Justerbar LED-lampa. Ändra ljusstyrkan på lysdioder eller en DIY-kontroller

Varje radioamatör är bekant med NE555-mikrokretsen (analog med KR1006). Dess mångsidighet gör att du kan designa ett brett utbud av hemgjorda produkter: från en enkel envibratorpuls med två element i selen till en flerkomponentsmodulator. Den här artikeln kommer att diskutera kretsen för att slå på en timer i läget för en rektangulär pulsgenerator med pulsbreddsjustering.

System och princip för dess funktion

Med utvecklingen av högeffekts-LED kom NE555 återigen in på arenan som en dimmer, och påminner om dess obestridliga fördelar. Enheter baserade på det kräver inte djup kunskap om elektronik, monteras snabbt och fungerar tillförlitligt.

Det är känt att ljusstyrkan hos en lysdiod kan styras på två sätt: analog och puls. Den första metoden innebär att amplitudvärdet för likströmmen genom lysdioden ändras. Denna metod har en betydande nackdel - låg effektivitet. Den andra metoden innebär att strömmens pulsbredd (driftfaktor) ändras med en frekvens från 200 Hz till flera kilohertz. Vid sådana frekvenser är lysdiodernas flimmer osynlig för det mänskliga ögat. Kretsen för en PWM-regulator med en kraftfull utgångstransistor visas i figuren. Den kan fungera från 4,5 till 18 V, vilket indikerar möjligheten att styra ljusstyrkan för både en kraftfull LED och en hel LED-remsa. Ljusstyrkan varierar från 5 till 95 %. Enheten är en modifierad version av en rektangulär pulsgenerator. Frekvensen för dessa pulser beror på kapacitansen C1 och resistanserna R1, R2 och bestäms av formeln: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Funktionsprincipen för den elektroniska ljusstyrkan är som följer. I det ögonblick matningsspänningen läggs på börjar kondensatorn laddas genom kretsen: +Usupply – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Usupply. Så snart spänningen på den når nivån 2/3U, öppnas den interna timertransistorn och urladdningsprocessen börjar. Urladdningen börjar från toppplattan C1 och vidare längs kretsen: R1 – VD2 –7 IC pin – -U matning. Efter att ha nått 1/3U-märket kommer timereffekttransistorn att stängas och C1 börjar återigen få kapacitet. Därefter upprepas processen cykliskt och bildar rektangulära pulser vid stift 3.

Ändring av resistansen hos trimningsmotståndet leder till en minskning (ökning) av pulstiden vid timerutgången (stift 3), och som ett resultat minskar (ökar) medelvärdet för utsignalen. Den genererade sekvensen av pulser tillförs via det strömbegränsande motståndet R3 till grinden VT1, som är ansluten enligt en krets med en gemensam källa. Lasten i form av en LED-remsa eller sekventiellt anslutna högeffekts-LED:er ansluts till den öppna dräneringskretsen VT1.

I detta fall installeras en kraftfull MOSFET-transistor med en maximal dräneringsström på 13A. Detta gör att du kan kontrollera glöden på en LED-remsa som är flera meter lång. Men transistorn kan kräva en kylfläns.

Blockeringskondensator C2 eliminerar påverkan av störningar som kan uppstå längs strömkretsen när timern växlas. Värdet på dess kapacitans kan vara vilket som helst inom intervallet 0,01-0,1 µF.

Styrelse och monteringsdelar av ljusstyrkekontrollen

Det enkelsidiga kretskortet har måtten 22x24 mm. Som du kan se på bilden finns det inget överflödigt på den som kan väcka frågor.

Efter montering kräver PWM-dimmerkretsen ingen justering, och kretskortet är lätt att göra med egna händer. Kortet, förutom avstämningsmotståndet, använder SMD-element.

• DA1 – IC NE555;
• VT1 – fälteffekttransistor IRF7413;
• VD1,VD2 – 1N4007;
• R1 – 50 kOhm, trim;
• R2, R3 – 1 kOhm;
• Cl – 0,1 µF;
• C2 – 0,01 µF.

Transistor VT1 bör väljas beroende på belastningseffekten. Till exempel, för att ändra ljusstyrkan på en en-watts LED, räcker det med en bipolär transistor med en maximal tillåten kollektorström på 500 mA.

Ljusstyrkan på LED-remsan måste styras från en +12 V spänningskälla och matcha dess matningsspänning. Regulatorn bör helst drivas av en stabiliserad strömkälla som är speciellt utformad för tejp.

Belastningen i form av individuella högeffektslysdioder drivs på olika sätt. I det här fallet är dimmerns strömkälla en strömstabilisator (även kallad LED-drivrutin). Dess märkutgångsström måste matcha strömmen för de seriekopplade lysdioderna.

Läs också

Dimning på engelska översätts som "mörkare". Vad en dimmer är, vad de är och var annars de kan användas kommer vi att berätta i den här artikeln. Från ursprung till slutgiltigt genomförande. Den viktigaste frågan är: kan LED-lampor användas med en dimmer?

Vad är en dimmer och varför behövs den?

En dimmer är en elektronisk enhet som kan reglera strömmen genom att reglera spänningen som tillförs lasten. Definitionen är väldigt torr och tråkig, låt oss förklara funktionsprincipen på ett enklare språk.

Effekten beror på spänningen och strömmen i lasten. Det betyder att om du minskar en av komponenterna så minskar också effekten. Spänning och ström är relaterade till Ohms lag, vilket innebär att du kan minska effekten på din enhet (lampans ljusstyrka) genom att öka det totala belastningsmotståndet. Det vill säga använd ballastmotstånd, choker eller kondensatorer.

Ballastkraftabsorbenter - omvandlar överskottsenergi till värme och har låg verkningsgrad. För att reglera enhetens kraft, i vårt fall glödlampans ljusstyrka, behöver du en annan enhet - en dimmer.

Är det möjligt att ansluta LED-lampor via en dimmer? Burk. Men allt kommer inte att regleras konsekvent. Här behöver du speciella LED-lampor för dimmer.

LED-lampor, dimbara , Lämplig för användning med vilken regulator som helst. Men det finns några nyanser i skillnaden mellan typen av spänningsreglering. Detta bestäms av dimmerns kretsar; skillnaderna kommer att beskrivas i detalj i följande avsnitt av artikeln. Typen av dimmer avgör hur väl lysdioderna kommer att regleras.

Vilka LED-lampor kan användas med en dimmer? I denna fråga är allt extremt individuellt. Allt beror både på kretsen för själva glödlampan och på regulatorns kretsar. I allmänhet är den sk dimbara LED-lampor.

Vilka typer av dimmers finns det?

Effektregulatorer kan delas in i två stora grupper:

• För arbete i växelspänningskretsar (220V);
• för drift i konstantspänningskretsar (för 12V LED-remsa).

Borrar behöver också en regulator för att justera hastigheten, den sitter i knappen.

Den kan användas för en mängd olika ändamål, listade i popularitetsordning:

1. Justering av ljusstyrka, dämpning av LED- och glödlampor;
2. justering av värmeelementets temperatur i olika värmare;
3. justering av kommutatormotorns hastighet.

Vad är skillnaderna mellan dimmers?

Om du ska använda en strömbrytare med ljusstyrkekontroll måste du först ta reda på vad de är. Och i allmänhet, kan alla LED-lampor dimras?

Dimmers skiljer sig enligt följande kriterier:

• Efter typ av installation;
• om utförande och metod för förvaltning;
• enligt regleringsmetoden.

Låt oss ta en närmare titt på var och en av dem.

Efter installationstyp

För utomhusinstallation– ytmonterad strömbrytare med dimmer för LED-lampor. För att installera en sådan enhet behöver du inte borra en nisch i väggen, den monteras helt enkelt ovanpå väggen. Det är mycket bekvämt att använda i fall där interiören inte är en prioritet eller extern ledning är installerad.

För inomhusinstallation– kommer att passa perfekt in i alla interiörer, som den här.

För DIN-skena monteringär mycket specifika och kan till en början verka som att de inte är praktiska. Denna dimmer för LED-lampor fungerar dock med en fjärrkontroll, och är dold för nyfikna ögon i elpanelen.

Genom avrättning

Enligt designen kan ljusstyrningen för LED- och glödlampor vara:

• Roterande;
• roterande trycktyp;
• tryckknapp;
• sensorisk;

Vändning- ett av de enklaste alternativen för att dämpa en LED-lampa, den ser opretentiös ut och har den enklaste funktionaliteten.

Vrid-tryck ser nästan likadan ut som den roterande. Tack vare dess design, när du trycker på den, tänds lampan med samma ljusstyrka som den ställdes in förra gången du slog på den.

Tryckknappsregulator för LED-belysning ser den mer tekniskt avancerad ut och passar organiskt in i en modern lägenhet. Som den här strömbrytaren med dimmer för LED-lampor.

Touch-modeller och kan vara helt annorlunda - från lysande cirklar till släta enfärgade paneler för att justera spänningen på LED-lampor.

Enligt justeringsmetoden

Dimmers varierar inte bara i sin design, utan också i deras funktionsprincip. E Detta gäller specifikt AC-dimmers.

Den första typen av dimmers är vanligare och billigare, på grund av enkelheten i dess krets - det här är främre kant cutoff dimmer(Engelsk) framkanten). Lite längre fram kommer dess funktionsprincip och krets att diskuteras i detalj; för jämförelse, ta en titt på typen av spänning vid utgången av en sådan regulator.

Grafen visar att resten av halvvågen tillförs lasten och dess början är avskuren. På grund av belastningen som slås på, genereras störningar i de elektriska nätverken, vilket stör driften av tv-apparater och andra enheter. En spänning av den inställda amplituden appliceras på lampan, och sedan tonar den ut när sinusvågen passerar genom noll.

Kan en framkantsdimmer användas för LED-lampor? Burk. LED-lampor med en dimmer av denna typ kommer bara att vara väl justerbara om de ursprungligen var designade för detta. Detta framgår av symbolerna på dess förpackning. De kallas också "dimbara".

Den andra typen fungerar annorlunda, skapar mindre störningar och fungerar bättre med olika glödlampor - detta dimmer för bakkantsavskärning(Engelsk) fallande kant).

LED-lampor med denna typ av dimmer anpassar sig bättre, och dess design stöder bättre icke-dimbara ljuskällor. Den enda nackdelen är att dessa lampor kan justera sin ljusstyrka inte från "noll", utan inom ett visst intervall. Samtidigt är dimbara LED-lampor helt enkelt suveränt justerbara.

Den bästa lösningen är att använda en Falling Edge LED-dimmer.

Ett speciellt ord kan sägas om färdiga LED-lampor med justerbar ljusstyrka. Detta är en separat klass av belysningsanordningar som inte kräver installation av ytterligare regulatorer, men har dem i sin design. Deras justeringar görs med knappar på fodralet eller från fjärrkontrollen.

Dimmerkretsar

Dimmer för 220V spänning, med framkantsavstängning, fungerar enligt principen om fas-pulsspänningsstyrning. Under drift levererar elementen i en sådan dimmer spänning till lasten vid vissa ögonblick, vilket skär av en del av sinusoiden. Detta visas i detalj och tydligare i graferna.

Arean av sinusformen skuggad i grått är området för spänningen eller dess effektiva värde som tillförs lasten (en lampa eller någon annan enhet som beskrivs ovan).

Den röda streckade linjen visar spänningsvågformen vid dimmeringången för LED-lampor. I denna form tillförs den genom en vanlig strömbrytare utan justeringar .

Hur ansluter man lysdioder via en dimmer?

Komponentklassificeringar och all information anges på dimmerdiagrammet.

Enheten installeras i ett avbrott i tråden som går till ljuskällan, motorn, värmeelementet eller någon annan enhet.

Kretsens logik är som följer: kondensatorn Cl laddas genom kedjan R1 och potentiometern R2. Beroende på potentiometerns position laddas kondensatorn till öppningsspänningen för dinistorn VD1.

Kretsen använde en DB3-dinistor, som är ungefär 30V. Genom en öppen dinistor tillförs en styrpuls för att öppna en triac (dubbelriktad tyristor) till dess styrelektrod.

Ju större motstånd som ställs in av potentiometervredet, desto längre tid tar det för kondensatorn att ladda, desto senare öppnas dinistor-triac-kretsen och spänningen blir lägre, eftersom det mesta av sinusvågen kommer att stängas av. Och vice versa - mindre motstånd betyder mer spänning vid regulatorns utgång.

Det finns många alternativ för kretsar på Internet med alla möjliga modifieringar, alla är bra. Här är ett enkelt diagram; figuren visar installationen av denna version av schemat.

Hur man justerar LED-belysning

Vilka glödlampor kan användas med en dimmer? När främst glödlampor användes för belysning var allt enkelt – en vanlig dimmer klarade lätt av att justera ljusstyrkan.

Glödlampor ersattes av energisnåla lysrör och gick inte att dimra alls. Naturligtvis fanns det elektroniska förkopplingsdon för rörformade lysrör med dimbara möjligheter, men de var extremt sällsynta och de var dyra.

Nu byts energisnåla lampor ut mot LED-lampor. Processen att avge ljuskvanta, även om den är komplex, är, ur en regleringssynpunkt, kanske enklare än att reglera gasurladdningsljuskällor.

Dimbara LED-lampor - vad är det?

Vad betyder dimbar LED-lampa? Detta är en glödlampa som kan dimmas med hjälp av NÅGON dimmer, som är designad för växelström eller likström (beroende på typ).

Dess strömkrets innehåller funktioner för att ändra ljusstyrkan, beroende på matningsspänningen. Dimbara LED-lampor fungerar med dimmerkretsar som den som visas ovan.

Nätverksdimmern reglerar den tillförda spänningen. Detta innebär att vid alla spänningsvärden, inom det intervall som anges av tillverkaren (det anges på lamplådan), kommer lampkretsen att sträva efter att bibehålla den specificerade strömmen. Ljusstyrkan beror i sin tur på strömmen.

Vanliga LED-lampor kan inte justeras; i bästa fall kommer de helt enkelt att slås på och stängas av; i värsta fall kommer de att brinna ut vid låga värden inställda på dimmern.

De billigaste LED-lamporna har en släckkondensator. Även om de är reglerade kommer det bara att vara inom väldigt snäva gränser, vilket gör att de inte heller är lämpliga. För ett exempel på dämpning av konventionella LED-lampor, se videon.

Dimbara LED-lampor 220 Volt

Att justera ljusstyrkan på 220V LED-lampor är svårt eftersom det finns en strömstabiliseringskrets installerad på en specialiserad drivrutin. Dess uppgift är att stabilisera utströmmen för att säkerställa en enhetlig och långvarig glöd av lysdioderna, oavsett matningsspänning.

Konventionella LED-lampor är inte särskilt dimbara. För att välja rätt LED-lampa för en dimmer måste du noggrant studera beskrivningen och symbolerna som anges på lådan och glödlampans kropp.

LED-lampor med dimmer kan kännas igen av inskriptionen: "för dimmer", "justerbar" eller något liknande; kanske en konventionell bild av en dimmer kommer helt enkelt att ritas, som i exemplen nedan.

Är det möjligt att justera ljusstyrkan på LED-lampor som körs på DC?

Bilden visar en led-dimmer för en 12V LED-remsa. Låt oss ta reda på hur en sådan dimmer fungerar med LED-lampor.

För DC-kretsar är regulatorns funktionsprincip annorlunda. Här används en bipolär eller fälteffekttransistor som mätelement och en pulsgenerator med variabel arbetscykel används som mätelement.

Metoden för denna styrning kallas pulsbreddsmodulering (PWM). För att förstå hur detta fungerar måste du titta på graferna.

Vcc är spänningen vid DC-dimmeringången, Vaverage är utspänningen. Du kan se hur medelspänningen ändras. När pulslängden ökar och pauslängden minskar (vi ökar arbetscykeln), ökar utspänningen.

Ovan finns ett kopplingsschema för en "PWM-dimningskontroll för LED-lampor på NE555". Den kan fungera som en enhet för att dämpa lysdioder. Det fungerar så här:

NE555 är en timer, ansluten här i pulsgeneratorläget, vars frekvens och varaktighet ställs in av en RC-krets bestående av R2, potentiometer R1 och kondensator C5, liksom i föregående krets, potentiometern reglerar laddningshastigheten för kondensatorn , och pulsbredden bildas i enlighet med laddningshastigheten.

Inledningsvis producerar kretsen symmetriska pulser, det vill säga pauslängden är lika med pulslängden. Men tack vare närvaron av en potentiometer och en kedja av två dioder VD1 och VD2 laddas och laddas kapacitansen genom olika motstånd hos potentiometern, eller snarare genom olika par av dess kontakter.

Därför genereras PWM justerbara pulser med en konstant frekvens, men en variabel arbetscykel.

Om du använder den i en bil eller för att dämpa en LED-remsa kan du eliminera den extra 9 volts strömförsörjningen baserad på den linjära regulatorn 7809 och ge ström till den första punkten efter den i kretsen.

Men här är bilder av en hemmagjord dimmer för lysdioder, om det behövs kan du kopiera spårens plats och upprepa det. Eller montera den på en brödbräda.

En video av hur dimning av LED-lampor fungerar med denna krets, med hjälp av en sidoljusremsa som exempel, finns nedan.

Med denna krets är det möjligt att dämpa 12V LED-kretsar och vilken annan DC-belastning som helst. Justera till exempel varvtalet för en PC-kylare, borstade motorer, värmare, i allmänhet, allt du kan tänka dig. I en av artiklarna vi redan pratat om.

Vilken dimmer behövs för LED-lampor?

För att välja en dimmer för LED-lampor och säkerställa deras kompatibilitet måste du först bestämma vilka lampor du ska använda. Om du planerar att köpa 220V LED-lampor, är faspulsenheter, som diskuterades i början av artikeln, lämpliga för detta. Ta modeller med bakkantsavskärning.

För lågspänningslikströmslampor (till exempel 12V, som används i spotlights, bordsbelysning eller billampor), duger vilken PWM-kontroller eller dimmer som helst för LED-remsor. De arbetar alla enligt principen om pulsbreddsmodulering; linjär reglering är redan ett minne blott.

Det är också bättre att köpa speciella LED-lampor för dimmer. Även om de är dyrare blir det inga problem med deras justering. Du skapar den önskade belysningslösningen endast om du väljer rätt dimmer och LED-lampor för den.

Dela din erfarenhet av att justera ljusstyrkan på lysdioder och LED-lampor i kommentarerna!

Energibesparande och hållbara LED-lampor är moderna tekniker inom ljusteknik. Att reglera belysningen med hjälp av dimmers kommer inte bara att öka den ekonomiska effekten, utan ger också många ytterligare möjligheter för ljusstyrning. Vad du behöver veta om LED-dimmers?

Genom att förbättra vårt hem strävar vi efter att göra det bekvämt, bekvämt och samtidigt inte för dyrt. Den visuella uppfattningen av interiören och den bekväma vistelsen för människor i huset beror på belysning. Det bästa alternativet för att organisera belysning är förmågan att reglera ljusflödet av lampor beroende på situationen.

Dimmers är dimmers som låter dig ändra intensiteten på artificiell belysning i ett rum. Reglering av belastningens elektriska effekt sker genom att ändra spänningen i en reostat, autotransformator eller elektronisk.

Beroende på typ av styrsignal, dimmers är:

• analog;
• digital;
• digital-analog.

Dimmers varierar i typ och effekt av lampor som de är avsedda för:

• för glödlampor och halogenlampor med en spänning på 220 V;
• för driven av transformatorer 12 – 24 V;
• för LED och lysrör.

Dimmer för LED-lampor: bedömer fördelarna

En dimmer för 220V LED-lampor kan byggas in i själva lampan som används för hushållsändamål. Eller så är det en separat enhet och kraftfullare system för teatrar eller ljusinstallationer.

Deras huvudsakliga skillnad från dimmers för glödlampor: för att reglera ljusflödet behöver du inte sänka eller öka strömmen i lampan.

LED-lampor med dimmer fungerar enligt principen om pulsbreddsmodulering, där lysdioden drivs av DC-pulser. Amplituden för sådana pulser är lika med det optimala strömvärdet. Genom att variera deras bredd ändras ljusstyrkan på glöden. Vid en hög, upp till 300 kHz, pulsfrekvens, uppfattar det mänskliga ögat en uppsättning pulser som en jämn glöd.

Dimning minskar inte livslängden för LED-lampor. Jämfört med konventionell LED-drift sparar detta upp till 35 % av energiförbrukningen. Till skillnad från glödlampor fungerar dimmande LED-lampor effektivt i svagt ljus.

Dessutom finns det ett antal andra fördelar:

• pålitlighet;
• ljudlöshet;
• låg vikt och kompakta dimensioner av dimmern;
• säkerhet;
• motstånd mot nätverksöverbelastning;
• mjuk start;
• förmågan att styra en eller en grupp lampor.

Typer av dimmers: hur man justerar och var man installerar

Dimmers varierar i kontroll metod:

• Mekanisk: tryckknapp eller vridbar, den enklaste i design och kontroll.
• Elektronisk: beröring eller med en kontaktlös triggersensor.
• Akustisk. Utlöses av ett röstkommando eller högt ljud.
• Avlägsen. Belysningen justeras med fjärrkontrollen.

Du kan spara energi genom att inte bara använda moderna belysningsarmaturer och inomhusenheter. För dessa ändamål har den använts i stor utsträckning. Layouten och installationsproceduren för en sådan enhet beror på dess design.

Många forskare deltog i glödlampans historia. du kan ta reda på vad var och en av dem uppfann på sin tid.

Beroende på installationsmetod dom är:

• utomhusinstallation - overhead;
• intern installation - inbyggd;
• modulär – för installation i elpanel på DIN-skena.

Regel för att dela LED-lampor med en dimmer

Alla lysdioder är inte lämpliga för att dämpa belysning. Att styra en LED-lampa genom en dimmer kan påverka dess funktion. Dessutom kan det leda till att lampan avvisar garantiservice.