Kategorijas: Praktiskā elektronika, Gaismas avoti
Skatījumu skaits: 55964
Komentāri par rakstu: 1

Visa patiesība par LED apgaismojuma tuvumu: tuvās gaismas, autovadītāji un teorija

 

Gaismas avotu spilgtuma pielāgošana tiek izmantota, lai radītu ērtu telpas vai darba vietas apgaismojumu. Pielāgojot spilgtumu, ir iespējams noorganizēt vairākas shēmas, kuras ieslēdz ar atsevišķiem slēdžiem. Šajā gadījumā jūs iegūsit pakāpeniskas izmaiņas apgaismojumā, kā arī atsevišķas gaismas un izslēgšanas lampas, kas var radīt neērtības.

Stilīgi un atbilstoši dizaina risinājumi ietver vienmērīgu vispārējā apgaismojuma regulēšanu, ja tiek iedegtas visas lampas. Tas ļauj jums izveidot gan intīmu atmosfēru atpūtai, gan spilgtu svinībām vai darbam ar mazām detaļām.

Visa patiesība par LED apgaismojuma tuvumu: tuvās gaismas, autovadītāji un teorija

Iepriekš, kad galvenie gaismas avoti bija kvēlspuldzes un prožektori ar halogēna lampām, ar regulēšanu nebija problēmu. Tika izmantots parasts 220 V dimmers uz triac (vai tiristori). Kas parasti bija slēdža formā ar taustiņu, nevis pagriežamu pogu.

Ieviešot enerģijas taupīšanu (kompaktas dienasgaismas spuldzes) un pēc tam gaismas diodes, šī pieeja kļuva neiespējama. Nesen lielais vairums gaismas avotu ir LED spuldzes un spuldzes, un daudzās valstīs kvēlspuldzes ir aizliegtas apgaismojuma vajadzībām.

Interesanti, ka tagad uz sadzīves kvēlspuldžu iepakojuma tie norāda kaut ko līdzīgu: "Elektriskais siltuma radiators".

Kvēlspuldzes
Elektriskais siltuma radiators

Šajā rakstā jūs uzzināsit par gaismas diožu spilgtuma kontroles principu, kā arī par to, kā tas izskatās praksē.


Teorija

Jebkurš pusvadītāju diode - Šī ir elektroniska ierīce, kas pārraida strāvu vienā virzienā. Šajā gadījumā strāvas plūsmai nav lineāras atkarības no pielietotā sprieguma, drīzāk tā atgādina parabolas zaru. Tas nozīmē, ka, uzliekot gaismas diodei nelielu spriegumu, strāva neplūst.

Caur to strāva plūst tikai tad, kad diodes spriegums pārsniedz sliekšņa vērtību. Parastām taisngriežu diodēm tas svārstās no 0,3 V līdz 0,8 V, atkarībā no materiāla, no kura diode tiek izgatavota. Silīcija diodes uzņem aptuveni 0,7 V, germānija - 0,3 V. Šotka diodes ar vērtību 0,3 V.

LED nebija izņēmums. Baltas gaismas diodes sliekšņa spriegums ir apmēram 3 V, kopumā tas ir atkarīgs no pusvadītāja, no kura tas ir izgatavots, no tā ir atkarīga tā mirdzuma krāsa. Tātad sarkanā gaismas diodes spriegums ir aptuveni 1,7 V. Kad šis spriegums ir sasniegts, strāva plūdīs un gaismas diode iedegsies. Zemāk redzat gaismas diodes strāvas sprieguma raksturlielumu.

LED strāvas-sprieguma raksturojums

Gaismas diodes spilgtums ir atkarīgs no caur to plūstošās strāvas stipruma. Tas ir atspoguļots diagrammā zemāk.

Gaismas diodes spilgtums ir atkarīgs no caur to plūstošās strāvas

Ideālas teorētiskās gaismas diodes spilgtums ir lineāri atkarīgs no strāvas, taču patiesībā lietas ir nedaudz atšķirīgas. Tas ir saistīts ar diodes atšķirīgo pretestību un tā siltuma zudumiem.

No tā izriet:


Gaismas diode ir ierīce, kuru darbina strāva, nevis spriegums. Attiecīgi, lai pielāgotu tā spilgtumu, jums jāmaina pašreizējais stiprums.



Protams, strāvas stiprums ir atkarīgs no pielietotā sprieguma, bet, kā jūs varat spriest no pirmā grafika, pat nelielas sprieguma izmaiņas rada nesamērīgu strāvas pieaugumu.

Tāpēc spilgtuma pielāgošana ar vienkāršu reostatu ir veltīgs vingrinājums. Šādā shēmā, kad samazinās reostata pretestība, gaismas diode pēkšņi iedegas, un pēc tam, kad tā spilgtums nedaudz palielināsies, tad ar pārmērīgu pielietoto spriegumu tas sāks ļoti sakarst un neizdosies.

Spilgtuma kontrole ar vienkāršu reostatu

No šejienes nāk uzdevums: Pielāgojiet strāvu noteiktā sprieguma vērtībā, nedaudz mainot.


Gaismas diožu spilgtuma kontroles veidi: lineārie "analogie" regulatori

Pirmais, kas nāk prātā, ir izmantot bipolāru tranzistoru, jo tā izejas strāva (kolektors) ir atkarīga no ieejas strāvas (pamatnes), kas iekļauta kolektora vispārējā ķēdē. Mēs jau esam apsvēruši viņu darbu. lielā rakstā par bipolāriem tranzistoriem.

Bipolārā tranzistora ķēde

Darbības princips:

Bāzes strāvu maina, mainot sprieguma kritumu emitētāja un bāzes krustojumā ar potenciometra R2 palīdzību, ir nepieciešami rezistori R1 un R3, lai ierobežotu strāvu ar maksimālo atvērto tranzistoru, kas aprēķināts pēc formulas:

R = (U padeves-U kritums uz gaismas diodēm-U kritums uz tranzistora) / I indikators.

Es pārbaudīju šo ķēdi, tas diezgan labi regulē strāvu caur gaismas diodēm un gaismas spilgtumu, taču dažās potenciometra pozīcijās ir manāms solis, iespējams, tāpēc, ka potenciometrs bija logaritmisks, un, iespējams, tāpēc, ka jebkurš tranzistora pn savienojums ir vienāds. diode ar to pašu CVC.

Šim uzdevumam ir labāka pašreizējā stabilizatora ķēde. uz regulējama stabilizatora LM317, lai gan to biežāk izmanto kā sprieguma stabilizatoru.

Strāvas stabilizatora shēma uz regulējama stabilizatora LM317

To var arī izmantot, lai iegūtu nemainīgu strāvu pie pastāvīga sprieguma. Tas ir īpaši noderīgi, pievienojot gaismas diodes pie automašīnas borta tīkla, kur spriegums tīklā ar izslēgtu motoru ir aptuveni 11,7-12 V, un, iedarbinot, tas sasniedz 14,7 V, atšķirība ir vairāk nekā 10%. Lieliski darbojas arī tad, ja to darbina barošanas avots.

Izejas strāvas aprēķins ir diezgan vienkāršs:

Izejas strāvas aprēķins

Izrādās diezgan kompakts risinājums:

Ierīce gaismas diožu spilgtuma regulēšanai

Šī metode neatšķiras ar augstu efektivitāti, tā ir atkarīga no sprieguma starpības starp stabilizatora ieeju un tā izvadi. Viss spriegums “izdeg” uz LM-ke. Jaudas zudumus nosaka pēc formulas:

P = Uin-Uout / I

Lai palielinātu regulatora efektivitāti, nepieciešama radikāli atšķirīga pieeja - impulsa kontrolieris vai PWM kontrolieris.



Spilgtuma pielāgošanas veidi: PWM pielāgošana

PWM apzīmē impulsa platuma modulāciju. Tās pamatā ir kravas jaudas ieslēgšana un izslēgšana ar lielu ātrumu. Tādējādi caur LED tiek mainītas strāvas izmaiņas, jo katru reizi tas saņem pilnu spriegumu, kas nepieciešams tā atvēršanai. Tas ātri ieslēdzas un izslēdzas ar pilnu spilgtumu, bet mūsu redzes inerces dēļ mēs to nepamanām, un tas izskatās kā spilgtuma samazinājums.

PWM pielāgošana

Izmantojot šo pieeju, gaismas avots var radīt ripples, nav ieteicams izmantot gaismas avotus ar ripples vairāk nekā 10%. Sīki izstrādātas vērtības katram istabas tipam ir aprakstītas SNIP-23-05-95 (vai 2010).

Darbs zem pulsējošas gaismas izraisa paaugstinātu nogurumu, galvassāpes, kā arī var izraisīt stroboskopisku efektu, ja rotējošās daļas izskatās nekustīgas. Tas nav pieļaujams, strādājot ar virpām, ar urbjiem un citām lietām.

PWM kontrolieru izpildei ir ļoti daudz ķēžu un iespēju, tāpēc nav jēgas uzskaitīt tās visas. Vienkāršākā iespēja ir PWM kontroliera salikšana pamatojoties uz NE555 taimera mikroshēmu. Šī ir populāra mikroshēma. Zemāk redzama šāda LED gaismotāja diagramma:

PWM kontroliera ķēde NE555

Bet patiesībā šī ir viena un tā pati ķēde, atšķirība ir tā, ka šeit tiek izslēgts jaudas tranzistors, un tas ir piemērots, lai pielāgotu 1-2 mazjaudas gaismas diodes ar strāvu pāris desmitiem miliampuru. No tā nav izslēgts arī sprieguma stabilizators 555 mikroshēmai.

NE555

Kā pielāgot 220V LED lampu spilgtumu

Atbilde uz šo jautājumu ir vienkārša: parastās led spuldzes praktiski nav reglamentēts - t.i. nekādi. Lai to izdarītu, tiek pārdotas īpašas aptumšojamas LED lampas, tas ir uzrakstīts uz iepakojuma vai ir nokrāsota aptumšošanas ikona.

Blāva LED lampa

Iespējams, visplašāko aptumšojamo LED lampu klāstu piedāvā GAUSS - dažādās formās, dizainos un kontaktligzdās.


Kāpēc nav iespējams aptumšot 220V LED lampas

Fakts ir tāds, ka parasto LED lampu barošanas ķēde tiek veidota, pamatojoties vai nu uz balasta (kondensatora) barošanas avotu. Vai uz diagrammas pirmā veida vienkāršākais pulsa pārveidotājs. Savukārt 220 V dimmeri vienkārši pielāgo faktisko sprieguma vērtību.

LED dimmers

Darba priekšpusē ir šādi dimmers:

1. Dimmeri, kas nogriež pusviļņa priekšējo malu (priekšējo malu). Tieši šādas shēmas visbiežāk sastopamas mājsaimniecības regulatoros. Šeit parādīts viņu izejas sprieguma grafiks:

Dimmera izejas sprieguma diagramma, kas nogriež pusviļņa priekšējo malu

2. Dimmeri, kas nogriež pusviļņa (Falling Edge) aizmugurējo malu. Dažādi avoti apgalvo, ka šādi regulatori darbojas labāk gan ar parastajām, gan ar aptumšojamām LED lampām. Bet tie ir daudz retāk sastopami.

Dimmera izejas sprieguma diagramma, kas nogriež pusviļņa aizmugurējo malu

No tā izriet:

Parastās LED lampas praktiski nemainīs spilgtumu ar šādu reostatu, turklāt tas var paātrināt to sabojāšanos. Ietekme ir tāda pati kā reostata shēmā, kas parādīta iepriekšējā raksta sadaļā.

Ir vērts atzīmēt, ka vairums lēto regulējamo LED lampu uzvedas tieši tāpat kā parastās, taču tās maksā vairāk.


LED lampu spilgtuma pielāgošana - racionāls 12 V risinājums

Piemēram, 12 V LED lampas ir plaši izplatītas, piemēram, starmešu apgaismojumā G4, GX57, G5.3 un citi. Fakts ir tāds, ka bieži vien šajās lampās nav enerģijas shēmas kā tādas. Lai gan daži ir uzstādīti pie ieejas diodes tilts un filtra kondensatorsbet tas neietekmē regulēšanas iespēju.

12 V LED spuldzes

Tas nozīmē, ka šādas spuldzes ir iespējams regulēt, izmantojot PWM kontrolieri.

12 V LED lampas

Tādā pašā veidā kā spilgtuma pielāgošana LED sloksne. Vienkāršākā regulatora versija, piemēram, šeit, uz elektroinstalācijas, veikalos tos parasti sauc par: "12–24 V dimmeri LED sloksnei."

12–24 V dimmeris LED sloksnei

Atkarībā no modeļa tie iztur apmēram 10 ampērus. Ja nepieciešams lietot skaistā formā, t.i. Ja tā vietā, lai izmantotu parasto slēdzi, tad pārdošanā jūs varat atrast šādus skārienjutīgus 12 V dimmeri vai opcijas ar pagriežamu pogu.

12 voltu pieskāriena dimmers

Šeit ir šāda risinājuma izmantošanas piemērs:

Iepriekš piemērots 12 V halogēna lampas tos darbināja elektroniskie transformatori, un tas bija lielisks risinājums. 12 volti ir drošs spriegums. Lai darbinātu šīs lampas ar 12 V elektronisko transformatoru, nedarbojas, jums nepieciešams strāvas padeve LED sloksnēm. Principā tā ir apgaismojuma maiņa no halogēna uz LED lampām.


Secinājums

Vispiemērotākais risinājums LED apgaismojuma spilgtuma regulēšanai ir 12 V lampu vai LED sloksņu izmantošana. Samazinoties spilgtumam, var mirgot gaisma, tāpēc varat mēģināt izmantot citu draiveri un, ja ar savām rokām darāt PWM kontrolieri, palieliniet PWM frekvenci.

Skatīt arī vietnē electrohomepro.com:

  • LED dimmers un to izmantošana
  • Kā aptumšojamās LED lampas ir sakārtotas un darbojas atšķirībā no parastajām?
  • Lampu dimmersu veidi un dizains
  • Dimmera ierīce un shēma
  • LED apgaismojuma priekšrocības

  •  
     
    Komentāri:

    # 1 rakstīja: Igors | [citāts]

     
     

    Izmantojot parastās LED lampas, trīs vadu vadu apstākļos ir iespējams realizēt pakāpenisku regulēšanu ar divu taustiņu slēdzi, 0-2-4-6 lampām. Nepieciešama pieeja lodēšanas lodziņam. Nemainot elektroinstalāciju vienmērīgai regulēšanai, nomainiet lukturus uz aptumšojamiem un novietojiet zem tiem zemu apgaismojumu. Nu, eksotisks "viedo" lukturu tips.