Устройство и особенности диммируемой светодиодной ленты

Устройство и особенности диммируемой светодиодной ленты

Светодиодные ленты постепенно, но все более основательно входят в состав интерьера жилых помещений и сооружений развлекательного характера. С помощью этих приспособлений проводится обустройство скрытой и открытой декоративной подсветки, как для всего помещения, так и отдельных объектов. Увеличение возможностей и эстетической составляющей ленточных ЛЕД светильников достигается путем диммирования — подсоединения к линии специальных устройств, позволяющих изменять яркость свечения в зависимости от обстоятельств. Светорегулятор можно собрать самостоятельно или приобрести уже готовое изделие с различным набором функций.

Особенности управления

Источник питания для светодиодов должен обладать особыми свойствами. Используется специальное устройство в виде отдельного модуля, которое называется драйвер. Это выпрямитель с понижающим каскадом, обеспечивающий подачу на ленту 12 вольт постоянного тока. Они включаются в стандартную сеть 220 вольт и преобразуют их в 12 В (или 24 В) постоянного тока.

Диммер, или светорегулятор, подключается между драйвером и лентой. Он производит изменение напряжения, которое подается на ленту. Результатом этого становится уменьшение (или увеличение) яркости свечения элементов, от нуля до максимального значения.

Первыми диммерами были реостаты или автотрансформаторы. Современные приборы сложнее, обладают повышенной эффективностью и качеством. Диммируемые светодиоды обладают нелинейными характеристиками и требуют очень точного воздействия в определенных пределах. Если использовать традиционные конструкции, рабочий участок займет лишь малую часть всего диапазона. Поэтому выпускаются специальные регуляторы универсального вида, которые могут работать с любыми светодиодными приборами — лентами, лампами, отдельными элементами или целыми группами. Главным условием является соответствие характеристик диммера и потребителей.

Существует несколько разновидностей, отличающихся способом управления:

  • нажимные;
  • поворотно-нажимные;
  • поворотные;
  • электронные;
  • звуковые;
  • дистанционные.

Первые виды являются механическими устройствами, в которых команда на изменение режима подается с помощью обычного регулятора. Они сравнительно дешевы, но не отличаются особой плавностью и точностью.

Электронные модели чаще всего используют сенсорный способ управления, где подача команды отображается на дисплее.

Интересно! Звуковые диммеры оснащены датчиками, настроенными на определенный уровень шума. Управление ведется хлопками в ладоши, голосом или иными способами. Недостатком этой разновидности является неизбирательность приема сигнала — они одинаково реагируют на громкие звуки телевизоров, шумы за окном и т.п.

Дистанционные диммеры работают в связке с пультом управления. Они немного дороже, но позволяют расширить возможности регулировки и получить набор световых эффектов.

Схемы изменения параметров питания также отличаются друг от друга. Используются:

  • управляемые источники питания. Способны изменять параметры напряжения и силы тока на входе ленты в малом диапазоне, что позволяет плавно регулировать силу света. Недостатком этого вида является заметный нагрев светодиодов, отрицательно отражающийся на долговечности подсветки, ускоряющий деградацию элементов;
  • импульсные регуляторы режима свечения. В этих устройствах используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), полностью устраняющая недостатки предыдущих конструкций. Они не изменяют параметры источника питания, а подают напряжение с перерывами. Чем меньше пауза между пиками, тем ярче горят светодиоды, и наоборот.

Импульсный светорегулятор обладает заметными преимуществами, поэтому он используется значительно чаще. Схема и специфика его работы оптимальным образом подходят для компьютерных методик регулировки режима свечения. Эти качества позволили регуляторам импульсного типа практически полностью вытеснить все альтернативные виды.

Диммеры для RGB лент имеют более сложное устройство, так как должны одновременно управлять тремя или четырьмя каналами с разными параметрами. Для управления этими лентами используется контроллер, способный создавать сложные эффекты. В отличие от монохромных лент, эти устройства работают в разных диапазонах напряжения и тока, что требует четкой координации режима функционирования всех каналов.

Все виды диммеров сравнительно недороги и могут быть подключены без помощи специалистов, своими руками. Многие из них обладают набором дополнительных функций, среди которых имеются:

  • включение подсветки в заданное время;
  • создание разнообразных световых эффектов;
  • имитация цветомузыкальной установки (при помощи встроенного микрофона);
  • присоединение к компьютеру или интеграция в комплекс «умный дом»;
  • совместная работа со внешними датчиками движения, освещения и т.п.;
  • способность к программированию режима работы.

Устройства с такими возможностями уже не совсем диммеры, правильнее называть их блоками электронного управления, или контроллерами.

Как подключить к светодиодной ленте

В светодиодных лентах могут использовать два типа осветительных приборов, такие как:

1. Трехцветные RGB лампы, которые при смешивании позволяют получить белый цвет. При отдельном включении с их помощью создают разнообразные цветовые эффекты.

2. Люминофорные лампы, которые подразумевают использование вторичного излучения желтого слоя-люминофора. Он при этом освещается при помощи мощного синего светодиода.

В зависимости от схемы ленты светодиодов, способ подсоединения к ней может быть разным. Стоит обратить в таком случае на два распространенных варианта:

  • подсоединение одноканальных диммеров после блока питания в белых монокристаллических лентах;

  • подсоединение трехканальных диммеров с отдельным управлением каналов для RGB-лент.

Внимание! Выбор схемы подключения регулятора напрямую зависит от того, какой тип диодной ленты.

Схема подключения

Электрическую схему разрабатывают в зависимости от типа светодиодной ленты и её длины. В самом простом варианте диммер для одноцветной светодиодной ленты включается последовательно в разрыв цепи между БП и нагрузкой. Суммарная мощность подключённых отрезков не должна превышать как мощность БП, так и диммера. Ситуация, когда мощности диммера недостаточно для управления яркостью длинных светодиодных отрезков решается путём добавления в схему усилителя. Опираясь на предварительные расчёты, один из отрезков можно подключить напрямую к диммеру, а можно использовать 2 усилителя.

Для подключения светодиодных лент типа SMD 5050, SMD 5730 длиною 5 метров следует использовать медные многожильные провода сечением 1-1,5 мм 2 , способные длительно (без перегрева!) пропускать ток до 10А.

Чтобы одновременно управлять яркостью четырёх одноцветных светодиодных лент (одинаковых или разных по цвету свечения), можно воспользоваться схемой на рисунке ниже. В данном варианте один отрезок запитан напрямую от диммера, а ещё 3 – от RGB усилителя, управляющие входы которого замкнуты между собой. Для управления не только яркостью, но и оттенками RGB или RGBW ленты простого диммера недостаточно. Вместо него в схему устанавливают соответствующий контроллер.

При необходимости схему дополняют RGB или RGBW усилителем, или дополнительным блоком питания.

Как подключить диммер к светодиодной лампе.

Для регулирования яркости в светодиодную лампу устанавливается специальный драйвер с функцией ШИМ или диммирования, а клавиша управления или крутилка установленная на стене- это только управляющий элемент, который не изменяет величину тока или напряжения, а посылает команду это сделать драйверу лампы.

Поэтому если Вам необходимо изменять яркость свечения светодиодных светильников покупайте специальные модели, обладающие такой функцией, а так же Я рекомендую у того же самого производителя купить и подходящие диммеры, которые созданы под этот тип освещения. Некоторые модели позволяют регулировать и цвет света лампы. Ввиду того, что они довольно сложные электронные устройства- цена на них довольно высока от 100 $ у известного производителя.

Я из своей практики могу посоветовать качественные и недорогие светодиодные диммируемые лампы марки OSRAM Parathom стоимостью от 20 у. е. за штуку. Зайдите на сайт OSRAM и посмотрите сами, там же Вы найдете и каталог подходящих к данной модели светорегуляторов.

Читайте также  Как разобрать реле давления

Как подключить ленту к диммеру

Диммер используют для регулировки освещения — это не просто удобная функция. В некоторых ситуациях она практически незаменима. Рассмотрим в статье, как правильно подключить светодиодную ленту к диммеру, сделать это без ошибок и наслаждаться качественным управлением светом. Если следовать инструкции и делать все пошагово и внимательно, трудностей точно не возникнет.

С чего начать — потребляемая мощность диммера

Для подключения светодиодной одноцветной (монохромной) ленты к диммеру необходимо правильно рассчитать потребляемую мощность диммера в соответствии с длиной светодиодной ленты.

Потребляемая мощность одного метра (Вт/м) * Длина светодиодной ленты (м) = Мощность диммера (Вт).

Также необходимо, чтобы напряжение питания светодиодной ленты и диммера совпадало. Если лента 12В, то диммер, соответственно, тоже 12В. Подробнее про ленты 12В и 24В читайте в обзоре здесь.

Чтобы пользователю было легче определить питающее напряжение светодиодной ленты, на всем протяжении светодиодной ленты указывается её питающее напряжение 12В или 24В, а также обозначается полярность контактов.

Определяем + и —

Для одноцветной (монохромной) ленты, как правило, красный – это «+» (положительный контакт), черный – это «-» (отрицательный контакт).

Бывают ленты с другими цветовыми выходами: белый провод «+», белый провод с дополнительными штрихами «-».

Надо помнить, что для лучшего понимания полярности контактов ленты, лучше обращать внимание на то, как полярность указана на самой ленте. То есть, проверить на ленте обозначение «+» и «-».

На корпусе диммера, со стороны выходного напряжения, стоит обозначение OUTPUT – это сторона выходного напряжения. На ней, как правило, бывают обозначения «+» и «-».

Светодиодная лента подключается к этой стороне OUTPUT (выходное напряжение) с соблюдением полярности подключения. Положительный контакт светодиодной ленты «+» подключается к положительной клемме «+» диммера, а отрицательный контакт «-» светодиодной ленты подключается к отрицательной клемме «-» диммера. Еще раз напомним, что светодиодная лента подключается к клеммам выходного напряжения диммера.

В случае, если конструкция подключения диммера предусматривает подключение с помощью коннектора 2,5*5,5 мм, то подключение производится со стороны коннектора «ПАПА», который обозначается на диммере LED и «+» и «-».

Для подключения необходимо соединить коннектор светодиодной ленты и коннектор контроллера.

Подключаем диммер к блоку питания

Подключение диммера к блоку питания производить при выключенном напряжении электросети 220В.

К клеммам входного напряжения диммера, обозначаются, как «V+» и «V-» подключается сторона выходного напряжения с клеммами «V+» и «V-».

В случае, если конструкция подключения диммера предусматривает подключение с помощью коннектора с разъемом «МАМА», то он подключается к выходному разъему блока питания (адаптеру питания) «ПАПА».

1. Обращаем внимание, что диммер подключается к блоку питания (адаптеру питания). Подключение диммера к сети 220В напрямую категорически запрещено!

2. При подключении диммера к блоку питания (адаптеру питания) проявляйте внимательность, соблюдайте стороны подключения.

3. Значения напряжения питания для светодиодной ленты, диммера и выходного напряжения блока питания (адаптера питания) должны быть одинаковыми.

Т.е. для светодиодной ленты 12В необходим диммер напряжением питания 12В и блок питания (адаптер питания) с выходным напряжением 12В. Подробнее о блоках питания читайте в статье здесь.

Если вы внимательно прочитаете инструкцию и пошагово выполните все пункты, трудностей с подключением возникнуть не должно. Всегда готовы помочь!

Полный контроль света

Надлежащий контроль освещения распространяется дальше, чем жалюзи и диммеры. Они могут сделать освещение яркой и жизненно важной частью любого пространства, будь то дома или коммерческого пространства. Например, датчики дневного света автоматически регулируют шторы и верхнее освещение, чтобы поддерживать идеальный уровень света в течение дня.

Сложные системы могут хранить персонализированные настройки, называемые сценами для нескольких источников света, что позволяет пользователям полностью настраивать схему освещения в любой комнате. По сути, они являются предустановками освещения для различных применений. Кроме того, системы освещения можно запрограммировать на переход между сценами в разное время дня.

Предварительно установленное освещение может иметь и другие преимущества, помимо окружающей среды и экономии энергии. Усовершенствованные системы работают в сочетании с системами безопасности, чтобы предупредить от злоумышленников.

Решения по управлению освещением обеспечивают необходимое количество и качество света в любой среде. Благодаря точному и мощному контролю пользователи могут полностью контролировать внешний вид любого помещения, а также его функциональность и эффективность.

Энергосберегающие элементы управления освещением обеспечивают комфортную и продуктивную визуальную среду. Лучшее освещение не только снижает энергопотребление помещения, но также делает более качественным жизнь людей.

Основные виды диммеров для светодиодных лент

Для решения поставленного вопроса можно опять воспользоваться простейшим способом регулировки: переменным резистором — реостатом или потенциометром. Но здесь снова вступает в игру высокая нелинейность ВАХ светодиода: регулировка, даже при использовании потенциометров с логарифмической характеристикой изменения сопротивления, происходит на очень маленьком участке их шкалы.

К тому же потери мощности такой схемы хотя и не такие значительные, но всё же существенно понижают её энергоэффективность.

Вместо пассивных регуляторов для этой цели были разработаны активные диммерные регулирующие схемы на полупроводниковых приборах:

Управляемые источники тока

Аналоговые регулирующие схемы, которые позволяют поддерживать стабильный выходной ток в необходимом диапазоне регулировки при малом падении напряжения, а следовательно, и при небольших потерях мощности на регулирующем элементе.
Однако эти устройства не лишены и недостатков:

    При изменении рабочего тока через светодиод в пределах 20

100 mA довольно широко меняется рассеиваемая на нём мощность, а следовательно, и температура прибора.

  • При сильном нагревании светодиода существенно изменяются многие его характеристики, в том числе цветовая температура, что выражается в изменении спектрального состава излучаемого света.
  • Длительная работа при сильном нагреве снижает долговечность прибора и увеличивает риск его отказа.
  • Импульсные регуляторы яркости свечения

    Большинства этих недостатков лишены импульсные регуляторы яркости свечения светодиодов, наиболее часто используемым видом которых являются широтно‑импульсные модуляторы (ШИМ). Причем вследствие очень малой инерционности светодиодов, такие диммеры оказались для них наиболее эффективными.

    Суть их действия заключается в изменении длительности рабочей доли периода прямоугольно‑импульсного тока, подаваемого на прибор, относительно нулевого уровня. Эта доля периода, когда в нём действует максимальное напряжение, и называется широтой. Она может изменяться от 0 до 100%, соответственно вызывая изменение действующего значения напряжения на приборе.
    Выходной ток при этом остаётся стабильным на уровне наиболее оптимального. Спектральный состав излучения не меняется, рассеиваемая мощность держится в диапазоне номинальных значений. Да и потери мощности на самом диммере при импульсном режиме его работы остаются минимальными.

    Кроме того, регуляторы с импульсным методом регулировки наиболее подходят для цифрового и компьютерного управления освещением.

    Преимущества и недостатки

    Преимущества:

  • Компактность.
  • Простота эксплуатации.
  • Широкие возможности для управления энергосбережением.
  • Плавный пуск и переключение цветов.
  • Возможность программирования.
  • Защищенность от перегрузок в сети.
  • Недостатки регуляторов с управляемым источником тока:

    • Рассеиваемая на светодиоде мощность сильно меняется в зависимости от проходящего через него тока. Это влияет на нагрев диода и влечет другие последствия.
    • По причине нагрева сильно меняются характеристики светодиода, даже такие, как спектр его излучения.
    • Нагрев элемента плохо влияет на долговечность его работы.
    Читайте также  Холодильники аристон отзывы

    Недостатки регуляторов с ШИМ-регулированием:

    • Мерцание. ШИМ-регуляторы, особенно недорогие, достаточно заметно мерцают. Это хорошо заметно при небольшой яркости, что пагубно влияет на здоровье глаз, а также может вызвать утомление и головную боль.

    Наиболее продвинутые модели регуляторов сочетают в себе схемы как аналогового управления, так и широтно-импульсной модуляции, что дает возможность использовать преимущества обоих методов, позволяя исключить недостатки каждого из них.

    Светодиодные ленты — это не только энергосберегающий осветительный прибор, это средство декора и привлечения внимания.

    Современные диммеры позволяют управлять яркостью и цветом светодиодов. Широкий выбор дает возможность оптимально подобрать устройство для любых целей.

    Видео о применении и подключении диммера для светодиодной ленты с сенсорным пультом: