Διακόπτης εξασθένισης για λαμπτήρα LED

Από την εμφάνιση του ηλεκτρικού φωτισμού, οι μηχανικοί προσπαθούν να λύσουν το πρόβλημα της εξασθένισης των λαμπτήρων. Στις αρχές της ηλεκτρολογίας, υπήρχαν μόνο δύο μέθοδοι - οι ρεοστάτες και οι μετασχηματιστές με δυνατότητα εξασθένισης. Αυτές οι συσκευές ήταν δύσχρηστες και άβολες για χρήση στο σπίτι και είχαν και άλλα μειονεκτήματα. Ως εκ τούτου, μόνο με την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών ισχύος στερεάς κατάστασης και την ανάπτυξη ισχυρών αλλά συμπαγών ηλεκτρονικών διακοπτών δημιουργήθηκαν οι σύγχρονες συσκευές που ονομάζονται ροοστάτες.

Τι είναι η εξασθένιση και πώς λειτουργεί

Dimmer ονομάζεται η ρύθμιση της φωτεινότητας των λαμπτήρων διαφορετικών σχεδίων από το μέγιστο προς τα κάτω. Ο όρος προέρχεται από το ρήμα "εξασθενίζω". Οι ροοστάτες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία άνετου φωτισμού, αλλά και για τη δημιουργία διαφορετικών εφέ φωτισμού (για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται σύγχρονες συσκευές που ελέγχονται από ελεγκτές).

Το έργο της μείωσης της φωτεινότητας του φωτός έχει επιλυθεί με διάφορους τρόπους σε διάφορα στάδια της εξέλιξης της ηλεκτρολογίας. Αρχικά, για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν κουρτίνες, οι οποίες μπορούσαν να εμποδίσουν εν μέρει τη φωτεινή ροή. Οι προγραμματιστές έχουν εξελιχθεί με την πάροδο των ετών από τα ποτενσιόμετρα και τους ελεγχόμενους μετασχηματιστές σε σύγχρονες συμπαγείς συσκευές. Βασίζονται σε έναν διακόπτη ισχύος που διακόπτει μέρος της ημιτονοειδούς κυματομορφής που παρέχεται στο φωτιστικό σώμα.

Η αρχή του ελέγχου του επιπέδου φωτισμού.

Σε ένα συγκεκριμένο σημείο, αφού το ημίτονο περάσει το μηδέν, το κλειδί ανοίγει. Όσο αργότερα ανοίγει, τόσο λιγότερο χρόνο είναι υπό τάση το φορτίο, τόσο μικρότερο είναι το μέσο ρεύμα. Κατά συνέπεια, η μέση φωτεινότητα είναι επίσης χαμηλότερη.

Ένα τυπικό κύκλωμα dimmer.

Σε αυτό το κύκλωμα, ένα triac χρησιμεύει ως διακόπτης και η ροπή ανοίγματος ελέγχεται από ένα ποτενσιόμετρο. Η συσκευή αυτή είναι κατάλληλη για τη ρύθμιση του φωτισμού των λαμπτήρες πυρακτώσεως и αλογόνο λαμπτήρες. Τα φωτιστικά LED έχουν τα δικά τους ιδιαίτερα χαρακτηριστικά.

Ποιοι λαμπτήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ροοστάτη

Παρόλο που η λάμψη των λαμπτήρων πυράκτωσης και των LED βασίζεται σε διαφορετικές αρχές, έχουν ένα κοινό στοιχείο - η ένταση της λάμψης εξαρτάται από το μέσο ρεύμα που διαρρέει το στοιχείο. Το πρόβλημα με την εξασθένιση των περισσότερων φώτων LED είναι ότι δεν συνδέονται απευθείας αλλά μέσω ενός ρυθμιστή ρεύματος (οδηγός). Έργο του είναι να διατηρεί τη φωτεινότητα της λάμψης ανεξάρτητα από τις αλλαγές στις παραμέτρους της τάσης τροφοδοσίας. Με άλλα λόγια, μια τέτοια συσκευή έχει σχεδιαστεί για να αντέχει τις διεργασίες που σχετίζονται με τη ρύθμιση της έντασης. Επομένως, δεν είναι δυνατή η ρύθμιση της έντασης της λάμψης με τις συμβατικές συσκευές.

Υπάρχουν ειδικοί λαμπτήρες των οποίων τα κυκλώματα εισόδου του οδηγού συμπληρώνονται από ειδικά κυκλώματα. Παρακολουθεί τη μέση τιμή της τάσης εισόδου και μεταβάλλει ανάλογα το ρεύμα των LED, ρυθμίζοντας τη φωτεινή ροή. Αυτοί οι λαμπτήρες φέρουν την ένδειξη Dimmable ή ένα κατάλληλο εικονογράφημα.

Τα φωτιστικά σώματα με και χωρίς ροοστάτη φέρουν σήμανση.

Αυτά τα φωτιστικά είναι πιο ακριβά, αλλά έχουν ευρύτερο φάσμα χρήσεων.

Υπάρχουν φθηνά φώτα LED χωρίς οδηγό με τη μορφή ηλεκτρονικού κυκλώματος, ο ρόλος του εκτελείται από μια αντίσταση απόσβεσης. αντίσταση. Τέτοιοι λαμπτήρες δεν πρέπει να συνδέονται απευθείας στο δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος, ακόμη και αν περνούν τις παραμέτρους. Δεν είναι σχεδιασμένα για την υψηλή αντίστροφη τάση που εφαρμόζεται κατά τη διάρκεια του αρνητικού ημικύκλου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην ταχεία αποτυχία τους. Συνεπώς, θα πρέπει να συνδέονται σε οποιαδήποτε τάση δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω ανορθωτή (κατά προτίμηση διπλής μισής περιόδου) ή να χρησιμοποιούνται σε τάση συνεχούς ρεύματος. Στην πρώτη περίπτωση, μπορούν να ρυθμιστούν με τον συνήθη τρόπο, αλλά πρέπει να συνδεθούν σε ένα κύκλωμα "dimmer - ανορθωτής - λαμπτήρας". Η δεύτερη αφορά τη χρήση ειδικών ροοστατών που ελέγχουν τη λάμψη με διαμόρφωση εύρους παλμών. Τέτοιες συσκευές βασίζονται συνήθως σε ελεγκτές και οι δυνατότητες ελέγχου περιορίζονται μόνο από τη φαντασία του σχεδιαστή.

Για να είναι εύκολη η αξιολόγηση της συμβατότητας των λαμπτήρων και των ρυθμιστών έντασης για τις λυχνίες LED, τα δεδομένα συνοψίζονται στον πίνακα.

Σημαντικό! Όλα Λωρίδες LED Όλες οι λωρίδες LED ανήκουν στην κατηγορία των λωρίδων LED με δυνατότητα ρύθμισης του φωτισμού - δεν υπάρχουν λωρίδες LED χωρίς δυνατότητα ρύθμισης του φωτισμού. Οι ρυθμιζόμενες λωρίδες LED είναι ένα τέχνασμα μάρκετινγκ.

Dimmable LED με σταθερή τάση

Εάν η λυχνία LED λειτουργεί με σταθερή τάση, η φωτεινότητά της μπορεί επίσης να ρυθμιστεί. Ο απλούστερος τρόπος είναι να αλλάξετε σε σειρά μια μεταβλητή αντίσταση σε σειρά με το LED. Αλλάζοντας την αντίστασή του, αλλάζει το ρεύμα στο κύκλωμα.

Κύκλωμα ελέγχου ballast.

Η μέθοδος αυτή έχει από καιρό αναγνωριστεί ως ανεπιτυχής λόγω της ενεργειακής αναποτελεσματικότητας. Μεγάλη ποσότητα ισχύος διαχέεται άσκοπα στον αντιστάτη. Είναι πολύ πιο αποτελεσματικό να κατανέμεται η ισχύς σε βάθος χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, το κλειδί κλείνει περιοδικά για να μειωθεί η ένταση της λάμψης και το επίπεδο φωτός υπολογίζεται κατά μέσο όρο μέσω της αδράνειας της ανθρώπινης όρασης.

Ένα διακριτό κύκλωμα ελέγχου φωτεινότητας.

Στην πράξη αυτό γίνεται με τη μέθοδο PWM. Η λυχνία LED τροφοδοτείται από ορθογώνιους παλμούς σταθερού πλάτους και συχνότητας, αλλά διαφορετικής διάρκειας.

Η αρχή της εξασθένισης PWM.

Ανάλογα με τη διάρκεια του παλμού, το μέσο ρεύμα που διαρρέει το LED αλλάζει, κάτι που το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται ως αλλαγή στη φωτεινότητα.

Η διαμόρφωση πλάτους παλμού είναι εύκολο να εφαρμοστεί με την τεχνολογία επεξεργαστών. Για το λόγο αυτό, οι ελεγκτές χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία διαφορετικών εφέ φωτισμού.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα της δυνατότητας ρύθμισης του επιπέδου φωτισμού περιλαμβάνουν:

• Άνετος φωτισμός δωματίου,
• εξοικονόμηση ενέργειας,
• τη δυνατότητα ανάδειξης λεπτομερειών (στην περίπτωση του διακοσμητικού φωτισμού),
• Μειωμένη παραγωγή θερμότητας από τα φωτιστικά σώματα,
• δυνατότητα απομακρυσμένου και αυτόματου ελέγχου,
• παράταση της διάρκειας ζωής των LED.

Ένα άλλο πλεονέκτημα των φωτιστικών LED είναι ότι δεν αλλάζουν θερμοκρασία χρώματος όταν αλλάζουν φωτεινότητα. θερμοκρασία χρώματος.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τρεμόπαιγμα των πηγών φωτός LED σε χαμηλά επίπεδα φωτεινότητας. Αυτό οδηγεί σε αυξημένη κόπωση των ματιών καθώς και σε επιβλαβές στροβοσκοπικό φαινόμενο. Είναι δύσκολο να απαλλαγούμε από το τρεμόπαιγμα με την ισχύ συνεχούς ρεύματος και αδύνατο με ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι μόλις εγκατασταθεί ένας συγκεκριμένος τύπος ροοστάτη, δεν είναι πλέον δυνατό να τοποθετηθεί οποιοσδήποτε τύπος λαμπτήρα. Πρέπει να είναι συμβατά με το ροοστάτη.

Οι ροοστάτες εξοικονομούν ενέργεια;

Είναι μια απλή ερώτηση που προκαλεί έντονες συζητήσεις στο Διαδίκτυο. Στην πραγματικότητα, πολλά εξαρτώνται από το σχεδιασμό του ροοστάτη. Οι παλαιότεροι ροοστάτες, οι οποίοι είχαν σχεδιαστεί ως ποτενσιόμετρα ή μεταβλητοί μετασχηματιστές, δεν παρήγαγαν καμία εξοικονόμηση. Όλη η ενέργεια που εξοικονομήθηκε διαχέεται άσκοπα στο έρμα. Σήμερα δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου τέτοιες συσκευές.

Οι ροοστάτες που βασίζονται σε ηλεκτρονικούς διακόπτες διανέμουν την ηλεκτρική ενέργεια με την πάροδο του χρόνου. Για να μειώσουν τη φωτεινότητα, κλείνουν εντελώς το στοιχείο ελέγχου για ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα, δεν υπάρχει ουσιαστικά καμία ροή ρεύματος μέσω του φορτίου και του διακόπτη. Όλα συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μιας μόνο ημιπεριόδου ημιτονοειδούς τάσης, οπότε το ανθρώπινο μάτι δεν παρατηρεί αυτή την παρεμβολή. Η μείωση της κατανάλωσης με αυτή τη μέθοδο είναι προφανής, αλλά δεν είναι τόσο απλή:

1. Η συμβολή του φωτισμού στη συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ενός σπιτιού ή γραφείου δεν είναι τόσο μεγάλη, πολύ περισσότερο καταναλώνεται από τις ισχυρές συσκευές. Έτσι, μια μικρή μείωση της κατανάλωσης ενέργειας με τη μείωση της έντασης του φωτισμού θα είναι αισθητή, αλλά όχι σημαντική.. Με την παγκόσμια μετάβαση στο φωτισμό LED, το ποσοστό του κόστους φωτισμού μειώνεται ακόμη περισσότερο και η επίδραση της εξασθένισης γίνεται ακόμη μικρότερη.
2. Ο ίδιος ο ροοστάτης για τους λαμπτήρες LED έχει συντελεστή απόδοσης διαφορετικό από το 100%. Οι καλές μονάδες έχουν ποσοστό πάνω από 90%, αλλά εξακολουθεί να είναι σπατάλη ηλεκτρικής ενέργειας.
3. Το κόστος των συσκευών dimming είναι υψηλότερο από αυτό των συμβατικών διακοπτών. Ακόμη και αν υπάρχουν εξοικονομήσεις, η περίοδος απόσβεσης είναι τουλάχιστον δύο χρόνια.
4. Πολλοί κατασκευαστές υπερεκτιμούν το οικονομικό αποτέλεσμα για λόγους μάρκετινγκ, γεγονός που οδηγεί σε αναντιστοιχία των προσδοκιών σχετικά με τη χρήση των ροοστατών.

Σημειώστε ότι η μείωση του μέσου ρεύματος αυξάνει τη διάρκεια ζωής των LED. Αυτό συμβάλλει θετικά στη συνολική οικονομία της λειτουργίας του φωτισμού. Σε κάθε περίπτωση μην περιμένετε εξοικονόμηση άνω του 10%.

Επίδραση της εξασθένισης στη διάρκεια ζωής του φωτιστικού

Είναι γνωστό ότι η εφαρμογή μειωμένου ρεύματος κατά την ενεργοποίηση αυξάνει τη διάρκεια ζωής των λαμπτήρων πυράκτωσης. Οι λυχνίες LED δεν είναι επιρρεπείς σε βλάβες τη στιγμή της ενεργοποίησης, αλλά η εξασθένιση επίσης Οι λυχνίες LED έχουν ευεργετική επίδραση στην παράταση της διάρκειας ζωής των LEDS. Είναι γεγονός ότι η διάρκεια ζωής των πομπών εξαρτάται από τη μέση θερμοκρασία λειτουργίας, η οποία με τη σειρά της καθορίζεται από το ρεύμα. Όσο υψηλότερη είναι η θερμότητα, τόσο ταχύτερη είναι η υποβάθμιση των διόδων εκπομπής φωτός, τόσο πιο πιθανό είναι να παρουσιάσουν πλήρη βλάβη.

Εξάρτηση της διάρκειας ζωής των LED από τη θερμοκρασία.

Όταν χρησιμοποιείτε ροοστάτες για LED, το μέσο ρεύμα είναι αισθητά χαμηλότερο από το μέγιστο ρεύμα, οπότε η διάρκεια ζωής των LED αυξάνεται σημαντικά.

Για τα γραφήματα και τα στοιχεία από την άποψη αυτή θα πρέπει να αντιμετωπίζονται με ένα κόκκο σκεπτικισμού - δύσκολα ένας κατασκευαστής διευθετείται μια πλήρη δοκιμή πόρων. Και δεν έχουν κανένα νόημα - μέχρι το τέλος των δοκιμών η τεχνολογία θα ενημερωθεί και θα πρέπει να ξεκινήσουμε τις δοκιμές από την αρχή. Ως εκ τούτου, οι αριθμοί υπολογίζονται και υπάρχει μεγάλη διαφήμιση σε αυτούς.

Τύποι σύγχρονων ροοστατών

Ένας τεράστιος αριθμός ροοστατών LED είναι διαθέσιμος προς πώληση. Εκτός από αυτές τις διαφορές, ταξινομούνται σύμφωνα με άλλες παραμέτρους που καθορίζουν το πεδίο εφαρμογής των συσκευών.

Ανάλογα με τον τύπο της εγκατάστασης

Φορητός ροοστάτης.

Ο τύπος εγκατάστασης μπορεί να είναι ο εξής:

• Επίτοιχος - τοποθετείται όπως ένας συνηθισμένος διακόπτης φωτισμού,
• Αρθρωτό - τοποθετημένο σε ηλεκτρικό πίνακα σε ράγα DIN,
• Αναρτημένα - ενσωματωμένα στα δομικά στοιχεία των αναρτημένων φωτιστικά σώματα;
• Φορητή - μια τέτοια συσκευή μπορεί να συνδεθεί σε οποιαδήποτε πρίζα και στη συνέχεια μπορεί να συνδεθεί σε αυτήν ένα φωτιστικό δαπέδου ή ένα επιτραπέζιο φωτιστικό,
• χωνευτά - είναι κρυμμένα πίσω από εσωτερικά στοιχεία.

Η τελευταία κατηγορία είναι παρόμοια με ένα επίτοιχο φωτιστικό, αλλά έχει λιγότερο αισθητικά ευχάριστο σχεδιασμό.

Σύμφωνα με το σχεδιασμό τους

Οι συσκευές μπορούν να κατασκευαστούν με διαφορετικές ομάδες επαφών:

• Μονοπολικός, κανονικά ανοιχτός-κλεινός,
• flip-flop.

Στη δεύτερη περίπτωση, ο ροοστάτης ονομάζεται ροοστάτης διέλευσης και χρησιμεύει για την οργάνωση ενός διπλού συστήματος ελέγχου του φωτισμού. από δύο σημεία ανεξάρτητα.

Σύμφωνα με τον τρόπο ελέγχου

Ρυθμιστής που ελέγχεται από Wi-Fi.

Με αυτό το κριτήριο, οι συσκευές μπορούν να είναι:

• περιστροφικό - η φωτεινότητα ρυθμίζεται με περιστροφή του τροχού, ενώ το φως σβήνει εντελώς με περιστροφή μέχρι το τέρμα,
• περιστροφικά μπουτόν - η ρύθμιση του φωτός γίνεται με περιστροφή του περιστροφικού τροχού, το φως απενεργοποιείται με πάτημα του τροχού σε οποιαδήποτε θέση,
• κουμπιά - η ρύθμιση γίνεται με το πάτημα των κουμπιών + ή -.
• Ευαίσθητο στην αφή - η αρχή είναι η ίδια με αυτή του μπουτόν, αλλά αντί να πατάτε, απλώς αγγίζετε την ευαίσθητη περιοχή,
• ελέγχεται εξ αποστάσεως - το φως ρυθμίζεται με τηλεχειριστήριο,
• ελέγχεται μέσω WiFi - ο φωτισμός μπορεί να ελεγχθεί από μια κινητή συσκευή,
• ακουστικό - ελέγχεται από ηχητικό σήμα.

Ο τελευταίος τύπος φωτιστικού δεν είναι συνηθισμένος λόγω της χαμηλής αντίστασης σε ακουστικές παρεμβολές.

Πώς να συνδέσετε ένα φως LED χρησιμοποιώντας έναν ροοστάτη

Ο ροοστάτης Led συνδέεται στο δίκτυο φωτισμού με τον ίδιο τρόπο όπως ένα κανονικό διακόπτης Συνδέεται με τον ίδιο τρόπο όπως ένας κανονικός διακόπτης φωτισμού (συχνά με την ίδια λειτουργία) - στη διακοπή ενός αγωγού φάσης. Επομένως, είναι συχνά δυνατό να αφαιρέστε το τον τυπικό διακόπτη και κάντε συνδέστε το ροοστάτη με τον ίδιο τρόπο. Μην ξεχνάτε το μέγιστο φορτίο που μπορεί να συνδεθεί στο ροοστάτη. Πρέπει να μπορεί να αντέξει το 15-20% του φορτίου. Εάν τηρηθεί αυτός ο κανόνας, ο ροοστάτης θα κάνει τη δουλειά του για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Βίντεο: Σύνδεση και ρύθμιση ενός dimmer από το Aliexpress.