Можно ли использовать светодиодные лампы с диммером

Можно ли использовать светодиодные лампы с диммером

Рост стоимости энергии – такова неизбежность нашего времени. Чтобы привлечь потребителей, розничные и коммерческие сети постоянно ищут энергоэффективные технологии освещения, наиболее эффективным из которых является светодиод. Существуют и другие способы энергоэкономии. Например, используя регуляторы для светодиодов или неполное включение лампочек в люстре, можно также уменьшить энергопотребление.

Что такое диммер?

Электроустановочное изделие, предназначенное для плавной регулировки освещения, называется диммером или светорегулятором. Розничные покупатели, безусловно, желают испробовать любую возможность экономии на энергии, и это в результате влияет на итог продаж коммерсантов! Невольно возникает вопрос всякую ли светодиодную лампу можно использовать с диммером.

Все ли светодиодные лампы диммируются?

Типичная история: вы покупаете светодиодные лампочки с нужным световым потоком, но после установки диммера осветительное устройство неожиданно тускнеет, и даже можно заметить легкое мерцание. «Этого не может быть», — говорите вы. От отчаяния вы начинаете пробовать другие лампы. Мерцание то прекращается, то снова начинается. Что же происходит?

Дело в том, что светодиодные лампы поддаются диммированию с трудом. И причин такой «неисправности» не одна. Многие светорегуляторы, предлагаемые на рынке, предназначены преимущественно для лампочек накаливания. А чтобы уменьшить яркость последних используются специальные технологии.

Возможно, причина и в том, что светорегулятор старый, слишком простой или чересчур современный. Напряжение сети (220 В) в наших домах колеблется от одной полярности к другой пятьдесят раз в секунду. Диммеры работают путем удаления фазовых сегментов, чтобы сократить питающее напряжение.

Для светодиодов, особенно с низким уровнем напряжения, светорегулятор может работать таким же образом с помощью отсечения фаз, но за счет уменьшения второй половины напряжения.

Светодиоды являются очень простыми управляемыми устройствами. Они работают при наличии постоянного тока, поступающего к ним на встроенный чип драйвера (электронной схемы). Изменение уровня потребляемого тока достигается за счёт того, что мощность светового потока можно плавно регулировать. Тем не менее, светодиодный диммер должен быть совместим с драйвером светодиодного устройства.

Существуют стандарты, которые определяют уровень напряжения для управления светорегуляторами. Но не все диммеры и драйверы ламп настроены правильно.

На официальных веб-сайтах производителей можно найти публикации о совместимости светотехнических элементов. Стоит отметить, что светорегулятор – это не единственная составляющая. Для низковольтного светотехнического оборудования, трансформаторы также играют большую роль.

Различные комбинации подключений могут влиять на работоспособность светодиодов. Лампа даже от авторитетного производителя, который утверждает практически идеальную совместимость с регулятором, в отдельных случаях может выдавать мерцание вместо освещения. Поэтому, безусловно, можно понять путаницу, которая на текущий момент существует.

Итак, что же стоит предпринять для возможности диммирования светодиодной лампы с регулируемой яркостью? Начинать следует, конечно, с самой лампы, диммера и их производителей. Вооружившись информацией, вы можете приобрести несколько светильников для тестирования. Надёжные производители, так же как и продавцы, должны иметь достойную политику возврата. Это на тот случай, если вам захочется вернуть неподходящую продукцию.

Опираясь на многочисленные факторы, пока можно сказать лишь о том, что тест на диммирование светодиодных ламп может окончиться с непредсказуемым результатом. Но будущее не беспросветно. Полупроводниковое освещение становится более доступным, полная совместимость диммеров, следовательно, уже «не за горами». При любых сомнениях, нужно не стесняться спрашивать. Большинство производителей ламп будут счастливы, чтобы проверить конкретную лампу с используемым светорегулятором.

Заключение

Можно ли включать светодиодные лампы через диммер? Теперь вы знаете, что не всегда. С технической точки зрения, ответ будет таков: нет, пока не все светодиоды выпускаются с регулируемой яркостью. Вот почему при покупке следует убедиться, дружат ли выбранные светодиоды с вашим диммером. Будет ли имеющийся диммер работать, или придется поменять устройство на то, что будет совместимо.

На 2-х видео ниже показаны 2 примера — с несовместимыми приборами и совместимыми.

Эксперимент № 3. ШИМ. Управление яркостью светодиода

Широко-импульсная модуляция (сокращенно ШИП) — это техника, используемая для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Ведь компьютер не может выдавать аналоговый сигнал: выходы цифровой техники могут принимать только одно из двух значений – например, 0V или 5V. Поэтому используется счетчик высокой точности для кодирования аналогового сигнала в ШИМ-сигнал, которые – уже цифровой, поскольку в любой момент времени он принимает значение либо 5V (ВКЛ), либо 0V (ВЫКЛ). Напряжение подается на аналоговую нагрузку (например, светодиод, или сервопривод) в виде повторяющейся последовательности ВКЛ и ВЫКЛ. Получаемое выходное напряжение вычисляется по продолжительности сигналов ВКЛ и ВЫКЛ, по следующей формуле:

Выходное напряжение = (Время ВКЛ / время импульса) * максимальное напряжение.

Взгляните на рисунок ниже для лучшего понимания.

ШИМ имеет множество применений, например:

• регулирование яркость свечения ламп,
• скорости вращения мотора,
• генерация звука и т.д.

ШИМ имеет 3 параметра:

• Период
• Скважность
• Величина

У Ардуино 6 портов, поддерживающие ШИМ: это цифровые пины 3, 5, 6, 9, 10 и 11.

В предыдущем примере мы подключили LED к цифровому пину. Теперь мы будем менять его яркость с помощью ШИМ-сигнала.

Часть 1. Управление яркостью светодиода

Необходимые компоненты

• LED M5
• 220R

Схема

Соберем вот эту схему:

Обратите внимание, что мы подключаем LED к цифровому пину 11, которые поддерживает ШИМ. Если подключить к пину 12, то желаемого результата мы не получим.

Скетч

Результат

Часть 2. Управление яркостью с помощью потенциометра

Необходимые компоненты

• Дополнительно на понадобится потенциометр

Схема

Добавим на схему потенциометр:

Управление яркостью светодиода с помощью потенциометра

Среднюю ногу потенциометра мы подключаем к аналоговому входу A0.

Скетч

Результат

Когда вы вращаете ручку потенциометра, вы видите в мониторе последовательно порта как меняется напряжение и яркость светодиода в соответствии с ним.

Объяснение

В программе мы считываем аналоговое значение, задаваемое потенциометром, и применяем его к цифровому ШИМ порту, к которому подключен светодиод. В соответствии с изменением ШИМ-сигналом, меняется и яркость светодиода.

Обратите внимание, что максимальное значение для порта ШИМ – это 255, а аналогового порта – 1024. Поэтому считанное значение приходится делить на 4.

Заключение

В этом примере мы показали как использовать ШИМ, изменять напряжение на цифровом выходе, использовать потенциометр для управления нагрузкой.

2 Replies to “Эксперимент № 3. ШИМ. Управление яркостью светодиода”

1. DorkoF 22.01.2021 at 14:12

Потенциометр какой номинал? На 10ком не работает

• jarduino Автор записи 25.01.2021 at 10:10

Номинал — практически любой. Берите в пределах 1K и 1M.
Проверьте как подключили потенциометр. Всё обязано работать.

Что нужно знать при подборе диммеров для светодиодных ламп

Освещение дома является неотъемлемой частью комфортного пребывания в нем. Для большего удобства в эксплуатации современные источники света, особенно светодиодные лампы, оснащают специальным прибором – диммером.

Такие приборы появились практически сразу же после изобретения электрических ламп накаливания. О том, что собой представляет данный прибор и зачем его устанавливать в светодиодные лампы, расскажет наша статья.

Предназначение диммера

Современный диммер для лампочек светодиодного типа

Диммер для светодиодных ламп, как и для остальных типов источников света, представляет собой специальное устройство, предназначенное для изменения яркости свечения. Работает такой прибор через ограничение тока и, как следствие, мощности.
В самом начале такие приспособления являлись переменным сопротивлением. Но в такой ситуации значительное количество мощности рассеивалось в пространстве в виде тепла. Через некоторое время для изменения яркости работы светильников используют автотрансформаторы. Они обладали значительными габаритами, что вносило дискомфорт в их эксплуатацию.

На сегодняшний день современный диммер представляет собой электронное сложное устройство, которое способно не только регулировать уровень яркости ламп, но и на другие функции. К примеру, используя такие устройства можно выключать освещение по таймеры, а также осуществлять плавный запуск ламп. Модели, которые оснащены пультом дистанционного управления, могут регулироваться дистанционно.

Обратите внимание! Диммеры для светодиодных ламп, сегодня являются наиболее популярными моделями для частных домов и квартир.

Диммеры, как регуляторы уровня освещённости могут применяться для различных типов осветительных приборов.

Особенности приборов, рассчитанных для светодиодных ламп

Бывают ситуации, когда существующий световой поток, исходящий от светодиодных ламп не удовлетворяет вас по степени своей яркости. Чтобы иметь возможность регулировать этот параметр необходимо купить и установить диммер для данного типа источников света.

Обратите внимание! Особенно актуальным данное устройство будет при наличии периодической необходимости изменения уровня освещенности в помещении.

Светодиодное освещение в квартире

Для того, чтобы диммер работал совместно со светодиодными лампами, в конструкции светильника должен находиться дроссель. Такого рода устройства предназначены для меньшей мощности, если сравнивать данный параметр с обычными лампочками.

Обратите внимание! По мощности светодиодные лампы примерно в 10 раз меньше, чем обычные лампочки. Поэтому для работы с ними нужны диммеры с меньшей мощностью.

Еще одной особенностью таких приборов является то, что для регулировки их работе нет нужды понижать или повышать силу тока. В данной ситуации яркость свечения светодиодных ламп можно регулировать через изменение импульсов тока в сети. При достижении частоты пульсации в 300 кГц в работе лампе появиться эффект мерцания. Такой эффект для человеческого глаза будет незаметным.

Конструкция и принцип работы диммеров

Все устройства, с помощью которых можно осуществлять регулирование уровень освещенности, имеют схожее строение. Внешне они представляют собой выключатель, который оснащён вращающимся колесиком. Современные модели могут быть оснащены кнопками или сенсорной панелью.

Диммер сенсорного типа управления

Каждое устройство содержит в своей конструкции два подключения к цепи. Подключить такой прибор можно точно так же, как и обычный выключатель. Нужно только правильно соединить провода с клеммами. Использовать его можно точно также, только перечень возможностей будет в разы шире.
Работают такие устройства на следующем принципе: яркость свечения ламп может меняться за счет изменения импульсов тока в сети. При этом меняется только ширина импульса, а не его мощность. Таким образом диммер функционирует по принципу отсекания амплитуды напряжения.
Совершая поворот колесика по часовой стрелке или при нажатии клавиши/сенсора, освещение в помещении будет становиться ярче или тускнеть.

Совместимость светодиодных лампочек с диммерами

Светодиодная осветительная продукция на сегодняшний день представленная разнообразными изделиями:

• отдельные светодиоды;
• светодиодные ленты;
• светодиодные лампы.

Разнообразие светодиодной продукции

Светодиодная лампа представляет собой отдельное устройство, которое является стандартизированным специально для подключения в уже существующую электрическую сеть.
Светодиодные лампы обладают следующими характеристиками:

• стандартный цоколь: тип G, типа E – резьбовой (E14 и E27), тип MR;
• работать может от стандартной электрической сети 50 Гц, 220 В без использования специальных и дополнительных приспособлений;

Обратите внимание! Если лампочка должна работать при напряжении в 12 вольт, то это должно быть оговорено в плане использования дополнительных приборов.

• световой поток, схожий с аналогичными значениями для стандартных лампочек.

Строение светодиодной лампы

Светодиодная лампочка в своем составе имеет следующие компоненты:

• рассеиватель;
• светодиоды, которые смонтированы на специальной плате;
• драйвера, благодаря которым обеспечивается необходимый режим работы источника света;

Обратите внимание! Драйвер является устройством, обеспечивающим питание светодиодных компонентов в лампочке. Он стабилизирует ток, текущий через диоды. При этом его можно использовать для диммирования.

• системы, через которые происходит охлаждение изделия в ходе его работы;
• стандартный цоколь;
• вентиляционные отверстия.

Чтобы осуществлять регулирование уровня яркости в обычной системе освещения, многие ведущие производители выпускают специальные светодиодные лампочки. На упаковке такой продукции всегда имеется надпись — «регулировка яркости» или «диммируемая».

Упаковка лампочки, работу которой можно регулировать

Такие источники света работают по обычной схеме, но их драйвер способен реагировать на поведение стандартного диммера. Когда осуществляется поворот ручки, драйвер начинает генерировать импульсы тока, обладающие большим или меньшим коэффициентом заполнения. Таким образом можно настроить яркость света на 10 %. Именно с такой яркостью будет загораться лампочка при включении диммера.
Данная продукция стоит немного дороже, чем обычная. Но зато она обладает дополнительными возможностями, которые будут не лишними в качественной системе подсветки.

Ассортимент регулирующих устройств

Диммеры сегодня на рынке осветительной продукции представлены достаточно широко. Все их разнообразие можно поделить на следующие группы:

• модульные. Они размещаются на DIN-рейках в распределительных щитках. Используются очень широко. Такие устройства можно использовать для регулировки яркости освещения, создания световых эффектов, а также как часть системы «Умный дом». Механизм управления здесь осуществляется через выносные регуляторы и кнопки. Регулятор размещается в монтажной коробке. Его можно установить вместо выключателя. Управление такого прибора осуществляется с помощью выключателя или кнопкам;

• моноблочные устройства. Они также могут монтироваться в монтажную коробку. Является самым распространённым видом приборов подобного рода. Такой диммер ставится и подключается точно так же, как и простой выключатель – в разрыв фазного провода;

• выносные блоки. Применяются для подключения точечных светильников, оснащенных светодиодными лампочками. Управляются они дистанционными радио- или инфракрасными пультами, а также выносными панелями и обычными диммерами.

Также регуляторы яркости освещения, по способу управления, имеют следующую классификацию:

• поворотные. В данной ситуации используется поворотная ручка, которая крутится по и против часовой стрелки;
• поворотно-нажимные. Для включения прибора необходимо нажать на ручку, а сам процесс регулирования осуществляется стандартным поворотом ручки;

Обратите внимание! С помощью поворотно-нажимных диммеров можно отключить нагрузку с помощью размещения регулятора в определенном положении.

• кнопочные (клавишные). На передней панели имеются клавиши, с помощью которых осуществляется уменьшение или увеличение яркости;
• сенсорные. Это наиболее современные модели. Управление здесь осуществляется с помощью прикосновения к сенсорной панели.

В доме можно использовать любые типы регуляторов уровня освещенности.

Совместимость регуляторов со светодиодными лампами

Со светодиодными лампочками могут работать далеко не все диммеры. Здесь можно использовать следующие варианты:

• стандартные устройства для регулирования светодиодных лампочек;
• специальные ШИМ-диммер.

Обратите внимание! Некоторые схемы диммеров могут работать некорректно с драйверами определённых производителей.

Поэтому сегодня ведущие производители лампочек (например, Osram и Philips) работают в связке со следящими изготовителями регуляторов: Legrand, ABB, SchneiderElectric. Для оценки такой совместимости существуют специальные таблицы.

Таблицы совместимости диммеров и драйверов (пример)

Помните, что при подборе регулятора необходимо обязательно учитывать мощность имеющегося источника света.

Актуальность использования регуляторов

На вопрос о целесообразности использования диммеров для регулирования уровня освещенности светодиодных ламп достаточно сложно ответить. Ведь любой регулятор будет стоит деньги, к тому же его еще нужно правильно подобрать и установить. Поэтому многие в данной ситуации задаются вопросом «а нужны ли вообще диммеры?». Для ответа на этот вопрос стоит рассмотреть преимущества таких регуляторов. К ним можно отнести следующие моменты:

• реализация гибкой и легко управляемой системы освещения;
• уменьшение затрат электроэнергии;
• отсутствие высокого выделения тепла;
• установка регуляторов, работающих от пульта дистанционного управления в разы повысить комфорт использования системы подсветки;

Диммер для ламп светодиодного типа с пультом

• возможность изменения цвета свечения и создание различных световых эффектов.

В то же время единственным недостатком такой системы освещения являются дополнительные расходы на покупку и установку оборудования.

Заключение

Собираясь создать систему регулирования уровня освещённости помещения при наличии в нем светодиодных ламп, необходимо правильно подобрать диммер. Это даст возможность эффективно сменять подсветку в зависимости от имеющейся в доме ситуации.

Особенности выключателей с регулятором яркости света

Все большую популярность приобретают выключатели с регулятором яркости освещения. Эти устройства предназначены для регулирования напряжения потребителя в диапазоне ОТ 0 до 100 процентов от номинального значения. Сейчас они все чаще используются вместо классических выключателей для плавного изменения яркости светового потока.

Область применения

Чаще всего данные устройства используются с целью регулирования яркости свечения галогеновых лампочек и классических ламп накаливания. Причем в первом случае есть один нюанс применения выключателя диммер — он должен подключаться к источнику света исключительно через понижающий трансформатор. Это устройство можно приобрести отдельно либо использовать готовое решение.

Также необходимо помнить, что выпускаются специальные выключатели, регулирующие яркость света светодиодных и люминесцентных ламп. Дело в том, что в их конструкции присутствует один важный элемент — электронный пускатель. Благодаря применению регуляторов освещения вместо обычных выключателей, можно плавно менять интенсивность светового потока от минимальных значений до максимальных.

Это не только удобно, но также позволяет отказаться от использования многокнопочных выключателей для управления люстрами с несколькими лампочками. Аналогичным образом обстоят дела и со сложными осветительными устройствами, оснащенными собственными регуляторами — значительно дешевле приобрести диммер и подключить к нему люстру.

Классификация диммеров

Сегодня в продаже можно найти три основных типа моноблочных регулируемых выключателей света:

• Устройства, оснащенные механическим регулятором, изготовленным в форме диска — их конструкция является весьма простой, что положительно отражается и на стоимости. Они могут иметь нажимной либо поворотный механизм включения.
• Диммеры с кнопочной регулировкой — имеют более сложную конструкцию, но при этом расширяется функционал, например, управление может осуществляться посредством пульта ДУ.
• Сенсорные устройства — наиболее дорогие диммеры с максимально широкими функциональными возможностями.

В продаже можно найти не только моноблочные выключатели с регулятором яркости, но и устройства, имеющие модульную конструкцию. Управление такими светорегуляторами осуществляется с помощью клавишного выключателя либо выносной кнопки. Они практически не используются в жилых помещениях. Выбирая диммер, необходимо обратить внимание на мощность устройства. Этот показатель должен превышать суммарную мощность всех потребителей, подключенных к выключателю.

Несколько слов следует сказать о дополнительном функционале диммеров:

• Возможность создания эффекта присутствия.
• Несколько режимов затемнения, в том числе и мигание света.
• Автоматическое включение и отключение.
• Дистанционное или голосовое управление.

Особенности конструкции

Это достаточно сложное устройство, если сравнивать с классическими выключателями. Основным элементом конструкции является электрическая схема, задача которой заключается в снижении напряжения до необходимого показателя для питания диммера. Чтобы обеспечить надежную и бесперебойную работу данной схемы, производители используют несколько типов защиты, например, от перепадов напряжения в сети и перегрева.

Основной элемент схемы — двунаправленный триодный тиристор. Это электронный переключатель, управляющий коротким импульсом. Для подачи сигнала на открытие-закрытие тиристора используется конденсатор с определенной емкостью. Во время прохождения первой волны напряжения питания он накапливает заряд, после чего отдает его тиристору.

Принцип работы

Все современные регуляторы света не являются потребителями электрической энергии — в этом заключается их основное отличие от первых моделей. Более ранние аналоги работали в соответствии со схемой емкостного либо активного делителя напряжения. По сути, они представляли собой автотрансформаторы или реостаты, подключенные последовательно с основным потребителем энергии.

В каждой из рассмотренных ситуаций, производство и использование регуляторов света было весьма затратным. Например, если применялся реостат, то это увеличивало массу всего устройства, а также приводило к сильному нагреву. В результате производителям приходилось искать способы эффективного теплоотвода, а это сказывалось на стоимости диммера. Автотрансформатор, хотя и не является активным потребителем энергии, обладает большими габаритами.

В современных регуляторах мощности светового потока используется специальная электронная схема, позволяющая подать питание на осветительное устройство, «срезая» заднюю и переднюю части полуволны напряжения. Этот принцип работы диммеров получил название «регулирование фазы с отсеканием заднего и переднего фронтов». В соответствии с режимом работы, определяемого временем срабатывания (этот показатель составляет 0−9 мс), удается добиться плавной регулировки потребляемой мощности.

Преимущества и недостатки регуляторов света

Среди положительных свойств всех устройств этого типа стоит отметить:

• Плавное изменение яркости света.
• Напряжение на потребителе уменьшается без рассеивания мощности, что приводит к экономии электрической энергии.
• Благодаря работе при сниженном напряжении увеличивается срок эксплуатации лампочек.
• Диммеры в определенной степени способны защитить потребитель электроэнергии от перепадов напряжения в сети.
• Устраняется резкое повышение показателя силы тока при включении лампочки.

Однако у светорегуляторов есть и несколько недостатков:

• Более высокая стоимость в сравнении с классическими выключателями.
• Кривая питающего напряжения несколько искажается, но это не сильно влияет на результат работы ламп накаливания.
• В случае замены диммером многокнопочных выключателей могут возникнуть сложности с приобретением соответствующего устройства. Это связано со стоимостью двойных моделей светорегуляторов или необходимостью оборудования новых точек для монтажа устройств.

Если речь идет о подключении одинарного светорегулятора, то проблем возникнуть не должно. Во время монтажа такого устройства нет необходимости вносить изменения в схему электропроводки квартиры. Если человек хотя бы раз менял выключатель, то сможет легко подключить и регулятор света, ведь маркировка всех выводов не отличается.