Escurecimento de LEDs em geral e em detalhes. Ajustando o nível de brilho das lâmpadas LED sem efeito de cintilação Tipos de dimmers para lâmpadas LED

O escurecimento do inglês é traduzido apenas como "escurecimento". O que é um dimmer, o que são e onde mais podem ser usados, contaremos neste artigo. Das origens à implementação final. A questão mais importante é se é possível usar lâmpadas LED com dimmer?

O que é um dimmer e por que é necessário?

Um dimmer é um dispositivo eletrônico capaz de regular a potência regulando a tensão fornecida à carga. A definição é muito seca e chata, vamos explicar o princípio de ação em uma linguagem mais simples.

A potência depende da tensão e da corrente na carga. Isso significa que se você reduzir um dos componentes, a potência também diminuirá. A tensão e a corrente estão conectadas pela lei de Ohm, o que significa que você pode reduzir a potência do seu dispositivo (brilho da luminária) aumentando a resistência total da carga. Ou seja, use resistores de lastro, bobinas ou capacitores.

Absorvedores de energia de lastro - convertem o excesso de energia em calor e têm baixa eficiência. Para regular a potência do aparelho, no nosso caso, o brilho da lâmpada, é necessário outro aparelho - um dimmer.

É possível conectar lâmpadas LED através de um dimmer? Pode. Mas nem todos serão regulamentados de forma estável. Aqui você precisa de lâmpadas LED especiais para dimmer.

Lâmpadas LED ajustáveis ​​por dimmer , Adequado para qualquer controlador. Mas existem algumas nuances na diferença entre o tipo de regulação de tensão. Isso é determinado pelo circuito do dimmer; as diferenças serão descritas em detalhes nas seções seguintes do artigo. O tipo de dimmer determina quão bem os LEDs serão regulados.

Quais lâmpadas LED podem ser usadas com dimmer? Nesse assunto, tudo é extremamente individual. Tudo depende tanto do circuito da lâmpada quanto do circuito do regulador. Em geral, os chamados lâmpadas LED reguláveis.

O que são dimmers

Os reguladores de potência podem ser divididos em dois grandes grupos:

• Para trabalhos em circuitos de tensão alternada (220V);
• para operação em circuitos de tensão DC (para faixa de LED 12V).

As furadeiras também precisam de um regulador, para ajustar a velocidade ele fica localizado no botão.

Pode ser usado para diversos fins, nesta lista eles estão organizados por popularidade:

1. Ajustar o brilho da luz, dimerizar lâmpadas LED e incandescentes;
2. ajuste de temperatura do elemento de aquecimento em vários aquecedores;
3. ajustando a velocidade do motor coletor.

Qual é a diferença entre dimmers?

Se você for usar um interruptor regulável, primeiro você precisa descobrir o que são. Todas as lâmpadas LED são reguláveis?

Os dimmers diferem de acordo com os seguintes critérios:

• Por tipo de instalação;
• por execução e método de gestão;
• de acordo com o método de regulação.

Vamos dar uma olhada em cada um deles.

Por tipo de instalação

Para instalação externa– interruptor de superfície com dimmer para lâmpadas LED. Para instalar tal dispositivo, não é necessário perfurar um nicho na parede, ele é simplesmente montado no topo da parede. É muito conveniente de usar nos casos em que o interior não é uma prioridade ou a fiação externa é instalada.

Para instalação interna– cabe perfeitamente em qualquer interior, como este.

Para montagem em trilho DIN muito específicos e à primeira vista pode parecer que não são práticos. Porém, este dimmer para lâmpadas LED funciona com controle remoto, enquanto fica escondido de olhares indiscretos no painel elétrico.

Por execução

Por design, o dimmer para lâmpadas LED e incandescentes pode ser:

• rotativo;
• tipo de pressão rotativa;
• botão de apertar;
• tocar;

Girando- uma das opções mais simples para dimmer de uma lâmpada LED, parece despretensiosa e possui a funcionalidade mais simples.

Vire e empurre parece quase igual ao giratório. Devido ao seu design, ao pressioná-lo a luz acende com o brilho que estava definido na última vez que foi ligado.

Controlador de botão pois a iluminação LED já parece mais avançada tecnologicamente e se encaixará organicamente em um apartamento moderno. Como este interruptor com dimmer para lâmpadas LED.

Modelos de toque e podem ser completamente diferentes - desde círculos luminosos até painéis monocromáticos para ajustar a tensão das lâmpadas LED.

A título de ajuste

Os dimmers diferem não apenas na execução, mas também no princípio de funcionamento. E Isto se aplica especificamente a dimmers AC.

O primeiro tipo de dimmer é mais comum e mais barato, devido à simplicidade do seu circuito - este é dimmer de ponta(Inglês) vanguarda). Um pouco mais adiante será considerado detalhadamente seu princípio de funcionamento e circuito, para comparação, dê uma olhada no tipo de tensão na saída de tal regulador.

O gráfico mostra que o restante da meia onda é aplicado à carga e seu início é cortado. Devido à natureza da comutação de carga, são induzidas interferências nas redes elétricas, o que interfere no funcionamento de TVs e outros dispositivos. Uma tensão de amplitude definida é aplicada à lâmpada e então decai quando a senóide passa por zero.

Um dimmer de ponta pode ser usado com lâmpadas LED? Pode. As lâmpadas LED reguláveis ​​deste tipo só serão bem reguláveis ​​se forem projetadas para isso. Isto é evidenciado pelos símbolos em sua embalagem. Eles também são chamados de "reguláveis".

O segundo tipo funciona de forma diferente, cria menos interferência e funciona melhor com lâmpadas diferentes - esta dimmer da borda de fuga(Inglês) borda descendente).

O escurecimento das lâmpadas LED com este tipo de dimmer é melhor e seu design suporta melhor fontes de luz não reguláveis. A única desvantagem é que essas lâmpadas podem ajustar seu brilho não de “zero”, mas em uma determinada faixa. Ao mesmo tempo, as lâmpadas LED reguláveis ​​são simplesmente ajustáveis.

A melhor solução é usar um dimmer Falling Edge para luminárias LED.

Uma palavra separada pode ser dita sobre lâmpadas LED prontas com controle de brilho. Esta é uma classe separada de dispositivos de iluminação que não precisam instalar reguladores adicionais, mas os possuem em seu design. Seus ajustes são feitos através dos botões da caixa ou do controle remoto.

Circuitos dimmer

O dimmer para tensão 220V, com corte na borda principal, funciona segundo o princípio do controle de tensão fase-pulso. Durante a operação, os elementos desse dimmer fornecem tensão à carga em determinados momentos, cortando parte da senóide. Isto é mostrado com mais detalhes e mais claramente nos gráficos.

A área da senóide sombreada em cinza é a área da tensão ou seu valor efetivo, que é fornecida à carga (lâmpada ou qualquer outro dispositivo descrito acima).

A linha pontilhada vermelha mostra a forma de onda da tensão na entrada do dimmer para lâmpadas LED. Nesta forma, é alimentado através de uma chave convencional sem ajustes. .

Como conectar LEDs através de um dimmer?

As classificações dos componentes e todas as informações estão indicadas no diagrama do dimmer.

O dispositivo é instalado na ruptura do fio que vai até a fonte de luz, motor, elemento de aquecimento ou qualquer outro dispositivo.

A lógica do circuito é a seguinte: o capacitor C1 é carregado através do circuito R1 e do potenciômetro R2. Dependendo da posição do potenciômetro, o capacitor é carregado com a tensão de abertura do dinistor VD1.

O circuito utilizou um dinistor DB3, que tem aproximadamente 30V. Através de um dinistor aberto, um pulso de controle de abertura do triac (tiristor bidirecional) é aplicado ao seu eletrodo de controle.

Quanto maior a resistência definida pelo botão do potenciômetro, mais tempo o capacitor carrega, respectivamente, mais tarde o circuito dinistor-triac se abrirá e a tensão será menor, já que a maior parte da senóide será cortada. E vice-versa - menos resistência - mais tensão na saída do regulador.

Na Internet existem muitas opções de esquemas com todo tipo de melhorias, são todos bons. Aqui está o circuito mais simples, a figura mostra a instalação desta versão do circuito.

Como ajustar a iluminação LED

Quais lâmpadas podem ser usadas com dimmer? Quando as lâmpadas incandescentes eram usadas principalmente para iluminação, tudo era simples - um dimmer comum lidava facilmente com o escurecimento.

As lâmpadas incandescentes foram substituídas por lâmpadas fluorescentes com eficiência energética e não puderam ser ajustadas de forma alguma. Claro que existiam reatores eletrônicos para lâmpadas fluorescentes tubulares com possibilidade de dimerização, mas eram extremamente raros e caros.

Agora as lâmpadas economizadoras de energia estão sendo substituídas por LEDs. Embora o processo de emissão de quanta de luz seja complicado, do ponto de vista da regulação, talvez seja mais simples do que a regulação de fontes de luz de descarga em gás.

Lâmpadas LED reguláveis ​​- o que é isso?

O que significa lâmpada LED regulável? Esta é uma lâmpada que pode ser regulada com QUALQUER UM dimmer, projetado para AC ou DC (dependendo do tipo).

Seu circuito de alimentação contém funções para alteração do brilho, dependendo da tensão de alimentação. As lâmpadas LED reguláveis ​​funcionam com circuitos dimmer como o acima.

O dimmer da rede regula a tensão fornecida. Isso significa que para quaisquer valores de tensão, na faixa especificada pelo fabricante (está indicada na caixa da lâmpada), o circuito da lâmpada se esforçará para manter a corrente especificada. O brilho, por sua vez, depende da corrente.

As lâmpadas LED comuns não podem ser reguladas; na melhor das hipóteses, elas simplesmente ligam e desligam; na pior, queimam em valores baixos definidos no dimmer.

As lâmpadas LED mais baratas possuem um capacitor de extinção. Se forem regulamentados, apenas dentro de limites muito estreitos, o que significa que também não são adequados. Veja no vídeo um exemplo de regulação de intensidade de lâmpadas LED convencionais.

Lâmpadas LED reguláveis ​​220 volts

Ajustar o brilho das lâmpadas LED de 220V é difícil porque um circuito de estabilização de corrente é instalado em um driver especializado. Sua tarefa é estabilizar a corrente de saída, para garantir um brilho uniforme e prolongado dos LEDs, independente dos valores da tensão de alimentação.

As lâmpadas LED convencionais não são muito reguláveis. Para escolher a lâmpada Led certa para dimmer, é necessário estudar cuidadosamente a descrição e designações indicadas na caixa e no corpo da lâmpada.

As lâmpadas LED reguláveis ​​​​podem ser reconhecidas pela inscrição: “para um dimmer”, “ajustável” ou algo semelhante, talvez uma imagem convencional de um dimmer seja simplesmente desenhada, como nos exemplos abaixo.

É possível regular a intensidade de lâmpadas LED alimentadas por DC?

A foto mostra um dimmer LED para faixa de LED 12V. Vamos descobrir como funciona esse dimmer com lâmpadas LED.

Para circuitos DC, o princípio de funcionamento do regulador é diferente. Aqui, um transistor bipolar ou de efeito de campo é usado como elemento de dosagem, e um gerador de pulsos com ciclo de trabalho variável é usado como dispositivo de dosagem.

O método desse controle é chamado de modulação por largura de pulso (PWM). Para entender como funciona, você precisa se familiarizar com os gráficos.

Vcc é a tensão na entrada do dimmer DC, Vaverage é a tensão na saída. Você pode ver como a tensão média muda. Com o aumento da duração do pulso e a diminuição da duração da pausa (aumentamos o ciclo de trabalho), a tensão de saída aumenta.

Acima está um diagrama de circuito do "dimmer NE555 PWM LED". Ele pode atuar como um dispositivo para dimerizar LEDs. Funciona assim:

NE555 é um temporizador, aqui conectado no modo gerador de pulsos, cuja frequência e duração são definidas por um circuito RC composto por R2, um potenciômetro R1 e um capacitor C5, como no circuito anterior, o potenciômetro controla a taxa de carga de o capacitor, de acordo com a taxa de carga, a largura do pulso é formada.

Inicialmente, o circuito produz pulsos simétricos, ou seja, a duração da pausa é igual à duração do pulso. Mas devido à presença de um potenciômetro e de uma cadeia de dois diodos VD1 e VD2, a capacitância é carregada e recarregada através de diferentes resistências do potenciômetro, ou melhor, através de diferentes pares de seus contatos.

Portanto, pulsos controlados por PWM são formados com frequência constante, mas com ciclo de trabalho variável.

Se for usá-lo em um carro ou para regular a intensidade de uma faixa de LED, você pode eliminar a fonte de alimentação adicional de 9 volts, baseada no regulador linear 7809, e fornecer energia ao primeiro ponto após ele no diagrama.

E aqui estão as fotos de um dimmer caseiro para LEDs, se necessário - você pode copiar a localização das trilhas e repeti-la. Ou construa em uma placa de ensaio.

Um vídeo de como funciona o escurecimento de lâmpadas LED usando este circuito, usando o exemplo de uma fita luminosa lateral, está localizado abaixo.

Com este circuito é possível regular circuitos LED de 12V e qualquer outra carga DC. Por exemplo, ajuste a velocidade do cooler do PC, dos motores coletores, dos aquecedores, em geral, tudo que você imaginar. Em um dos artigos, já falamos.

Qual dimmer é necessário para lâmpadas LED?

Para combinar o dimmer com as lâmpadas LED e garantir sua compatibilidade, você deve primeiro determinar quais lâmpadas usará. Se você planeja comprar lâmpadas LED de 220 V, os dispositivos de fase-pulso discutidos no início do artigo são adequados para isso. Pegue modelos com um corte na borda posterior.

Para lâmpadas DC de baixa tensão (por exemplo, 12V, que são usadas em holofotes, luminárias de mesa ou luminárias de carro), qualquer controlador PWM ou dimmer para tiras de LED funcionará. Todos eles trabalham com base no princípio da modulação por largura de pulso, a regulação linear é coisa do passado.

Também é melhor comprar lâmpadas LED especiais para dimmer. Embora sejam mais caros, não haverá problemas com seu ajuste. Você criará a solução de iluminação certa somente se escolher o dimmer e as lâmpadas LED certos para ela.

Compartilhe sua experiência de ajuste de brilho de LEDs e lâmpadas LED nos comentários!

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Reduzindo o consumo de energia em 2 a 3 vezes;
Regulação da intensidade do fluxo luminoso;
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Para ajustar o brilho, são utilizadas lâmpadas LED reguláveis ​​​​(to dim (inglês) - dim). Os melhores modelos de fabricantes russos em diodos de alta qualidade de marcas com reputação mundial são apresentados em nosso catálogo.

A quantidade de eletricidade que pode ser poupada com luzes LED já é impressionante, embora o seu potencial ainda não tenha sido totalmente explorado e não esteja a ser utilizado em todo o seu potencial. As autoridades chinesas calcularam que basta mudar 1/3 do país para iluminação LED para reduzir o consumo de electricidade em 100 milhões de kW. Além das somas colossais de dinheiro que serão depositadas no orçamento, a situação ambiental melhorará significativamente. A mudança para díodos económicos reduzirá as emissões anuais de CO2 em cerca de 30 milhões de toneladas.

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Luminárias reguláveis

Um aumento ou diminuição suave da luz usando um dispositivo especial é chamado de escurecimento. Nem todos os dispositivos de iluminação são adequados para instalação nessas redes. As lâmpadas incandescentes e halógenas não apresentam esse problema, e as lâmpadas LED não são reguláveis ​​​​em todos os casos - esta é a única desvantagem, embora relativa. Portanto, ao escolher luminárias, você precisa saber se este modelo funcionará em conjunto com um dimmer.

Quanto aos dimmers em si, existem 2 maneiras de adquiri-los:
Compre um abajur, um abajur, um abajur com dispositivo embutido;
Compre apenas um dimmer.

As lâmpadas LED escurecidas não têm medo de fortes picos de energia, esta é outra de suas vantagens significativas. Externamente, eles se parecem com diodos comuns - todas as diferenças estão escondidas por dentro. Funcionários de escritórios, armazéns e outras instalações não necessitam de habilidades especiais para usar lâmpadas. Os próprios trabalhadores podem definir a intensidade. Você pode controlar os dispositivos usando o controle remoto incluído ou usar uma rede Wi-Fi para isso.

Dimmers para LEDs

As luzes LED reguláveis ​​são adequadas para dimmers especiais. Seu design e tecnologia de dimerização são um pouco diferentes dos dispositivos conectados a lâmpadas incandescentes: neste caso, a mudança no brilho do brilho ocorre devido ao aumento ou diminuição da corrente que passa pelo dispositivo. Se você usar tal dispositivo com um LED convencional, a eficiência e a cor do brilho cairão drasticamente.

O mecanismo de funcionamento dos dimmers LED é expresso no fornecimento de pulsos de corrente constante ao LED. O valor da amplitude é igualado ao nível ideal de intensidade da corrente. O brilho da luz depende da largura dos pulsos. Para obter um brilho uniforme que elimina o efeito de cintilação, são aplicados pulsos de alta frequência, que podem chegar a 300 kHz. Nem sempre é conveniente utilizar dispositivos regulados pelos seus próprios sistemas de controle. Os módulos dentro do sistema devem ser divididos em 3 partes, que incluem as próprias fontes de luz, a fonte de alimentação com o sistema de controle. O pessoal precisa ter acesso ao controle de fluxo, o que complica ainda mais a estrutura e, em última análise, aumenta os custos.

A opção mais aceitável e conveniente é a introdução de lâmpadas LED especiais reguláveis ​​​​em uma rede tradicional de 220 V. Os dispositivos são controlados por dimmers disponíveis publicamente, projetados para serem conectados a lâmpadas incandescentes.

Vantagens dos dimmers

O consumo econômico de energia é a primeira e principal vantagem das lâmpadas e dos próprios dimmers. Um sistema de controle de alta tecnologia permite colocar a luz no modo de economia máxima, e fazer isso em toda a área iluminada, por sua parte ou em todos os ambientes do empreendimento. E sem isso os LED económicos consumirão ainda menos eletricidade. Este facto é ainda mais necessário ter em conta num período de crescimento significativo dos preços da energia.

Outras vantagens das lâmpadas reguláveis:
A instalação de luminárias e dispositivos é realizada em rede já operada, não sendo necessária atualização ou adição de outros componentes;
Ampla gama de modelos para instalação em instalações residenciais, comerciais e industriais;
Uma redução significativa no consumo de energia permite aumentar em cerca de 10 vezes o número de lâmpadas ligadas a uma rede;
Ampla gama de brilho de iluminação;
Controle simples e claro - você pode fazer isso sem instalar uma linha adicional de baixa corrente e controladores complexos;
A iluminação LED pode ser combinada com luz natural para manter o nível de luz no nível certo.

O escopo dos diodos dimerizados é muito mais amplo do que o das lâmpadas incandescentes. A intensidade do fluxo luminoso pode ser alterada em uma ampla faixa (de 0 a 100%, para comparação: para lâmpadas incandescentes e halógenas, o indicador mínimo começa em 10%, embora em ambos os casos seja utilizada iluminação em valores mais baixos extremamente raramente, e um indicador zero é alcançado de forma puramente teórica), sem afetar a temperatura da cor. Esta propriedade, bem como a ausência de efeito de cintilação com a capacidade de economizar dezenas de milhares de rublos anualmente nas contas de eletricidade, fazem dos LEDs reguláveis ​​um dos tipos de iluminação mais adequados no setor residencial, comercial, industrial, bem como em design de iluminação profissional e fotografia.

Hoje, a tecnologia LED é dominante na área de dispositivos de iluminação. Lâmpadas LED, semáforos, dispositivos de iluminação automotiva tornaram-se comuns e há uma tendência de substituição de lâmpadas fluorescentes e incandescentes por LED em instalações residenciais, comerciais e industriais. A quantidade de energia que será economizada com a mudança para iluminação LED é impressionante. Só na China, as autoridades calcularam que ao converter um terço do país para iluminação LED, serão poupados anualmente 100 milhões de kW de electricidade e as emissões de dióxido de carbono diminuirão em 29 milhões de toneladas. No entanto, há um problema com o LED. tecnologia, nomeadamente, tecnologia de regulação do fluxo luminoso.

É fácil implementar uma função de dimerização em lâmpadas incandescentes usando um dimmer simples e barato baseado em triac. Como resultado, eles são onipresentes. Para que as lâmpadas LED se tornem verdadeiramente populares e difundidas, é necessário implementar esta funcionalidade utilizando controladores e infra-estruturas de regulação de intensidade existentes.

O brilho do brilho das lâmpadas incandescentes é perfeitamente ajustável. Ironicamente, isso é facilitado por sua baixíssima eficiência e, consequentemente, alta corrente, o que permite que o dimmer (dispositivo de ajuste do nível de iluminação, ou seja, de escurecimento) funcione bem. A inércia térmica do filamento também permite mascarar qualquer instabilidade ou flutuações criadas pelo dimmer. A tentativa de diminuir a intensidade de uma luminária LED dessa maneira cria uma série de problemas, como cintilação e outros efeitos indesejáveis. Para explicar por que isso acontece, vamos ver como funcionam os dimmers triac e como eles interagem com as luminárias LED.

Na fig. 1 mostra um dimmer triac típico e sua característica corrente-tensão.

Arroz. 1. Dimmer triac simples

O potenciômetro R2 ajusta o ângulo de fase do triac, que abre em cada onda de tensão CA quando V C2 excede a tensão de comutação do triac. Quando a corrente do triac cai abaixo de sua corrente de retenção (IH), o triac fecha e espera que o capacitor C2 carregue durante o próximo meio ciclo para ligar novamente. A tensão aplicada ao filamento de uma lâmpada é função do ângulo de fase de dimerização, que pode variar na faixa de praticamente 0-180°.

Uma lâmpada LED projetada para substituir uma lâmpada incandescente normalmente contém uma matriz de LEDs dispostos para fornecer saída máxima de luz. Os LEDs são conectados em série em um circuito. O brilho de cada um deles é função da corrente que flui através dele. Além disso, a queda de tensão direta no LED é de aproximadamente 3,4 V (pode variar entre 2,8-4,2 V). Uma série de LEDs deve ser alimentada por uma fonte CC com controle de saída rigoroso para garantir a correspondência entre lâmpadas adjacentes.

Para que uma lâmpada LED seja regulável, sua fonte de alimentação deve converter a mudança no ângulo de fase do dimmer em uma mudança na corrente de alimentação CC da lâmpada LED. A dificuldade de conseguir este efeito, aliada ao correto funcionamento do dimmer, pode levar a uma redução significativa do desempenho. Podem aparecer problemas como: longo tempo de inicialização, cintilação, iluminação irregular, cintilação (quando o nível mínimo de iluminação está definido). Também existem problemas de repetibilidade (de produto para produto) e ruído de áudio indesejado proveniente da lâmpada. Esses efeitos indesejados são geralmente causados ​​por uma combinação de falsas aberturas e fechamentos prematuros dos tristores, bem como controle insuficiente da corrente do LED. A causa raiz da falsa abertura do triac é o chamado “toque” atual quando o triac é aberto. Arroz. 2 ilustra claramente esta situação.

Arroz. 2. Corrente e tensão na entrada da fonte de alimentação do iluminador LED

No momento em que o triac abre, a tensão é aplicada quase instantaneamente ao filtro LC de entrada da fonte de alimentação. Uma tensão aplicada a um indutor causa "toque". Se ao mesmo tempo a corrente do tiristor cair abaixo da corrente de retenção do triac, este fecha. O circuito dimmer recarrega e reinicia o triac. Essas múltiplas reinicializações do triac podem causar ruído de áudio indesejado e oscilação da lâmpada LED. Filtros EMI simples podem minimizar esse toque indesejado. Para uma operação confiável da função de dimerização, é necessário que as bobinas de entrada e os capacitores sejam os menores possíveis.

O ângulo de fase mais “toque” é considerado 90° (quando a tensão no pico da onda senoidal é aplicada à entrada de alimentação da lâmpada LED e a alta tensão da rede causa a corrente de alimentação mínima). Se for necessária uma regulação profunda (ou seja, um ângulo de fase próximo de 180°) com uma tensão de alimentação baixa, a lâmpada LED pode desligar-se prematuramente. Para evitar que isso aconteça, o triac deve abrir a cada ciclo e permanecer aberto quase até o momento em que a tensão alternada cai para zero. Para garantir isso, é necessária uma corrente de retenção de 8 a 40 mA. É fácil para as lâmpadas incandescentes manterem esta corrente, porém, com lâmpadas LED que consomem menos de 10% da energia de uma lâmpada incandescente equivalente, a corrente pode facilmente cair abaixo do nível de corrente de retenção, o que fará com que o triac desligue. prematuramente. Isso explica a limitação do intervalo de oscilação e/ou escurecimento.

Uma série de outros problemas que um projetista pode enfrentar ao projetar um iluminador LED são: fator de potência (o Energy Star requer um mínimo de 0,9 para aplicações comerciais e industriais), requisitos rigorosos de eficiência energética, tolerâncias rigorosas para instabilidade da tensão de saída e EMI, segurança em caso de curto-circuito e circuito aberto dos LEDs.

Os mais recentes desenvolvimentos da Power Integrations mostram como você pode alimentar um iluminador LED e, ao mesmo tempo, ser compatível com os dimmers triac existentes. Na fig. A Figura 3 é um diagrama de uma fonte de alimentação de 14 W para uma luminária LED regulável externamente desenvolvida por esta empresa.

Arroz. 3. Circuito de fonte de alimentação isolado de 14 W para luminária LED compatível com dimmers triac existentes com alto fator de potência e faixa de tensão de entrada universal

A fonte é baseada no chip LNK406EG(U1) da família LinkSwitch-PH. Representantes desta linha de microcircuitos combinam um interruptor MOSFET de potência de 725 V e um controlador PWM operando no modo livre de corrente do indutor principal. O controlador desempenha a função de corretor de fator de potência (PFC) e fornece uma corrente de saída constante. A tecnologia de controle de saída primária do LinkSwitch-PH fornece controle preciso da corrente de saída, eliminando a necessidade de um optoacoplador e circuito secundário comumente encontrado em conversores isolados flyback, enquanto a função PFC elimina a necessidade de um capacitor eletrolítico de armazenamento de entrada.

A família de ICs LinkSwitch-PH pode ser configurada para operar nos modos com escurecimento e sem escurecimento. Para aplicações de dimmer triac, um resistor R4 é usado no pino REFERÊNCIA e um conjunto de resistores de 4 MΩ R2+R3 no pino MONITOR DE TENSÃO para garantir uma relação linear entre a tensão de entrada e a corrente de saída e maximizar a faixa de dimerização.

O modo de corrente contínua do indutor principal tem dois benefícios principais: perdas de condução reduzidas (portanto, maior eficiência) e menos EMI (portanto, requer um filtro menor para atender ao padrão EMI). Um capacitor X pode ser omitido e um indutor menor pode ser usado (ou também omitido). O jitter de frequência de comutação fundamental MOSFET integrado da família LinkSwitch-PH reduz ainda mais a necessidade de componentes de filtro. Um filtro de entrada EMI menor significa menos reatância para o dimmer, o que reduz o toque correspondentemente. A estabilidade é ainda melhorada pelo fato de os chips LinkSwitch-PH serem alimentados por sua própria referência de tensão interna. A adição de um amortecedor de dimerização e de um circuito de divisão de tensão garante uma operação confiável e sem cintilação na mais ampla faixa de dimerização possível.

A fonte de alimentação LED acima é totalmente compatível com dimmers triac existentes em uma ampla faixa de dimerização (1000-1, 500-0,5 mA), tem eficiência> 85% e fator de potência> 0,9. Isso mostra claramente que os problemas de incompatibilidade entre luminárias LED e dimmers triac podem ser superados e, como resultado, um driver simples para uma lâmpada LED regulável barata e confiável pode ser construído.

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Sensores de luz constante K2110 / K2111

Os sensores de luz constante K2110 / K2111 são projetados para manter um determinado nível de iluminação em uma sala, ajustando a potência da iluminação artificial dependendo do nível de luz natural que entra na sala pelas janelas. Os sensores funcionam apenas com reatores eletrônicos reguláveis ​​de lâmpadas fluorescentes padrão de 1-10V ou lâmpadas LED.

Sensor de luz K2110 - somente regulação Sensor K2111 - regulação e desconexão da rede 220V

A regulação ocorre alterando a tensão de controle de saída entre 1-10V. Se o nível de luz natural for suficiente para fornecer a iluminação definida pelo instalador na área de trabalho da sala (geralmente no nível da mesa) e a luz artificial não for necessária, a tensão de controle do sensor suavemente diminui para o nível de 1V. Neste caso, as luminárias controladas por sensores operam no modo de 2 a 5% do fluxo luminoso nominal, consumindo em média 6 vezes menos eletricidade (lâmpadas fluorescentes) ou 12 vezes menos (lâmpadas LED) . Por exemplo, um par de lâmpadas K22-158U2 no modo de potência 100% consome 108 W, no modo de potência mínima - 16,4 W, ou seja, apenas 8,2 W por lâmpada! Luminária LED de teto falso - 28W e 2,3W respetivamente!

Se não houver luz natural suficiente, o sensor K2110 “adicionará” a quantidade necessária de luz artificial para fornecer um determinado nível de iluminação na área de trabalho. A tensão de saída do sensor no modo de regulação varia de 1V (modo de potência mínima) a 10V (modo de potência máxima).

De 50 a 100 luminárias podem ser conectadas a um sensor de luz através da entrada de controle de 1-10V. Este número depende do desenho da entrada 1-10V do reator eletrônico ou driver de LED, ou melhor, do seu consumo de energia. Por exemplo, podem ser conectados cerca de 50 unidades de reatores eletrônicos padrão para lâmpadas fluorescentes e 85 unidades de drivers de LED MeanWell.

Figura 1. Circuito de controle para reatores reguláveis ​​(reatores eletrônicos) usando um sensor de luz K2110

O sensor está instalado no teto. O elemento sensor deve apontar para baixo.

O sensor possui um resistor de ajuste com o qual você pode definir o nível de iluminação da sala. O sensor mantém esta iluminação aumentando ou diminuindo a proporção de luz artificial na sala.

Modificações no sensor de luz:

K2110 - apenas controle do fluxo luminoso (potência) sem desligar a carga, alimentado por reatores conectados a ela, ou seja, não é necessária fonte de alimentação externa. Dimensões totais: 35x35x20 mm.

K2111 - controle do fluxo luminoso e desligamento automático da carga (luminárias) da rede 220V relé embutido 250V 10A a um nível de tensão de controle de 1V, ou seja, quando a iluminação fornecida pode ser mantida exclusivamente devido à luz natural. Tensão de alimentação do sensor: 24V AC/DC (modificação K2111-24) ou 12V DC (modificação K2111-12). Dimensões totais: 48x35x20 mm.

2. Esquema de controle de reatores reguláveis ​​​​(reatores eletrônicos) usando sensor de luz K2111-24 com desconexão automática da rede com nível suficiente de luz solar natural

3. Exemplo de utilização de sensores K2110/K2111 para iluminação de aulas escolares (lâmpadas fluorescentes com lâmpadas da série T5 K22-135U2 1x35W). O consumo específico de energia desta solução é de 6,5 W/m² a 400 lux para uma classe padrão de 51 m² ou 1,62 W/m²/100 lux!!!

Estas fotografias mostram claramente como funcionam os sensores K2110 num dia de sol: as lâmpadas localizadas perto das janelas funcionam no modo de potência mínima (5% do valor nominal). A segunda e terceira filas de luminárias também operam em modos econômicos (aproximadamente 20% e 60% da potência nominal, respectivamente). Nesta sala foram instaladas lâmpadas comuns 4x18W durante a reconstruçãoreatores eletrônicos reguláveis ​​TF8418ETD Lembre-se que no modo de energia mínima, as lâmpadas fluorescentes consomem 4 a 6 vezes menos eletricidade!

O QUE VOCÊ PRECISA PRESTAR ATENÇÃO AO SELECIONAR SENSORES DE LUZ

1. Caso o sensor possua obturador mecânico para cobrir a fotocélula, saiba que se trata de um sensor primitivo que consiste em um fotorresistor convencional. Seus parâmetros dependem fortemente do número de lâmpadas que controla (geralmente até 5 peças) e o nível de tensão de controle raramente cai abaixo de 5V. Ou seja, de fato, este sensor não é de 1-10V, mas de 5-10V e, portanto, realiza regulação em uma faixa limitada de 100 a 50% do fluxo luminoso. Além disso, os fotorresistores estão sujeitos a rápida degradação e após 1-2 anos os parâmetros de controle irão deteriorar-se.

2. Se não houver obturador mecânico, o sensor é eletrônico e isso está correto. Preste atenção à faixa de controle real. Nossos sensores K2110 / K2111 são capazes de reduzir a tensão de controle para 1,1V, ou seja, a faixa completa de regulação é de 1,1 - 10V. Este é provavelmente um dos melhores indicadores da classe, o que significa que os sensores pouparão mais energia, por exemplo, num dia ensolarado.

3. Compare os preços dos sensores corretamente. Sensores com obturador mecânico podem custar menos de 1.000 rublos, mas economizarão muito menos energia do que os eletrônicos profissionais. Você pode comparar nossos sensores por preço, por exemplo, com DIM MICO da Osram. A diferença será perceptível! Os sensores K2111 não possuem análogos no mercado!

COMO CORRIGIR OS ERROS DOS TÉCNICOS DE ILUMINAÇÃO SE A ILUMINAÇÃO DA SALA FOR SIGNIFICATIVAMENTE SUPERIOR AO NECESSÁRIO

Às vezes há casos em que, devido a erros de cálculo na escolha das luminárias, a iluminação da sala acaba sendo muito superior ao necessário, por exemplo, 700 lux em vez de 400 lux. O sensor de luz K2110 foi projetado para regulação a partir da “norma” e para baixo e às vezes não consegue remover completamente o excesso de iluminação usando o regulador integrado.

Neste caso, o problema pode ser resolvido instalando um resistor de sintonia adicional paralelo à saída do sensor de 1-10V com resistência calculada R = 100 kOhm/n, onde n é o número de reatores eletrônicos ou drivers de LED no circuito de controle do um sensor. Por exemplo, um sensor controla 5 drivers de luminária.

100/5 = 20 kOhm. Escolhemos qualquer resistor de sintonia de valor próximo, por exemplo, 24 kOhm ou 30 kOhm. Ao conectar um resistor à linha de 1-10V, no escuro girando a manivela, ajustamos a iluminação para 400 lux ao nível da mesa. Todos! Agora o sensor K2110 ajustará a iluminação do valor definido para baixo.