приводит к уменьшению тока базы второго транзистора. Второй транзистор немного закрывается и напряжение на R стабилизируется.
  3. Схема в). В третьей схеме ток стабилизации определяется начальным током полевого транзистора. Он не зависит от напряжения, приложенного между стоком и истоком.

В схемах а) и б) ток стабилизации определяется номиналом резистора R. Применяя вместо постоянного резистора подстрочный можно регулировать выходной ток стабилизаторов.

Производители электронных компонентов производят множество микросхем стабилизаторов для светодиодов. Поэтому в настоящее время в промышленных изделиях и в радиолюбительских конструкциях чаще применяются стабилизаторы в интегральном исполнении. Почитать про все возможные способы подключения светодиодов можно здесь.

Совместимость светодиодных ламп с диммером

Светодиодная лампа в отличие от светодиодных лент, отдельных светодиодов и разных сборок имеет свой узел питания и работает как самостоятельное устройство.

Законченная конструкция лампы имеет цоколь и полностью готова работать в сети 220 вольт. Для 12 вольтовых диодных ламп оговаривается использование дополнительных устройств. Светодиодная лампа состоит из светодиодов, рассеивателя, радиатора охлаждения, цоколя и элементов питания лампы.

Устройство питания диодных ламп выдает постоянное напряжение для зажигания светодиодов, модуль питания может иметь стабилизатор тока и выполнять функцию  диммирования.На упаковке светодиодной лампы указывается тип цоколя, напряжение питания, мощность, световой поток, цветовая температура, а также возможность диммирования.

Диммер с поворотным управлением яркости освещения

В параметрах светодиодной лампы под диммер может указываться обозначение как «регулятор яркости» или просто «диммируемая». На упаковке импортной лампы возможно обозначение «Dimmable».

Работа диммера светодиодной лампы основана на импульсах с частотой 200 — 300 кГц. В зависимости от частоты, меняется яркость диодных ламп. Моргание лампы с такой частотой на зрение человека не влияет. При включении диммера диодные лампы загораются всего на 10% от полной мощности.  Лампы предназначенные для работы с диммерами несколько дороже обычных светодиодных осветительных приборов.

Типы диммеров для светодиодных ламп 220 вольт

Среди разновидностей регуляторов яркости для диодных ламп различают модульные диммеры устанавливаемые в электрощитах на din-рейку. Для управления используются выносные кнопки, поворотные регуляторы.

Они могут управляться также дистанционными пультами на расстоянии или по системным шинам. Однако такие модульные устройства имеет высокую стоимость. Другой тип — это моноблочный диммер который дешевле, устанавливается он в разрыв фазы и монтируется в подрозетник, как обычный выключатель. Управляются диммеры разными методами.

Диммер с пультом управления

  1. Поворотный способ, когда включается регулятор и меняется яркость освещения одной ручкой.
  2. Поворотно нажимной способ управления похожий на поворотный вариант, только для включения устройства нужно нажать ручку.
  3. Клавишный метод регулировки яркости происходит нажатием клавиш.
  4. Сенсорное управление осуществляется прикосновением к кнопкам.

Такие устройства изменения яркости могут иметь немало функций. Если обычный диммер работает только со специальными диммируемыми лампами, то диммер, принцип работы которого основан на широтно-импульсной модуляции (ШИМ), прекрасно работает с обычными светодиодными лампами.

Схема подключения диммера для светодиодных ламп 220В

Не все диммеры могут работать нормально с светодиодными лампами. Для выбора совместимости диодных ламп с диммером существуют таблицы совместимости для профессионального освещения, бытового освещения и встраиваемого типа освещения. Выбор димера осуществляется по мощности, которая указывается как аналог мощности накальных ламп.

Схема подключения диммера для светодиодных лент 12 В

Если указана мощность 1 квт для нагрузки, то ее делят на 10. Получаем 100 Ватт. Это значение мощности нужно разделить на мощность одной светодиодной лампы и получим число ламп заданной мощностью, которые можно подключить к диммеру. 100Вт/8Вт (8 Вт мощность одной лампы) = 12 штук.

Самым надежным способом проверки совместимости лампы с диммером является проверка при покупке светодиодных ламп и диммера.

Попросите продавца проверить работу регулятора с лампами, отказать он не должен. Используя диммер можно корректировать яркость диодного освещения в разных вариантах до комфортного уровня. Эти устройва также помогут вам в экономии электроэнергии.

Тоже интересные статьи

  • Светодиодные лампы для дома 100Обзор светодиодных ламп для дома. Рейтинг производителей
  • Jenergosberegajushhaja_lampa 100Энергосберегающая лампа мигает после выключения
  • Ремонт светодиодных ламп 100Ремонт светодиодных ламп своими руками
  • Подключение галогенных ламп  100Схема подключения галогенных ламп через трансформатор

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: