Karartma LED ışıklarıyla ilgili tüm gerçek: dimmerler, sürücüler ve teori

Işık kaynaklarının parlaklığını ayarlamak, bir odanın veya işyerinin rahat bir şekilde aydınlatılmasını sağlamak için kullanılır. Parlaklığın ayarlanmasıyla, ayrı ayrı anahtarlarla açılan birkaç devrenin düzenlenmesi mümkündür. Bu durumda, rahatsızlık yaratabilecek ayrı ışık ve kapalı lambaların yanı sıra aydınlatmada kademeli bir değişiklik alırsınız.

Şık ve ilgili tasarım çözümleri, tüm lambaların yanması şartıyla genel aydınlatmanın düzgün ayarlanmasını içerir. Bu, hem rahatlamak için samimi bir ortam hem de kutlamalar için ya da küçük ayrıntılarla çalışmak için parlak bir ortam oluşturmanıza olanak tanır.

Daha önce, ana ışık kaynakları akkor lambalar ve halojen lambalı spot lambalar olduğunda, ayarlama ile ilgili herhangi bir sorun yoktu. Kullanıldı triyakta normal 220V dimmer (veya tristörler). Hangi genellikle anahtar yerine döner bir düğme ile bir anahtar şeklinde idi.

Enerji tasarruflu (kompakt floresan lambalar) ve daha sonra LED'lerin ortaya çıkmasıyla bu yaklaşım imkansız hale geldi. Son zamanlarda, ışık kaynaklarının büyük çoğunluğu LED lambalar ve ampullerdir ve akkor lambaların birçok ülkede aydınlatma amaçlarıyla kullanılması yasaktır.

Yerli akkor lambalardan gelen ambalajlarda şimdi şöyle bir şey belirtmeleri ilginçtir: "Elektrikli ısı radyatörü."

Bu makalede, LED'lerin parlaklığını kontrol etme ilkesinin yanı sıra pratikte nasıl göründüğünü öğreneceksiniz.

teori

herhangi yarı iletken diyot - Akımı bir yönde ileten elektronik bir cihazdır. Bu durumda, akım akışının uygulanan gerilime doğrusal bir bağımlılığı yoktur; aksine, bir parabol dalına benzer. Bu, LED'e küçük bir voltaj uyguladığınızda akımın akmayacağı anlamına gelir.

Akım, sadece diyot üzerindeki voltaj bir eşik değerini aştığında akar. Sıradan doğrultucu diyotlar için, diyotun yapıldığı malzemeye bağlı olarak 0.3V ila 0.8V arasında değişir. Silikon diyotlar yaklaşık 0.7V, germanyum 0.3V varsaymaktadır. 0.3V derecesinde Schottky diyotları.

ışık yayan diyot bir istisna değildi. Beyaz LED'in eşik voltajı yaklaşık 3V'dur, genel olarak yapıldığı yarı iletkene bağlıdır, parıltısının rengi buna bağlıdır. Bu nedenle, kırmızı LED üzerindeki voltaj yaklaşık 1,7 V'dir. Bu voltaja ulaşıldığında, akım akacak ve LED yanacaktır. Aşağıda LED'in akım-voltaj karakteristiklerini görebilirsiniz.

LED'in parlaklığı, içinden geçen akımın gücüne bağlıdır. Bu aşağıdaki grafikte gösterilmiştir.

İdeal bir teorik LED'in parlaklığı lineer olarak akıma bağlıdır, ancak gerçekte işler biraz farklıdır. Bu, diyotun diferansiyel direncinden ve ısı kaybından kaynaklanmaktadır.

Şunu izler:

LED, voltajla değil akımla çalışan bir cihazdır. Buna göre, parlaklığını ayarlamak için mevcut gücü değiştirmeniz gerekir.

Tabii ki, akım gücü uygulanan voltaja bağlıdır, ancak ilk grafikten karar verebileceğiniz gibi, voltajdaki küçük bir değişiklik bile akımda orantısız bir artışa yol açar.

Bu nedenle, parlaklığı basit bir reosta ile ayarlamak boşuna bir egzersizdir. Böyle bir şemada, reostatın direnci azaldığında, LED aniden yanar ve parlaklığı hafifçe artar, daha sonra aşırı uygulanan voltajla, çok ısınmaya ve başarısız olmaya başlar.

Buradan görev geliyor: Akımı küçük bir değişiklikle belirli bir voltaj değerinde ayarlayın.

LED'lerin parlaklığını kontrol etmenin yolları: doğrusal "analog" regülatörler

Akla ilk gelen şey bipolar transistör kullanmaktır, çünkü çıkış akımı (toplayıcı) genel toplayıcı devresinde bulunan giriş akımına (taban) bağlıdır. İşlerini zaten düşündük. bipolar transistörler hakkında büyük bir makalede.

Çalışma prensibi:

Potansiyometre R2 yardımı ile verici-baz birleşimindeki voltaj düşüşünü değiştirerek taban akımını değiştirirsiniz, akımı formüle göre hesaplanan maksimum açık transistör ile sınırlamak için R1 ve R3 dirençleri gerekir:

R = (LED'lerde U besleme-U düşüşü - transistördeki U düşüşü) / I ışığı.

Bu devreyi kontrol ettim, LED'ler boyunca akımı ve ışığın parlaklığını oldukça iyi düzenlerim, ancak muhtemelen potansiyometrenin herhangi bir pn bağlantısının aynı olması nedeniyle, potansiyometrenin belirli konumlarında fark edilir bir adım derecesi vardır. aynı CVC'ye sahip diyot.

Akım sabitleyici devresi bu görev için daha iyidir. ayarlanabilir sabitleyici LM317, daha sık bir voltaj dengeleyici olarak kullanılmasına rağmen.

Sabit bir voltajda sabit bir akım elde etmek için de kullanılabilir. Bu, özellikle motorları kapalı olan ağdaki voltajın yaklaşık 11.7-12V olduğu ve sarıldığında 14.7V'ye ulaştığı zaman, arabanın yerleşik ağına LED'ler bağlandığında faydalıdır, fark% 10'dan fazladır. Ayrıca bir güç kaynağı ile güçlendirildiğinde de harika çalışır.

Çıkış akımının hesaplanması oldukça basittir:

Oldukça kompakt bir çözüm ortaya çıkıyor:

Bu yöntem yüksek verimlilikte farklılık göstermez, stabilizörün girişi ve çıkışı arasındaki voltaj farkına bağlıdır. LM-ke üzerindeki tüm voltaj “yanar”. Güç kayıpları aşağıdaki formülle belirlenir:

P = Uin-Uout / I

Kontrolörün verimliliğini arttırmak için, radikal olarak farklı bir yaklaşıma ihtiyaç vardır - bir darbe kontrolörü veya bir PWM kontrolörü.

Parlaklığı ayarlamanın yolları: PWM ayarı

PWM, Darbe Genişliği Modülasyonu anlamına gelir. Yüksek hızda yük gücünü açıp kapatmaya dayanır. Böylece, LED aracılığıyla akımda bir değişiklik elde ederiz, çünkü her seferinde onu açmak için gerekli tam voltajı alır. Tam parlaklıkta hızla açılır ve kapanır, ancak vizyonumuzun ataletinden dolayı bunu fark etmiyoruz ve parlaklıkta bir düşüş gibi görünüyor.

Bu yaklaşımla, ışık kaynağı dalgalanmalar üretebilir, dalgalanmaların% 10'dan fazla olduğu ışık kaynaklarının kullanılması önerilmez. Her bir oda tipi için ayrıntılı değerler SNIP-23-05-95 (veya 2010) 'da açıklanmaktadır.

Titreşen ışık altında çalışmak yorgunluğun artmasına, baş ağrılarına neden olur ve ayrıca dönen parçalar hareketsiz göründüğünde stroboskopik bir etkiye neden olabilir. Tornalarda, matkaplarla ve diğer şeylerle çalışırken bu kabul edilemez.

PWM denetleyicilerinin yürütülmesi için çok sayıda devre ve seçenek vardır, bu nedenle hepsini listelemek mantıklı değildir. En basit seçenek bir PWM kontrolörü monte etmektir NE555 zamanlayıcı çipine dayalı. Bu popüler bir çip. Aşağıda böyle bir LED dimerinin bir şemasını görüyorsunuz:

Ama aslında, bu bir ve aynı devre, fark, bir güç transistörünün burada hariç tutulması ve birkaç on miliamperlik bir akımla 1-2 düşük güçlü LED'i ayarlamak için uygun olmasıdır. Ayrıca, 555 yongası için bir voltaj stabilizatörü bundan hariç tutulur.

220V LED lambaların parlaklığı nasıl ayarlanır

Bu sorunun cevabı basit: sıradan led ampuller pratik olarak düzenlenmemiştir - yani. hiçbir şekilde. Bunu yapmak için özel kısılabilir LED lambalar satılır, bu ambalajın üzerine yazılır veya dimmer simgesi çizilir.

Belki de en geniş kısılabilir LED lamba serisi GAUSS tarafından - çeşitli şekillerde, tasarımlarda ve toplumlarda sunulmaktadır.

220V LED lambaları loşlamak neden imkansız

Gerçek şu ki, geleneksel LED lambaların güç kaynağı devresi ya bir balast (kapasitör) güç kaynağı temelinde inşa edilmiştir. Veya diyagramda ilk tür en basit darbeli kova dönüştürücü. 220V dimmerler, sırayla, etkili voltaj değerini ayarlayın.

İşin önünde böyle dimmerler var:

1. Yarım dalganın ön kenarını kesen dimmerler (ön kenar). Ev düzenleyicilerinde en sık bulunan şemalardır. İşte çıkış voltajlarının bir grafiği:

2. Yarım dalganın (Düşen Kenar) arka kenarını kesen dimmerler. Çeşitli kaynaklar, bu tür regülatörlerin hem geleneksel hem de kısılabilir LED lambalarla daha iyi çalıştığını iddia ediyor. Ancak çok daha az yaygındırlar.

Şunu izler:

Geleneksel LED lambalar, böyle bir sönük ile pratik olarak parlaklığı değiştirmez, ayrıca bu, arızalarını hızlandırabilir. Etki, eşyanın önceki bölümünde gösterilen reosta devresiyle aynıdır.

En ucuz ayarlanabilir LED lambaların sıradan olanlarla aynı şekilde davrandığını, ancak daha pahalıya mal olduklarını belirtmek gerekir.

LED lambaların parlaklığını ayarlama - rasyonel bir 12V çözümü

12V LED lambalar, spot lambalar için tabanda yaygın olarak dağıtılır, örneğin G4, GX57, G5.3 ve diğerleri. Gerçek şu ki, bu lambalarda sıklıkla böyle bir güç düzeni yoktur. Bazıları girişte kurulmasına rağmen diyot köprüsü ve filtre kapasitörüancak bu düzenleme olasılığını etkilemez.

Bu, PWM kontrolörü kullanarak bu tür ampullerin düzenlenmesinin mümkün olduğu anlamına gelir.

Parlaklığı ayarlamakla aynı şekilde LED şerit. Regülatörün en basit versiyonu, buradaki kablolama gibi, mağazalarda genellikle şöyle adlandırılır: "LED şerit için 12-24V dimmer."

Modele bağlı olarak yaklaşık 10 ampere dayanırlar. Güzel bir şekilde kullanmanız gerekiyorsa, yani. Geleneksel bir anahtar kullanmak yerine, satışta bu tür dokunmaya duyarlı 12V dimmerleri veya döner düğmeli seçenekleri bulabilirsiniz.

İşte böyle bir çözümün kullanımına bir örnek:

Önceden uygulandı 12V halojen lambalar elektronik transformatörler tarafından güçlendirildiler ve bu harika bir çözümdü. 12 volt güvenli bir voltajdır. Bu lambaları bir 12V elektronik transformatörde çalıştırmak için LED şeritler için bir güç kaynağına ihtiyacınız vardır. Prensip olarak, halojenden LED lambalara aydınlatmanın değiştirilmesi budur.

Sonuç

LED aydınlatmanın parlaklığını düzenlemek için en makul çözüm 12V lambalar veya LED şeritler kullanmaktır. Parlaklık azaldığında, ışık titreyebilir, bunun için farklı bir sürücü kullanmayı deneyebilirsiniz ve kendi ellerinizle bir PWM denetleyicisi yaparsanız, PWM frekansını artırın.

Comments

[#1 Igor]

Geleneksel LED lambalarla, üç telli bir kablolama koşulu altında, iki anahtarlı bir anahtar, 0-2-4-6 lamba ile adım adım düzenleme yapmak mümkündür. Lehim kutusuna erişmeniz gerekiyor. Düzgün düzenleme için kabloları değiştirmeden, lambaları kısılabilir hale getirin ve altına bir dimmer yerleştirin. Peki, egzotik tip "akıllı" lambalar.