Регулируема LED лампа. Промяна на яркостта на светодиодите или DIY контролер

Всеки радиолюбител е запознат с микросхемата NE555 (аналогична на KR1006). Неговата гъвкавост ви позволява да проектирате голямо разнообразие от домашни продукти: от обикновен импулсен вибратор с два елемента в снопа до многокомпонентен модулатор. Тази статия ще обсъди схемата за включване на таймер в режим на правоъгълен генератор на импулси с регулиране на ширината на импулса.

Схема и принцип на нейното действие

С развитието на светодиодите с висока мощност, NE555 отново влезе на арената като димер, припомняйки неоспоримите си предимства. Устройствата, базирани на него, не изискват задълбочени познания по електроника, сглобяват се бързо и работят надеждно.

Известно е, че яркостта на светодиода може да се контролира по два начина: аналогов и импулсен. Първият метод включва промяна на амплитудната стойност на постоянния ток през светодиода. Този метод има един съществен недостатък - ниска ефективност. Вторият метод включва промяна на ширината на импулса (коефициент на запълване) на тока с честота от 200 Hz до няколко килохерца. При такива честоти трептенето на светодиодите е невидимо за човешкото око. Схемата на PWM регулатор с мощен изходен транзистор е показана на фигурата. Той може да работи от 4,5 до 18 V, което показва възможността да се контролира яркостта както на един мощен светодиод, така и на цяла LED лента. Диапазонът на регулиране на яркостта варира от 5 до 95%. Устройството е модифицирана версия на генератор на правоъгълни импулси. Честотата на тези импулси зависи от капацитета C1 и съпротивленията R1, R2 и се определя по формулата: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Принципът на работа на електронния контрол на яркостта е следният. В момента на подаване на захранващото напрежение, кондензаторът започва да се зарежда по веригата: +Uзахранване – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Uзахранване. Веднага щом напрежението върху него достигне ниво от 2/3U, вътрешният транзистор на таймера ще се отвори и процесът на разреждане ще започне. Разрядът започва от горната плоча C1 и по-нататък по веригата: R1 – VD2 –7 IC щифт – -U захранване. След като достигне марката 1/3U, транзисторът на мощността на таймера ще се затвори и C1 отново ще започне да набира капацитет. Впоследствие процесът се повтаря циклично, образувайки правоъгълни импулси на пин 3.

Промяната на съпротивлението на подстригващия резистор води до намаляване (увеличаване) на времето на импулса на изхода на таймера (щифт 3) и в резултат на това средната стойност на изходния сигнал намалява (увеличава). Генерираната последователност от импулси се подава през резистора за ограничаване на тока R3 към портата VT1, която е свързана съгласно верига с общ източник. Товарът под формата на LED лента или последователно свързани мощни светодиоди е свързан към отворената дренажна верига VT1.

В този случай е инсталиран мощен MOSFET транзистор с максимален ток на изтичане 13A. Това ви позволява да контролирате блясъка на LED лента с дължина няколко метра. Но транзисторът може да изисква радиатор.

Блокиращият кондензатор C2 елиминира влиянието на смущенията, които могат да възникнат по веригата на захранването, когато таймерът е превключен. Стойността на неговия капацитет може да бъде всяка в рамките на 0,01-0,1 µF.

Платка и монтажни части на контролера на яркостта

Едностранната печатна платка е с размери 22х24 мм. Както можете да видите от снимката, на него няма нищо излишно, което да предизвика въпроси.

След сглобяването веригата на PWM димера не изисква настройка, а печатната платка е лесна за правене със собствените си ръце. Платката, в допълнение към резистора за настройка, използва SMD елементи.

• DA1 – IC NE555;
• VT1 – полеви транзистор IRF7413;
• VD1,VD2 – 1N4007;
• R1 – 50 kOhm, трим;
• R2, R3 – 1 kOhm;
• C1 – 0,1 µF;
• C2 – 0,01 µF.

Транзисторът VT1 трябва да бъде избран в зависимост от мощността на товара. Например, за да промените яркостта на един ватов светодиод, биполярен транзистор с максимално допустим колекторен ток от 500 mA ще бъде достатъчен.

Яркостта на LED лентата трябва да се контролира от източник на напрежение +12 V и да съответства на захранващото напрежение. В идеалния случай регулаторът трябва да се захранва от стабилизирано захранване, специално проектирано за лента.

Товарът под формата на отделни светодиоди с висока мощност се захранва по различен начин. В този случай източникът на захранване на димера е стабилизатор на ток (наричан още LED драйвер). Неговият номинален изходен ток трябва да съответства на тока на светодиодите, свързани последователно.

Прочетете също

Затъмняването на английски се превежда като „затъмняване“. Какво е димер, какви са те и къде другаде могат да се използват, ще ви разкажем в тази статия. От началото до крайното изпълнение. Най-важният въпрос е: могат ли LED лампите да се използват с димер?

Какво е димер и защо е необходим?

Димерът е електронно устройство, способно да регулира мощността чрез регулиране на напрежението, подавано към товара. Определението е много сухо и скучно, нека обясним принципа на работа на по-прост език.

Мощността зависи от напрежението и тока в товара. Това означава, че ако намалите един от компонентите, мощността също ще намалее. Напрежението и токът са свързани по закона на Ом, което означава, че можете да намалите мощността на вашето устройство (яркостта на лампата), като увеличите общото съпротивление на товара. Тоест използвайте баластни резистори, дросели или кондензатори.

Баластни абсорбатори - преобразуват излишната енергия в топлина и имат ниска ефективност. За да регулирате мощността на устройството, в нашия случай яркостта на електрическата крушка, ви е необходимо друго устройство - димер.

Възможно ли е да свържете LED лампи чрез димер? Мога. Но не всичко ще бъде последователно регулирано. Тук се нуждаете от специални LED лампи за димер.

LED лампи, димируеми , Подходящ за използване с всеки регулатор. Но има някои нюанси в разликата между типа регулиране на напрежението. Това се определя от схемата на димера; разликите ще бъдат описани подробно в следващите раздели на статията. Типът димер определя колко добре ще се регулират светодиодите.

Кои LED лампи могат да се използват с димер? По този въпрос всичко е изключително индивидуално. Всичко зависи както от веригата на самата крушка, така и от схемата на регулатора. Като цяло т.нар димируеми LED лампи.

Какви видове димери има?

Регулаторите на мощността могат да бъдат разделени на две големи групи:

• За работа във вериги с променливо напрежение (220V);
• за работа във вериги с постоянно напрежение (за 12V LED лента).

Бормашините също се нуждаят от регулатор за регулиране на скоростта, той се намира в бутона.

Може да се използва за различни цели, изброени по ред на популярност:

1. Регулиране на яркостта на светлината, димиране на LED и лампи с нажежаема жичка;
2. регулиране на температурата на нагревателния елемент в различни нагреватели;
3. регулиране на скоростта на колекторния двигател.

Какви са разликите между димерите?

Ако ще използвате превключвател с контрол на яркостта, първо трябва да разберете какви са те. И като цяло всички LED лампи могат ли да се димират?

Димерите се различават по следните критерии:

• По вид инсталация;
• относно изпълнението и начина на управление;
• според начина на регулиране.

Нека разгледаме по-подробно всеки от тях.

По тип инсталация

За външен монтаж– надземен ключ с димер за LED лампи. За да инсталирате такова устройство, не е необходимо да пробивате ниша в стената, то просто се монтира върху стената. Много е удобно да се използва в случаите, когато интериорът не е приоритет или е монтирано външно окабеляване.

За вътрешен монтаж– ще пасне идеално на всеки интериор, като този.

За монтаж на DIN шинаса много специфични и на пръв поглед може да изглеждат непрактични. Този димер за LED лампи обаче работи с дистанционно управление и е скрит от любопитни очи в ел. таблото.

Чрез изпълнение

Според дизайна светлинният контролер за LED и лампи с нажежаема жичка може да бъде:

• ротационен;
• ротационно-натискащ тип;
• Натисни бутона;
• сензорни;

Обръщане- една от най-простите опции за димиране на LED лампа, изглежда непретенциозна и има най-простата функционалност.

Завъртане-натисканеизглежда почти същият като ротационния. Благодарение на дизайна си, когато го натиснете, светлината се включва със същата яркост, каквато е била зададена при последното включване.

Регулатор с бутонза LED осветление изглежда по-технологично и ще се побере органично в модерен апартамент. Като този ключ с димер за LED лампи.

Сензорни моделии могат да бъдат напълно различни - от светещи кръгове до гладки едноцветни панели за регулиране на напрежението на LED лампи.

Според метода на настройка

Димерите се различават не само по дизайна, но и по принципа на действие. дТова се отнася специално за AC димери.

Първият тип димери е по-често срещан и по-евтин, поради простотата на схемата му - това е димер за прекъсване на предния ръб(Английски) преден ръб). Малко по-нататък, неговият принцип на работа и схема ще бъдат обсъдени подробно, за сравнение, вижте вида на напрежението на изхода на такъв регулатор.

Графиката показва, че остатъкът от полувълната се подава към товара, а началото й е отрязано. Поради естеството на включване на товара се генерират смущения в електрическите мрежи, които пречат на работата на телевизори и други устройства. Към лампата се прилага напрежение със зададената амплитуда и след това избледнява, когато синусоидата премине през нула.

Може ли да се използва димер за водещ ръб за LED лампи? Мога. LED лампи с димер от този тип ще бъдат добре регулируеми само ако първоначално са били проектирани за това. Това се доказва от символите върху опаковката му. Те се наричат ​​още „димируеми“.

Вторият тип работи по различен начин, създава по-малко смущения и работи по-добре с различни крушки - това димер за прекъсване на задния ръб(Английски) падащ ръб).

LED лампите с този тип димер се настройват по-добре, а дизайнът му поддържа по-добре недимируеми източници на светлина. Единственият недостатък е, че тези лампи могат да регулират яркостта си не от „нула“, а в определен диапазон. В същото време димируемите LED лампи са просто превъзходно регулируеми.

Най-доброто решение е да използвате димер Falling Edge LED.

Специална дума може да се каже за готовите LED лампи с регулируема яркост. Това е отделен клас осветителни устройства, които не изискват инсталирането на допълнителни регулатори, но ги имат в своя дизайн. Техните настройки се извършват с бутони на кутията или от дистанционното управление.

Димерни вериги

Димер за напрежение 220V, с прекъсване на предния фронт, работи на принципа на фазово-импулсно управление на напрежението. По време на работа елементите на такъв димер подават напрежение към товара в определени моменти, прекъсвайки част от синусоидата. Това е изобразено подробно и по-ясно в графиките.

Областта на синусоидата, оцветена в сиво, е областта на напрежението или неговата ефективна стойност, която се подава към товара (лампа или всяко друго устройство, описано по-горе).

Червената пунктирана линия показва формата на вълната на напрежението на входа на димера за LED лампи. В тази форма той се доставя чрез обикновен превключвател без настройки .

Как да свържете светодиоди чрез димер?

Рейтингите на компонентите и цялата информация са посочени на диаграмата на димера.

Устройството се монтира в прекъсване на проводника, отиващ към източника на светлина, двигателя, нагревателния елемент или друго устройство.

Логиката на схемата е следната: кондензатор C1 се зарежда през верига R1 и потенциометър R2. В зависимост от положението на потенциометъра, кондензаторът се зарежда до напрежението на отваряне на динистора VD1.

Веригата използва динистор DB3, който е приблизително 30V. Чрез отворен динистор към неговия управляващ електрод се подава управляващ импулс за отваряне на триак (двупосочен тиристор).

Колкото по-голямо е съпротивлението, зададено от копчето на потенциометъра, толкова по-дълго е необходимо за зареждане на кондензатора, съответно, толкова по-късно ще се отвори веригата динистор-триак и напрежението ще бъде по-ниско, тъй като по-голямата част от синусоидата ще бъде отрязана. И обратното - по-малко съпротивление означава повече напрежение на изхода на регулатора.

В интернет има много опции за схеми с всякакви модификации, всички са добри. Ето проста диаграма; фигурата показва инсталирането на тази версия на схемата.

Как да настроите LED осветлението

Какви крушки могат да се използват с димер? Когато за осветление се използваха предимно лампи с нажежаема жичка, всичко беше просто - обикновен димер лесно можеше да се справи с регулирането на яркостта.

Крушките с нажежаема жичка бяха заменени с енергоспестяващи флуоресцентни крушки и изобщо не можеха да се димират. Разбира се, имаше електронни баласти за тръбни флуоресцентни крушки с възможност за димиране, но те бяха изключително редки и бяха скъпи.

Сега енергоспестяващите лампи се заменят с LED лампи. Процесът на излъчване на светлинни кванти, макар и сложен, от регулаторна гледна точка може би е по-прост от регулирането на газоразрядни източници на светлина.

Димируеми LED лампи - какви са те?

Какво означава димируема LED лампа? Това е електрическа крушка, която може да се затъмнява НЯКОЙдимер, който е предназначен за променлив или постоянен ток (в зависимост от вида).

Захранващата му верига включва функции за промяна на яркостта в зависимост от захранващото напрежение. Димируемите LED лампи работят с димерни вериги като показаната по-горе.

Мрежовият димер регулира подаваното напрежение. Това означава, че при всякакви стойности на напрежението в диапазона, посочен от производителя (той е посочен на кутията на електрическата крушка), веригата на лампата ще се стреми да поддържа определения ток. Яркостта от своя страна зависи от тока.

Редовните LED лампи не могат да се регулират; в най-добрия случай те просто ще се включват и изключват; в най-лошия - те ще изгорят при ниски стойности, зададени на димера.

Най-евтините LED лампи имат охлаждащ кондензатор. Дори и да са регулирани, то ще бъде само в много тесни граници, което означава, че също не са подходящи. За пример за димиране на конвенционални LED крушки вижте видеоклипа.

Димируеми LED лампи 220 Волта

Регулирането на яркостта на 220V LED лампи е трудно, тъй като има схема за стабилизиране на тока, инсталирана на специализиран драйвер. Неговата задача е да стабилизира изходния ток, за да осигури равномерно и дълготрайно светене на светодиодите, независимо от захранващото напрежение.

Конвенционалните LED лампи не са много димируеми. За да изберете правилната LED лампа за димер, трябва внимателно да проучите описанието и символите, посочени върху кутията и тялото на електрическата крушка.

Светодиодните лампи с димер могат да бъдат разпознати по надписа: „за димер“, „регулируем“ или нещо подобно; може би просто ще бъде начертано конвенционално изображение на димер, както в примерите по-долу.

Възможно ли е да се регулира яркостта на LED лампи, работещи на DC?

На снимката е показан led димер за 12V LED лента. Нека да разберем как работи такъв димер с LED лампи.

За вериги с постоянен ток принципът на работа на регулатора е различен. Тук като измервателен елемент се използва биполярен или полеви транзистор, а като измервателен елемент се използва генератор на импулси с променлив работен цикъл.

Методът на това управление се нарича широчинно-импулсна модулация (PWM). За да разберете как работи това, трябва да погледнете графиките.

Vcc е напрежението на входа на димера за постоянен ток, Average е изходното напрежение. Можете да видите как се променя средното напрежение. Тъй като продължителността на импулса се увеличава и дължината на паузата намалява (ние увеличаваме работния цикъл), изходното напрежение се увеличава.

По-горе е електрическа схема на „ШИМ контролер за затъмняване за LED лампи на NE555“. Може да действа като устройство за димиране на светодиоди. Работи така:

NE555 е таймер, свързан тук в режим на импулсен генератор, чиято честота и продължителност се задават от RC верига, състояща се от R2, потенциометър R1 и кондензатор C5, както в предишната схема, потенциометърът регулира скоростта на зареждане на кондензатора , а ширината на импулса се формира в съответствие със скоростта на зареждане.

Първоначално веригата произвежда симетрични импулси, тоест дължината на паузата е равна на дължината на импулса. Но благодарение на наличието на потенциометър и верига от два диода VD1 и VD2, капацитетът се зарежда и презарежда чрез различни съпротивления на потенциометъра или по-скоро чрез различни двойки негови контакти.

Следователно ШИМ регулируемите импулси се генерират с постоянна честота, но променлив работен цикъл.

Ако го използвате в автомобил или за димиране на LED лента, можете да премахнете допълнителното захранване от 9 волта на базата на линеен регулатор 7809 и да захранвате първата точка след него във веригата.

Но ето снимки на домашен димер за светодиоди, ако е необходимо, можете да копирате местоположението на пистите и да го повторите. Или го сглобете на макет.

Видеоклип за това как димиращите LED лампи работят с помощта на тази схема, използвайки странична светеща лента като пример, се намира по-долу.

С помощта на тази схема е възможно да се димират 12V LED вериги и всеки друг DC товар. Например регулирайте скоростта на оборотите на компютърен охладител, четкови мотори, нагреватели, изобщо всичко, за което се сетите. В една от статиите, за които вече говорихме.

Какъв димер е необходим за LED крушки?

За да изберете димер за LED лампи и да осигурите тяхната съвместимост, първо трябва да решите кои лампи ще използвате. Ако планирате да закупите 220V LED крушки, фазово-импулсните устройства, които бяха обсъдени в началото на статията, са подходящи за това. Вземете модели с изрязване на задния ръб.

За DC лампи с ниско напрежение (например 12V, които се използват в прожектори, настолно осветление или автомобилни лампи), всеки PWM контролер или димер за LED ленти ще свърши работа. Всички те работят на принципа на широчинно-импулсната модулация, линейното регулиране вече е нещо от миналото.

Също така е по-добре да закупите специални LED лампи за димер. Въпреки че са по-скъпи, няма да има проблеми с настройката им. Ще създадете желаното решение за осветление само ако изберете правилния димер и LED лампи за него.

Споделете своя опит в регулирането на яркостта на светодиодите и LED лампите в коментарите!

Енергоспестяващите и издръжливи LED лампи са модерни технологии в осветителната техника. Регулирането на осветлението с димери не само ще увеличи икономическия ефект, но и ще предостави много допълнителни възможности за управление на осветлението. Какво трябва да знаете за LED димерите?

Подобрявайки дома си, ние се стремим да го направим удобен, комфортен и в същото време не твърде скъп. Визуалното възприятие на интериора и комфортният престой на хората в къщата зависят от осветлението. Най-добрият вариант за организиране на осветлението е възможността за регулиране на светлинния поток на лампите в зависимост от ситуацията.

Димерите са димери, които ви позволяват да променяте интензитета на изкуственото осветление в стаята. Регулирането на електрическата мощност на товара става чрез промяна на напрежението в реостат, автотрансформатор или електроника.

Зависи от тип управляващ сигнал, димерите са:

• аналогов;
• дигитален;
• цифрово-аналогов.

Димерите се различават по тип и мощност на лампитеза които са предназначени:

• за лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи с напрежение 220 V;
• за захранвани от трансформатори 12 – 24 V;
• за LED и луминесцентни лампи.

Димери за LED лампи: оценка на предимствата

Димер за LED лампи 220V може да се вгради в самата лампа използвана за битови нужди. Или е отделно устройство и по-мощни системи за театри или светлинни инсталации.

Основната им разлика от димери за лампи с нажежаема жичка: за да регулирате светлинния поток, не е необходимо да намалявате или увеличавате тока в лампата.

Светодиодните лампи с димер работят на принципа на широчинно-импулсната модулация, при която светодиодът се захранва от постояннотокови импулси. Амплитудата на такива импулси е равна на оптималната стойност на тока. Чрез промяна на ширината им се променя яркостта на сиянието. При висока, до 300 kHz честота на импулсите, човешкото око възприема набор от импулси като равномерно сияние.

Димирането не намалява експлоатационния живот на LED лампите. В сравнение с конвенционалната LED работа, това спестява до 35% от консумацията на енергия. За разлика от лампите с нажежаема жичка, димиращите LED лампи работят ефективно при условия на слаба осветеност.

Освен това има редица други предимства:

• надеждност;
• безшумност;
• леко тегло и компактни размери на димера;
• безопасност;
• устойчивост на претоварване на мрежата;
• плавен старт;
• възможност за управление на една или група лампи.

Видове димери: как да регулирате и къде да инсталирате

Димерите се различават по контролен метод:

• Механичен: бутон или ротационен, най-простият дизайн и управление.
• Електронен: сензорен или с безконтактен сензор за задействане.
• Акустичен. Задейства се от гласова команда или силен звук.
• Дистанционно. Осветлението се регулира с помощта на дистанционно управление.

Можете да спестите енергия, като използвате не само модерни осветителни тела и вътрешни устройства. За тези цели той е широко използван. Оформлението и процедурата за инсталиране на такова устройство зависи от неговия дизайн.

Много учени са участвали в историята на електрическата крушка. можете да разберете какво е изобретил всеки от тях на времето си.

Зависи от метод на инсталиранете са:

• външен монтаж - надземни;
• вътрешна инсталация - вградена;
• модулен – за монтаж в ел. табло на DIN шина.

Правило за споделяне на LED лампи с димер

Не всички светодиоди са подходящи за димиране на осветлението. Работата на LED лампа чрез димер може да повлияе на нейното функциониране. И освен това може да доведе до отказ на гаранционно обслужване на лампата.