Схема подключения диммируемого драйвера для светодиодного светильника
Обновлено: 06.05.2024
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.
Преимущества диммирования
- Возможность создания и быстрой смены сценариев освещения, недостижимых при помощи стандартных двухпозиционных выключателей.
- Регулировка яркости позволяет эксплуатировать осветительные приборы в щадящем режиме, что продлевает их срок службы.
- Диммирование приводит к уменьшению энергопотребления и тепловыделения.
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.
- Яркость светодиода можно менять в очень широком диапазоне, в отличие от люминесцентных ламп.
- Изменение яркости никак не сказывается на цветовой температуре и цветопередаче, в отличие от ламп накаливания.
- Снижение яркости ведёт к увеличению срока службы, а не наоборот, как в случае с галогенными лампами.
- Регулировка яркости светодиодных светильников происходит без задержек, что позволяет использовать их даже в самых динамичных осветительных сценариях.
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.
Стандарты и протоколы диммирования
TRIAC
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.
1-10V
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.
DALI
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.
Push DIM
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. Осветительные приборы будут воспринимать такие нажатия следующим образом:
- короткое: включение/выключение;
- длинное: регулировка яркости.
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.
Casambi
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.
Возможности системы:
- Подключение большинства светодиодных приборов и LED лент, представленных на рынке света
- Управление приборами по одному и группами
- Создание статичных и динамичных сценариев
- Управление RGB и Tunable White
- Совместимость со стандартами диммирования TRIAC, 0-10V (1-10V), DALI
- Взаимодействие с датчиками движения, освещенности, присутствия и др.
- Интуитивный интерфейс управления
Отсутствие дополнительных проводов позволяет интегрировать управление по Casambi в проект на любой стадии.
Система имеет ряд продуктов с различными вариациями по интеграции и подключению.
Схема подключения TRIAC диммера Casambi с управлением через смартфон:
Схема подключения TRIAC драйвера Casambi с управлением через беспроводной переключатель:
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.
Диммирование светодиодных ламп
Для регулировки яркости ламп накаливания давным-давно был изобретён диммер — простое электронное устройство, меняющее яркость лампы за счёт «обрезания» части синусоиды сетевого напряжения.
Лампа накаливания проста, а светодиодная лампа содержит сложную электронную схему, поэтому с диммированием там всё непросто. Сегодня я расскажу, что делают диммеры, чем они отличаются между собой, и как себя ведут диммируемые светодиодные лампы по сравнению с лампами накаливания при регулировке яркости.
Начнём с того, что делают диммеры. Вот осциллограмма сетевого напряжения.
Диммер «отрезает» кусок синусоиды. При половине яркости остаются «половинки» синусоиды в каждом полупериоде.
При минимальном уровне яркости остаются только маленькие «хвостики».
Фактически, диммер включает и выключает нагрузку 100 раз в секунду и яркость зависит от момента включения.
Все диммеры с двухпроводным подключением не могут «открываться» полностью — для работы им нужно питание, которое они получают за счёт небольшого напряжения, остающегося при неполном «открытии». На максимальной яркости осциллограмма на выходе диммера выглядит так.
Обычные светодиодные лампы при включении через диммер будут включатся на полную яркость с определённого момента регулирования или мигать при попытке диммирования. Регулировать яркость позволяют диммируемые светодиодные лампы, которые содержат специальную схему, распознающую диммирование и управляющую схемой стабилизатора лампы.
При диммировании светодиодные лампы ведут себя не так, как лампы накаливания. Когда лампа накаливания горит совсем слабо, светодиодная лампа ещё довольно ярко светится. Вот так выглядят лампы, подлюченные через один и тот же диммер на минимальной яркости.
Все диммеры имеют разный минимальный уровень. Например, у одного из китайских диммеров осциллограмма на минимальном уровне выглядела так.
При этом светодиодные диммируемые лампы светились довольно ярко.
Для диммирования светодиодных ламп важно, чтобы минимальный уровень регулировки был как можно меньше. Если нить лампы накаливания на минимальном уровне регулировки чуть светится тёмно-красным цветом, такой диммер подойдёт для светодиодных ламп, если же нить лампы накаливания горит жёлтым светом, светодиодные лампы на минимальном уровне диммирования будут светить слишком ярко.
Я подключил лампу накаливания к трём имеющимся у меня диммерам и измерил True RMS мультиметром напряжение на выходе.
Чёрный китайский диммер на проводе — 98 В.
Диммер IKEA — 66 В.
Китайский диммер с блестящей ручкой — 46 В.
Максимальный уровень у всех диммеров тоже разный:
В сети — 228 В.
Чёрный китайский диммер на проводе — 211 В.
Диммер IKEA — 221 В.
Китайский диммер с блестящей ручкой — 220 В.
Диммируемые светодиодные лампы отличаются по минимальному уровню диммирования. Некоторые позволяют снижать яркость до 5%, а некоторые только до 20%. Вот, к примеру лампы Navigator NLL-C37-5-230-2.7K-E14-FR-DIMM и IKEA 102.667.54, включённые в один и тот же диммер на минимальном уровне яркости.
Ещё одна проблема при диммировании светодиодных ламп — звук. Практически все диммируемые лампы тихо зудят при диммировании, но некоторые лампы с некоторыми диммерами начинают гудеть довольно громко. Зудеть может и сам диммер.
Ещё одна проблема — несовместимость диммеров со светодиодными лампами. Некоторые диммеры «сходят с ума», когда в них включены светодиодные лампы. У меня в комнате стоит выключатель Univex с диммированием и управлением пультом. Когда в люстру вкручены светодиодные лампы, свет выключается сразу после включения. Помогла замена одной из шести ламп обычной лампой накаливания. Теперь в люстре пять светодиодных ламп и одна лампа накаливания и выключатель работает корректно.
Последняя проблема — несовместимость ламп и диммера. При этом некоторые светодиодные лампы могут не включаться или включаться через раз. Например из шести ламп в люстре при включении могут зажечься только пять или четыре, а при повторном включении зажгутся все шесть. Причина скорее всего в помехах, вносимых диммером. У китайского чёрного диммера на половине яркости осциллограмма на выходе выглядит так:
Вполне возможно, что импульс помехи влияет на работу электроники ламп.
1. У всех диммеров разный уровень минимума. Для светодиодных ламп нужно, чтобы он был как можно ниже;
2. Уровень максимума тоже отличается. Если он недостаточно высок, лампы никогда не будут гореть на полную яркость;
3. Все диммируемые светодиодные лампы имеют разный уровень минимума диммирования;
4. Возможна несовместимость модели ламп с моделью диммера;
5. При диммировании лампы могут гудеть, при смене диммера гудение может уменьшится.
p.s. Вот так я провожу выходной. :)
upd.: Помимо простых диммеров, отрезающих передний фронт синусоиды (leading edge), существуют диммеры, отсекающие задний фронт (trailing edge) и диммеры на ШИМ. Мне пока такие не встречались. Спасибо Илье Савинкину за подсказку.
После того, как вы определились с маркой и типом диммера для регулировки освещения, его необходимо каким-то образом подключить.
Помимо простых моделей, где есть всего две клеммы вход-выход, не стоит забывать и о других нюансах. Поэтому давайте поэтапно рассмотрим от А до Я основные схемы подключения диммера в сеть освещения, с которыми вы можете столкнуться.
С одной стороны, такой регулятор можно включить для управления одним или несколькими светильниками как единичную электроточку. Не важно сенсорный это диммер или поворотно-нажимной.
А можно воспользоваться проходным светорегулятором и управлять светом из разных мест вашей квартиры или дома.
Но вообще, прежде чем подключать любой светильник в квартире, не мешало бы выяснить, поддается ли он вообще диммированию. Ведь с этим делом, в особенности у светодиодных ламп бывает много проблем.
Когда речь идет об обычных лампах накаливания или галогенках, тут ломать голову не приходится.
Схема подключения простого диммераЕсли вам нужно заменить обычный выключатель света на диммер, то простейшая схема подключения выглядит следующим образом:
Или в более развернутом виде:
Схема №1
Исключением могут являться сенсорные диммеры с цифровым табло и дисплеем на лицевой панели. Например как Uniel и другие модели.
Для маломощных светильников не поддающихся нормальной регулировке, также может применяться диммер с дополнительным выводом под нулевой провод. Это связано с тем, что при переходе синусоиды через нулевую отметку и малой мощности светильника, управляющий элемент не может определить когда ему закрываться.
Сможете ли вы их подключить без раскурочивания, штробления стен и сдирания обоев, большой вопрос.
К остальным простейшим экземплярам это не относится. Их вы самостоятельно можете установить вместо простого выключателя света.
Достаточно вытащить внутренности одноклавишника, а два проводка которые будут торчать из коробки завести на две клеммы диммера.
Если же у вас стоит двухклавишный выключатель, который запускает каждую половину люстры поочередно, то и здесь нет ничего сложного.
При этом особой разницы в полярности нет. Даже если вы и перепутаете зажимы, светильник все равно будет гореть и работать.
Желательно, чтобы на диммер приходила именно фаза, а не ноль. Во-первых, не ясно как будет вести себя при этом устройство, особенно начиненное электроникой. Во-вторых, не забывайте про правильное подключение проводов к патрону лампочки.
А еще опасайтесь диммеров с подсветкой.
Приходится ставить дополнительное сопротивление или конденсаторы, дабы зашунтировать на себя напряжение и предотвратить неприятные мерцания.
Все вышесказанное относится в первую очередь к замене выключателя на диммер в уже обустроенной квартире. Давайте также рассмотрим пошаговый монтаж всей электропроводки связанной с данным видом работы.
Какие материалы вам могут понадобиться для монтажа? Если у вас нет готовой проводки и речь идет о капитальном ремонте в квартире, что называется с нуля, тогда закупайте:
- кабель двухжильный ВВГнг-Ls 2*1,5мм2
- кабель трехжильный ВВГнг-Ls 3*1,5мм2
Почему именно ВВГнг-Ls, а не какой-либо другой, можно узнать отсюда.
- сам диммер
- диммируемый светильник или лампа
- зажимы Ваго или гильзы под опрессовку
Сначала от электрощитка протягиваете 3-х жильный кабель до той распредкоробки, где будет производиться коммутация всех концов электрики.
В щитке жилы кабеля подключаете к отдельному выключателю.
Дабы не перепутать фазу, ноль и заземление, жилы лучше подписать маркером L, N, Pe или запомнить и ориентироваться по расцветке.
Заземляющий проводник обязательно используется, если у вашей люстры или светильника металлический корпус. Когда материал пластик, то жилу Pe можно не подключать, но ее все равно желательно прокладывать.
Может вы в будущем замените марку светильника, либо при случайном повреждении фазы или ноля, эту самую жилу можно будет задействовать как резервную. Вы сэкономите себе кучу проводов, денег и нервов.
Далее от распаечной коробки опускаете кабель вниз к месту установки диммера. Здесь уже применяется марка кабеля из двух жил. Конечно при условии, что вы купили обычный диммер.
По данному кабелю будет передаваться только фаза. Одну жилу можете обозначить как L (питание), другую Lсвет (она будет уходить на светильник).
Два кабеля вы проложили, осталось дело за третьим, который будет идти по потолку непосредственно к люстре. Его также прокладываете от этой распаечной коробки. Число жил - три.
Концы кабеля с обоих сторон зачищаете и подписываете согласно расцветки: Lсвет - фаза, N-ноль, Pe-земля.
После всех этих манипуляций требуется правильно объединить жилы всех кабелей заведенных в распредкоробку. Для этого и рекомендовалось их подписать.
Чтобы ничего не перепутать, сначала объединяете нулевые жилы, далее концы заземления.
Они всегда уходят напрямую на лампочку, минуя всякие переключатели и регуляторы. После этого фазу, которая приходит от щитка, соединяете с жилой уходящей вниз на диммер.
У вас должно остаться всего два провода Lсвет, то есть те концы, которые непосредственно подают фазу от диммера на светильник.
Соединение в распредкоробке готово и она закрывается. Осталось подключить сам диммер и люстру.
Светорегулятор перед монтажом разбирается. Для этого сначала снимается поворотно-нажимная "голова", или клавиша.
А затем, открутив скрытую гайку или винтики отверткой, снимается пластиковый корпус.
Фазу L соединяете с соответствующим разъемом L. На вторую клемму, маркированную как диммируемая нагрузка, заводится жила Lсвет.
На данной клемме обычно указан значок в виде волнообразной линии или нарисовано условное обозначение лампочки.
После подключения концов, фиксируете корпус в монтажной коробке и устанавливаете декоративную рамку.
В самом конце, подключаете выведенные провода на потолке к люстре или другому светильнику.
Сделать это можно через изолированные гильзы, либо зажимы Wago.
Если вам нужно диммировать настольную лампу или лампу ночник, а не потолочный светильник, то всей этой сложной процедуры можно избежать.
Достаточно отсоединить и выкинуть заводской шнур питания и подключить на его место специальный диммер на шнуре.
В магазинах и на Али полно таки моделей. Продаются и отдельные коробочки без проводов.
Они понадобятся, если вы не захотите выбрасывать заводской шнур от настольной лампы.
Для тех, кто вообще не хочет лезть в такие дебри и заниматься переделкой схем подключения, продаются диммеры в розетку.
Втыкаете эту конструкцию в ближайшую розетку, а уже через нее подключаете вилку настольной лампы. И все прекрасно регулируется.
Схема подключения проходного диммераДанный диммер используется в одной связке с проходными выключателями. Проходная схема широко применяется в спальне.
Выключатель ставят на входе в комнату, а диммер монтируют возле кровати. Зашел - включил свет, лег в постель - отрегулировал нужную яркость или создал полумрак для просмотра ТВ. Перед сном, не вставая с кровати выключил.
На корпусах проходных диммеров обычно нарисованы стрелочки, направленные в разные стороны.
Всего там может быть 4 клеммы. Клемма "Х" расположенная справа, обычно никак не задействована в схеме и может быть использована как дополнительный зажим. Ничего на нее подключать не нужно.
Если вам попался такой диммер, но вы вовсе не хотите его применять как проходной, тогда фазу питания следует заводить в разъем со стрелкой направленной внутрь.
На обычном диммере с двумя стрелками смотрящими во внутрь, можете выбирать любой контакт. На работоспособности устройства это не скажется.
Для монтажа проходного диммера потребуются те же самые материалы, только кабель должен быть обязательно 3-х жильным. Этапы работ практически повторяются.
1 Монтаж кабеля от эл.щитка до распредкоробки.
Как я переделываю недиммируемые светодиодные светильники в диммируемые. Пост первый
Сразу хочу сделать небольшое отступление, я не собирался переделывать светодиодные светильники под готовые (продающиеся в магазинах) диммеры. Я решил сам сделать блок управления яркостью на базе микроконтроллере ATmega128 и управлять яркостью посредством ШИМ.
Начну с того, что мной на дачу были куплены вот такие светодиодные светильники.
Светодиодный светильник TrueEnergy. Лицевая сторона Светодиодный светильник TrueEnergy. Обратная сторона
Поскольку я изначально сам собирался переделывать в диммируемые, то я выбирал светильники которые бы понравились мне именно по дизайну, всё же выбор недиммируемых НАМНОГО больше чем диммируемых.
Светильники куплены, теперь разбираем и смотрим как он устроен, а устроен он довольно просто. Светодиодная лента приклеенная к алюминиевой пластине для отвода тепла и маленькая плата питания, преобразующая переменное напряжение в постоянное.
Светодиодный светильник в разборе Светодиодный светильник в разборе Плата питания светильника. Лицевая сторона Плата питания светильника. Обратная сторона
Далее что необходимо это померить напряжение под нагрузкой которое идёт на светодиодную ленту. Померил, получилось 63 вольта, хотя на обратной стороне светильника написано 64 вольта (см фото выше). Дальше меряю ток, 260-270 миллиампер, хотя на обратной стороне светильника написано 300 миллиампер (см фото выше). Ну да ладно, это особо и не важно.
Дальше я отпаял плату питания от светодиодной ленты и померял холостое напряжение без светодиодной ленты, получилось 120 вольт, сперва подумал что эта платка не очень мощная и напряжение под нагрузкой сильно проседает, но очень быстро до меня дошло, что НАВЕРНОЕ эта плата стабилизирует ток на ленте, снижая напряжение до такого уровня, пока не установится нужный ток. В общем ладно, я быстро отключил эту плату от сети и с ней вроде ничего плохого не случилось, конденсатор на выходе этой платы стоял на 100 вольт, но бахнуть он не успел. Напомню, без нагрузки на выходе платы 120 вольт, а конденсатор на выходе стоит на 100 вольт. То есть лучше без нагрузки эту плату не включать.
В общем я выяснил, что для питания светодиодной ленты этого светильника нам нужно подать на неё 63 вольта, ведь именно такое напряжение было на ленте под нагрузкой.
Так как я собираюсь управлять яркостью сразу 3 светильников одновременно, именно столько у меня их в комнате, то эту плату питания использовать наверное нельзя, потому что при параллельном соединении у нас ток возрастёт в 3 раза, то есть до 780 миллиампер, а плата наверное будет стремиться удерживать ток в 260 миллиампер, рассчитанный для одного светильника, ну и рассчитана она наверное для питания ленты в одном светильнике, так что не будем ничего мудрить, думать и проверять, а покупаем новый блок питания на 63 вольта и ток не меньше 1 ампера. Напомню, 1 светильник потреблял 260 миллиампер. Три светильника 260 * 3 = 780 миллиампер. Но чтобы было с запасом лучше взять от 1 ампера и больше.
Поскольку 1 блок питания на такое точное напряжение я не нашёл. А нам нужно именно 63 вольта, ни больше ни меньше, то были куплены 2 вот таких блока компании Mean Well:
Эти крутые блоки позволяют подстраивать выходное напряжение в пределах около 3 вольт от указанного номинала как в большую так и меньшую сторону, а потому подключив их последовательно мы сможем получить выходное напряжение в пределах 54-66 вольт. Так же в этих блоках куча защит, от короткого замыкания, перегрузки и другие.
В общем покупаем блоки и соединяем их последовательно, накручиваем нужные нам 63 вольта.
Всё, первый этап выполнен, теперь у нас есть составной блок питания от которого мы сможет записать сразу 3 наших светильника. Следующий шаг, это сделать регулятор яркости на базе микроконтроллера.
И ещё, светильник с родным блоком питания не слабо так мерцал. Человеческий глаз этого конечно не видит, но мерцание есть, думаю это не совсем хорошо для глаз когда светильники так будут мерцать.
А вот как работает светильник от нашего сборного блока питания собранного из двух.
Думаю комментарии излишни какое свечение будет лучше для глаз.
Собственно мерцание и гудение плат питания некоторых светильников, это то, почему я решил не покупать готовые диммируемые светильники, купить обычный, а регулировку яркости сделать самому. Так у меня будет равное освещение без мерцания при любой яркости, не будет вообще никакого гудения над головой, потому что блоки питания будут вынесены на чердак. В самих светильниках остаётся только светодиодная лента и всё. Ну и поскольку всё делаю сам, то своё чинить проще, если вдруг что-то сломается.
В следующем посте я напишу уже непосредственно о регуляторе и покажу как он работает.
Диммирование освещения с Умного Дома
Коснёмся актуального вопроса диммирования светильников с системы Умный Дом, особенно светодиодных. Я постоянно сталкиваюсь с тем, что вопрос о том, какие будут светильники, и как именно они будут диммироваться, всегда оставляется на самый последний момент, что приводит к неопределённости при проектировании. Как правило, в дизайн-проекте обозначены диммируемые группы света, остаётся продумать способ диммирования и подобрать подходящие лампы.
С точки зрения возможности диммирования у нас есть четыре категории светильников:
Плохо, когда из дизайн-проекта не понять, к какой категории относится светильник. Потолочный спот может быть как светильником с драйвером, лежащим за потолком, так и лампой в цоколе GU5.3. Люстра тоже может быть и со стандартными лампами, и с собственными лампами и драйвером, спрятанным в корпусе, и с лампами накаливания. Даже светодиодные ленты могут оказаться на деле не лентами, а длинными люминесцентными светильниками. В более продуманном проекте уже указаны модели ламп и их мощности.
В интернете (специально поискал) какая-то каша информации по поводу способов диммирования, сейчас попробую максимально конкретно классифицировать способы диммирования со стороны управляющего элемента (Умного Дома, то есть).
TRIAС диммирование (симисторное)
Диммированием управляет симистор (который представляет собой два тиристора, но не забивайте этим голову), он же ключ. Включение ключа происходит по сигналу с управляющего блока, выключение в нуле. Вот такая картинка на входе и на выходе:
Слышал теории о том, что диммеры ламп накаливания меняют амплитуду синусоиды, то есть, снижают напряжение переменного тока, но это уже ЛАТР (трансформатор), они слишком крупные для диммера, симисторные практичнее и дешевле. Такой способ в быту не используется.
Транзисторные диммеры
Более современные диммеры, они могут резать как начало синусоиды (leading edge), так и конец синусоиды (trailing edge). Иногда на них даже есть переключатель режима диммирования. Настенные крутилки для диммирования светодиодных ламп как раз транзисторные, обрезают конец синусоиды.
Вот диммер Finder с переключателем режима leading edge или trailing edge:
Управление сигналом 0-10 вольт от контроллера. Переключатель режима наверху, под надписью finder, ниже регулировка минимального уровня светодиодной лампы.
Лампы накаливания диммируются на всём диапазоне регулирования, если на лампу подать 5% мощности, она и будет на 5% светить. Светодиодная лампа имеет диапазон диммирования гораздо уже, хорошо если от 40 до 80%. Меньше минимума она будет мерцать или погаснет, выше максимума уже не будет регулироваться.
Вот диммер Fibaro, работающий по протоколу Z-Wave, он также диммирует светильники любого типа.
ШИМ диммирование
Это способ диммирования светодиодных лент и галогеновых ламп постоянного напряжения. Смысл в том, что мы то подаём постоянное напряжение, то убираем.
Если ключ открыт всё время, то лента светит на 100%. Если каждые 20 миллисекунд закрываем ключ, а потом открываем снова, то лента светит на 50%. Если 10мс ключ открыт, затем 90мс закрыт, то лента светит на 10% и видно её мерцание.
Для управления лентой мы используем ШИМ диммер, который может управляться сигналом 0-10 вольт или по ModBus. Вот удобный ШИМ диммер Razumdom, он управляет четырьмя каналами диммирования, для каждого у него отдельный вход 0-10 вольт, либо можно всем управлять по ModBus. Совместим с контроллером EasyHomePLC и Beckhoff.
Собственное диммирование
Это самый удобный способ диммирования, его выполняет диммируемый драйвер светильника. Удобен он тем, что диммирование конкретного светильника обеспечивает драйвер именно для этого светильника, причём способ управления можно выбирать при выборе модификации светильника, это может быть как TRIAС, так и 0-10 вольт или даже DALI.
Протокол DALI удобен для большого количества светильников, если контроллер этот протокол поддерживает (Beckhoff поддерживает, но нужен специальный модуль DALI, один на 64 светильника). Самый лучший вариант 0-10 вольт. Нужен только модуль аналогового вывода 0-10 вольт, он есть и у Beckhoff, и у ОВЕН, и у EasyHomePLC, и у всех прочих контроллеров.
Вот светильник Arlight (у него в комплекте недиммируемый драйвер) и варианты драйверов на замену:
Подбор диммера
Подбираем диммер под светильники.
Примечание 2. Важно учитывать мощность диммера. Если на диммере написано, что он диммирует 400 ватт резистивной нагрузки (как диммер Finder на картинке выше), то для ёмкостной нагрузки (это светодиодные лампы) надо учитывать 100 ватт. На диммерах RazumDom написано, что их мощность до 1000 ватт, но это опять-таки лампы накаливания, для светодиодных ламп это 250-300 ватт, не больше. Если мы говорим о диммируемых драйверах для светильников, то там проблем нет, сколько на нём написано, такой светильник можно вешать, он же для светодиодного светильника и сделан.
Блок питания (он же адаптер) понижает напряжения и стабилизирует его. А драйвер стабилизирует ток, через него подключаются светильники и ленты, которым нужно не стабильное напряжение, а стабильный ток.
Но часто эти понятия путают и называют драйвером, адаптером или блоком питания любой модуль, который из 230 вольт делает питание для светильника или ленты.
Кабели для диммируемых ламп
Если со светильником и типом диммирования определились, то надо предусмотреть правильный кабель.
Часто хотят отнести драйвер светодиодного светильника подальше от светильника, например, в щит. Не всегда это допустимо. Скорее, почти всегда это недопустимо, расстояние должно быть не больше 2-3 метров. Блок питания светодиодной ленты можно отнести от ленты, но надо считать падение напряжения в кабеле.
Диммирование светодиодных ламп
Диммируемые лампы не очень хорошо диммируются потому, что большинство диммеров-крутилок, продающихся в магазинах, рассчитаны на лампы накаливания, использующие для диммирования другой принцип. В зависимости от разновидности диммера, вы можете использовать более старый резистивный диммер или более современный, отрезающий часть фазы. Напряжение в наших розетках меняется с -230 до +230 вольт 60 раз в секунду. Отрезающие фазу диммеры удаляют часть напряжения, уменьшая мощность, получаемую лампой. Диммер может отрезать переднюю часть синусоиды, тогда это называется диммированием по переднему фронту. Это симисторный диммер, он же TRIAC.
Для светодиодных ламп лучше, если урезаться будет задняя часть синусоиды, это называется диммированием по заднему фронту. Это транзисторный диммер.
Светодиодные лампы работают от постоянного тока, создаваемого драйвером, находящимся внутри самой лампы или вынесенным в отдельное устройство. Изменяя этот ток, мы можем изменять яркость лампы. Диммер для светодиодной лампы должен быть совместим с драйвером. Существуют стандарты для диммеров, которые определяют тип сигнала, который диммер передаёт драйверу, но не все производители диммеров и драйверов поддерживают эти стандарты.
Различные комбинации параметров, не указываемых в спецификациях устройств, могут влиять на то, насколько правильно будет диммироваться лампа. Даже для ламп, которые должны диммироваться идеально, мы можем найти условия, создающие мерцание.
Мощный светодиодный драйвер с функцией диммирования PT4115
Я исследовал светодиодные драйверы, которые могут работать как диммер для светодиодной нагрузки мощностью 10 ватт и обнаружил интересную микросхему PT4115, которая может быть предметом для более пристального рассмотрения. Она работает от входного напряжения от 6В до 30В и обеспечивает внутреннюю регулировку выходного тока до 1.2A, что в теории гарантирует выходную мощность на уровне 30Вт.
Эффект диммирования (регулировка силы света) достигается посредством изменения DC напряжения с помощью переменного резистора или ШИМ сигнала, например на базе ИС 555 серии или от микроконтроллера. Логический уровень ниже 0.3В на выводе DIM заставляет PT4115 выключить светодиод, при этом логический уровень на выводе DIM должен быть не менее 2.5В, чтобы подать на светодиод максимальный ток. Частота диммирования ШИМ колеблется от 100 Гц до более 20 кГц.
Диммирование благодаря наличия вывода "DIM" в ИС PT4115
На видео выше, эффект диммирования достигается с помощью входного сигнала ШИМ, который генерируется платой Arduino UNO.
Вывод DIM может управляться внешним DC напряжением между 0.5В и 2.5В. Если напряжение выше, чем 2.5В, тогда выходной ток будет постоянным и не будет увеличиваться.
Схема светодиодного драйвера с диммером:
Схема очень простая и использует источник питания напряжением от 12В AC до 24В AC или вы можете подать постоянное (DC) напряжение, не превышающее 30В. Для этого необходимо снять диоды D1, D2, D3 и D4.
Номинал резистора Rs вычисляется по формуле: Rs = 0.1 / Iout (A). Например, если необходимо получить выходной ток величиной 500мА для управления светодиодом, тогда Rs = 0.1 / 0.5A = 0.2Ω (200мΩ)
Читайте также: