Вся правда о регулировке яркости светодиодных ламп: диммеры, драйверы и теория

Зачем нужно регулировать яркость

Любая сравнительная таблица наглядно показывает взаимосвязь потребления электроэнергии от яркости свечения лампы. Диммер дает реальную возможность экономии, так как позволяет снизить интенсивность светового потока, к примеру в комнате, где в данный момент семья смотрит телевизор, или увеличить освещение во время приема гостей за столом.

Многие малыши боятся темноты, а престарелые люди плохо ориентируются при выключенном свете. И в том, и в другом случае пригодится опция диммирования. Но она должна присутствовать не в общем выключателе, а в схеме светодиодного электроприбора.

В период вечернего отдыха свет можно сделать мягче. Тогда как при необходимости выполнения какой-либо работы – увеличить освещение до требуемого максимума. Следует отметить, что некоторые модели светильников комплектуются дистанционным или автоматическим управлением, учитывающим временные промежутки или факт передвижения объекта в поле охвата специально устанавливаемого датчика.

Управление яркостью светодиодного прожектора

Подскажите пожалуйста, можно ли управлять яркостью китайского светодиодного прожектора 10 вт ( http://xn—-8sbafpot1a2am0j.xn--p1ai/pics/big/JPBV10ELB.jpg ) с помощью ардуинки и платы-диммер на мосфете?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Что такое «плата диммера на мосфете» и какое питание у прожектора и есть ли в нём помимо диодов ещё какая схема (драйвер)?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Что такое «плата диммера на мосфете» и какое питание у прожектора и есть ли в нём помимо диодов ещё какая схема (драйвер)?

Прожектор — китаец, 220в, 10 ватт. Хрен его знает что внутри. Я думаю их в РФ везде продают.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Думаю будет работать, может и не сразу, может надо будет залезть в прожектор.

И диммер не на мосфете, там «Thyristor:BTA16-600B»

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Хрен его знает что внутри.

Ни хрена там нет. Это самый дешёвый прожектор. Внутри там выпрямительный мост и два стабилизатора тока (трёхногие такие, на транзисторы похожи). Два — чтобы разделить ток пополам. Поэтому, пока ему будет хватать напряжения, яркость меняться не будет (т.к. там стабилизатор тока).

Источник

Зачем нужно регулировать яркость

Любая сравнительная таблица наглядно показывает взаимосвязь потребления электроэнергии от яркости свечения лампы. Диммер дает реальную возможность экономии, так как позволяет снизить интенсивность светового потока, к примеру в комнате, где в данный момент семья смотрит телевизор, или увеличить освещение во время приема гостей за столом.

Многие малыши боятся темноты, а престарелые люди плохо ориентируются при выключенном свете. И в том, и в другом случае пригодится опция диммирования. Но она должна присутствовать не в общем выключателе, а в схеме светодиодного электроприбора.

В период вечернего отдыха свет можно сделать мягче. Тогда как при необходимости выполнения какой-либо работы – увеличить освещение до требуемого максимума. Следует отметить, что некоторые модели светильников комплектуются дистанционным или автоматическим управлением, учитывающим временные промежутки или факт передвижения объекта в поле охвата специально устанавливаемого датчика.

Узнать цену

Области применения

Это устройство используется для создания необходимой атмосферы в помещении за счет изменения яркости освещения. Такие аппараты часто имеют таймер, позволяющий регулировать время включения и отключения света.

Кроме того, часто диммеры используются при установке управляемой гибкой системы освещения. Данное приспособление применяется, когда требуется регуляция яркости освещения, но при этом не должно выделяться большое количество тепла.

Установка диммера требуется при обустройстве системы освещения, которая будет менять цвет свечения или создавать другие световые эффекты. Нередко диммеры устанавливаются в помещениях кафе, ночных клубов, пабов и в других помещениях общественного пользования.

Деградация кристалла

Напомним, что светодиод белого свечения, как правило, представляет собой кристалл, излучающий синий цвет, который покрыт люминофором. Благодаря суммированию собственного излучения кристалла с индуцированным им излучением люминофора получается свет, воспринимаемый зрением, как белый. Применительно к светодиодом надо различать температуру, измеренную в разных точках: TB — монтажная плата, TS — подложка, TJ — p-n-переход, TA — окружающая среда (рис. 2).

Рис. 2. Температура светодиода, измеренная в разных точках

Деградация кристалла приводит к снижению мощности излучения. Одна из причин — рост количества дефектов кристаллической решетки. Области кристалла, где появились дефекты, не излучают свет, но при этом генерируют тепло.

Другая причина — электрическая миграция материала, из которого сделаны электроды, приваренные к кристаллу. В кристалл проникают атомы металлов, из которых сделаны электроды, и нарушают кристаллическую структуру.

При деградации кристалла возрастает ток утечки, то есть значительная часть тока начинает проходить не через те участки кристалла, которые излучают свет. В результате уменьшается напряжение на электродах светодиода, а значит, уменьшается мощность. Деградация кристалла проявляет себя также снижением напряжения на светодиоде. Эта особенность используется для автоматического отключения вышедшего из строя светодиода.

Следует различать максимальную рабочую температуру светодиода и максимально допустимую температуру p-n-перехода (если очень упростить ситуацию, то речь идет о температуре внутри кристалла). Срок службы светодиода определяется температурой p-n-перехода. Но поскольку эту температуру можно измерить только в лабораторных условиях с применением сложных и дорогостоящих методов, при проектировании используются математические методы, позволяющие связать ее с температурой в тех или иных точках корпуса светодиода.

Скорость деградации светодиода значительно увеличивается при повышении силы тока свыше номинального значения, а также при повышении температуры. По мнению некоторых специалистов к возникновению дефектов в кристаллической решетке может привести действие статического электричества, поэтому рекомендуется осуществлять монтаж светодиодов с соблюдением стандартных мер по защите от статического электричества.

Светодиодный прожектор с регулировкой яркости

Светодиодные лампы (LED) с регулируемой яркостью повсеместно используют для освещения улиц, домов и предприятий. Такая популярность обусловлена уникальными характеристиками этих светильников:

  • экономия электроэнергии — благодаря возможности отрегулировать интенсивность освещения;
  • благоприятное влияние на экологию — снижение выбросов CO2 и отсутствие вредных веществ в составе;
  • превосходная работа многие годы — без обслуживания и дополнительных вложений.

Недостатком такого способа освещения является высокая цена. Однако можно не тратить средства на покупку готового светильника, а сделать его самостоятельно. Для этого используют специальные светодиодные наборы или подбирают необходимые комплектующие.

Пошаговая инструкция подключения

Большинство разновидностей диммеров подключается к системе по такому же принципу, как выключатель.

  1. Сначала необходимо отключить подачу электричества в квартиру на электрическом щитке.
  2. Затем нужно удостовериться, что электрический ток отсутствует, используя специальную отвертку-индикатор.
  3. Следующим шагом является снятие коробки установленного ранее выключателя. Следует выкрутить шурупы, которые обеспечивают крепление декоративной рамки выключателя, а затем устранить ее.
  4. После этого необходимо выкрутить винты, которые фиксируют провода, и сам механизм выключателя. Если размер светорегулятора позволяет, его можно установить в ту же монтажную коробку. После этого выполняется откручивание электропроводов и отсоединение их от переключателя. Таким образом, в монтажной коробке остается 2 свободных провода.
  5. Необходимо провести разбор светорегулятора. Сначала снимается регулирующий рычаг. Нужно открутить гайку, располагающуюся под рычагом, и все декоративные элементы. Фазный кабель подключается к клемме диммера. Второй кабель подсоединяется к клемме регулятора.
  6. После этого можно приступать к монтажу светорегулятора в коробку. Для этого сначала нужно подогнуть провода и ввести регулятор в подрозетник. После этого следует закрутить распорочные винты и приложить декоративную рамку. В последнюю очередь необходимо зафиксировать рамку винтами и установить регулирующее кольцо.

После завершения монтажа нужно включить электричество на щитке и проверить функциональность прибора.

Рекомендуем посмотреть видео по теме:

Подключение диммера. Простой и проходной светорегулятор.Подключение диммера. Простой и проходной светорегулятор.

Параметры яркости свечения светодиодов

Потребителей нередко интересует, в чем измеряется яркость светодиодной лампы и по каким цифрам и обозначениям на ее упаковочной коробке определяется данный параметр. На ней указываются:

  • канделы (cd);
  • люмены (лм или lm);
  • две цифры потребляемой мощности (W и Watt);
  • угол освещения;
  • цветовая температура.

Именно по этим характеристикам можно узнать яркость светодиодов в лампе. В канделах обозначают силу света, или поверхностную плотность потока. За единицу здесь принято считать его интенсивность в процессе горения одной свечи.

Параметр мощности света в люменах принимает во внимание и силу, и длину воспринимаемой человеческим глазом волны, и угол освещения

От последнего, не менее важного показателя зависит площадь зоны освещения, схема расположения и количество требуемых ламп. Если сравнивать изделия с углами освещения в 60 и 30 градусов, то при одинаковых характеристиках можно наверняка сказать, что первое окажется раза в 3-4 эффективнее второго

Если сравнивать изделия с углами освещения в 60 и 30 градусов, то при одинаковых характеристиках можно наверняка сказать, что первое окажется раза в 3-4 эффективнее второго.

Яркость светодиода зависит от вида установленной в лампу линзы. Матовая даст более мягкий и рассеянный свет. При этом, угол освещения наверняка будет шире, а световые потоки слабее.

И, наконец, классификация по мощности. На самом деле, для уровня яркости светодиодных лампочек этот показатель определяющим не является. Его указывают для облегчения расчетов потребления электроэнергии и для понимания данного параметра большинством среднестатистических потребителей. Две цифры, к примеру измерение в ваттах 5,5W и 35 Watt, означают, что потребляемая мощность лампы составляет 5,5Вт, а светит она как обычная 35Вт-ная лампочка накаливания. Все достаточно просто, но следует понимать, что данное соотношение является довольно-таки приблизительным, и светодиоды повышенной яркости исключением не являются.

Светодиодные электроприборы относятся к энергосберегающим изделиям, а управление яркостью излучения помогает потребителю еще больше экономить на электричестве в бытовых и промышленных условиях.

Цветовая температура влияет на цветовой диапазон светодиода. Он может смещаться:

  • по мере возрастного старения элементов;
  • при изменении показателей подводимого тока.

Холодное сине-зеленое свечение присуще источникам света, имеющим высокую цветотемпературу. А теплый свет красно-желтых оттенков – низкую. Часто на этикетках указывают длину световой волны в доминирующих значениях. Ее смещение происходит в зависимости от цветовой температуры.

Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить

Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.

В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:

  • если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
  • если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
  • если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
  • а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.

В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.

Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.

У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.

Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:

  • Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
  • Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.

Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.

Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.

Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.

Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.

Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.

Изменение яркости светодиодов или Контроллер своими руками

Сегодня мы постараемся сделать контроллер, который будет регулировать яркость светодиода. Материалы для данного теста были взяты с сайта led22.ru из статьи “Светодиоды для авто своими руками”.

Сегодня мы постараемся сделать контроллер, который будет регулировать яркость светодиода. Материалы для данного теста были взяты с сайта led22.ru из статьи “Светодиоды для авто своими руками”. 2 основные детали, используемые в даннном эксперименте — стабилизатор тока LM317 и переменный резистор. Их можно увидеть на фотографии ниже. Отличие нашего эксперимента от приведенного в оригинальной статье — мы так и оcтавили переменный резистор для регулироваки света светодиода. В магазине радиодеталей (не самом дешевом, но всем очень известном) мы приобрели данные детали за 120 рублей (стабилизатор — 30р, резистор — 90р). Здесь хочется отметить, что резистор российского производства “тембр”, обладающий максимальным сопротивлением в 1кОм.

Схема подключения: на правую ножку стабилизатора тока LM317 подается “плюс” от блока питания 12V. К левой и средней ножкам поключается резистор переменного тока. Так же, к левой ножке подключается плюсовая ножка светодиода. Минусовой провод от блока питания подключается к минусовой ножке светодиода.

Получается, что ток, проходя через Lm317, уменьшается до величины, заданной сопротивлением переменного резистора.

На практике решено было припаять стабилизатор прямо на резистор. Сделано это в первую очередь для отведения тепла от стабилизатора. Теперь он будет нагреваться вместе с резистором. На резисторе у нас расположено 3 контакта. Мы используем центральный и крайний

Какой имеено крайний использовать — для нас не важно. В зависимости от выбора, в одном случае при повороте ручки по часовой стрелке яркость будет увеличиваться, в противоположном случае — уменьшаться. Если подключить крайние контакты, сопротивление будет постоянно 1 кОм

Если подключить крайние контакты, сопротивление будет постоянно 1 кОм.

Припаиваем провода, как на схеме. К коричневому проводу будет подходить “плюс” от блока питания, синий — “плюс” к светодиоду. При пайке специально оставляем побольше олова, чтобы была лучше теплопередача.

И напоследок одеваем термоусадку, чтобы исключить возможность короткого замыкания. Теперь можно пробовать.

Для первого теста мы используем светодиоды:

1) Epistar 1W, рабочее напряжение — 4V (в нижней части следующей фотографии).

2) Плоский диод с тремя чипами, рабочее напряжение — 9V (в верхней части следующей фотографии).

Результаты (можно увидеть в следующем ролике) не могут не радовать: ни один диод не сгорел, яркость регулируется плавно от минимума до максимума. Для питания полупроводника основное значение имеет ток питания, а не напряжение (ток растет экспоненциально относительно напряжения, при повышении напряжения резко повышается вероятность “сжечь” светодиод.

После чего проводится тест со светодиодными модулями на 12V. И на них наш контроллер отрабатывает без проблем. Именно этого мы и добивались.

Изменение яркости светодиодов (простейший контроллер)Изменение яркости светодиодов (простейший контроллер)

Замеры разницы освещенности спереди

Проведем небольшое тестирование светодиодной лампы Экономка на 10W. При помощи люксметра Mastech MS6610 проведем замеры светового потока. Так же узнаем, рассеивает свет, или это все сказки.

Измерение освещенности

Источник света будет расположена в углу комнату на расстоянии 80 см от стен, достаточное расстояние чтобы избежать отраженного света. В условиях полумрака освещённость составляет 3-5 Люкс, что практически равно нулю и учитывать при расчетах не будем.

Сначала измерим падение освещенности непосредственно перед источником. С колбой получается 284 Люкса, без неё 460. Разница составляет 176, то есть  без матового колпака  освещенность на 62% больше.

Параметры яркости свечения светодиодов

Потребителей нередко интересует, в чем измеряется яркость светодиодной лампы и по каким цифрам и обозначениям на ее упаковочной коробке определяется данный параметр. На ней указываются:

  • канделы (cd);
  • люмены (лм или lm);
  • две цифры потребляемой мощности (W и Watt);
  • угол освещения;
  • цветовая температура.

Именно по этим характеристикам можно узнать яркость светодиодов в лампе. В канделах обозначают силу света, или поверхностную плотность потока. За единицу здесь принято считать его интенсивность в процессе горения одной свечи.

Параметр мощности света в люменах принимает во внимание и силу, и длину воспринимаемой человеческим глазом волны, и угол освещения

От последнего, не менее важного показателя зависит площадь зоны освещения, схема расположения и количество требуемых ламп. Если сравнивать изделия с углами освещения в 60 и 30 градусов, то при одинаковых характеристиках можно наверняка сказать, что первое окажется раза в 3-4 эффективнее второго

Если сравнивать изделия с углами освещения в 60 и 30 градусов, то при одинаковых характеристиках можно наверняка сказать, что первое окажется раза в 3-4 эффективнее второго.

Яркость светодиода зависит от вида установленной в лампу линзы. Матовая даст более мягкий и рассеянный свет. При этом, угол освещения наверняка будет шире, а световые потоки слабее.

И, наконец, классификация по мощности. На самом деле, для уровня яркости светодиодных лампочек этот показатель определяющим не является. Его указывают для облегчения расчетов потребления электроэнергии и для понимания данного параметра большинством среднестатистических потребителей. Две цифры, к примеру измерение в ваттах 5,5W и 35 Watt, означают, что потребляемая мощность лампы составляет 5,5Вт, а светит она как обычная 35Вт-ная лампочка накаливания. Все достаточно просто, но следует понимать, что данное соотношение является довольно-таки приблизительным, и светодиоды повышенной яркости исключением не являются.

Светодиодные электроприборы относятся к энергосберегающим изделиям, а управление яркостью излучения помогает потребителю еще больше экономить на электричестве в бытовых и промышленных условиях.

Цветовая температура влияет на цветовой диапазон светодиода. Он может смещаться:

  • по мере возрастного старения элементов;
  • при изменении показателей подводимого тока.

Холодное сине-зеленое свечение присуще источникам света, имеющим высокую цветотемпературу. А теплый свет красно-желтых оттенков – низкую. Часто на этикетках указывают длину световой волны в доминирующих значениях. Ее смещение происходит в зависимости от цветовой температуры.

Функция матового пластика

Чаще всего диоды не защищены в недорогих китайских кукурузах, а с точки зрения защиты глаз от яркого света, для кукурузы колба и не требуется. В  кукурузе невозможно увидеть все светодиоды одновременно, так как они физически расположены по окружности. А вот для светодиодных ламп классической формы защита от яркого света очень актуальна. При тестировании Экономки на 850 Люмен без защиты, которая состоит из 11 светодиодов на 1 Ватт, мне хватило взгляда в половину секунды, чтобы потом в течение 5 минут видеть пятна от перед глазами. Особый вред открытые светодиоды будут наносить глазам детей и пожилых бабулек, дедулек.

Матовая колба тестируемой светодиодной лампы Экономка

Обычно производители пишут, что матовая она рассеивает свет, делая угол свечения больше 180 градусов. Так же полупрозрачный поликарбонат задерживает большое количество света и мешает охлаждать светодиоды, которые находятся в замкнутом пространстве.

Считаю, что непрозрачную колбу можно снимать в некоторых случаях, например:

  1. если лампочка находится в прозрачном рифленом плафоне, которые ставятся в подъездах;
  2. в закрытых матовых плафонах шарообразной и плоской формы;
  3. в открытом плафоне, если его свет направлен вверх, в потолок;
  4. в люстрах, которые рассчитаны на свечу, которая ставится вертикально.

Если колбу  не убрать при установке в матовый плафон, то в итоге мы потеряем половину яркости лампы.

Основные выводы

Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.

Возможность менять яркость (использовать
диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и
устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить
при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения
детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления
диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения
и времени).

Предыдущая
СветодиодыТехнические характеристики и применение SMD 3528
Следующая
СветодиодыПараметры и схемы питания светодиодов

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий