Диммирование triac что это

Диммирование и управление освещением

Диммирование — это управление светом, способ регулирования яркости ламп. Существует много вариантов диммирования, чтобы выбрать подходящий нужно учитывать определённые факторы. Например, некоторые виды ламп могут не работать с некоторыми диммерами. Есть методы управления освещением, которые хороши только для маленьких помещений (квартир или небольших офисов), а с помощью других можно регулировать свет в целых зданиях. Кроме того, есть варианты диммирования, которые требуют сложной дополнительной проводки и поэтому их можно использовать, только если это было предусмотрено на этапе строительства или ремонта.

Информация о том, можно ли диммировать лампу или светильник, а также для какого типа диммирования подходит прибор — обычно есть в технической документации. На многих устройствах также есть специальные маркировки.

Симисторное диммирование (TRIAC, Phase-Cut)

Есть два варианта симисторного диммирования: с отсечением по переднему фронту и с отсечением по заднему фронту.

Диммирование с отсечением по переднему фронту (Leading Edge Dimming)

Этот вид диммирования встречается чаще всего, он популярен для регулировки домашнего освещения. Устройства, которые нужны для этого способа управления светом, небольшие, относительно дешёвые и легко устанавливаются.

Этот вариант хорошо подходит для ламп накаливания и галогенных ламп, но для светодиодных и компактных люминесцентных ламп такие диммеры подходят не всегда. Если они подходят, то это будет указано в технической документации.

Диммирование с отсечением по заднему фронту (Trailing Edge Dimming)

Этот тип диммирования разработан для светодиодных ламп. У каждой светодиодной лампы есть драйвер — устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный. Именно драйвер будет взаимодействовать с диммером, поэтому, выбирая диммер, нужно уточнить, подходит ли он к драйверу. Если устройства не подходят друг к другу, то свет может начать мерцать, а светильник неприятно жужжать.

Диммирование с отсечением по заднему фронту относительно недорого, но дороже, чем вариант с отсечением по переднему фронту. При его использовании не возникает резких скачков напряжения и сила тока увеличивается плавно.

Принцип работы симисторного диммирования

Этот способ управления светом работает с переменным током. Переменный ток отличается от постоянного тем, что электроны текут сначала в одном направлении, потом в другом. На графике это выглядит как синусоида. Симисторное диммирование выключает ток на небольшой период времени, отсекая часть этой волны. Чем больше периоды, когда ток выключен, и чем меньше, когда он включён, тем темнее светит лампа.

Если посмотреть на это на примере лампы накаливания, то получается, что в моменты, когда ток не подаётся, спираль начинает остывать и лампочка темнеет.

Включается и выключается подача тока с помощью симистора (симметричного триодного тиристора). По-английски этот прибор называется TRIAC (triode for alternating current). Отсюда и название способа диммирования.

Диммирование с отсечением по переднему и по заднему фронту отличается тем, с какой стороны обрезается волна. Когда происходит отсечение по переднему фронту, то ток выключается сразу после того, как кривая пересечёт ноль, а потом включается с резким скачком напряжения. Это одна из причин, почему многие светодиодные источники света плохо работают с этим типом диммирования. Зато LED лампы хорошо приспособлены для диммирования с отсечением по заднему фронту, потому что напряжение нарастает плавно.

Диммирование с помощью ШИМ — Широтно-Импульсной Модуляции (PWM — Pulse Width Modulation)

Диммирование с помощью ШИМ немного похоже на предыдущий метод. Оно тоже использует симистор (TRIAC), который подаёт импульс в виде электрического тока. Импульс может создаваться с разной частотой и может быть разной длины. Чем чаще и длиннее импульс — тем ярче свет. И, наоборот, чем реже и короче — тем темнее. Частота в любом случае достаточно высокая, чтобы человеческий глаз не мог видеть мерцание лампы.

В отличие от диммирования с отсечкой по фазе, диммированием с помощью PWM можно управлять цифровым методом и регулировать подачу сигнала по беспроводной сети. Поэтому, несмотря на то, что этот метод дороже предыдущего, его часто используют для умных домов.

Диммирование 1-10V и 0-10V

Этот вариант подойдёт для люминесцентных и светодиодных ламп. Устройства для диммирования 0-10V (1-10V) не чувствительны к нагрузке. Протокол 0-10V может работать со многими автоматизированными системами для умных домов, например, с KNX.

Диммирование 0-10V (1-10V) лучше использовать в небольших помещениях, потому что оно неудобно для управления большим количеством приборов. К каждому устройству должен идти отдельный провод. На длинных линиях падает напряжение и затухает сигнал, из-за этого может быть сложно точно отрегулировать яркость светильника.

Некоторые производители выпускают светильники с устройствами для 0-10V (1-10V) диммирования, которые расположены прямо на корпусе прибора.

Принцип работы диммирования 0-10V (1-10V)

Устройство для диммирования 0-10V передаёт сигнал светильнику, чтобы изменить его яркость. Сигналом является изменение напряжения от 0 до 10 Вольт. При напряжении 10 Вольт лампа будет светить на максимуме мощности, при 0 Вольт — погаснет.

Шаг в 1 Вольт приведёт к изменению яркости на 10%. Если, например, повысить напряжение с 0 до 1 Вольт, то светильник будет светить на 10% от максимальной яркости и, наоборот, если снизить с 10 до 9 Вольт — получится 90% яркости.

Диммирование 1-10V отличается от 0-10V тем, что здесь нет сигнала в 0В и соответственно, нельзя сделать так, чтобы свет не горел. Минимальная яркость будет составлять 10% от полной.

PUSH Dim (Switch Dim, Touch-Dim)

Используя этот способ диммирования, можно управлять несколькими светильниками сразу. Можно сделать несколько кнопок-переключателей яркости к одному светильнику и установить их в разных местах. При этом такой метод управления светом относительно дёшев и не требует сложной проводки.

PUSH Dim можно интегрировать в систему DALI, для которой этот вариант диммирования когда-то и разрабатывался.

В одной цепи нельзя смешивать разные драйверы PUSH Dim.

Принцип работы PUSH Dim

При диммировании Push DIM яркость света регулируют нажатием кнопки. Чтобы включить или выключить, нужно просто один раз коротко нажать кнопку. Долгим нажатием можно увеличить или уменьшить яркость светильника. Если дважды коротко нажать на кнопку, то система «запомнит» яркость, и при следующем включении она установится автоматически.

Если нажать и не отпускать кнопку больше 30 секунд, то все светильники синхронизируются на яркости 50%. Это может быть нужно тогда, когда светильники отключали от сети и после этого они потеряли синхронизацию.

По сравнению с другими способами управления светом, систему Push DIM легко установить и её не требуется предварительно настраивать. Не нужен центральный блок управления.

Используя этот способ диммирования, можно регулировать яркость света из нескольких мест в помещении, можно использовать датчики присутствия и даже подключить систему Push DIM к «умному» дому. Можно управлять несколькими светильниками, но к каждому должны идти отдельные провода. Можно «запомнить» яркость, чтобы при следующем включении она сразу была настроена. Для этого нужно сделать двукратное короткое нажатие.

У метода есть и недостатки: например, не получится заранее задать уровень яркости для сценария освещения.

Диммирование по протоколу DALI

Такой способ регулировки освещения удобен для больших пространств, например, для целого здания. В одну сеть DALI можно объединить до 64 светильников, разбить их на 16 групп, чтобы управлять сразу несколькими лампами, и задать до 16 сценариев освещения, которые можно настраивать заранее (например, сделать вечером свет в комнате темнее).

Чтобы преодолеть ограничения по количеству светильников, групп и сцен, в больших зданиях часто делают сразу несколько сетей, объединённых между собой.

Протокол DALI позволяет очень точно настроить освещение, например, уровней яркости не 10, как при диммировании 0-10V, а 254.

DALI — довольно дорогой способ управления светом. Сигналы от контроллера к светильникам и назад передаются по двухпроводной шине, поэтому для диммирования по DALI нужна проводка, хотя и относительно простая: не нужны механические реле и многочисленные провода.

Принцип работы диммирования по протоколу DALI

Контроллер подключён к сети, в которой у каждого драйвера и источника света есть уникальный адрес. Поэтому внутри этой сети можно взаимодействовать с каждым конкретным устройством. Когда вы отдаёте команду, контроллер посылает сигнал на нужный адрес, сообщая светильнику, что должно произойти.

В отличие от способов диммирования, которые описаны выше, диммирование по DALI работает в обе стороны. Это значит, что контроллер не только посылает сигналы светильникам, но и принимает информацию от них. Например, если у одного из светильников произошёл сбой, вам придёт уведомление.

Прочие способы диммирования

DSI — предшественник системы DALI, поэтому сейчас его используют не очень часто. В отличие от DALI, в DSI нет уникальных адресов, поэтому нельзя управлять каждым отдельным светильником, а только всей цепью сразу.

Casambi

Casambi управляет светильниками, с которыми можно взаимодействовать по Bluetooth. Для этого нужно специальное приложение, которое можно установить на смартфон, планшет или умные часы. В отличие от DALI, здесь не нужна дополнительная проводка.

Используя Casambi, можно регулировать яркость света, его цвет и цветовую температуру. Можно объединять светильники в группы и создавать шаблоны для сценариев освещения. В общую сеть можно подключать датчики (например, датчики движения), и программировать изменения света в зависимости от их сигналов.

Zigbee

Zigbee — это беспроводная сеть, в которую можно объединить осветительные приборы, диммеры и датчики движения или света для создания запрограммированных сцен освещения.

Для работы сети нужен специальный роутер, который передаёт сигнал. В ней так же, как и в системе DALI, можно объединять светильники в группы, передавать команды (например, сделать свет ярче или темнее), получать информацию о состоянии светильника (например, о том, что он выключился), и создавать световые сценарии (например, чтобы свет в комнате включался, когда кто-то вошёл и датчик движения получил сигнал).

Светильники, диммеры и другие приборы, которые вы хотите подключить к Zigbee, должны иметь специальную маркировку, иначе они не смогут работать вместе. В одной сети можно одновременно управлять 232 устройствами.

Источник

Диммирование светодиодных светильников: особенности и протоколы

Поделиться:

Управление яркостью освещения сегодня используется во многих сферах и все больше входит в повседневную жизнь. Диммирование светодиодных ламп организовать непросто, поскольку нужно учитывать особенности световых приборов, протоколы работы, подобрать все устройства. Потому стоит разобраться подробно, как все это работает, что нужно знать, какими протоколами управляется и многое другое. Все это мы постараемся детально рассмотреть в этой статье.

Как выполняется диммирование светодиодов

Процесс регулировки яркости называется диммингом. В зависимости от типа источника света, реализуется он разными способами. Если, например, для обычной лампы накаливания достаточно снизить напряжение, что приведет к меньшему нагреву нити, а значит и снизит яркость, то со светодиодными светильниками дело обстоит куда сложней.
Если просто снизить напряжение на источник, то лампа начнет тратить больше энергии, чтобы сохранить текущую яркость. Такой подход скорей приведет к выходу из строя оборудования или, как минимум, уменьшению срока службы. Потому, в этом случае нужен особый подход.
Диммируемые светодиодные светильники необходимо контролировать с помощью специальных протоколов управления, для чего используются импульсные блоки питания. Они помогают регулировать яркость и не наносят вред источнику.

Как итог, при использовании диммера, вы сможете легко изменять яркость света или световой сценарий, без замены источника, перепланировки системы и других манипуляций. Кроме того, использование диммера предоставляет и ряд преимуществ, а именно:

И в отличие от стандартных ламп накаливания, при управлении яркостью освещения таким способом сохраняется индекс цветопередачи, а значит, вы получаете качественный свет даже при уменьшении интенсивности свечения.

Стандарты и протоколы для управления светом

Диммируемая светодиодная лампа может управляться несколькими типами протоколов. Среди основных можно выделить 5, а именно:

Каждый из них имеет свою технологию работы и особенности. Потому их стоит рассмотреть немного подробней по отдельности.

Такие регуляторы яркости работают за счет симметричного триодного тиристора. В основе управления заложен специальный проводник со свойствами, которые аналогичны двум тиристорам, подключенным встречно-параллельно. За счет проводимости в обе стороны, может использоваться в сетях как с постоянным, так и с переменным током.

При использовании такого протокола, мощность светового потока управляется двухпроводной шиной. При этом, к одному диммеру возможно подключение до 64 элементов освещения.

Для потребителя главными недостатками такого варианта станет его высокая стоимость, а также необходимость профессионального монтажа и настройки, с которым самостоятельно не справиться.

Диммируемый драйвер 0-10V подразумевает управление яркостью с использованием коротких сигналов от 0 до 10V, которые подаются по отдельной двухпроводной линии. Главным преимуществом такого решения становится невысокая стоимость, а также неограниченное количество светильников. Как итог, подключить к одному диммеру можно хоть все освещение огромного особняка.

Но такой метод встречается не особо часто среди используемых протоколов у производителей осветительных приборов.

Принцип работы протокола схож с предыдущим вариантом. Диммер представлен в виде потенциометра, который и передает сигналы от 1 до 10 Вольт. Сегодня такой вариант поддерживается далеко не каждым производителем спотов, чаще применяется для люминесцентных ламп, чем светодиодов. Кроме того, низкая популярность такого варианта обусловлена отсутствием возможности регулировать освещение из нескольких точек или управлять им удаленно. Но, тем не менее, протокол еще используется благодаря отсутствию чувствительности к любым нагрузкам.

Реализация такого решения предельно проста с использованием любой электрофурнитуры. Также не требуется профессиональной настройки. Для управления светом достаточно выполнить обычное короткое нажатие, чтобы включить или выключить прибор, а яркость регулируется длительным зажатием кнопки.

Но, такие драйвера питания не особо распространены и управлять подобными можно только ограниченным количеством спотов.

Диммируемый драйвер, созданный на основе беспроводной сенсорной сети, которая используется для управления освещением. Становится лучшим решением для многоуровневого диммирования светодиодных ламп. Преимущества:

Наиболее часто такая система используется для организации уличного освещения, или сложных сетей в больших домах.

Выбор драйвера

Использование светорегулятора должно быть правильным, в соответствии с приведенными протоколами, если, конечно, вы хотите избежать поломок оборудования и световых элементов.

Подробней о том, какой именно из протоколов диммирования выбрать стоит рассматривать отдельно, в зависимости от количества приборов, их типа и других особенностей. По этому вопросу нужно консультироваться со специалистами.

Можно выделить и то, что приобретать диммируемые устройства не всегда необходимо. Например, в более простых светильниках, светодиодные лампы можно регулировать обычным способом, без дополнительного оборудования.

Регулирование цветовой температуры

Одним из достаточно новых вариантов диммирования, который набирает популярность, становится возможность изменения цветовой температуры освещения. Современные светорегуляторы позволяют не только использовать стандартный функционал, но и в полной мере раскрыть все возможности LED ламп.

При использовании светорегулятора, вы сможете выбрать правильный уровень температуры света в широком диапазоне. Наиболее часто используемыми вариантами можно выделить:

Но важно понимать, что далеко не все источники могут использоваться со светорегуляторами. Потому, если вы создаете проект освещения, в котором предусматривается установка диммеров, то и осветительные приборы нужно подбирать соответствующие. Здесь нужно не только выбрать нужный регулятор, подобрать и сам осветительный прибор, а также правильно выбрать светодиодные лампы, которые оснащены платой для регуляции яркости и цветовой температуры.

Все эти особенности нужно рассматривать в комплексе, чтобы получить именно то, чего вы ожидаете.

Что учесть при выборе диммера

При неправильном подборе осветительных приборов или диммера, могут возникать некоторые проблемы в работе сети. Например, обычные светодиодные лампы будут мигать или же постоянно работать на одной яркости, потому необходимо подбирать подходящие устройства.

Но даже в том случае, если установлена именно диммируемая LED-лампа, то могут возникать некоторые сложности в работе, и чтобы их не было, стоит учесть, что:

Все возможные проблемы при работе диммера решаются правильным его подбором. Потому, лучше не делать этого самостоятельно, если вы не разбираетесь в данной сфере. Доверьте вопрос специалисту, который лучше справится с этой задачей. При профессиональном подборе, установке и настройке устройства, вы получите возможность не только пользоваться комфортным освещением и регулировать его, но избавите себя от большого количества проблем.

Источник

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