Закрыть

Схема диммера для светодиодов: Страница не найдена — Светодиод Инфо

Содержание

Диммер для светодиодных ламп своими руками схемы и устройство | Своими руками

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.

Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости — например, с помощью диммера.

Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.

Способы регулировки яркости светодиодных ламп

Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять. Для регулировки яркости используются диммеры, которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции (ШИМ) регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода. Длительность периода следования импульсов остаётся при этом постоянной (рис. 1).

Диммеры, функционирующие по принципу изменения напряжения на нагрузке, — устройства довольно громоздкие и дорогие. Кроме того, они малопригодны для низковольтных светодиодных ламп или лент, рассчитанных на напряжение 12-24 В, поскольку в зависимости от конструкции такие лампы (ленты) включаются при напряжении 9 и 18 В соответственно.

Диммеры на основе ШИМ очень компактны и эффективны. Их легко реализовать на микроконтроллерах, снабдив устройство дополнительными функциями. К сожалению, при отказе микроконтроллерного устройства отремонтировать его практически невозможно: простая замена ; микроконтроллера ничего не исправит, поскольку он содержит управляющую программу, разработанную производителем устройства и представляющую коммерческую тайну.

Вместе с тем при отказе микроконтроллерного диммера его довольно легко заменить самодельным, поскольку широтно-импульсное управление несложно реализовать на цифровых микросхемах малой степени интеграции. Эти микросхемы совсем недорогие, а собранные на них конструкции доступны для повторения даже новичкам, только начавшим освоение электроники.


Ссылка по теме:  Светодиодная лампа (led) своими руками вместо энергосберегающей


Аналого-цифровой диммер

Самый простой по конструкции — диммер, выполненный на интегральном таймере NE555. Этот таймер был создан почти 45 лет тому назад инженером компании Signetics Гансом Камензиндом. В таймере объединены аналоговая и цифровая части. Аналоговая представлена двумя компараторами, цифровая — RS-триггером, который можно считать элементарной ячейкой памяти и инвертором. Благодаря столь замечательному союзу аналоговой и цифровой электроники возникло совершенно уникальное устройство, на основе которого можно построить импульсные преобразователи, широтно-импульсные модуляторы, таймеры, генераторы. Добавим, что таймер не критичен к напряжению питания и стабильно работает в диапазоне от 3 до 18 В, обеспечивая выходной ток до 0,2 А. То есть к выходу таймера напрямую можно подключить реле, тем самым ещё больше упростив конструкцию,

Принципиальная схема устройства

Рассмотрим схему, предназначенную для управления светодиодными лампами (рис. 2).

Длительность периода колебаний задается генератором, выполненным на резисторе R1 и конденсаторе С1. Разряд и заряд конденсатора С1 происходит по разным цепям, разделенным диодами VD1 и VD2. Если перемещать ползунок резистора R1 вверх, уменьшится длительность разряда и увеличится время заряда конденсатора С1. А это значит, что при изменении положения движка резистора R1 будет меняться только скважность импульсов на выходе 3 таймера DA1 и, соответственно, интервал между включением и отключением нагрузки.

Поскольку максимальный ток на выходе микросхемы NE555 не превышает 0,2 А, управлять мощной нагрузкой, которой являются светодиодные лампы (ленты) следует через усилитель мощности, выполненный на полевом транзисторе.

В данной конструкции использован полевой транзистор с индуцированным каналом п-типа, например 2SK1505, 2SK1946, или любой другой с допустимым прямым током нагрузки, в 1,5-2 раза превышающим максимальный суммарный ток нагрузки, подключенной к диммеру.

Транзистор следует установить на теплоотвод, если мощность нагрузки превышает 1 А. Площадь теплоотвода должна соответствовать мощности, рассеиваемой на транзисторе.

При обращении с полевым транзистором следует иметь в виду, что он весьма чувствителен к статическому электричеству. Даже слабого статического разряда бывает достаточно, чтобы необратимо испортить транзистор. Поэтому перед монтажом все электроды полевого транзистора следует закоротить, например, алюминиевой фольгой (фото 1) или оголённым медным проводом.

Монтаж и сборка диммера своими руками

Монтаж диммера удобно выполнять на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 35 х 50 мм. Разводка печатных проводников и схема монтажа компонентов представлены на рис. 4 и 5 соответственно.

Сборку устройства целесообразно производить в такой последовательности. Сначала установите разъём

для подключения внешних цепей и резисторы, затем — конденсаторы, диоды, микросхему и последним припаяйте полевой транзистор. После пайки обязательно удалите перемычку с выводов транзистора, иначе собранное устройство сгорит при первом же подключении! Внешний вид смонтированного диммера показан на фото 2 и 3.

Диммер можно разместить в подходящем пластмассовом корпусе, например в мыльнице, просверлив отверстия для подвода кабеля и под переменный резистор R1.

При перемещении движка переменного резистора скважность импульсов меняется от 5 до 100 %, а освещённость — почти в 20 раз (фото 4).

Применение диммеров

Собранный диммер можно использовать для регулировки освещенности рабочего места, например, в домашней мастерской. Известно, что яркий свет при длительной работе утомляет зрение.

Еще один вариант применения диммера — это система аварийного освещения. При работе от автономного источника питания — аккумулятора — ресурс работы системы аварийного освещения существенно увеличится за счет снижения яркости светодиодных ламп.

И, наконец, диммер можно подключить к полноцветным RGB-лампам или RGB-лентам для синтеза цвета. Правда, диммеры потребуется изготовить в трех экземплярах — по одному на красный, зелёный и синий каналы. Таким образом, регулируя яркость в каждом канале, вы без труда установите любой желаемый цвет или оттенок. Подобная замена может пригодиться в случае отказа штатного контроллера, входящего в комплект светодиодных ламп или лент, поскольку приобрести отдельно от комплекта этот контроллер бывает весьма затруднительно.

Диммер для светодиодных лам: схемы – фото


Ссылка по теме:  Освещение искусственное и естественное – расчет и требования. Лампы.


Рис. 1.При широтно-импульсной модуляции остаются неизменными амплитуда и период следования (повторения) импульсов, меняется лишь длительность импульса.

Рис. 2. Принципиальная схема диммера на микросхеме NE555 с усилителем мощности на полевом транзисторе.

Рис. 3. Схема разводки печатных проводников на монтажной плате.

Рис. 4. Схема расположения элементов на печатной плате.

1. Перед монтажом выводы полевого транзистора следует закоротить — во избежание пробоя статическим электричеством.

2-3. Внешний вид собранного диммера с регулировкой переменным резистором.

4. Собранный диммер обеспечивает регулировку яркости светодиода до 20 раз!

©Автор Игорь Цаплин, Краснодар

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"


Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!

виды, схема подключения, возможность регулировки

В последние годы светодиодные источники света уверенно вошли в жизнь человека. Особенно это коснулось вопросов декорирования помещений и придомовых территорий при оформлении ландшафтного дизайна. Для управления работой led устройств используется специальный прибор – светорегулятор, который получил название диммер для светодиодных ламп.

Что такое диммер и зачем он нужен

Диммер – это электронный прибор, используемый для управления работой светодиодных источников света посредством изменения их яркости свечения в соответствии с выбранным режимом.

Возможность изменения интенсивности свечения позволяет использовать подобные приборы не только как коммутационные, обеспечивающие включение и отключение источников света, но и расширяет их функциональность. Например, позволяя использовать диммеры в системах «умный дом», что, в свою очередь, снижает затраты, связанные с расходами на использованную электрическую энергию.

На отечественном рынке светотехники регуляторы освещения представлены достаточно широко, что дает возможность выбрать модель в соответствии с конкретными критериями и личными предпочтениями к содержанию ↑

В чем различия диммеров

Востребованность подобных светорегуляторов обусловлена не только удобством их использования, но и разнообразием предложений на рынке светотехнических изделий.

Диммеры различаются по техническим характеристикам, исполнению, типу монтажа и возможностям регулировки яркости свечения led источников света.

По техническим характеристикам

Как и любое электротехническое устройство, диммеры имеют технические характеристики, определяющие условия их использования. Основные характеристики:

  • электрическая мощность: должна соответствовать мощности подключаемых к прибору светотехнических устройств;
  • напряжение питания: определяет схему включения прибора в электрическую сеть, соответствующую ее характеристикам (220 Вольт переменного тока или 12 Вольт постоянного тока).
Модель выключателя для скрытой проводки, совмещенная с диммером

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! При выборе диммера имейте в виду, что его мощность должна быть больше суммарной мощности подключаемой нагрузки на 25-30%. Это позволит избежать повреждения прибора при его эксплуатации, вызванной его перегревом.

По типу монтажа

Как и прочие электроустановочные изделия, диммеры бывают нескольких типов, определяющих способ их монтажа. Типы диммеров:

  1. Накладные – устанавливаемые на поверхности стены или иной ограждающей строительной конструкции, предмете мебели или элементе декора, установленном стационарно.
  2. Встраиваемые – монтируются в специальные коробки, предназначенные для установки розеток и выключателей при скрытой прокладке электрических проводов, или в специально изготовленные под них ниши.
  3. Модульные – размещаются в электрических шкафах и монтируются на DIN-рейку, предназначенную для установки электротехнических приборов.
Модель регулятора с сенсорным управлением

По исполнению

Тип исполнения электронного устройства определяет способ управления подключаемых к нему источников света.

При освещении помещений и декорировании придомовой территории по типу управления диммеры классифицируются следующим образом:

  • механические – управляются нажатием на клавиши, размещенные на внешней поверхности прибора;
  • сенсорные – в качестве элементов управления выступают сенсоры;
  • акустические – работают по звуковому сигналу;
  • беспроводные – оснащаются пультом дистанционного управления, позволяющим задавать режимы работы удаленно.

Приборы для управления работой led ламп механического исполнения могут оснащаться не только клавишами, но и поворотными механизмами, посредством которых задаются режимы свечения источников света.

Беспроводные модели оснащаются пультами дистанционного управления, работающими по инфракрасному каналу связи

Важно! Беспроводные модели диммеров являются наиболее функциональными для led ламп.  Они позволяют регулировать режимы работы по радиоканалу посредством использования Wi-Fi и различных электронных средств связи (смартфон, планшет и т. д.).

По способу регулировки

Возможность использования пульта дистанционного управления значительно облегчает управление светодиодными источниками света

Изменение силы свечения led источников света может быть осуществлено несколькими способами:

  1. Аналоговый – основан на изменении силы тока в питающей цепи.
  2. Широтно-импульсная модуляция – сила тока остается неизменной, но задается время нахождения светодиода под напряжением и регулируется длительность его включения в работу.
  3. Фазовая отсечка – работает по отсечению синусоиды напряжения, подаваемого к источнику света. При срезе фазы в начале синусоиды режим работы называется диммирование по переднему фронту, а при срезе в конце – диммирование по заднему фронту. Практика показывает, что срез фазы по заднему фронту больше подходит для регулировки яркости обычных недиммируемых светодиодных ламп. Это отображено в следующем видео.

к содержанию ↑

Особенности регулировки разных типов ламп

Разные типы ламп предполагают различные схемы управления их работой. Так, для ламп накаливания и галогенных аналогов, рассчитанных на рабочее напряжение 220 Вольт, возможен лишь вариант изменения подаваемого напряжения. Это приводит к изменению силы свечения источника света. Для устройств с рабочим напряжением 12 Вольт постоянного тока изменение светового потока осуществляется посредством ШИМ-РЕГУЛЯТОРА, способного плавно менять выходное действующее напряжение без увеличения или уменьшения его амплитуды.

Диммируемые светодиодные лампы – что это такое

Led-лампы, оснащенные устройством, позволяющим плавно регулировать их свечение, называются диммируемыми светодиодными лампами.

К сведению! Светодиодные источники света, оснащенные диммирующими устройствами, внешне никак не отличаются от аналогов, не оснащенных подобными устройствами. Наличие возможности регулировки лампы указывается в ее маркировке обозначением dimmable.

При выборе диммирующей лампы необходимо тщательно изучать ее маркировку

Лампы, не имеющие в своей конструкции диммера, работают только в двух режимах: включено и выключено. А при наличии диммирующего устройства они способны регулировать силу свечения в соответствии с заданными значениями (как правило, от 10 до 100 %).

Какой диммер нужен для обычных светодиодных лампочек

При выборе регулятора для led источников света критериями станут следующие показатели:

  • технические характеристики – электрическая мощность и рабочее напряжение;
  • тип прибора (его назначение) – для ламп накаливания, галогенных или светодиодных ламп;
  • конструкция – определяет тип исполнения, способ регулировки и место размещения.
Для того, чтобы не ошибиться с выбором регулятора, необходимо руководствоваться приведенными выше критериями

При выборе конкретной модели необходимо помнить, что несоблюдение вышеозначенных критериев может привести к следующим негативным последствиям:

  • перегрев прибора, если превышена мощность подключаемых к нему источников света;
  • невозможность выполнения требуемых настроек или сохранения их в памяти устройства негативно сказывается на функциональности регулятора;
  • конструкция диммера не позволяет его разместить в выбранном месте установки в связи с особенностями элементов крепления, предусмотренных конкретной моделью.

 Можно ли регулировать яркость светодиодных ламп на 12В

Для подсветки и искусственного освещения широко используются светодиодные ленты, в которых источники света работают на напряжении 12 Вольт.

Для управления работой такого прибора используется диммер для светодиодной ленты, который включается в цепь питания источника света и может управлять его работой как в заданном режиме, так и при помощи пульта дистанционного управления.

Диммер для светодиодной ленты одного цвета свечения имеет один канал управления, что предполагает изменение только яркости свечения. Для трехцветных лент (RGB-свечения) приборы оснащаются тремя каналами управления, позволяющими регулировать еще и скорость изменения всех цветов.

Одноканальный диммер для управления работой одноцветной светодиодной лентойк содержанию ↑

Схема подключения

Схема подключения диммера к led источнику света зависит от его конструкции:

  1. При использовании диммирующих ламп они монтируются в патрон светотехнического прибора (светильника), соответствующего цоколю лампы.
  2. При подключении диммера к светодиодным светильникам схема подключения должна соответствовать классу напряжения используемого прибора и подключаемых ламп. Выполняется она так же, как и в случае использования обычных коммутационных устройств (выключателей).
  3. При использовании диммера для управления работой светодиодной ленты он устанавливается в цепь ее питания от электрической сети в соответствии со схемой, указанной для конкретной модели светотехнического прибора.
Схема включения регулятора в цепь питания светодиодной лентык содержанию ↑

Схема простого диммера для сборки своими руками

При наличии свободного времени, желания и навыков работы с паяльником, а также зная основы электротехники, диммер для светодиодного светильника можно изготовить самостоятельно своими руками.

Схема диммера для светодиодных ламп на 220 В несложная, поэтому ее достаточно просто найти в сети интернет или в иных информационных изданиях. Приобрести необходимые запасные части можно как в магазинах радиоэлектроники, так и через интернет.

Далее мы предлагаем к рассмотрению вариант схемы диммера, служащего для управления работой светодиодного светильника:

Схема регулятора яркости светодиодов, работающая на принципе широтно-импульсной модуляции

Для начинающих пользователей, желающих изготовить подобное устройство своими руками, может оказаться полезным следующее видео:

Возможность использования диммера в схемах управления работой светодиодных источников света значительно расширила спектр использования и технические возможности подобных светотехнических устройств. Она позволила не только украсить пространство, в котором живет человек, но и снизить энергопотребление, что очень важно на современном этапе развития нашей цивилизации.

Предыдущая

СветодиодныеКак выбрать светодиодную гирлянду для улицы и дома

Следующая

Рейтинг производителей освещенияОбзор моделей светодиодных лампочек и светильников Gauss

Диммер для светодиодных ламп 220в: как выбрать и подключить

Современный диммер для светодиодных ламп имеет сложную электрическую схему, работа которой заключается в регулировке светового потока. Вдобавок он служит защитой от перенапряжения, исполняет роль распределителя нагрузки и экономит электрический ресурс, продлевая срок службы ламп.

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.

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

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Схемы диммеров своими руками - ElectrikTop.ru

Изменение величины сетевого напряжения дает возможность управлять бытовыми электроприборами. Например, увеличивать или уменьшать яркость свечения ламп, что в ряде случаев используется для экономии электроэнергии, но чаще для создания особых световых эффектов. Такие устройства называются диммерами (затемнителями). Сегодня мы вам расскажем о том, как сделать диммер своими руками.

Способы управления величиной напряжения

Регуляторы яркости света работают на одном из двух принципов:

  1. Рассеивания.
  2. Отсекания части подаваемой электрической энергии.

Рассеивание

Заключается в использовании резистивных свойств проводника. Это довольно простые элементы, их называют реостатами. Они состоят из одного проводника, обычно скрученного в спираль, и подвижного контакта, напряжение на котором зависит от того, на каком витке спирали он расположен. Та часть энергии, которая не используется, рассеивается в виде тепла, что и является главным недостатком устройства – при напряжениях свыше 100 вольт нагрев столь значительный, что может вызвать пожар.

Этот способ универсальный, может применяться как к постоянному, так и переменному току. Он редко используется напрямую, но на его основе строятся все схемы регулирования.

Отсекание

Применяется только к переменному току, у которого можно «отрезать» часть синусоиды, получив последовательность разнополярных импульсов, частота следования и амплитуда которых зависит от момента (фазы) и длительности периода отсекания. Способ связан с меньшим рассеиванием энергии, но приводит к значительному искажению формы синусоиды, что плохо действует на потребителей с преимущественно индуктивной или емкостной нагрузкой. Например, использование диммеров для управления частотой вращения электромоторов вызывает их перегрев. Эпюры отсекаемых частей синусоиды показаны на рисунке ниже.

Способ чаще всего используется для изменения яркости свечения ламп накаливания и им подобных светотехнических устройств – галогенных и металлогалогенных ламп. Его категорически нельзя применять для управления компактными люминесцентными лампами и ограниченно – для светодиодных. В основном для тех, схемы питания которых (драйверы) поддерживают диммирование, о чем обычно пишется на их упаковке.

Реализуются с помощью так называемых ключевых схем, построенных на тиристорах, динисторах и симисторах.

  • Тиристор – диод, пропускающий ток только в одном направлении в тот момент, когда на его управляющем электроде появляется отпирающее напряжение.
  • Симистор – фактически двойной тиристор, пропускающий ток в обоих направлениях. Применяется для упрощения монтажной схемы.
  • Динистор – диод, пропускающий электрический ток при достижении порогового значения напряжения. Используется для построения времязадающих цепочек.

Тиристорная схема

Тиристорная схема диммера на 220 вольт приведена на рисунке ниже.

Тиристоры обозначены литерами V1 и V2. Обратите внимание, что они включены встречно, поскольку каждый пропускает часть полуволны синусоиды одного знака. Напряжения отпирания динисторов V3 и V4 регулируется рассеивающим энергию реостатом R5. Схема имеет две времязадающие цепочки: V3–C1 и V3–C2. В зависимости от уровня отпирающего напряжения на переменном резисторе R5 изменяется время зарядки конденсаторов, при разряде которых открываются ключи V1 и V2. Этим и определяется фаза пропускания синусоиды. Тиристоры можно найти в силовых схемах старых бытовых приборов – телевизоров или пылесосов.

Симисторная схема

Ключевая схема на симисторе приведении на рисунке ниже.

Ее преимущество в компактности. У нее один управляющий элемент – VS1 и одна времязадающая цепочка, состоящая из VS2 и С1. Рассеивающий регулятор напряжения – переменный резистор R1. Остальные элементы обеспечивают стабильность работы схемы.

Диммеры на постоянном токе

Только светодиодные лампы с цоколем типа Е (винтовой, аналогичный лампе накаливания) имеют собственный блок питания, преобразующий переменный ток в постоянный. Остальные светодиодные источники света, среди которых и светодиодные ленты, должны снабжаться отдельным блоком питания. Диммер для светодиодной ленты также должен работать от источника постоянного тока.

Оптимальным решением будет объединение блока питания ленты и диммера. Для этого используется схема с использованием микросхемы КР 142ЕН 12А, представленная на рисунке ниже.

Сама микросхема является регулируемым стабилизатором компенсационного типа. Её вывод 1 является точкой, на которую подается опорное напряжение, определяющее его величину на выходе диммера. Регулировка производится с помощью резистора R2, который является классическим рассеивателем энергии.

Зная принцип построения схем управляющих яркостью свечения ламп, вы можете не только сделать такое устройство самостоятельно, но и произвести ремонт диммера, купленного в магазине.

Диммер для светодиодов 12 вольт

Каждый стремится сделать свой дом красивым и уютным, используя современные устройства, лампы и новые прогрессивные разработки. Именно они позволяют совместить управление комфортом и экономией. К примеру, установление светорегулятора (диммера) вместо обычного выключателя, позволяет производить управление яркостью освещения в квартире, экономя при этом до 50% электроэнергии. To dim, в переводе с английского языка на русский, означает «затемнять». Светорегулятор регулирует электрическую мощность нагрузки, как ламп, так и других бытовых устройств: утюгов и паяльников. Однако широкое применение это устройство приобрело для управления мощностью световых приборов.

Когда напряжение низкое, то освещение получается мягким, не бьющим в глаза. Это очень удобно, особенно, если приходится вставать ночью или оставлять слабый свет в коридоре для членов семьи, которые возвращаются поздно. При максимальном напряжении лампы светят ярко, освещение позволяет читать, вышивать и выполнять другие работы, требующие достаточной видимости.

На смену привычным лампам накаливания пришли современные экономичные осветительные приборы. Применяемый для регулировки мощности светового потока современных LED-ламп диммер, позволяет не только выбирать необходимый уровень освещения, плавно изменяя мощность включения/выключения, но и дает возможность снизить расход электроэнергии.

Практика показывает, что устанавливая диммеры для светодиодных ламп 220 вольт, потребитель получает значительную экономию.

Особенности диммеров для LED-ламп

Для регулировки интенсивности освещения LED-светильников может потребоваться диммер для светодиодов. Эффективное использование этого устройства имеет свои особенности:

  • при использовании диммера со светодиодными лампами необходимым условием является наличие дросселя в светильнике;
  • поскольку мощность LED-ламп почти в 10 раз меньше мощности обычных, то и диммеры могут быть использованы значительно меньшей мощности;
  • схема диммера для диодов кардинально отличается от используемых в обычных светильниках – здесь не требуется повышать либо понижать силу тока, как это делается при регулировке обычных ламп, поскольку яркость светодиода регулируется путем изменения импульсов тока в сети.

Диммеры различаются по характеру управления:

  • механический (кнопочный или с регулировочным колесом) — самый простой по устройству;
  • электронный диммер — может быть сенсорным либо с бесконтактным датчиком срабатывания;
  • акустический диммер – срабатывает на громкий звук или от голосовых команд;
  • диммер для светодиодов с пультом - предполагает использование пульта дистанционного управления.
Имея определенные навыки в электротехнике, можно сделать диммер своими руками для светодиодов. Специально для этой цели предоставляется схема диммера для светодиодов (изображение).

Сенсорный светодиодный диммер

Одной из новинок на рынке LED-светильников считается сенсорный диммер, в котором изменение интенсивности свечения светоизлучающих диодов обеспечивается широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Если использовать недорогой микроконтроллер PIC12F629 фирмы MICROCHIP, иметь определенные навыки, можно сделать диммер своими руками для светодиодов.

Монтировать придется диммер для светодиодов 12 вольт, поскольку устройство запитывается от источника напряжением 12V. Напряжение 5V, предназначенное для питания микроконтроллера, обеспечивает стабилизатор U2(78L05). Для управления используется сенсор SW1 в виде любой металлической пластины небольших размеров. Диоды D13,14 защищают порты контроллера от высокого напряжения. Чувствительность диммера зависит от сопротивления резистора R1 - чем оно больше, тем выше чувствительность. В ряде случаев сопротивление R1 может быть уменьшено до 10кОм. В схеме «сенсорный диммер для светодиодов на pic12f629» использован транзистор малой мощности Q1, следовательно, для подключения большего количества светодиодов необходим тразистор (MOSFET), с соответствующей мощностью нагрузки.

Диммеры являются специальными устройствами, выполняющие сенсорную или радиоуправляемую регулировку мощности светодиодных светильников. Для включения диммера требуется лишь на короткое время коснуться сенсора - светодиодные лампы плавно загорятся. Для выключения достаточно кратковременного касания - светодиодные лампы плавно погаснут. Чтобы изменить яркость - необходимо прикоснуться и держать палец на сенсоре, в результате чего светодиодные лампы будут плавно менять свою яркость. Дождавшись необходимой мощности светового потока - убрать палец с сенсора.

Светорегуляторы Легранд Валена

Для создания эксклюзивного и необычного интерьера дома можно использовать диммер Легранд Валена. С помощью светорегулятора можно производить управление световыми приборами и регулировать интенсивность освещения от максимально яркого до приглушенного. С его помощью легко регулировать свет в разных частях дома и создавать необычно красивые пространства. Датчик движения Легранд Валена из термопласта реагирует на движение, включает свет на определенное время. Он ударопрочный, надежный и устойчивый к ультрафиолетовому излучению.

Диммеры Легранд для светодиодных ламп за счет низкого напряжения сократят расходы на электроэнергию до 60%. Эти данные получены на основании проведенных опытов. Доказано, что устройства, работающие с галогенным освещением и лампами накаливания, позволяют увеличить срок эксплуатации источников света до 20 раз. Светорегуляторы Legrand Valena – это современные устройства нового поколения. С их помощью легко добавить красок в повседневную жизнь, создать уютную атмосферу в доме, не утруждая себя при этом вопросами экономии. Диммер Легранд пользуются популярностью у дизайнеров интерьера.

При выборе диммера нужно четко понимать какие разновидности ламп в доме будут использоваться. Чтобы диммер выдержал нагрузку энергосберегающих видов ламп, нужно рассчитать их суммарную мощность. К одному диммеру можно подключить несколько светильников или каждому отвести отдельный. Диммеры позволяют сделать автоматическое отключение, а также дают возможность плавно и постепенно включать режим подсветки.

Диммеры для светодиодных лент

Диммер управляет светодиодными лампами, светодиодными лентами и светодиодными светильниками. Установка диммера очень проста и подразумевает последовательное подключение в цепь светотехнического устройства. Незаменимыми и популярными элементами декоративной или фоновой подсветки интерьеров стали светодиодные ленты. Их уникальные качества позволяют создавать необычные эффекты, как в домах и квартирах, так и в административных зданиях и объектах промышленности. Светодиодные ленты работают через дополнительные адаптеры – диммеры, которые позволяют создавать уникальные световые эффекты, налаживать управление яркостью ламп.

Важно понимать, что светодиод работает только от постоянного тока и ленту нельзя подключать к цепи переменного тока. Большинство одноцветных лет и RGB работают от напряжения 12В и им требуется блок питания. Низковольтные ленты свободно диммируются. Для домашней подсветки лучше использовать низковольтные светодиодные ленты, т.к. они проще в монтаже и безопаснее. Из-за низкого напряжения вероятность получить серьезный удар током минимальна. Контроллер или диммер для светодиодной ленты 12 вольт сделает простым управление подсветкой в самых разных вариантах.

Можно ли использовать светодиодные лампы с диммером?

Светодиодные лампы делятся на диммируемые и недиммируемые. Способность к диммированию зависит от конструкции драйвера лампы. Диммер для диодных ламп позволяет управлять яркостью очень плавно, вплоть до самого минимума – 1% от номинальной яркости. Можно использовать для диммирования светодиодных ламп тот же светорегулятор, который уже установлен и управляет работой ламп накаливания. Существует высокая вероятность, что светодиодная лампа будет диммироваться с применением аналогичного устройства для ламп накаливания.

Сегодня в быту используется три основных источника света:

  • нить накаливания
  • люминисцентные лампы
  • светодиоды.

Лампы с нитью накаливания проще всего поддаются диммированию. Лампы с люминесцентным свечением могут диммироваться в пределах их разработанной возможности, но диммирование невозможно во всем диапазоне яркости свечения лампы. Светорегуляторы, установленные на светодиодные лампы в домашних условиях дают возможность регулировать оптимальную степень их яркости.

Первый диммер для ламп накаливания был способен изменять только яркость светильника, современный диммер имеют широкие функции управления. Для ламп накаливания и светодиодных ламп он автоматически отключает светильник, создает имитацию присутствия в доме, способен плавно включать и отключать лампы, поддерживает различные режимы световых устройств, делает возможным дистанционное и акустическое управление.

Светорегулятор очень удобен для управления и регулировки яркости светильников. Однако использовать его для ламп накаливания небольшой яркости не эффективно, а применять для светодиодных светильников и светодиодных ламп целесообразно. Диммер для светодиодных светильников позволит максимально раскрыть и оптимизировать потенциал освещения дома. С помощью режима средней и низкой яркости увеличить продолжительность работы светильников, а также снизить нагрузку на зрение.

Управление светом в системах освещения на светодиодных лентах. Обзорная статья.

В статье описаны системы управления светом, излучаемым светодиодными лентами. Рассмотрены распространенные схемы подключения, описаны «подводные камни», которые могут возникнуть на пути специалиста, осуществляющего монтаж и эксплуатацию систем управления светом.
Закарнизная подсветка на светодиодных лентах (СДЛ) присутствует почти в каждом современном интерьере, причем вписывается она в любой стиль — будь то классика, ампир или «хайтек». Всей этой красотой часто хочется управлять — к примеру, сделать иногда яркость поменьше, чтобы создать «интим», включить только группу светильников согласно определенному сценарию, или выбрать цвет освещения, подходящий под настроение. Все это позволяют сделать многоцветные RGB СДЛ.

Общие подходы к управлению светом СДЛ

СЛД чаще всего питаются напряжением 12 или 24 В, и процесс управления светом сводится к управлению этим напряжением. Для этого используют специальные контроллеры и диммеры (рис. 1).


Рис. 1. Внешний вид устройства управления СДЛ: а) диммер; б) контроллер

Напомним, что диммеры — это устройства управления, позволяющие регулировать яркость свечения СДЛ, а контроллеры — устройства управления, позволяющие управлять многоцветной СДЛ, с их помощью мы можем выбрать любой цвет и нужную интенсивность свечения, задать какой-либо динамический световой эффект.

Подключение

СДЛ подключаются к устройству управления (контроллер или диммер), которое запитывается от блока питания (БП) постоянного напряжения. Оператор задает управляющую команду при помощи пульта дистанционного управления (ПДУ), кнопок на корпусе контроллера (диммера), при помощи смартфона (если есть управление по Wi-Fi) или при помощи запрограммированных сценариев управления освещением. Важно, чтобы мощность контроллера или диммера была не меньше потребляемой мощности системы СДЛ, а БП по мощности минимум на 20% превышал потребности СДЛ.
Есть ряд проблем, часто встречающихся при подключении диммеров и контроллеров.
При их работе БП зачастую начинает издавать писк, причем это случается даже при использовании дорогих и качественных устройств. Как с этим бороться?
Можно использовать БП в металлическом герметичном корпусе (рис. 2).


Рис. 2. Блок питания ТМ Arlight для СДЛ в герметичном металлическом корпусе

Тогда писк, издаваемый БП, не будет слышен: корпус блока не пропускает звуковую волну в окружающую среду. Эффект защиты от писка можно увеличить, если расположить БП в каком-то небольшом закрытом пространстве — обычно в гипсокартонных конструкциях можно найти такие места. В этом случае гипсокартон выполняет функцию дополнительной звукоизолирующей оболочки. Описанный метод борьбы с шумом достаточно распространен, хотя, на наш взгляд, он далеко нс идеален. Правильно было бы решать эту проблему производителям при изготовлении контроллеров и БП, а не монтажникам — электрикам уже на месте установки. Но, вероятно, экономия на элементной базе и технологических процессах приводит к таким последствиям.

Проблема совместимости оборудования

Иногда разные системы управления, которые совместимы в рамках одного стандарта, работают некорректно. Приведем случай из практики. На объекте были установлены регуляторы какого-то малоизвестного производителя для диммеров по стандарту 1-10 В. Затем этот регулятор подключали к контроллеру ТМ Arlight, к которому были подключены СДЛ. В итоге на минимальном уровне освещения наблюдались заметные глазу пульсации света. Но когда к этому диммеру подключили регулятор (1—10 В) той же торговой марки, то эти пульсации, прекратились. Советуем по возможности использовать оборудование одного производителя, иначе, в случае несовместимости, придется производить его замену. Также советуем, прежде чем монтировать оборудование в стены и потолки, подключить его по схеме на рабочем столе и проверить работу.

Схемы подключения диммеров

На рис. 3 представлена простая схема подключения ленты с мощностью в пределах мощности диммера.


Рис. 3. Простое подключение светодиодной ленты через диммер

Диммер питается от БП постоянным напряжением, на СДЛ от диммера поступает уменьшенное напряжение. Управляющие команды приходят от ПДУ. Вместо ПДУ можно использовать и проводные системы передачи управляющего сигнала. Распространено два метода передачи сигнала по кабелю: с использованием традиционных светорегуляторов, предназначенных для ламп накаливания па симисторах (triac), и с использованием светорегуляторов со стандартом 1-10 В (0-10 В).
Симисторные (triac) регуляторы света используются для диммирования обычных ламп накаливания, схема подключения такого диммера представлена на рис. 4. 


Рис. 4. Схема подключения симисторного (triac) диммера

Диммер регулирует яркость подключенной к нему светодиодной ленты от 0 до 100%, получая от симисторного регулятора яркости напряжение в диапазоне 40-220 В АС. Это напряжение, в данном случае, является сигналом управления и не используется для питания СДЛ. Лента получает питание от стабилизированного источника напряжения 12 или 24 В.
Необходимо учитывать, что многие светорегуляторы рассчитаны на работу только с лампами накаливания или галогенными лампами и могут некорректно работать со светодиодным оборудованием. Нужно использовать светорегуляторы, предназначенные для работы с электронными балластами. Перед монтажом рекомендуется проверить совместную работу диммера и светорегулятора.
Достоинство симисторного управления светом состоит в распространенности таких регуляторов, почти каждый производитель электроустановочных изделий их выпускает.
Второй метод передачи управляющего сигнала по кабелю использует так называемый интерфейс 0-10 В (1-10 В). Схема подключения диммеров, работающих с этим стандартом для СДЛ, представлена на рис. 5.


Рис. 5. Схема подключения диммера по стандарту 0-10 В

Данный стандарт специально разработан для управления регулируемыми светотехническими приборами: диммерами, диммируемыми БП (драйверами), электронными пускорегулирующими аппаратами. При изменении управляющего напряжения от 0 до 10 В диммер на выходе меняет питающее СДЛ напряжение в диапазоне 0-100%. При напряжении сигнала ниже 1 В диммер (или диммируемый драйвер) снижает выходную мощность до нуля, а при напряжениях порядка 9,5-10 В выходная мощность максимальна. Для производителей диммеров работа с таким стандартом логична и понятна, но производители электроустановочных изделий выпускают такие регуляторы реже, чем симисторные (triac), и не всегда удается подобрать необходимый по внешнему виду регулятор.
Но данный интерфейс все же достаточно перспективный, он позволяет создавать системы с лучшей плавностью регулирования, и более безопасный, так как используется низкое напряжение.
Если вы собираетесь подключать СДЛ мощностью больше, чем мощность диммера, то следует использовать усилитель. Рассмотрим схему подключения СДЛ с одноканальным усилителем (рис. 6).


Рис. 6. Подключение СДЛ через одноканальный усилитель

БП подает напряжение на усилитель и диммер. Одна часть ленты подключается напрямую к диммеру, а другая — через одноканальный усилитель мощности. В данной схеме усилитель питается от БП, к которому подключен диммер, но можно также усилитель питать от отдельного БП. Лучше всего использовать два усилителя, чтобы вся нагрузка была на усилителях, а диммер был бы без нагрузки, как показано на рис. 7.


Рис. 7. Подключение СДЛ через два одноканальных усилителя

Подключение через два одинаковых усилителя дает более правильную нагрузку, таким образом, исключается вероятность задержки по времени и разницы в яркости между разными участками СДЛ. Желательно использовать электрический кабель одинаковой длины и сечения.
Разумеется, по принципу данной схемы можно подключать и большее количество СДЛ через большее количество усилителей.
Иногда для усиления мощности диммируемой системы используются трехканальные RGB-усилители, которые в первую очередь предназначены для подключения многоцветных СДЛ RGB. Рассмотрим схему подключения СДЛ через многоканальный RGB-усилитель (рис. 8).


Рис. 8. Подключение через многоканальный RGB – усилитель

Сигнал от диммера подается на вход усилителя, при этом «+» от диммера подается на «+» усилителя, а «-» с диммера подается на «-» трех входов усилителя. То есть входные клеммы «-» R (красный), «-» G (зеленый) и «-» Б (синий) замкнуты между собой.
Обращаем ваше внимание, что выходные сигналы ни в коем случае не должны замыкаться между собой, иначе усилитель может выйти из строя. На каждый выход усилителя подключается отдельный участок СДЛ, как показано на рис. 8. Более совершенная схема подключения представлена на рис. 9.

Рис. 9. Оптимальное подключение большого количества светодиодных лент через RGB-усилители

Схемы управления многоцветными СДЛ RGB

Сперва рассмотрим наиболее простую последовательность подключения СДЛ, как показано на рис. 10.


Рис. 10. Простое подключение многоцветной RGB СДЛ

БП постоянным напряжением питает контроллер, который способен получать управляющие команды от ПДУ. RGB СДЛ подключаем к контроллеру.
В случае если мощность RGB-лент больше мощности контроллера и, соответственно, БП, используем усилитель. На схеме (рис. 11) показано подключение через многоканальный усилитель. Один участок СДЛ питается от контроллера, а другой — от усилителя сигнала.


Рис. 11. Схема подключения RGB-ленты через усилитель

Здесь есть важный момент. При выборе определенных цветов свечения СДЛ бывают случаи, когда наблюдается разница цветов участка ленты, подключенного к контроллеру, с участком, подключенным к усилителю. На рис. 12 показан пример различия по оттенку свечения СДЛ.


Рис. 12. Пример различия по оттенку свечения ленты

Также возможно различие во времени срабатывания между этими участками СДЛ при включении системы.
Возникает данное явление из-за различия вольт-амперных выходных параметров контроллера и усилителя. Также влияние может оказать слишком большая разница между длиной проводов от участка, подключенного к контроллеру, с участком подключения через усилитель. Чтобы избежать подобного, нужно производить подключение по схеме, как показано на рис. 13.


Рис. 13. Оптимальная схема подключения RGB-лент через усилители

Использовать нужно кабель питания (от усилителей до СДЛ) приблизительно одинаковой длины.
На схеме показано подключение двух усилителей, которые питаются от одного БП. Благодаря установке усилителя на каждую СДЛ в итоге мы получаем одинаковые цвета и оттенки на всех участках. Еще нужно учесть необходимость применять усилители одного производителя и одной модели.
Если у вас большое количество СДЛ и их мощность превышает мощность БП, следует использовать несколько БП, при этом на каждый усилитель можно подключить свой БП, а контроллер может питаться от любого БП, т. к. в данной схеме он не нагружен и будет потреблять крайне малое количество электроэнергии. На схеме (рис. 14) показано данное подключение.


Рис. 14. Оптимальная схема подключения RGB-лент через усилители с раздельным питанием

Также нужно быть осторожным с проводами, подключенными к СДЛ, избегая их замыкания. Результат такой ошибки проявляется постоянным свечением светодиодов на поврежденном канале, без какой-либо реакции на управляющие команды от ПДУ. Поэтому при сборке и наладке многоцветных RGB-систем надо следить особенно внимательно за тем, чтобы проводники не создавали замыканий даже на короткое время. В RGB-лентах такое замыкание возникает чаще, так как контактные площадки расположены близко друг к другу.

Управление СДЛ по цифровому протоколу SPI

Этот цифровой протокол управления заслуживает отдельного внимания, так как он распространен для СДЛ. Протокол позволяет отдельно управлять каждым светодиодом, появляется возможность получать интересные эффекты, такие как «бегущие огни», «северное сияние», можно даже собрать экран или «бегущую строку».
Система на SPI СДЛ показана на рис. 15. От БП (обычно 5 или 12 В) мы питаем контроллеры и SPI СДЛ.


Рис. 15. Схема подключения SPI СДЛ

Такие СДЛ оснащены микросхемами, которые декодируют цифровой сигнал в аналоговый, пригодный для работы светодиодов.
При выборе управляющих контроллеров важно учесть количество RGB- пикселей: если для SPI-ленты заявлено 300 пикселей, то и контроллер должен поддерживать не менее 300 пикселей. Пиксель — это минимальная многоцветная единица управления, то есть это один или несколько RGB-светодиодов, которые в момент времени способны иметь одинаковыми цвет и интенсивность свечения. Чаще всего 1 пиксель = 1 RGB-светодиод, бывают системы 1 пиксель = 3 RGB-светодиода или 1 пиксель = 6 RGB-светодиодов. Важно понимать, что для создания экрана нужно выбирать СДЛ, где 1 пиксель = 1 RGB СДЛ, иначе на трех или шести диодах изображение будет растянутым. При подключении SPI-лент нужно учитывать направление распространения сигнала, оно обозначено стрелкой на печатной плате (рис. 15, 16).


Рис. 16. Фрагмент SPI СДЛ

Управление СДЛ по цифровому протоколу DMX, DALI

DMX и DALI — цифровые протоколы управления светом, чаще всего используются в театрах, концертных залах, ресторанах и в различных системах интерьерного освещения, в системах «умный дом». Схемы и общие принципы схожи с описанными выше, с одной лишь разницей, что в дополнение к контроллеру используется декодер, который преобразует цифровой сигнал в привычный аналоговый ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Схема подключения представлена на рис. 17.


Рис. 17. Система управления светом по цифровому протоколу на примере DMX

В данном случае существует единая система управления, на которой человек способен задать нужную программу (световой сценарий) управления светом, затем этот сценарий преобразуется в цифровой сигнал и передается на декодеры, объединенные в одну сеть (рис. 15).

Преимущества цифровых протоколов для управления освещением

Цифровые протоколы дают возможность управлять каждым источником света, можно проигрывать световые сцены. Это удобно для театров, т. к. светооператор с одного пульта управляет всеми световыми приборами. Также это удобно для больших квартир и офисов, где интересно сформировать различные световые сценарии, например: одной клавишей включить закарнизную подсветку и все остальные осветительные приборы, создав максимально яркое освещение для активной деятельности, а другой клавишей включить закарнизную подсветку на 30% яркости совместно с торшерами без люстр, создав приглушенный свет для спокойной обстановки. Имеется возможность объединения в одну сеть различного светового оборудования: светильники, одноцветные СДЛ, многоцветные СДЛ RGB, прожекторы, лампы — как светодиодные, так и накаливания или люминесцентные.
Еще одно преимущество — возможность передавать сигнал на большие расстояния. Например, если у нас расстояние между различными участками СДЛ 100 м, то в этом случае управляющий сигнал нужно передавать в цифровом формате. Аналоговый придет от контроллера до усилителя ослабленным, традиционные усилители для СДЛ усиливают ток, а не напряжение, поэтому СДЛ будет светить тусклее. Если расстояние контроллер - усилитель значительно больше 30 м, советуем также задуматься об использовании цифровых протоколов управления.
В заключение посоветуем перед созданием управляемой светотехнической системы при покупке оборудования и доверять монтаж квалифицированному персоналу.

Источник
Журнал «Полупроводниковая светотехника» 2017
© «СИТИ Эксклюзив», 2018

Мощный четырехканальный диммер для светодиодов / Хабр

В этой статье я расскажу о проекте мощного четырехканального диммера для светодиодных полосок и ламп (до 200 ватт суммарной мощности, 50. .100 ватт на канал) с высокой частотой PWM-регулирования (1 килогерц с глубиной цвета в 10 бит), для качественного освещения. Дополнительно у него имеются вход датчика освещенности, функции обратной связи (выдача контроллеру информации по входному напряжению питания, напряжению на измерительных входах и так далее) и даже гальваническая развязка последовательного порта управления.



Так получилось, что я решил поменять свой профиль и плотно заняться микроконтроллерами и автоматизацией, а через несколько месяцев — получил заманчивое предложение сделать «умный дом» в Доминиканской республике, да такой, чтобы управлялись и автоматизировались практически все аспекты быта довольно крупной виллы из трех больших зданий, от освещения и климата, до садовых роботов и системы полива. Так как я уже давно устал от снега и морозов, отклонить такое предложение было невозможно, тем более что с переездом и адаптацией сильно помогли.

Разумеется, одна из самых ответственных задач — управление освещением, как во множестве комнат, так и снаружи. В целях экономии дорогой здесь электроэнергии — практически везде будут применяться светодиодные полоски и 12-вольтовые лампы, которыми нужно управлять при помощи диммеров. Существующие модели диммеров не очень удовлетворяли по всем параметрам (достаточно высокая частота регулирования, для отсутствия мерцаний; мощность, для управления яркими длинными полосками или лампами/прожекторами; закрытые протоколы обмена, и так далее). Поэтому я решил сделать свой диммер.

Очень больным вопросом на этапе проектировки был выбор получения низковольтного питания из 110 вольт переменного тока. Рассматривался даже экзотический вариант с бестрансформаторным step-down сразу до 12 вольт, но из-за соображений электро- и пожаробезопасности был отвергнут. Готовые блоки питания 110->12 оказались не такими уж и дорогими ($20 за 120 ватт и $40 за 200), хотя и довольно габаритными. Но, к счастью, места для размещения оборудования — оказалось много, поэтому остановился на этом варианте.

Схема получилась относительно простой (если не считать узла гальванической развязки последовательного порта на четырех оптронах) — микроконтроллер STM32F030F4P6, два драйвера MOSFET-ов ADP3624 и ключевые транзисторы IRLB8748, выбранные с большим запасом (с нагрузкой в 100 ватт на канал — они были едва теплые), плюс готовый китайский модуль импульсного step-down в 3. 3 вольта. Выбранные драйверы позволяют управлять на частотах вплоть до мегагерцовых, что и дает частоту выходного напряжения в килогерц, с шагом PWM в одну микросекунду. На практике испытывался даже режим с частотой PWM в восемь килогерц и шагом в 125 наносекунд, но на практике такая высокая частота регулировки угрожает некоторой нестабильностью на выходе — транзисторы могут просто не успевать так быстро закрываться и качество регулировки будет «плавать».

Разводка платы под такие большие токи была для меня довольно сложным вызовом, раньше с подобными задачами я не сталкивался. Решено было сделать максимально широкие (проводник шириной минимум 10 мм на слое 70 мкм меди), а там где это невозможно — использовать второй слой, объеденив их при помощи большого количества переходных отверстий. Маску с высоконагруженных проводников я убрал, чтобы, при необходимости, можно было наложить сверху медную шину (но это не понадобилось, даже при максимальной нагрузке в 200 ватт — плата греется едва до 40 градусов в закрытом корпусе).

Протокол обмена, из-за недостатка флэш-памяти, был выбран предельно простым, команды передаются построчно, в виде текста «0:512» (нулевой канал, PWM 512), выходные данные передаются точно также (напряжение питания, данные с первого фоторезистора, данные со второго фоторезистора, входное напряжение на входе ADC3, входное напряжение на входе ADC5, напряжение питания контроллера, температура чипа). Правильнее было бы использовать протокол MQTT, но я опасался, что не влезет во флэш (килобайт свободного пространства остался из 16).

→ Исходный код на гитхабе

Прошивается диммер через тот же управляющий порт (нужно подать единицу на 4-ый пин, затем импульс на 5-ый, после чего микроконтроллер можно загрузить по стандартному последовательному протоколу STM32. Для управления уже прошитым диммером — достаточно трех проводов, +3.3/+5V на первый пин, данные по третьему, на шестом — земля. Настройки порта управления в прошивке — 38400 бод, 8n1.

Разумеется, первая версия диммера получилась не без недостатков. Выяснилось, что одного конденсатора 470 микрофарад на 12 вольт — недостаточно, при большой нагрузке он слишком сильно греется (особенно если провода до блока питания тонковаты для таких токов), надо добавить еще парочку, более мощных (по макисмально допустимому току). Китайский модуль питания тоже оказался неудачным решением, один из модулей вышел из строя во время тестов вообще без видимых причин, его я заменю преобразователем на TPS62177, дополнительно также добавлю еще один опциональный преобразователь на AP1501 (24->12), для случая питания диммера от 24 вольт. Ну и понадобится схема управления 120-миллиметровым вентилятором для блока питания (в тех случаях, когда нагрузка близка к максимальной), с термоконтролем и плавной регулировкой. Также решил заменить сложную схему гальванической развязки порта управления на чип SI8641.

Есть проблемы и в программной части — иногда подвисает чтение из последовательного порта, блокируя управление (опыт с STM32 у меня не очень большой пока), да и протокол получился уж слишком идиотским, может попробую запихнуть туда нормальный MQTT.

Вот пример использования диммера на тестовом стенде (моей входной двери), совместно с ИК-датчиком расстояния (цвет и яркость RGBW полоски регулируется, в зависимости от расстояния, через openhab):

В следующей статье расскажу о четырехканальном блоке коммутации восьмикиловатных AC-нагрузок с бистабильными реле (для уменьшения потребляемой зря энергии) измерением потребляемого тока на каждом канале.

Ну и закончу на позитивной ноте. Как оказалось, в Доминикане не найти 99% изопропилового или этилового спирта для промывки плат (и чистого бензина — тоже). Можно найти 70%, смешанный явно не с дистилированной водой, оставляющий разводы. И можно еще легко найти 99.6% метиловый (не знаю зачем они это вообще продают, его же даже как растворитель использовать страшно — парами можно надышаться). Я решил попробовать промыть первую плату диммера дистилированной водой, купленной в магазине хозтоваров. Мысль проверить качество дистилята на вкус я, к счастью, не воплотил в жизнь. А вот плате и оцинкованной раковине очень не понравилось, когда я облил их аккумуляторным электролитом (бутылки с водой стояли вместе с ним на полке, очевидно я ухватил не ту, когда клал в корзину)…

Методы затемнения для светодиодных драйверов

Стремление к энергоэффективности побудило производителей исследовать способы затемнения всех видов технологий освещения, в том числе тех, которые обычно не регулируются. Рассмотрим, например, люминесцентные лампы. При использовании относительно дорогих электронных балластов с регулируемой яркостью яркость люминесцентных ламп может быть снижена до уровня ниже 5% от максимальной светоотдачи. Но даже с электронными балластами яркость HID-ламп (высокоинтенсивных газоразрядных) не может быть больше половины их максимальной светоотдачи.Падение выше этой точки может привести к заметному изменению цвета и нестабильности плазменной дуги.

Еще больше усложняет ситуацию то, что большинство флуоресцентных ламп с регулируемой яркостью и все системы HID несовместимы со стандартными фазовыми диммерами на основе симисторов. Вместо этого они используют специализированные контроллеры диммирования, часто требующие дополнительных аналоговых или цифровых кабелей управления диммированием.

Люминесцентные и HID лампы представляют собой дуговые газоразрядные лампы. Одна из причин, по которой их так сложно уменьшить, заключается в том, что импеданс плазменных дуг нелинейный и значительно изменяется в зависимости от тока и температуры.Кроме того, существуют рабочие точки, в которых сопротивление лампы быстро изменяется в ответ на небольшие изменения тока дуги. Это заставляет схему регулирования яркости включать в себя систему регулирования тока с обратной связью, способную быстро реагировать на такие изменения.

В отличие от этого, гораздо проще затемнить светодиоды из-за их состава. Светодиоды состоят из твердотельного p-n перехода с довольно постоянным прямым падением напряжения. Это представляет собой стабильную нагрузку, которая может управляться источником постоянного постоянного тока.

Автономные драйверы светодиодов

состоят из импульсных источников питания постоянного тока, обычно оснащенных выходами постоянного тока. Светодиоды, в отличие от газоразрядных ламп, не нуждаются в зажигании высокого напряжения. Таким образом, диммирование светодиодов может использовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), при которой выходной ток включается и выключается с постоянной частотой с переменной скважностью. Это действие регулирует средний ток, который пропорционален светоотдаче.

Частота затемнения ШИМ должна быть выше 120 Гц, чтобы соответствовать требованиям Energy Star, избегая видимого мерцания.В качестве альтернативы светодиоды можно затемнить, уменьшив постоянный ток. Однако этот метод приводит к изменению цвета некоторых белых светодиодов, и его труднее контролировать при низких уровнях затемнения.

Стоит отметить, что срок службы светодиодных источников света зависит от рабочей температуры и силы тока, которую видит отдельный светодиодный кристалл. Затемнение снижает оба этих параметра и, таким образом, потенциально увеличивает срок службы светодиода.

Световой поток для светодиодов определяется параметром L70, который указывает среднее количество часов работы до тех пор, пока световой поток не снизится до 70% от его первоначального количества.Любой из описанных выше методов диммирования расширяет параметр L70 за счет работы светодиода с пониженной выходной мощностью. Одна из причин, по которой возможность диммирования важна для светодиодных драйверов, заключается в том, что Министерство энергетики США обязало такую ​​возможность для любой лампы, надеющейся получить рейтинг Energy Star.

Некоторые ранние продукты для замены светодиодных ламп не имеют диммирования. Но законодательство, отменяющее лампы накаливания, делает неизбежным то, что светодиодные продукты с регулируемой яркостью в конечном итоге будут доминировать на рынке.

Существует несколько альтернативных подходов к затемнению светодиодов, которые применяются в разных сегментах рынка. Светодиодные заменители ламп накаливания или CFL должны регулироваться стандартными настенными диммерами. Они широко используются и составляют подавляющее большинство всех бытовых диммеров. Настенные диммеры используют чрезвычайно простую и дешевую схему на основе симистора, изначально разработанную для работы с чисто резистивными лампами накаливания. (КЛЛ являются емкостными, а не резистивными. Поскольку они потребляют относительно небольшой ток из линии переменного тока, они принципиально несовместимы с диммерами на основе симисторов.)

Симистор - это переключающий элемент в прилагаемой цепи диммера.Он срабатывает в определенной точке цикла линии переменного тока, который можно регулировать с помощью потенциометра, позволяя току течь до конца цикла. Красная осциллограмма показывает линейное напряжение переменного тока на входе диммера. Синим цветом показана форма волны напряжения среза фазы, поступающего от диммера к лампе.

Точка зажигания симистора определяет период цикла переменного тока, в течение которого лампа получает ток. В лампе накаливания это напрямую контролирует уровень освещенности. Но светодиоды питаются от импульсного источника питания переменного тока в постоянный, поэтому диммирование не работает таким же образом.Важно понимать, что симистор включается импульсом и будет продолжать проводить до тех пор, пока ток не упадет до низкого уровня, называемого током удержания, после чего он отключится, пока снова не сработает.

Продолжить на следующей странице

Базовая схема импульсного источника питания драйвера светодиода не может регулировать яркость симистора без дополнительных схем. Для обеспечения совместимости с симисторным диммером можно использовать четыре метода: цепь утечки, накачка заряда, простой источник питания ШИМ и сложный источник питания ШИМ.

Схема утечки решает проблему, вызванную использованием драйверами светодиодов диодного моста и сглаживающего конденсатора на входе. Эти элементы не обеспечивают ток для удержания симистора включенным до конца полупериода переменного тока; ток перестает течь после зарядки конденсатора входной шины. Если симистор отключается до конца цикла, схема диммера снова подает питание на него. Это может происходить несколько раз за цикл, вызывая мерцание в процессе. Это также может повредить компоненты драйвера светодиода из-за переходных процессов высокого напряжения и скачков тока.

Цепь утечки, по сути, представляет собой источник тока, предназначенный для отвода фиксированного тока от симистора, чтобы поддерживать его под напряжением от точки зажигания до конца цикла, даже когда нагрузка не потребляет ток. Существует несколько реализаций схемы. Некоторые из них спроектированы так, чтобы потреблять меньший ток на пике линейного напряжения и ближе к точке пересечения нуля, чтобы минимизировать потери мощности. Хотя метод дренажа рассеивает примерно половину ватта, преимущества эффективности и срока службы светодиодных ламп намного перевешивают эти потери.

На прилагаемом рисунке показана типичная внешняя схема драйвера светодиода с простой схемой прокачки. Схема прокачки состоит из высоковольтного полевого МОП-транзистора, сконфигурированного как источник тока. Фиксированное напряжение, подаваемое на затвор, в сочетании с резистором от источника до 0 В определяют ток утечки. Этот ток обычно устанавливается на 20 мА. Этот пример включает в себя сеть коррекции коэффициента мощности с «пассивным заполнением впадин».

Использование зарядного насоса - альтернативный способ удерживать симистор включенным до конца цикла.Обратите внимание, что драйвер светодиода состоит из импульсного источника питания с частотой от 50 до 100 кГц. Небольшая часть этой высокой частоты может быть возвращена на линейный вход через конденсаторы, таким образом поддерживая ток в симисторе. Этот метод может быть эффективным, но вынуждает разработчиков следить за тем, чтобы не вносить кондуктивные электромагнитные помехи в линию переменного тока, что может нарушить стандарты электромагнитной совместимости.

Как описано ранее, ШИМ - это эффективный метод управления яркостью светодиодов путем регулировки среднего тока.Простая система ШИМ для драйвера светодиода с регулируемой яркостью симистора активирует вывод светодиода только в то время, когда включен симистор в диммере. Драйвер светодиода содержит накопительный конденсатор шины постоянного тока, поэтому он обычно может продолжать работать на накопленной энергии в течение большей части периода, когда симистор выключен. Он будет пополняться во время «включенных» периодов.

Можно добавить простую схему для определения включения симистора и включения управления выходным током светодиода только в этот период.Это позволяет затемнять светодиоды по мере регулировки светорегулятора. Однако этот метод не может точно регулировать яркость при низких уровнях освещенности, поэтому современные системы не используют информацию об угле включения симистора для непосредственного управления выходом светодиода.

Вместо этого информация об угле включения симистора преобразуется в уровень постоянного тока, который изменяется при регулировке диммера вверх и вниз. Затем этот уровень постоянного тока сравнивается с формой кривой линейного изменения яркости на высокой частоте, чтобы устранить мерцание, и формирует ее для обеспечения наилучшей линейности и диапазона затемнения.В результате сравнения этих сигналов формируется сигнал ШИМ, который используется для включения и выключения выходного сигнала драйвера светодиода и обеспечения плавного затемнения в широком диапазоне.

Конечно, использование схем для совместимости со стандартными диммерами несколько снижает эффективность. Это считается приемлемым для бытовых приложений с низким энергопотреблением. Другое дело - промышленные приложения. Там схемы диммирования светодиодов, скорее всего, будут созданы с нуля.

Методы, используемые для затемнения целых систем люминесцентного освещения в зданиях, могут быть одинаково хорошо применены к системам на основе светодиодов.Типичные подходы включают аналоговое регулирование яркости от 0 до 10 В, регулирование яркости цифрового адресного интерфейса освещения (DALI) и несущую линию питания.

Все вышеперечисленные системы в основном сетевые балласты, поэтому ими можно управлять с помощью центральных контроллеров. Контроллер в системе от 0 до 10 В отправляет аналоговый сигнал, который регулирует выход балласта в соответствии с напряжением в цепи управления. DALI, с другой стороны, включает двустороннюю связь. Каждый балласт имеет отдельный адрес, поэтому контроллер DALI может управлять выходом каждого из них индивидуально.Наконец, методы передачи данных по линии электропередачи делают то же самое, но используют линию электропередачи переменного тока для передачи информации между контроллерами и лёгкими балластами.

Как добавить диммер к светодиодной лампе

В этой статье мы узнаем, как сделать схему диммера для светодиодов, чтобы включить диммер для любой светодиодной лампы, работающей от сети.

Как работают светодиодные лампы

Мы знаем, что нашими потолочными вентиляторами и лампами накаливания можно легко управлять с помощью симисторных диммерных переключателей, и мы привыкли к тому, что в наших домах диммерные переключатели устанавливаются для управления такими устройствами.
Однако с появлением светодиодных ламп и трубок, лампы накаливания постепенно уходят, и наши домашние патроны заменяются на светодиодные.

Светодиодные лампы

поставляются со встроенным драйвером SMPS в шкафу держателя, а схема SMPS затрудняет работу или управление с помощью симисторных диммерных переключателей до тех пор, пока она не будет соответствующим образом модифицирована для применения.

Потому что в драйвере SMPS внутри светодиодных ламп и трубок строго используются индуктивные или емкостные цепи, которые никогда не рекомендуется использовать через симисторные диммеры, поскольку симисторные диммеры используют технологию прерывания фазы для диммирования, что, к сожалению, не подходит для индуктивной / емкостной нагрузки контроль.

При использовании светодиодные лампы не тускнеют правильно, а демонстрируют неустойчивое диммирование или повышение яркости из-за несовместимой реакции.

Наилучшим методом и, вероятно, технически правильным подходом является технология PWM, которая может эффективно использоваться для управления или уменьшения яркости светодиодных ламп или ламп. На рисунке показано, что конструкция может быть реализована.

Как это работает

Идея на самом деле очень проста благодаря оптопарам серии MOC, которые делают управление симистором через ШИМ чрезвычайно простым и совместимым.

В правой части рисунка изображена стандартная схема симисторного контроллера на базе микросхемы MOC3063, которая работает через схему ШИМ на базе IC 555, показанную в левой части рисунка.

IC 555 сконфигурирован как стандартный регулируемый генератор ШИМ, который подает желаемый ШИМ на входной вывод №1 / 2 микросхемы MOC.

Регулируемые ШИМ обрабатываются ИС надлежащим образом с помощью встроенной схемы детектора перехода через ноль и фотомистора, который в конечном итоге используется для управления внешним симистором BT136 через его выходной контакт №4 / 6.

Подключенная светодиодная лампа теперь реагирует на содержимое ШИМ, подаваемое схемой 555, и пропорционально регулирует свою яркость в соответствии с предпочтениями пользователя.

ШИМ-управление осуществляется через связанный потенциометр 100 кОм, который должен быть должным образом изолирован, поскольку вся цепь не изолирована от сетевого тока.

Цепь не изолирована от сети , несмотря на оптрон, поскольку для работы IC 555 требуется источник постоянного тока, который питается от неизолированного бестрансформаторного источника питания, это сделано для сохранения компактности конструкции. и избегайте использования дорогостоящего модуля SMPS, который в противном случае был бы излишним.

Если у вас есть какие-либо вопросы, касающиеся описанной выше схемы диммера для светодиодной лампы, вы можете выразить их в своих комментариях.

ОБНОВЛЕНИЕ:

Более простая схема диммера светодиодной лампы

В приведенном выше дизайне мы, кажется, упустили один важный момент. Все светодиодные лампы используют цепи, управляемые постоянным током, и поэтому имеют встроенный мостовой выпрямитель для преобразования входного переменного тока в постоянный.

Это означает, что светодиодные лампы также могут работать от входа источника постоянного тока, и поэтому симистор можно заменить силовым каскадом BJT, как показано на следующем рисунке.Это значительно упрощает конструкцию и позволяет нам использовать IC 555 PWM напрямую со светодиодной лампой через указанный оптрон и BJT.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Простые схемы диммера для светодиодов

Схемы на этой странице разработаны очень простыми, построенными с минимальным количеством компонентов.

Обратной стороной является их невысокая эффективность. (значительная мощность теряется в цепи управления).

Контроллер диммера для светодиода мощностью 1 Вт или 3x1 Вт RGB светодиода

Эта схема принимает управляющее напряжение 0-10 В и предназначена для работает на белом светодиоде мощностью 1Вт. Питание + необходимо подключить к источнику постоянного тока 12-15 В (ток потребления до 350 мА).

 Список компонентов:
R1 = 1,2 кОм 0,25 Вт
R2 = обрыв цепи (без резистора)
R3 = 33 Ом 5 ​​Вт
T1 = BDW93
 

Схема работает таким образом, что 0 В выключает светодиод, а 10 В - горит. быть полностью включенным.Диммирование работает примерно при напряжении от 1,3 до 9 В. Радиатор для транзистора не потребуется. Большая часть потерь мощности (максимум 10 В * 350 мА = 3,5 Вт) происходит на резисторе. Транзистор T1 представляет собой транзистор Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления по току (коэффициент усиления около 750-1000). Это гарантирует, что схема не принимает большой управляющий ток от источника управляющего напряжения 0-10 В.

ПРИМЕЧАНИЕ: КПД схемы невысок, потому что для управления светодиодами мощностью 1 Вт вы бы потреблять более 4 Вт от источника питания, и более 3 Вт из них будет потеряно на цепь диммера, когда светодиод полностью горит.КПД примерно такой же также при других настройках диммера (около 3/4 мощности, теряемой в цепи диммера). Это цена простоты.

Управление более чем одним светодиодом

Можно использовать эту схему для запуска множества последовательно соединенных светодиодов. последовательно вместо одного светодиода в цепи. Если вы едете больше чем один светодиод, вам понадобится источник питания с более высоким управляющим напряжением (примерно на 3-4 В выше для каждого добавленного светодиода) и радиатор для транзистора.

Управление светодиодами RGB

Построив три схемы этого типа, вы легко сможете управлять RGB-светодиодами. в котором есть светодиоды мощностью 1 Вт.

Адаптация к более низкому напряжению питания

Потери напряжения между T1 и R3 можно уменьшить, изменив следующие значения компонентов:

 Список компонентов:
R1 = 2,2 кОм 0,25 Вт
R2 = 2,2 кОм 0,25 Вт
R3 = 15 Ом 2 Вт
T1 = BDW93
 

Теперь потеря напряжения на T1 + R3 составляет максимум примерно 5 В. Это означает, что вы может питать всю цепь (диммер + один светодиод) напряжением питания 8 В или выше. Обратите внимание, что если вы используете оригинальный блок питания 12 В, вам понадобится радиатор для T1.

Адаптация для управляющего напряжения 0-5 В

 Список компонентов:
R1 = 1,2 кОм 0,25 Вт
R2 = обрыв цепи (без резистора)
R3 = 15 Ом 2 Вт
T1 = BDW93
 

Не забудьте поставить радиатор на Т1.

Предупреждение: управляющее напряжение выше 5 В подается на вход этой цепи 0-5 В. может привести к протеканию слишком большого тока к светодиоду, что может повредить светодиод. Если у вас есть риск, вы можете поставить стабилитрон на 5,1 В вместо R2, чтобы убедитесь, что управляющее напряжение, которое идет на базу T1, никогда не будет значительно выше 5В.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эта цепь 0-5 В должна подходить для использования в качестве драйвера светодиода для ШИМ-управления. заявление. Вы должны иметь возможность подавать сигнал ШИМ (0 В или 5 В) на элемент управления. входное напряжение и регулировка яркости светодиода с помощью ширины импульса.

Диммер для светодиодов мощностью 1 Вт с источником постоянного тока

Эта схема предназначена для подключения параллельно светодиоду мощностью 1 Вт с питанием от источник постоянного тока. Идея в том, что когда вы хотите уменьшить яркость светодиода, эта схема будет принимать некоторую часть тока, который обычно проходит через светодиод. так становится тусклее.Источник постоянного тока всегда будет давать одинаковый ток к цепи светодиод + диммер, поэтому для светодиода остается больше времени, которое требуется цепи диммера.

 Список компонентов:
R1 = 2,2 кОм 0,25 Вт
R2 = 2,2 кОм 0,25 Вт
R3 = 4,7 Ом 2 Вт
T1 = TIP41A
 

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Эта схема предназначена только для приложений, использующих реальный постоянный ток. источник питания. Если ваша схема управления светодиодами не является настоящим источником постоянного тока тогда эта схема не работает должным образом, и вы рискуете повредить источник питания светодиода.

ЗАМЕТКА 2: Схема работает в отличие от обычных диммеров 0-10 В. Управляющее напряжение, равное 0 В, обеспечивает полное горение светодиода. Управляющее напряжение около 10 В выключает светодиод. Диммирование работает при напряжении между ними.

Эта схема также может использоваться в приложениях, где имеется много светодиодов, соединенных последовательно. Вы можете поставить все светодиоды, которые вы хотите затемнить, вместо светодиода в этой схеме. Затем добавьте подходящий радиатор для транзистора (способный выдерживать мощность этих светодиодов). Также возможно наличие немигающих светодиодов на одной и той же светодиодной цепочке, просто подключите это светодиоды, которые должны быть на полной яркости вне этой цепи (между цепью и питанием- или питанием +).Таким образом вы можете смешать как полные светодиоды яркости и затемненные светодиоды в одной цепи светодиода, питаемые от одного источник питания постоянного тока для светодиодов.


<[адрес электронной почты]>

Как уменьшить яркость светодиода? Просто резисторы или еще как?

У обычных лампочек можно уменьшить яркость, изменив их входное напряжение, чего нельзя сказать о светодиодных лампах. Можно ли затемнять светодиодные фонари ? Ну конечно могут! На самом деле есть несколько способов добиться этого.

Хотите узнать, как приглушить свет светодиодов, и ищете лучший способ сделать это? Им можно быстро и легко управлять с помощью резистора, установленного последовательно с светодиодом. Этого также можно добиться с помощью регуляторов тока. Рекомендуется проверить оба метода и выбрать тот, который лучше всего подходит для вас.

Можно ли приглушить светодиодный свет с помощью ШИМ-регулятора?

PWM - отличный вариант для затемнения светодиодов, поскольку он позволяет вам полностью контролировать количество получаемой энергии, что означает, что он очень эффективен и может поддерживать ощущение однородности цвета.Однако это также означает, что это будет намного сложнее, чем, скажем, аналоговое регулирование яркости.

Для регулирования яркости с ШИМ вам необходимо добавить ШИМ-контроллер и переключатель MOSFET в электронику драйвера на выходе источника постоянного тока. ШИМ-регулировка яркости работает, посылая импульсы тока на ваши светодиоды, временной интервал каждого импульса варьируется, так что вы можете в достаточной степени контролировать ток, который течет к вашим светодиодам. Когда частота пульса достаточно высока, человеческий глаз не улавливает импульсы, а вместо этого интегрирует их и рассматривает как постоянный источник света.

Можно ли уменьшить яркость светодиодных фонарей с помощью резисторов?

Уменьшение яркости светодиодной лампы так же просто, как добавление резисторов к соединению или даже нескольких резисторов, чтобы обеспечить правильную яркость - это называется аналоговым затемнением. Во многих штатах существуют правила яркости (и цвета) светодиодов на автомобилях, поэтому это важно учитывать.

У вас может не быть такого контроля над яркостью, как при использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ).ШИМ означает, что вы можете кодировать, как ваши светодиоды будут светиться - яркость, цвет и характеристики, а также полностью контролировать подаваемое питание. 2_R

Что это означает эта мощность (обозначенная буквой P) равна току (обозначенному I) в амперах, протекающему по цепи, который возводится в квадрат и умножается на номинал резистора (обозначенный R) в омах.
После того, как вы определите параметры резисторов, остальное должно быть проще простого! Если это не так, просто свяжитесь с нами и задайте свои вопросы, мы всегда будем рады помочь.



Последние сообщения в блоге


Сетевые светодиодные лампы с регулируемой яркостью | LEDnique

Не все сетевые лампы регулируются. Те, которые есть, могут потребовать специальных диммеров для работы. В этой статье мы объясним, как работают диммеры для ламп накаливания, а также некоторые проблемы, которые могут возникнуть со светодиодными лампами.

Символы для светодиодных ламп без диммирования и диммирования.

Диммер лампы накаливания

Рисунок 1. Простая схема диммера лампы накаливания.

На рисунке 1 показан типичный симисторный диммер для ламп накаливания. Изначально симистор T1 выключен.

  • При повышении напряжения в сети C1 начинает заряжаться со скоростью, определяемой настройкой R1; чем ниже значение R1, тем быстрее заряжается C1.
  • Когда напряжение на C1 достигает примерно 20 В, DIAC выходит из строя, и заряд в C1 перетекает в триггер T1, включая его.
  • Одна из характеристик симистора заключается в том, что после срабатывания симистор остается включенным до тех пор, пока ток не упадет ниже значения удержания, которое близко к нулю (обычно около 50 мА).

Результатом является форма сигнала, управляемого фазовым углом, как показано на рисунке 2. Если симистор срабатывает в конце цикла (верхняя кривая), среднеквадратичное напряжение низкое. Если запускается в начале цикла (нижняя кривая), среднеквадратичное напряжение будет высоким. Обратите внимание, что ответ не линейный.

Рис. 2. Верхний график показывает срабатывание триггера с задержкой ближе к концу цикла.Результирующее эффективное напряжение низкое. Нижняя кривая показывает триггер, близкий к началу цикла. Это приведет к почти полному напряжению. Соотношение между фазовой задержкой и результирующим среднеквадратичным напряжением показано справа.

Люминесцентные лампы

Поскольку люминесцентным лампам требуется минимальное напряжение, а в компактных люминесцентных лампах и светодиодах используется электроника, которая выпрямляет подаваемое пиковое напряжение, обычный диммер с регулировкой фазового угла не может их затемнять.

Балластные люминесцентные лампы будут тускнеть при небольшом снижении напряжения, но затем, вероятно, будут мерцать и вообще не загораться, поскольку температура лампы падает при дальнейшем понижении напряжения. Для высокочастотных люминесцентных ламп, CCFL и светодиодов все зависит от того, как была спроектирована схема управления.

Светодиодные лампы накаливания

Светодиодные лампы накаливания очень похожи на вольфрамовые лампы накаливания.

Как правило, эти лампы должны хорошо работать с диммерами, поскольку в них нет бортовой электроники.Подробнее об этом читайте в Светодиодных лампах накаливания.

Пассивный светодиод

В некоторых дешевых светодиодных сетевых лампах используется емкостный понижатель напряжения для снижения напряжения и ограничения тока, подаваемого на лампы. (Конденсатор имеет определенное «полное сопротивление» переменному току - его сопротивление переменному току - определяется как \ (Z = \ frac {1} {2 \ pi f C} \), где f - частота сети, 50 или 60 Гц и C - емкость в F.)

Типичное расположение дешевой светодиодной лампы с емкостным капельным питанием.

Как это работает:

  • C1 выбран для ограничения тока выпрямителя.
  • R1 имеет высокое значение и не выполняет никакой другой функции в цепи, кроме разряда C1 при отключении питания.
  • Мостовой выпрямитель DB1 преобразуется в постоянный ток.
  • R2 и 3 вместе с C1 устанавливают ток через светодиоды.
  • Обратите внимание, что, поскольку все они включены последовательно, их всех питает один и тот же небольшой ток.

Эти лампы должны хорошо реагировать на диммер, поскольку в них нет компонентов, сохраняющих заряд во время сетевого цикла.Проблема в том, что это практически невозможно сказать без теста.

Если производитель включил сглаживающий конденсатор, возникают дополнительные сложности.

Обратите внимание, что если сглаживающий конденсатор, такой как C2, включен после выпрямителя, то диммер не будет ничего делать, пока регулятор не будет установлен ниже 50%. Это связано с тем, что конденсатор полностью заряжается при пике напряжения в сети, даже если он не был включен до 90 ° в течение полупериода. (См. Рис. 1.) От 90 ° до 180 ° пиковое напряжение падает, поэтому лампа пропорционально тускнеет.

Лампы постоянной мощности / тока

Лампы, предназначенные для работы на полной мощности в широком диапазоне входных напряжений, не будут работать с диммерами. Обычно они будут использовать внутренний импульсный источник питания, который будет пытаться поддерживать работу светодиодов с расчетным током до тех пор, пока напряжение не упадет ниже указанного минимума.

Поскольку мощность (\ (P = VI \)) постоянна во всем диапазоне напряжений питания, ток будет увеличиваться при уменьшении напряжения. Если напряжение питания упадет ниже минимально допустимого значения, источник питания больше не сможет поддерживать выходной ток.В этот момент светодиоды могут тускнеть, мигать или просто гаснуть.

Умные лампы с регулируемой яркостью

Обратите внимание, что доступны некоторые светодиодные лампы с регулируемой яркостью. Они выпрямляют пиковое напряжение, принимают управляющий вход как ширину импульса от диммера TRIAC и соответственно программируют свой токовый выход. Некоторые умные типы даже меняют свою цветовую температуру в соответствии с настройкой диммера: холодный белый при полном включении и теплый белый при затемнении.

Для успешного диммирования необходимо согласовать диммер и лампу или источник питания.

Цепь диммера для светодиодов

с таймером 555 -

Цепь диммера светодиода

с таймером 555:

Простая и легкая схема светодиодного диммера с использованием микросхемы 555 для светодиодных лент. Я покажу вам, как сделать схему диммера для светодиодных лент, фонарей с микросхемой таймера 555. Схема светодиодного диммера основана на 555 таймерах. Мы используем 555 таймеров для генерации импульса ШИМ. Затем импульсы ШИМ возбуждают N-канальный полевой МОП-транзистор. Здесь мы используем полевой МОП-транзистор для схемы диммера светодиодов, чтобы вы могли использовать светодиоды с высоким током.Здесь я использую n-канальный MOSFET IRFZ44N, если вы хотите реализовать этот проект, вы можете использовать другой MOSFET, также убедитесь, что вы прочитали все таблицы данных.

Необходимые компоненты для цепи регулятора яркости светодиода:

Необходимых инструментов:

Посмотреть видео на YouTube:

Схема цепи регулятора яркости светодиода:

Схема светодиодного диммера

Вот принципиальная схема бесконтактного детектора переменного напряжения, созданная с помощью бесплатного онлайн-программного обеспечения Easyeda.

Как работает схема регулятора яркости светодиода?

Схема основана на 555 таймерах. Мы используем 555 таймеров для генерации импульса ШИМ. Затем импульсы ШИМ возбуждают N-канальный полевой МОП-транзистор.

Конечно, вам понадобятся дополнительные компоненты для таймеров 555, чтобы предложить резисторы, конденсаторы, потенциометры.

Потенциометр используется для увеличения или уменьшения скважности сигнала ШИМ.

У вас 100% рабочий цикл означает полную яркость, а 50% рабочий цикл означает половину яркости. 0% означает, что свет будет выключен.

Здесь мы используем полевой МОП-транзистор для схемы диммера светодиодов, чтобы вы могли использовать светодиоды с высоким током.

Hair Схема в основном работает для прибора 12 В, но вы также можете использовать схему с более высокими нагрузками. В этом случае точка заземления будет такой же, но положительное напряжение будет больше, например, 24 Вольт.

Здесь я использую n-канальный MOSFET IRFZ44N, если вы хотите сделать этот проект, вы можете использовать другой MOSFET, также убедитесь, что вы прочитали все таблицы данных.

Шаги для создания схемы:

Вот несколько изображений для изготовления схемы.Я сделал схему светодиодного диммера на печатной плате, чтобы сделать схему как можно более простой. Вы также можете сделать схему на макетной плате. Но соединение может быть неплотным, поэтому я спаял все компоненты напрямую. Таким образом, потери связи не будет.

Вот некоторые подробные изображения схемы, которые я сделал на печатной плате. Я подключил светодиод 12 В к схеме и подключил его к источнику питания 12 В.

Примечание:

  1. Вам следует использовать паяльник с острым концом.На макетной плате будет легче паять.
  2. Используйте термоусадочную трубку или закрепите необходимые соединения.
  3. Обратный диод не требуется для цепи диммера светодиода. Но если вы делаете контроллер скорости двигателя, вам следует использовать обратный диод, который защитит транзистор от обратной ЭДС двигателя.

Вы также можете прочитать другую статью о цепи бесконтактного детектора напряжения переменного тока

Использование диммерных переключателей со светодиодными лампами

Диммерные переключатели работают за счет уменьшения мощности, подаваемой на вашу лампочку.

Они делают это путем обрезки участка формы волны либо по переднему, либо по заднему фронту волны.

Производители разработали свои светодиодные лампы так, чтобы они были совместимы с большинством обычных бытовых диммеров «задней кромки». Диммеры с задней кромкой немного сложнее и дороже, чем версии с передовой кромкой, но у них есть гораздо более желательные функции, такие как плавное управление, бесшумный ход, плавный запуск и многонаправленное затемнение, которые значительно увеличивают срок службы светодиодных ламп. .Для более полного изложения диммеров и переключателей диммера в целом, ознакомьтесь с нашим руководством по затемнению для чайников.


Как работают диммеры по задней и передней кромке?

Задняя кромка


Диммеры задней кромки предназначены для снижения напряжения до нуля, а не для его резкого отключения, путем приложения сопротивления для создания наклона. Это увеличивает количество рассеиваемого тепла, поскольку резистивный период выделяет тепло.


Leading Edge


В основном используемые с галогенными лампами накаливания или сетевыми галогенными лампами, передние диммеры совместимы с резистивными или индуктивными нагрузками и могут снизить нагрузку за счет сокращения цикла на переднем фронте входного сигнала.


Сколько лампочек можно использовать с диммером?

Все диммерные переключатели имеют минимальную и максимальную мощность (Вт). К сожалению, нагрузку на светодиоды нельзя рассчитать так же, как у традиционных ламп накаливания или галогенных ламп. Хорошее практическое правило, которое используется большинством производителей, - взять максимальное значение диммера и разделить его на 10 (или, другими словами, использовать 10% от максимального рейтинга). В качестве примера - если у вас есть диммер с максимальной мощностью 400 Вт (эмпирическое правило означает 40 Вт), вы можете запустить пять 7.Светодиодные лампы с регулируемой яркостью 1 Вт (подробное объяснение см. В примере ниже).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *