Zatemnitveno stikalo za LED svetilko

Od pojava električne razsvetljave so inženirji poskušali rešiti problem zatemnitve svetilk. Na zori elektrotehnike sta bili na voljo le dve metodi - reostati in nastavljivi transformatorji. Te naprave so obsežne in neprijetne za vsakodnevno uporabo, imajo druge pomanjkljivosti. Zato so šele z razvojem polprevodniške močnostne elektronike in razvojem zmogljivih, a kompaktnih elektronskih stikal nastale sodobne naprave, imenovane zatemnilniki.

Kaj je zatemnitev in kako deluje

Zatemnitev je regulacija svetlosti sijaja svetilk različnih izvedb od največje do padajoče. Izraz izvira iz angleškega glagola to dim - zatemniti.Zatemnitve se uporabljajo za ustvarjanje udobne osvetlitve, pa tudi za ustvarjanje različnih svetlobnih učinkov (za to se uporabljajo sodobne naprave, ki jih upravljajo krmilniki).

Naloga zmanjšanja svetlosti sijaja na različnih stopnjah razvoja elektrotehnike je bila rešena na različne načine. Sprva so bile v ta namen uporabljene zavese, ki so lahko delno blokirale svetlobni tok. Nadalje so razvijalci prehodili dolgoletno pot od potenciometrov in nastavljivih transformatorjev do sodobnih kompaktnih naprav. Njihova osnova je ključ za vklop, ki izreže del sinusoide, ki se napaja v svetlobno napravo.

Načelo regulacije stopnje osvetlitve.

V določenem trenutku se po prehodu sinusa skozi nič ključ odpre. Kasneje ko pride do odpiranja, manj časa je obremenitev pod napetostjo, nižji je povprečni tok. Posledično je tudi povprečna svetlost sijaja manjša.

Tipično vezje zatemnilnika.

V tem vezju triak služi kot ključ, moment odpiranja pa nadzira potenciometer. Takšna naprava je primerna za zatemnitev svetilk. žareče in halogen svetilke. LED naprave imajo svoje posebnosti.

Katere žarnice je mogoče uporabiti z zatemnilnikom

Čeprav sijaj žarnic in LED diod temelji na različnih principih, imata eno skupno stvar – jakost sijaja je odvisna od povprečnega toka, ki teče skozi element. Težava zatemnitve večine LED svetilk je, da niso priključene na omrežje neposredno, ampak prek tokovnega stabilizatorja (voznik). Njegova naloga je vzdrževati svetlost sijaja, ne glede na spremembe parametrov napajalne napetosti. Z drugimi besedami, takšna naprava je zasnovana tako, da se upira procesom, ki spremljajo zatemnitev.Zato je z običajnimi napravami nemogoče regulirati jakost sijaja.

Obstajajo posebne svetilke, katerih vhodna vezja voznika so dopolnjena s posebnim vezjem. Spremlja povprečno vrednost vhodne napetosti in v skladu z njo spreminja tok LED in prilagaja svetlobni tok. Takšne žarnice so označene z napisom Dimmable ali ustrezno ikono.

Označevanje zatemnitvenih in nezatemnilnih svetilk.

Takšne svetilke so dražje, vendar so možnosti njihove uporabe širše.

Obstajajo poceni LED svetilke, ki nimajo gonilnika v obliki elektronskega vezja, njegovo vlogo igra gašenje upor. Takšne svetilke je nezaželeno priključiti neposredno na omrežje izmenične napetosti, tudi če gredo skozi parametre. Niso zasnovani za visoko povratno napetost, ki se uporablja med negativnim polovičnim ciklom. To lahko privede do njihove hitre neuspehe. Zato jih je treba preko usmernika (po možnosti polnovalnega) priključiti na omrežje katere koli izmenične napetosti ali uporabiti pri konstantni napetosti. V prvem primeru so zatemnjeni na običajen način, vendar jih je treba vklopiti po shemi "zatemnilnik - usmernik - svetilka". V drugem primeru je potrebno uporabiti posebne zatemnilnike, ki nadzorujejo sijaj z metodo impulzno-širinske modulacije. Takšne naprave so običajno izdelane na osnovi krmilnikov in možnosti upravljanja so omejene le z domišljijo razvijalcev.

Za udobje ocenjevanja združljivosti svetilk in zatemnilnikov za LED so podatki povzeti v tabeli.

Pomembno! vse led trak spadajo v razred zatemnitvenih - LED trakovi brez možnosti zatemnitve načeloma ne obstajajo. Zatemnjeni napisi na takšnih napravah so čisti marketinški trik.

LED zatemnitev s konstantno napetostjo

Če LED žarnica deluje na konstantno napetost, je mogoče prilagoditi tudi njeno svetlost. Najlažji način je omogočiti zaporedoma s spremenljivim uporom LED. S spreminjanjem njegove upornosti se tok v tokokrogu spremeni.

Kontrolna shema z balastom.

Ta metoda je že dolgo priznana kot neuspešna zaradi energijske neučinkovitosti. Upor neuporabno razprši veliko moči. Veliko bolj racionalno je razporediti energijo skozi čas. V tem primeru se za zmanjšanje intenzivnosti sijaja ključ občasno zapre, raven osvetlitve pa se povpreči z vztrajnostjo človeškega vida.

Diskretno vezje za nadzor svetlosti.

V praksi se to izvaja s pomočjo PWM metode. LED napajajo pravokotni impulzi konstantne amplitude in frekvence, vendar različnega trajanja.

Načelo PWM zatemnitve.

Glede na dolžino impulza se spreminja povprečni tok skozi LED, kar človeško oko zazna kot spremembo svetlosti.

Modulacija širine impulza je priročno izvedena s pomočjo procesorske tehnologije. Zato so na krmilnikih izdelane različne naprave za ustvarjanje svetlobnih učinkov.

Prednosti in slabosti

Prednosti zmožnosti prilagajanja stopnje sijaja vključujejo:

• pridobivanje udobne osvetlitve prostora;
• varčevanje z električno energijo;
• sposobnost osredotočanja na podrobnosti (v primeru dekorativne razsvetljave);
• zmanjšanje emisije toplote s svetilkami;
• možnost daljinskega in avtomatskega upravljanja;
• podaljša življenjsko dobo LED.

Druga prednost LED svetilk je, da se ne spreminjajo v procesu spreminjanja svetlosti. Barvita temperatura.

Slabosti vključujejo opazno utripanje LED oddajniki pri nizki svetlosti. To vodi do povečane utrujenosti oči, pa tudi do pojava škodljivega stroboskopa. Znebiti se utripanja, ko ga napaja enosmerni tok, je problematično in ko ga poganjajo spremenljivke - nemogoče. Druga težava je, da se po namestitvi zatemnilnika določene vrste izgubi možnost namestitve svetilk poljubnega tipa. Biti morajo združljivi z regulatorjem.

Ali zatemnilniki varčujejo z energijo

To preprosto vprašanje povzroča burne razprave na internetu. Pravzaprav je veliko odvisno od zasnove zatemnilnika. Dimmerji starih modelov, izdelani v obliki potenciometrov ali nastavljivih transformatorjev, niso prihranili. Vsa prihranjena energija se je zaman razpršila v balast. Zdaj se takšne naprave praktično ne proizvajajo.

Zatemnilniki, zgrajeni na elektronskih ključih, razporejajo električno energijo skozi čas. Za zmanjšanje svetlosti za določen čas popolnoma zaprejo krmilni element, skozi obremenitev in ključ praktično ni toka. Vse se zgodi v enem polovičnem ciklu sinusne napetosti, zato človeško oko takšnih motenj ne opazi. Zmanjšanje porabe s to metodo je očitno, vendar ni vse tako preprosto:

1. Prispevek razsvetljave k skupni porabi električne energije v domu ali pisarni ni tako velik, zmogljivi električni aparati porabijo veliko več. Zato majhno zmanjšanje porabe energije zaradi zatemnitve bo opazen, vendar ne pomemben. Zaradi globalnega prehoda na LED razsvetljavo se delež stroškov razsvetljave še bolj zmanjša, učinek zatemnitve pa postane še manjši.
2. Sam zatemnilnik za LED sijalke se razlikuje od 100%. Pri dobrih aparatih ta številka presega 90%, vendar je to še vedno poraba energije.
3. Stroški naprav za zatemnitev so višji kot pri običajnih stikalih. Tudi s prihranki imajo vračilno dobo vsaj nekaj let.
4. Mnogi proizvajalci napihujejo ekonomski učinek za namene trženja, kar vodi do neskladja med pričakovanji uporabe zatemnilnikov.

Upoštevati je treba, da zmanjšanje povprečnega toka poveča vir LED diod. To pozitivno prispeva k splošni ekonomičnosti delovanja razsvetljave. Kakorkoli že ne pričakujte več kot 10% prihranka.

Vpliv zatemnitve na življenjsko dobo svetilke

Znano je, da dobava zmanjšanega toka v trenutku vklopa poveča življenjsko dobo žarnic. LED diode v trenutku vklopa niso nagnjene k okvaram, je pa tudi zatemnitev ugodno vpliva na podaljšanje življenjske dobe LED. Dejstvo je, da je življenjska doba oddajnikov odvisna od povprečne delovne temperature, ki pa jo določa tok. Višje kot je ogrevanje, hitrejša je degradacija svetlečih diod, večja je verjetnost popolne okvare.

Odvisnost življenjske dobe LED od temperature.

Pri uporabi zatemnilnikov za LED diode povprečni tok postane opazno manjši od največjega, zato se življenjska doba LED močno poveča.

V zvezi s tem je treba grafe in številke obravnavati z nekaj skepticizma - malo je verjetno, da so proizvajalci uredili popolne teste virov. Da, in v njih ni smisla - do konca testov bodo tehnologije posodobljene in teste boste morali začeti znova. Zato so deklarirane številke pridobljene z izračunom, v njih pa je zajetna oglaševalska komponenta.

Vrste sodobnih zatemnilnikov

Na trgu je na voljo ogromno število LED-regulatorjev jakosti svetlobe. Poleg upoštevanih razlik so razvrščene tudi glede na druge parametre, ki določajo obseg naprav.

Po vrsti namestitve

Prenosni zatemnilnik.

Glede na vrsto namestitve so naprave lahko:

• stensko - nameščeno kot običajno stikalo za luči;
• modularni - nameščen v električni plošči na DIN tirnici;
• viseči - vgrajeni v strukturne elemente visečega svetilke;
• prenosni - takšno napravo lahko priključite v katero koli vtičnico, nato pa nanjo priključite talno ali namizno svetilko;
• vgrajene - skrite so za notranjimi elementi.

Zadnja kategorija naprav je podobna stenskim, vendar ima manj estetsko oblikovano ohišje.

Z izvedbo

Naprave imajo lahko različne skupine stikov:

• konvencionalno odpiranje-zapiranje;
• zamenjava.

V drugem primeru se zatemnilnik imenuje prehodni in služi za organizacijo dvojnega krmilnega kroga svetlobe - iz dveh točk ne glede na to.

Po načinu prilagajanja

WiFi nadzorovan zatemnilnik.

Po tem merilu so naprave lahko:

• vrtljivo - svetlost se nastavi z vrtenjem kolesa, luč se popolnoma ugasne z vrtenjem do konca;
• vrtljivo-push - sijaj se nastavi z vrtljivim kolesom, izklop se izvede s pritiskom na kolesce v katerem koli položaju;
• tipka - nastavitev se izvede s pritiskom na gumb + ali -.
• dotik - princip je podoben tipkam, vendar je namesto pritiska dovolj, da se dotaknete na občutljivem območju;
• daljinsko vodeno - luč se upravlja z daljinskim upravljalnikom;
• nadzorovano preko WiFi - osvetlitev lahko upravljate iz svoje mobilne naprave;
• akustični - nadzorovan z zvočnim signalom.

Slednja vrsta naprav se zaradi nizke odpornosti na zvočne motnje ne uporablja široko.

Kako priključiti LED osvetlitev skozi zatemnilnik

LED zatemnilnik je priključen na svetlobno omrežje kot običajen. stikalo (pogosto ima tudi to funkcijo) - v prelom fazne žice. Zato je pogosto mogoče vzlet standardno preklopite in izvedite povezava zatemnilnika na enak način. Ne pozabite na največjo moč obremenitve, ki jo lahko priključite na regulator. Zdržati ga mora z rezervo 15-20%. Ob upoštevanju tega pravila bo zatemnilnik dolgo opravljal svoje delo.

Video: Povezava in nastavitev zatemnilnika z Aliexpressom.