Kesemua kebenaran mengenai lampu LED dimming: pemalap, pemandu, dan teori

Menyesuaikan kecerahan sumber cahaya digunakan untuk mewujudkan pencahayaan yang selesa di dalam bilik atau di tempat kerja. Meluruskan kecerahan, ada kemungkinan untuk mengatur beberapa litar yang dihidupkan oleh suis individu. Dalam kes ini, anda akan mendapat perubahan langkah demi langkah dalam pencahayaan, serta lampu bercahaya dan lampu berasingan, yang boleh menyebabkan kesulitan.

Penyelesaian reka bentuk yang bergaya dan bersesuaian termasuk penyesuaian lancar pencahayaan keseluruhan, dengan syarat semua lampu menyala. Ini membolehkan anda membuat kedua-dua suasana intim untuk bersantai, dan cerah untuk perayaan atau bekerja dengan butiran kecil.

Terdahulu, apabila sumber cahaya utama adalah lampu pijar dan lampu sorot dengan lampu halogen, tidak ada masalah dengan penyesuaian. Telah digunakan dimeteraikan 220V secara berkala pada triac (atau thyristors). Yang biasanya berupa suis, dengan tombol memutar bukan kunci.

Dengan adanya tenaga penjimatan tenaga (lampu pendarfluor padat), dan kemudian LED, pendekatan ini menjadi mustahil. Baru-baru ini, kebanyakan sumber cahaya adalah lampu LED dan mentol, dan lampu pijar dilarang untuk digunakan dalam tujuan pencahayaan di banyak negara.

Adalah menarik bahawa kini pembungkusan dari lampu pijar domestik mereka menunjukkan sesuatu seperti: "Radiator haba elektrik."

Dalam artikel ini, anda akan belajar mengenai prinsip mengawal kecerahan LED, serta bagaimana ia kelihatan dalam amalan.

Teori

Mana-mana diod semikonduktor - Ini adalah peranti elektronik yang memancarkan arus dalam satu arah. Dalam kes ini, aliran semasa tidak mempunyai kebergantungan linear terhadap voltan yang diguna pakai, sebaliknya ia menyerupai cawangan parabola. Ini bermakna apabila anda menggunakan voltan kecil kepada LED, arus tidak akan mengalir.

Aliran semasa melaluinya hanya apabila voltan pada diod melebihi nilai ambang. Untuk dioda penerus biasa, ia berkisar dari 0.3V hingga 0.8V bergantung kepada bahan yang diodnya dibuat. Diod silikon menganggap kira-kira 0.7V, germanium 0.3V. Dioda Schottky dengan urutan 0.3V.

LED tidak terkecuali. Voltan ambang LED putih adalah kira-kira 3V, secara amnya ia bergantung kepada semikonduktor dari mana ia dibuat, warna cahayanya bergantung pada ini. Jadi, voltan pada LED merah adalah kira-kira 1.7 V. Apabila voltan ini tercapai, arus akan mengalir dan LED akan menyala. Di bawah ini anda melihat ciri-ciri voltan semasa LED.

Kecerahan LED bergantung pada kekuatan arus melaluinya. Ini ditunjukkan dalam graf di bawah.

Kecerahan LED teori yang ideal secara linear bergantung pada arus, tetapi pada kenyataannya perkara-perkara agak berbeza. Ini disebabkan oleh rintangan kebezaan diod dan kehilangan habanya.

Berikut ini:

LED adalah peranti yang dikuasakan oleh arus, bukan voltan. Oleh itu, untuk menyesuaikan kecerahannya, anda perlu mengubah kekuatan semasa.

Sudah tentu, kekuatan semasa bergantung kepada voltan yang digunakan, tetapi seperti yang anda boleh menilai dari graf pertama, walaupun sedikit perubahan dalam voltan menyebabkan peningkatan yang tidak tepat semasa.

Oleh itu, menyesuaikan kecerahan dengan rheostat sederhana adalah senaman yang sia-sia. Dalam skema sedemikian, apabila rintangan rheostat menurun, LED akan tiba-tiba menyala, dan selepas kecerahannya akan meningkat sedikit, maka, dengan voltan yang digunakan secara berlebihan, ia akan mula menjadi sangat panas dan gagal.

Dari sini datang tugas: Laraskan arus pada nilai voltan tertentu dengan sedikit perubahan.

Cara untuk mengawal kecerahan LED: pengawal selia "analog" linear

Perkara pertama yang perlu diingat ialah menggunakan transistor bipolar, kerana arus keluaran (pengumpul) bergantung kepada arus input (asas) yang dimasukkan dalam litar pemungut umum. Kami telah mempertimbangkan kerja mereka. dalam artikel besar mengenai transistor bipolar.

Prinsip operasi:

Anda menukar arus pangkalan dengan menukar drop voltan pada persimpangan dasar emitor dengan bantuan potensiometer R2, perintang R1 dan R3 diperlukan untuk mengehadkan arus dengan transistor terbuka maksimum dikira berdasarkan rumus:

R = (drop U bekalan-U pada penurunan LED-U pada transistor) / Saya cahaya.

Saya memeriksa litar ini, ia mengawal arus melalui LED dan kecerahan cahaya dengan cukup baik, tetapi ada tahap yang ketara untuk melangkah pada kedudukan tertentu potensiometer, mungkin kerana potensiometer itu adalah logaritma, dan mungkin disebabkan oleh hakikat bahawa mana-mana persimpangan pn transistor adalah sama diod dengan CVC yang sama.

Litar penstabil semasa adalah lebih baik untuk tugas ini. pada penstabil laras LM317, walaupun ia lebih sering digunakan sebagai penstabil voltan.

Ia juga boleh digunakan untuk mendapatkan arus tetap pada voltan malar. Ini amat berguna apabila menyambungkan LED ke rangkaian di dalam kereta, di mana voltan dalam rangkaian dengan enjin dimatikan adalah kira-kira 11.7-12V, dan apabila ia disambungkan mencapai 14.7V, perbezaan itu adalah lebih daripada 10%. Juga berfungsi hebat apabila dikuasakan oleh bekalan kuasa.

Pengiraan arus output agak mudah:

Ternyata penyelesaian yang agak padat:

Kaedah ini tidak berbeza dengan kecekapan tinggi, bergantung kepada perbezaan voltan antara input penstabil dan outputnya. Semua voltan "terbakar" di LM-ke. Kerugian kuasa ditentukan oleh formula:

P = Uin-Uout / I

Untuk meningkatkan kecekapan pengawal, pendekatan yang sangat berbeza diperlukan - pengawal nadi atau pengawal PWM.

Cara untuk menyesuaikan kecerahan: Pelarasan PWM

PWM bermaksud Pulse Width Modulation. Ia didasarkan pada menghidupkan dan mematikan kuasa beban pada kelajuan tinggi. Oleh itu, kita mendapat perubahan semasa melalui LED, kerana setiap kali ia menerima voltan penuh yang diperlukan untuk membukanya. Ia dengan cepat bertukar dan mengimbangi kecerahan penuh, tetapi disebabkan inersia penglihatan, kita tidak menyedarinya dan ia kelihatan seperti penurunan kecerahan.

Dengan pendekatan ini, sumber cahaya dapat menghasilkan riak, tidak disyorkan untuk menggunakan sumber cahaya dengan riak lebih daripada 10%. Nilai terperinci bagi setiap jenis bilik diterangkan dalam SNIP-23-05-95 (atau 2010).

Kerja di bawah cahaya berdenyut menyebabkan keletihan, sakit kepala, dan juga boleh menyebabkan kesan stroboscopic apabila berputar bahagian kelihatan tidak bergerak. Ini tidak boleh diterima apabila bekerja di mesin bubut, dengan latihan dan lain-lain.

Terdapat banyak litar dan pilihan bagi pelaksanaan pengawal PWM, jadi tidak masuk akal untuk menyenaraikan semuanya. Pilihan yang paling mudah ialah memasang alat pengawal PWM berdasarkan cip timer NE555. Ini cip popular. Di bawah ini anda melihat gambarajah dimming LED seperti:

Tetapi sebenarnya, ini adalah litar yang sama, perbezaan adalah bahawa transistor kuasa dikecualikan di sini dan ia sesuai untuk menyesuaikan 1-2 LED kuasa rendah dengan arus beberapa puluhan milliamps. Juga, penstabil voltan untuk cip 555 dikecualikan daripadanya.

Bagaimana untuk menyesuaikan kecerahan lampu LED 220V

Jawapan kepada soalan ini adalah mudah: mentol yang diketuai biasa praktis tidak diatur - i.e. tiada cara. Untuk melakukan ini, lampu LED boleh dimalapkan khas dijual, ini ditulis pada bungkusan atau ikon dimmer dilukis.

Mungkin pelbagai lampu LED yang boleh dimalapkan disampaikan oleh GAUSS - pelbagai bentuk, reka bentuk dan socles.

Kenapa tidak mustahil untuk meredup lampu LED 220V

Faktanya ialah litar bekalan kuasa lampu LED konvensional dibina sama ada berdasarkan bekalan kuasa balast (kapasitor). Atau pada rajah penukar buck sederhana yang paling ringkas jenis pertama. Dimmers 220V, pada gilirannya, hanya menyesuaikan nilai voltan berkesan.

Terdapat dimmers seperti di hadapan kerja:

1. Dimmer memotong pinggir hadapan gelombang separuh (kelebihan utama). Ia adalah skim yang paling sering dijumpai dalam pengawal selia rumah. Berikut adalah graf voltan keluaran mereka:

2. Dimmers memotong tepi ketinggian gelombang separuh (Falling Edge). Pelbagai sumber mendakwa bahawa pengawal selia itu bekerja lebih baik dengan kedua-dua lampu LED konvensional dan boleh dimalapkan. Tetapi mereka kurang biasa.

Berikut ini:

Lampu LED konvensional pada dasarnya tidak mengubah kecerahan dengan kemerahan seperti itu, sebagai tambahan, ini dapat mempercepat kegagalan mereka. Kesannya adalah sama seperti dalam litar rheostat yang ditunjukkan dalam bahagian sebelum artikel ini.

Perlu diingat bahawa lampu LED laras yang paling murah berkelakuan sama seperti yang biasa, tetapi mereka lebih mahal.

Menyesuaikan kecerahan lampu LED - penyelesaian 12V rasional

Lampu LED 12V diedarkan secara meluas di pangkalan untuk lampu sorot, contohnya G4, GX57, G5.3 dan lain-lain. Fakta adalah bahawa sering dalam lampu ini tidak ada skim kuasa seperti itu. Walaupun ada yang dipasang di pintu masuk jambatan diod dan penapis penapistetapi ini tidak menjejaskan kemungkinan peraturan.

Ini bermakna bahawa ia boleh mengawal mentol tersebut menggunakan pengawal PWM.

Dengan cara yang sama seperti menyesuaikan kecerahan Jalur LED. Versi pengawal yang paling sederhana, seperti di sini pada pendawaian, di kedai-kedai mereka biasanya dipanggil sebagai: "12-24V dimmer untuk jalur LED."

Mereka menahan, bergantung kepada model, kira-kira 10 ampere. Jika anda perlu menggunakan dalam bentuk yang indah, iaitu. Jika bukannya menggunakan suis konvensional, maka dijual anda boleh mencari dimmers 12V sensitif sentuh, atau pilihan dengan pemegang putar.

Berikut ialah contoh menggunakan penyelesaian sedemikian:

Sebelum digunakan Lampu halogen 12V mereka dikuasakan oleh transformer elektronik, dan itu merupakan penyelesaian yang hebat. 12 volt adalah voltan selamat. Untuk kuasa lampu ini pada pengubah elektronik 12V tidak berfungsi, anda memerlukan bekalan kuasa untuk jalur LED. Pada dasarnya, perubahan pencahayaan dari halogen kepada lampu LED adalah apa ini.

Kesimpulannya

Penyelesaian yang paling munasabah untuk mengawal kecerahan lampu LED adalah dengan menggunakan lampu 12V atau jalur LED. Apabila kecerahan berkurangan, cahaya mungkin berkedip, untuk ini anda boleh cuba menggunakan pemandu yang berbeza, dan jika anda melakukan pengawal PWM dengan tangan anda sendiri, meningkatkan kekerapan PWM.