Диммирование светодиодных светильников что это

Диммирование светодиодов в общем и в деталях

Диммирование (от англ. dimming — затемнение) — это процесс управления интенсивностью освещения, уходящий своими корнями в XIX век. Впервые диммирование было применено в театрах, когда по замыслу режиссёра сцена должна была затемняться и освещаться в зависимости от происходящего на ней действия. Для этого используемые в то время прожекторы с дуговыми лампами прикрывались затемняющими шторками. Чем больше эти шторки перекрывали световой поток, тем больше они диммировали освещение. Сегодняшние диммеры далеко ушли от своего незамысловатого предшественника, однако в целом их назначение осталось прежним.

Регулировка яркости широко используется в современных системах. Так посредством диммирования можно создать мягкое камерное освещение в гостиной или спальне, быстро сменить атмосферу в кафе или ресторане, усилить визуальные «магниты» в ритейле.

1 Преимущества диммирования

Наиболее широкие возможности по управлению световой средой открываются при сочетании диммирования с разделением световых приборов на группы. Такой подход позволяет управлять общим светом и акцентами независимо друг от друга, реализуя самые интересные и сложные сценарии.

Преимущества диммирования светодиодов

Регулировка яркости светодиодов позволяет в полной мере раскрыть весь их потенциал. Особенности работы LED делают этот осветительный элемент идеальным кандидатом на диммирование.

Особенности диммирования светодиодов

Простейший диммер, регулирующий затемнение ламп накаливания, делает это за счёт «срезания» синусоиды переменного тока. Но в отличие от ламп накаливания, LED светильник имеет более сложное устройство и работает под управлением электронной схемы — драйвера. Таким образом, корректность работы осветительного оборудования напрямую зависит от управляющего им драйвера. В то же время, правильно подобрав драйвер, можно задиммировать абсолютно любые светильники, независимо от их мощности и типа.

2 Стандарты и протоколы диммирования

Симисторный диммер, работающий по отсечке фазы. Его главные преимущества — это низкая цена и возможность встраивания в схему без лишних коммутаций (как выключатель). Для корректного диммирования светодиодов важно проверить совместимость оборудования (связки диммер-драйвер). Это позволит избежать нежелательного гудения и мерцания при работе.

Стандарт, завоевавший широкую популярность в эпоху повсеместного использования люминесцентных ламп. Его суть заключается в отправке по отдельной паре проводов сигнала от 1 до 10V. То есть диммер в данном случае реализован в виде обыкновенного потенциометра. Главным преимуществом такого подхода является полная нечувствительность к нагрузке. Среди недостатков — невозможность управления источником света из нескольких мест и слабая поддержка со стороны производителей светодиодов.

Цифровой протокол, поддерживаемый большинством производителей профессионального осветительного оборудования. Его главное преимущество — это цифровая шина, объединяющая все диммируемые светодиодные светильники в единую систему. Включение, выключение и регулировка яркости осуществляются за счёт сигнальных команд, а не за счёт размыкания питающей цепи. Такой подход позволяет в любое время переназначать, какой выключатель за какой светильник отвечает.

Но самым главным преимуществом цифрового протокола DALI является возможность программирования сцен с их последующим сохранением в памяти. Это полностью переворачивает представление об управлении освещением. Обычная клавиша выключателя может теперь не просто управлять светильником, а задавать режим работы для целой группы.

Из недостатков протокола DALI можно выделить разве что высокую стоимость и необходимость предварительной настройки системы управления.

Интересный в реализации тип диммирования, позволяющий использовать для подключения всего два провода. В роли управляющих элементов служат кнопки с нормально разомкнутыми контактами. Пока вы держите кнопку, сигнал есть, отпустили — сигнала нет.

Метод прост в реализации, не требует дополнительных настроек и может быть реализован почти с любой электрофурнитурой. Но есть и недостатки: малая распространённость драйверов с таким стандартом и ограниченное количество светильников, подключаемых к одной кнопке.

Беспроводная система управления освещением на основе технологии Bluetooth Low Energy.

Позволяет управлять светом с помощью гаджетов на базе iOS и Android или с настенных выключателей и панелей. Подключение светильников к системе происходит за счет добавления в цепь одного из устройств Casambi.

Отсутствие дополнительных проводов позволяет интегрировать управление по Casambi в проект на любой стадии.

Система имеет ряд продуктов с различными вариациями по интеграции и подключению:

Возможности системы:

3 Выбор драйвера

Выбор драйвера и типа диммирования определяется множеством факторов. Самыми гибкими в этом плане являются встраиваемые светильники, так как их драйвер вынесен за пределы корпуса. В случае же с накладными и подвесными светильниками приходится учитывать большое количество нюансов. Однако нерешаемых задач не существует. Заручившись поддержкой квалифицированных специалистов, можно задиммировать даже те светильники, которые изначально не были на это рассчитаны.

Источник

Что такое диммируемая светодиодная лампа и как она работает?

Среди огромного разнообразия осветительных приборов светодиодная лампа является наиболее выгодной как в отношении вырабатываемого потока к потребленной мощности, так и относительно ее стоимости к периоду эксплуатации. Но даже с такими параметрами работы многие пользователи не упускают возможности установить регулятор интенсивности освещения.

Увы, обычная энергосберегающая лампа работать таким образом не будет, диммер не дает желаемого результата и лампа просто позже включается, причем на полную мощность. Чтобы добиться регулирования яркости вам понадобиться специальная диммируемая светодиодная лампа.

Что такое диммируемая led-лампа?

Классический вариант светодиодной лампы представляет собой блок полупроводниковых элементов для формирования светового потока, выпрямители, конденсаторы и другие детали для стабилизации тока.

Рис. 1. Устройство светодиодной лампы

В связи с наличием стабилизатора в цепи питания источников освещения, какой бы уровень напряжения не подавался диммером, стабилизатор будет его преобразовывать в ток одной величины.

Естественно, нужную мощность стабилизатор наберет только после достижения минимально допустимого уровня напряжения, поэтому, сначала лампа будет выдавать еле заметное свечение или мерцание, а потом яркость освещения скачкообразно достигнет номинальной величины. Тот же принцип лежит в основе работы люминесцентных ламп, поэтому их мощность тоже не получится регулировать напрямую.

Диммируемая светодиодная лампа

В диммируемых лампочках эта проблема решается путем использования специального драйвера, который изменяет ток на выходе в соотношении к поступающему на него напряжению. Поэтому за счет изменения разности потенциалов регулятором напряжения на светодиодную матрицу вы будете подавать разный ток, что позволит изменять интенсивность свечения.

Но, далеко не всеми диммируемыми лампами так легко управлять, это обусловлено тем, что конкретному осветительному элементу могут не подходить какие-то регуляторы яркости. Такой эффект обуславливается как схемой диммера, так и принципом его работы.

Принцип работы диммера

Для изменения уровня яркости в диммерах может применяться различный принцип изменения величины напряжения на выходе.

Наиболее часто встречаются такие варианты:

По способу управления диммирующие устройства бывают:

Резистивный светорегулятор формирует рабочий параметр реостатом или переменным резистором, который включается последовательно основной нагрузке. При максимальном сопротивлении резистор выдает минимальную величину тока, и яркость свечения получается тоже минимальной.

Пропорционально уменьшая подключенное в цепь сопротивление, будет нарастать рабочий ток, увеличивая свечение лампочки. Недостатком такого диммера является постоянная величина потребляемой мощности, поэтому сэкономить электроэнергию с ним у вас точно не получится.

Трансформаторные устройства меняют интенсивность освещения помещения за счет уменьшения или увеличения числа витков в обмотке трансформатора. Трансформаторный способ преобразования, как и предыдущий, применялся для питания ламп накаливания, а позже и для галогенных ламп. Но из-за ряда недостатков сегодня он утратил свою популярность.

Регуляторы на основе симистора используют полупроводниковые элементы, которые изменяют форму кривой тока до нужной величины. Это наиболее распространенный вариант реализации функции диммирования, так как позволяет экономить электроэнергию при установке минимальной яркости. Также неоспоримым преимуществом является возможность задавать диапазон регулировки, как по яркости, так и по цветовой температуре.

Из-за того, что вам нужно добиться нормального взаимодействия диммируемой лампы и светового регулятора, вам важен конечный результат – чтобы они работали в симбиозе. Определяющим фактором является отсутствие миганий и прочих световых эффектов или тресков и других шумов во время работы.

Если диммер уже выбран и установлен, а мигающее осветительное устройство имеет несколько источников света, можно попробовать решить проблему установкой в один из плафонов люстры вместо диодной лампы лампочки накаливания. Оптимальным вариантом является совместное приобретение и диммера, и диммируемой светодиодной лампы, что обеспечит стопроцентную работоспособность.

Плюсы и минусы

К преимуществам использования диммируемых светодиодных ламп следует отнести:

К недостаткам диммируемых светодиодных лампочек следует отнести довольно высокую стоимость и самой лампочки, и регулировочного выключателя. Также могут возникнуть сложности с подбором лампы под уже установленный диммер и наоборот.

Критерии выбора

Производители указывают достаточно большой спектр параметров для ламп. Поэтому при выборе диммируемых светодиодных устройств необходимо внимательно изучать их характеристики, ведь последующая замена обернется для вас существенными затратами.

От формы диммируемой лампы будет зависеть и направление потока, и возможность ее установки в тот или иной светильник. Следует выделить такие варианты:

Более широкое деление по форме приведено на рисунке ниже для наглядности:

Определяет количество потребляемой электроэнергии из сети. Для светодиодных ламп, в сравнении с классическими вариантами этот параметр наиболее экономичен.

Если приравнять к тем же люминесцентным или лампам накаливания, они расходуют в разы меньше киловатт для выдачи такого же по величине светового потока. К примеру, светодиодные устройства мощностью 10Вт равносильны 100Вт лампочке накаливания, что следует учитывать при выборе устройства.

Номинальное напряжение диммируемой лампы может составлять 220 или 12В. Но куда интереснее для отечественных обывателей ориентироваться не только на номинал, но и на допустимые рабочие пределы.

К примеру, диммируемый осветительный прибор может нормально функционировать в рабочем пределе напряжения от 170 до 240В. Поэтому если напряжение в ваших сетях опускается ниже 170В, вам понадобится другая модель.

К примеру, цоколь E27 или цоколь E14 показывает, что эти лампочки могут устанавливаться только в патроны соответствующего размера. Маркировка G отличается от стандартных цоколей тем, что контакты представлены двумя штырьками, которые нужно вставлять в соответствующие пазы патрона.

Качество устройства и его соответствие заявленным параметрам напрямую зависит от компании изготовителя, поэтому предпочтение следует отдавать проверенным компаниям. Отметим, что довольно хорошо себя зарекомендовали фирмы Филипс, Uniel.

Отдельно следует отметить лампы Gauss, так как производитель выпускает не только обычные диммируемые лампы, но и модели, выдающие различный уровень света от обычного выключателя – они реагируют на количество нажатий клавиши.

Источник

Что такое диммируемая светодиодная лампа: все о плюсах и минусах, принципах работы устройства в схеме освещения, разновидностях

Диммерное устройство было изобретено в 1961 году Джоэлем Спира (главой Lutron Electronics).

Фото диммеруемых светодиодных ламп часто можно встретить в современных каталогах осветительного оборудования, описаниях премиум-интерьеров частных и общественных помещений, системах «умный дом», но большинству не понятно, что имеется в виду.

Слово «dimmable» происходит из английского языка, а точнее, от глагола «тускнеть» или «опускать».

Содержимое обзора

Принцип работы диммируемых светильников

Не специалист под диммируемым светодиодным источником освещениям поднимает буквально все. Имеются в виду наиболее распространенные источники освещения, такие как лампы, точечные светильники, ленты, люстры, комплексные комбинированные решения, все энергосберегающие и многие другие устройства в этом диапазоне.

Не только светодиодные лампы регулируются по яркости, есть и точечные светильники, прожекторы, лампы, торшеры с функцией регулировки мощности.

Если светильники диммируются, то появляется возможность регулировать мощность света с помощью специального диммера или электронного регулятора.

Интегральная схема диммера может быть как механической, так и электронной, в зависимости от выбора или необходимости.

Маркировка диммируемых светодиодных ламп

Если вы найдете полосу на этикетке приобретаемой упаковки, это будет означать, что лампа не будет регулировать яркость (обычно на коробке также есть указание).

Стоит искать светодиодные лампы E27 с регулируемой яркостью.

Недавно были изобретены сенсорные элементы управления, которые можно использовать простым нажатием пальца или прикосновением к кнопке, что широко используется в домашней автоматизации типа устройств «умный дом».

Преимущества диммируемых выключателей света

Основные достоинства использования этого электронного устройства следующие:

Чтобы воспользоваться всеми этими преимуществами, все, что вам нужно сделать, это купить светодиодную лампу e27 с регулируемой яркостью.

Однако следует помнить, что, если вы хотите подключить регулируемую светодиодную лампу к тому же диммеру вместе с компактной или высокоиндукционной люминесцентной лампой, это вызовет раздражающий эффект, называемый «мерцанием», или раздражающий шум, поэтому было бы лучше заменить люминесцентные лампы на такие же ступенчатые (E27, E14, R7S, G9, Gu10, Gu 5,3).

Рекомендуется использовать тот же тип и, если возможно, марку освещения, подключенную к цепи диммера, чтобы избежать сбоя.

Установка диммеров

Обычные переключатели для ламп несовместимы с регулируемыми светодиодами, поскольку они прерывают входное напряжение, но не влияют на мощность света лампы (не происходит уменьшения или увеличения яркости).

Оптимальной настройкой было бы подключение к диммеру только одного прибора, чтобы избежать мерцания света, который может повредить или сжечь диммер.

Теперь попробуйте провести несколько тестов и убедиться, что вы не слышите странных шумов, похожих на вибрацию и, проблем с мерцанием или бликами излучаемого света. Если вы не слышите шум или не идите визуальные помехи, то диммер установлен правильно.

Любопытные факты о диммерах

Эти устройства соответствуют стандарту CEI 23-86 / CEI EN 50428 HBES, который определяет их как неавтоматические устройства управления и сопутствующие аксессуары для использования в электронных системах для дома и здания.

Есть 2 типа, а именно TRIAC или IGBT, где первый тип, называемый TRIAC, снижает мощность нагрузки, в то время как в случае наличия аббревиатуры IGBT можно иметь более точное управление нагрузкой, которое также может быть отключено при необходимости. Эти системы также можно комбинировать для совместного использования.

Источник

Выключатель с регулятором яркости для светодиодной лампы

С момента появления электрического освещения инженеры пытались решить проблему регулирования яркости свечения ламп. На заре электротехники доступно было всего два способа – реостаты и регулируемые трансформаторы. Эти приборы громоздки и неудобны для применения в быту, они имеют и другие недостатки. Поэтому лишь с развитием твердотельной силовой электроники и разработкой мощных, но компактных электронных ключей были созданы современные приборы, называемые диммерами.

Что такое диммирование и принцип его работы

Диммированием называется регулирование яркости свечения ламп различной конструкции от максимального в сторону уменьшения. Термин происходит от английского глагола to dim – затемнять. Применяются регуляторы света для создания комфортной освещенности, а также для создания различных световых эффектов (для этого используются современные приборы, управляемые контроллерами).

Задача уменьшения яркости свечения на разных этапах развития электротехники решалась разными способами. Изначально для этой цели применялись шторки, которыми можно было частично перекрывать световой поток. Далее разработчиками был пройден многолетний путь от потенциометров и регулируемых трансформаторов до современных компактных приборов. Их основой служит силовой ключ, вырезающий часть синусоиды, подаваемой на осветительный прибор.

В определенный момент после прохождения синуса через ноль ключ открывается. Чем позже происходит открывание, тем меньшую часть времени нагрузка находится под напряжением, тем меньше средний ток. Следовательно, меньше и усредненная яркость свечения.

В этой схеме ключом служит симистор, а потенциометром регулируется момент открывания. Такой прибор пригоден для регулирования свечения ламп накаливания и галогенных ламп. У светодиодных приборов имеется своя специфика.

Какие лампочки можно использовать с диммером

Хотя в основе свечения ламп накаливания и светодиодов лежат разные принципы, общее у них имеется – интенсивность свечения зависит от среднего тока, протекающего через элемент. Проблема диммирования большинства светодиодных светильников том, что они включаются в сеть не непосредственно, а через стабилизатор тока (драйвер). Его задача – поддерживать яркость свечения независимо от изменения параметров питающего напряжения. Иными словами, такой прибор призван противостоять процессам, сопутствующим диммированию. Поэтому регулировать интенсивность свечения обычными приборами невозможно.

Существуют специальные лампы, входные цепи драйверов которых дополнены специальной схемой. Она отслеживает среднее значение напряжения на входе и в соответствии с ним изменяет ток светодиодов, регулируя световой поток. Такие лампочки маркируются надписью Dimmable или соответствующей пиктограммой.

Стоят подобные осветительные приборы дороже, но возможности их использования шире.

Существуют недорогие LED-светильники, у которых драйвер в виде электронной схемы отсутствует, его роль выполняет гасящий резистор. Такие лампы нежелательно непосредственно включать в сеть переменного напряжения, даже если они проходят по параметрам. Они не рассчитаны на высокое обратное напряжение, прикладываемое во время отрицательного полупериода. Это может привести к их быстрому выходу из строя. Поэтому их надо включать в сеть любого переменного напряжения через выпрямитель (желательно, двухполупериодный) или использовать на постоянном напряжении. В первом случае они диммируются обычным способом, но включать их надо по схеме «диммер – выпрямитель – лампа». Во втором надо применять специальные диммеры, управляющие свечением методом широтно-импульсной модуляции. Такие аппараты обычно выполняются на базе контроллеров и возможности управления ограничены только фантазией разработчиков.

Для удобства оценки совместимости ламп и диммеров для светодиодов, данные сведены в таблицу.

Тип лампыНедиммируемая с драйверомДиммируемая со специальным драйверомСветодиодная лента или лампа с гасящим резисторомОбычныйНесовместимыСовместимыСовместимы при использовании выпрямителяСветодиодный с выходом постоянного токаНесовместимыНесовместимыСовместимы

Важно! Все светодиодные ленты относятся к классу диммируемых – недиммируемых LED-лент не бывает в принципе. Надписи Dimmable на таких приборах – чистой воды маркетинговая уловка.

Регулирование яркости LED при постоянном напряжении

Если светодиодный светильник работает на постоянном напряжении, его яркость также можно регулировать. Самый простой способ – включение последовательно со светодиодом переменного резистора. Изменением его сопротивления меняется ток в цепи.

Этот метод давно признан неудачным из-за энергетической неэффективности. На резисторе бесполезно рассеивается большая мощность. Гораздо более рационально распределять энергию во времени. При этом для снижения интенсивности свечения ключ периодически закрывается, а уровень освещенности усредняется посредством инерционности человеческого зрения.

На практике это делается методом ШИМ. Светодиод питается прямоугольными импульсами постоянной амплитуды и частоты, но разной длительности.

В зависимости от длины импульса меняется средний ток через светодиод, человеческим глазом это воспринимается как изменение яркости.

Модуляцию по ширине импульса удобно реализовывать с помощью процессорной техники. Поэтому на контроллерах делают различные приборы для создания световых эффектов.

Достоинства и недостатки

К плюсам возможности настройки уровня свечения относятся:

Еще одно достоинство светодиодных светильников – у них в процессе изменения яркости не меняется цветовая температура.

К минусам относится заметное мерцание LED-излучателей при низких уровнях яркости. Это приводит к повышенной утомляемости глаз, а также к возникновению вредного эффекта стробоскопа. Избавиться от мерцания при питании постоянным током проблематично, а при питании переменным – невозможно. Другая проблема – после установки светорегулятора определенного типа теряется возможность устанавливать лампы произвольного вида. Они должны быть совместимы с регулятором.

Экономят ли диммеры электроэнергию

Этот простой вопрос вызывает бурные дискуссии в Интернете. На самом деле, многое зависит от конструкции диммера. Светорегуляторы старых образцов, выполняемые в виде потенциометров или регулируемых трансформаторов, никакой экономии не давали. Вся сэкономленная мощность бесполезно рассеивалась на балласте. Сейчас таких приборов практически не выпускают.

Диммеры, построенные на электронных ключах, распределяют электроэнергию во времени. Для уменьшения яркости они закрывают регулирующий элемент полностью на заданный промежуток времени, ток через нагрузку и ключ практически не идет. Все происходит в течение одного полупериода синусоидального напряжения, поэтому человеческий глаз такого вмешательства не замечает. Снижение потребления при таком способе очевидно, но не все так просто:

Следует учитывать, что уменьшение среднего тока увеличивает ресурс светодиодов. Это вносит положительный вклад в общую экономику эксплуатации освещения. В любом случае не стоит ожидать экономии больше, чем 10%.

Влияние диммирования на срок службы светильников

Известно, что подача уменьшенного тока в момент включения увеличивает срок службы ламп накаливания. Светодиоды не склонны к выходу из строя в момент включения, но регулирование свечения также благотворно влияет на продление ресурса работы LED. Дело в том, что срок службы излучателей зависит от средней рабочей температуры, которая, в свою очередь, определяется током. Чем выше нагрев, тем быстрее происходит деградация светоизлучающих диодов, тем больше вероятность полного выхода из строя.

При применении диммеров для светодиодов средний ток становится заметно меньше максимального, поэтому ресурс LED значительно увеличивается.

К графикам и цифрам в этом плане надо относиться с долей скептицизма – вряд ли производители устраивали полноценные ресурсные испытания. Да и смысла в них нет – к окончанию тестов технологии обновятся, и придется начинать испытания заново. Поэтому заявленные цифры получают расчетным путем, и в них присутствует изрядная рекламная составляющая.

Виды современных диммеров

В продаже доступно огромное количество регуляторов интенсивности свечения LED-излучателей. Помимо рассмотренных различий, их классифицируют и по другим параметрам, определяющим область применения аппаратов.

По типу монтажа

По типу монтажа приборы могут быть:

Последняя категория приборов схожа с настенными, но имеет менее эстетично оформленный корпус.

По исполнению

Приборы могут иметь разные контактные группы:

Во втором случае диммер называется проходным и служит для организации двойной схемы управления светом – из двух точек независимо.

По способу регулировки

По этому критерию приборы могут быть:

Последний тип приборов мало распространен из-за низкой устойчивости к акустическим помехам.

Как подключить LED-осветитель через диммер

Led диммер подключается в осветительную сеть подобно обычному выключателю (часто он несет и эту функцию) – в разрыв фазного провода. Поэтому зачастую можно снять штатный выключатель и выполнить подключение диммера по той же схеме. Не следует забывать о максимальной мощности нагрузки, которую можно подключать к регулятору. Он должен выдерживать ее с запасом в 15-20%. При соблюдении этого правила диммер будет выполнять свою работу долго.

Видео: Подключение и настройка диммера с Алиэкспресс.

Источник