Меню

Как регулировать свет потолочной лампы



Вся правда о регулировке яркости светодиодных ламп: диммеры, драйверы и теория

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

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

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

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

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

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

Содержание статьи

Теория

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы

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

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

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

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

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

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

Читайте также:  Таблица регулировок комбайна дон 1500

Расчёт выходного тока достаточно прост:

Получается достаточно компактное решение:

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

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

Способы регулирования яркости: ШИМ-регулировка

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

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

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

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

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

Подробнее про широтно-импульсную модуляцию:

Как регулировать яркость светодиодных ламп на 220В

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

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

Устройство диммируемых светодиодных ламп:

Почему нельзя диммировать светодиодные лампы 220В

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

Различают такие диммеры по фронту работы:

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

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

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

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

Регулировка яркости светодиодных ламп – рациональное решение 12В

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

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

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

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

Вот пример использования такого решения:

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

Читайте также:  Как отрегулировать уровень в карбюраторе на скутере хонда дио

Заключение

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

Обратите внимание! Только 11 ноября 2020 года главная распродажа года на Алиэкспресс: Товары на Алиэкспресс с самыми большими скидками

Источник

Рекомендации выбора диммируемых Led светильников в потолок

Энергосберегающие элементы в диммируемых электрических цепях позволяют обеспечить плавную регулировку яркости светового потока. Принципиально процесс схож с обычными спиральными лампами. На выходе покупателей ожидает качественное, удобное и долговечное освещение.

Понятие диммера для светодиодных светильников

В случае с потолочными устройствами соответствующая функция позволит организовать разные сценарии освещения, выставлять настройки с учетом требований к яркости на текущий момент, тем самым экономя электроэнергию. Светодиодный диммер позволит затемнить пространство, обеспечив уютную атмосферу, либо сделать его светлее, создав идеальные рабочие условия. Его принцип действий основан на изменении мощности на выходе. Соответственно от этого параметра зависит общее количество подключаемых светильников на линии.

Если говорить об отдельной люстре, самостоятельном потолочном споте, процесс диммирования осуществляется посредством внешнего светорегулятора. Его обычно размещают в обычную стандартную монтажную электрическую коробку. Регулировка яркости обеспечивается за счет вращающейся ручки переменного резистора, обеспечивающей нужный ток управления транзистором, либо сенсором. Исходный диапазон диммирования устанавливается с учетом электронной схемы регулятора. Обычно он равен 15-25% сетевого напряжения.

Нюансы диммируемых ламп

Обычные Led лампы оснащаются микро выпрямителями тока, которые необходимы для создания постоянного напряжения. Посредством указанного устройства возможно включение или отключение светового потока. В таких случаях желание использовать с подобными лампами регулятора освещения не увенчается успехом. Лучшее, что может случиться – появление эффекта мерцания. Поэтому разработчикам светодиодного оборудования пришлось разрабатывать специальные схемы с диммером. В результате стало возможным говорить о следующих преимуществах:

  • Изменение интенсивности светового потока в диапазоне 10 – 100% (в большинстве случаев светильник оснащают соответствующим ШИМ блоком);
  • Создание мягкого, приглушенного или очень яркого света, чего не удастся добиться со стандартными приборами;
  • Диммирование освещения выгодно сказывается на энергопотреблении устройства (если использовать регулятор с лампами накаливания, экономия может быть до 90%);
  • Длительный срок эксплуатации оборудования;
  • Легкость обслуживания.

Подавляющая часть потолочных светодиодных светильников, комплектуемых диммером, работают с лампами стандартного цоколя, например Е14, Е37 и т.д. Подобный нюанс значительно упрощает самостоятельный монтаж и замену элементов освещения.

Технические характеристики светильников с диммером

Важно понимать, что в технической документации, например, трековых светильников на шинопроводе диммируемых, обычно содержится следующая информация:

  • Мощность источника света (от 4 Вт и выше);
  • Напряжение питания;
  • Тип цоколя лампы (самыми распространенными считаются такие варианты, как G9, G12, G53);
  • Указания по изменению интенсивности света;
  • Угол рассеивания ;
  • Цветовая температура (цвет белый, холодный, желтый);
  • Исполнение элемента, рассеивающего свет (матовое, прозрачное);
  • Яркость светового потока.

Приведенные сведения помогут выбрать наиболее подходящий вариант устройства под выполнение конкретных задач.

О классификации диммеров

Большое распространение получили кнопочные регуляторы. Они позволяют обеспечивать управление от нажатия кнопки возвратного выключателя. Более прогрессивными считаются сенсорные диммеры, выполняющие команды от прикосновения к соответствующей панели на элементе фурнитуры, корпусе и других конструктивных деталях конструкции устройства. Особняком стоит шнуровой регулятор света, больше подходящий для бра, потолочных светильников и т.д. Достаточно интересным для потолочного led светильника считается выбор диммера с дистанционным управлением освещения

О возможных проблемах со светорегуляторами

Простейший led источник света, не оборудованный регулятором, при изменении выходящего напряжения зачастую показывает некорректную работу. В таких случаях появляется эффект мерцания либо отсутствие любых признаков «жизни». Изменение светового потока в потолочных диммируемых трековых светильниках происходит благодаря изменению синусоид напряжения, способных отделяться от части полуволн. В итоге возможно образование так называемых «мертвых зон», которые некорректно обрабатываются драйвером.

Из–за нехватки напряжения на входе элемент не сможет правильно функционировать. К наиболее частым неполадкам устройств можно отнести:

  • Не рабочий драйвер;
  • Появление неприятных шумов на высоких частотах;
  • Невозможность достижения максимальной яркости лампы при выходном напряжении 210 вольт;
  • Несовместимость диммера и led элемента, по причине чего появляется нестабильная работа регулятора.

В связи с этим идеально, если вам удастся купить диммер для светодиодных ламп в проверенных магазинах, предлагающих продукцию хорошо зарекомендовавших производителей. Среди наиболее популярных поставщиков следует отметить Philips, Osram и Uniel.

Читайте также:  Шкода фелиция регулировка клапанов фотоотчет

Источник

Светодиодные светильники с регулировкой яркости

Грамотно обустроенное освещение не только выполняет свою основную функцию подсветки, но и способствует созданию максимально удобных условий для работы или отдыха. Хорошо, когда светильник имеет универсальные характеристики, может справляться с основным освещением, играть роль ночника и выполнять функцию ночной подсветки. Для того чтобы переключение режимов работы было возможно, осветительный прибор должен иметь встроенный механизм изменения яркости подсветки. Рассмотрим особенности светильника с функцией регулировки яркости.

Сфера использования ламп с регулировкой подсветки

Светильник с регулировкой яркости необходим в разных сферах. Он незаменим в жилых помещениях, рабочих кабинетах, общественных пространствах.

Работоспособность напрямую зависит от условий труда. Независимо от того, работает человек за станком, в офисе или делает дома уроки, рабочее место должно быть хорошо освещено. Искусственный свет дополняет естественное освещение, не всегда уместно включать лампу на полную мощность, поэтому светодиоды с изменением яркости света необходимы для подсветки рабочей зоны.

Продолжая речь о жилых помещениях, следует сказать, что регулируемые лампы отлично подойдут для подсветки спальни. Перед сном мощность светового потока можно снизить, это создаст романтическую атмосферу или настроит на сон. Регулируемые ночники или бра не будут мешать ярким светом спящему рядом человеку.

Общественные пространства, где проводятся различные мероприятия, лекции, концерты, также нуждаются в люстрах, имеющих возможность изменять мощность светового потока. На момент выступления спикера или артиста свет приглушают, а во время коллективной работы включают на полную мощность.

Технические характеристики регулируемых приборов

Регуляция интенсивности светового потока происходит с помощью специального механизма, встроенного в светильники. Это устройство называется диммер, он представляет собой низковольтный регулятор мощности постоянного тока, с помощью которого можно менять яркость светодиодов.

Диммер позволяет менять яркость плавно, без скачков. Свет получается мягким, не слепящим глаза и не мерцающим.

Благодаря наличию диммера светильники обладают и другими настройками, дающими возможность организовать «умное» освещение:

  • автоматическое отключение;
  • дистанционное управление;
  • режим мигания;
  • режим затемнения.

Виды светильников с диммером

Осветительные устройства с регулировкой яркости могут быть самых разнообразных видов:

  • потолочные люстры;
  • настольные лампы;
  • бра;
  • торшеры;
  • споты;
  • уличная подсветка.

Регулируемую лампу можно подобрать под любой стиль интерьера, потому что наличие диммера никаким образом не влияет на её дизайн, который может быть выполнен в стиле:

При выборе светотехники для дома или общественного пространства следует обратить внимание, есть ли у неё функция дистанционного управления. С помощью пульта удобно включать и выключать свет, а также регулировать яркость освещения.

Некоторые модели в качестве источника света используют лампочку накаливания. Это привычный всем прибор, который можно купить в любом хозяйственном магазине. Он легко регулируется, однако имеет ряд недостатков, в частности низкий КПД и небольшой срок работы.

Оптимальным источником света являются светодиоды. По цене они немного дороже других устройств, но их срок эксплуатации достигает 10 000 часов. Они безопасны в использовании, работают по энергосберегающему принципу и обладают широким цветовым диапазоном.

Преимущества регулируемых светильников

Модели, которые имеют возможность изменять яркость светового потока, обладают рядом преимуществ перед светильниками, имеющими только два режима — включен или выключен.

  1. Возможность изменять яркость в зависимости от наличия естественного света. Часто бывает, что в дневное время суток солнечного света не хватает, например из-за повышенной облачности. Но и включать свет на полную мощность не требуется. В этих случаях хороши регулируемые светильники.
  2. Экономия электроэнергии. Если осветительный прибор работает на малую мощность, он потребляет меньше электроэнергии.
  3. Функция ночного света. Нет необходимости устанавливать дополнительную подсветку, которая будет гореть по ночам. Один прибор справится с функцией основного освещения вечером и будет служить фоновой подсветкой ночью.
  4. Создание романтической атмосферы. Приглушённый мягкий свет в спальне настроит на романтический лад, особенно если в светильник встроены цветные светодиоды.
  5. Яркий свет повышает работоспособность человека, в то время как мягкий, приглушённый обладает релаксирующим действием. После тяжёлого рабочего дня, перед сном можно уменьшить яркость люстры и постепенно настраиваться на сон.
  6. Если ребёнок боится засыпать с выключенным светом, то можно оставлять в его комнате горящий ночник, постепенно уменьшая яркость. Таким образом, ребёнок будет постепенно привыкать к сумеркам и избавляться от фобии.

Регулируемые светильники — функциональное дизайнерское решение для подсветки жилых и общественных помещений. Осветительный прибор, имеющий несколько режимов работы или возможность плавного изменения мощности источника света, — необходимый элемент для обустройства «умного» дома.

Источник

Adblock
detector