Диммирование светодиодных ламп

Принцип работы диммера

Осцилограмма сетевого напряжения представляет собой синусоиду с определенным периодом. Диммер как бы «вырезает» кусок синусоиды, оставляя в каждом полупериоде лишь кусок графика, сменяющийся горизонтальным «плато» и вертикальной линией. При минимуме яркости от синусоиды остается почти прямая линия с маленькими «хвостиками».

По факту, диммер включает и выключает нагрузку 100 раз в секунду. От момента включения и зависит яркость лампы.

Все диммеры, имеющие двухпроводное подключение, обычно не «открываются» полностью, так как им нужно для работы то не большое напряжение, что остается при частичном закрытии. Поэтому осцилограмма напряжения лампы с диммером выглядит не чистой синусоидой, а все же чуть урезанной.

Проблемы взаимодействия светодиодной лампы и диммера

Обычные светодиодные лампы при диммировании будут или мигать, или с какого-то момента включаться на полную яркость. Но существуют специальные диммируемые светодиодные лампы. Они снабжены схемой, распознающей диммер и управляющей схемой стабилизатора такой лампы.

Однако, даже диммируемые LED-лампы ведут себя совсем не так, как лампы накаливания. На минимальной яркости обычная лампочка будет едва светиться, а светодиодная все еще будет светить довольно ярко.

Все диммеры имеют разный минимальный уровень. Для диммируемых ламп минимальный уровень диммера должен быть как можно меньше. Как определить, подойдет ли данный диммер для светодиодной лампы? Очень просто: сначала испытать его на обычной лампочке. Если на минимальном уровне нить лампы накаливания светится красным, то его можно использовать, но если желтым, то светодиодная лампа на минимуме будет светить слишком ярко. Максимальный уровень диммера тоже может быть различным.

Уровень диммирования у разных светодиодных ламп отличается: одни позволяют снизить яркость до 5%, другие — только до 20%.

Еще одна неожиданная проблема при диммировании светодиодных ламп — это звук, который у некоторых моделей может быть довольно громким и раздражающим.

Некоторые диммеры некорректно работают со светодиодными лампами. Например, свет может выключаться сразу после включения. Если такое происходит в комнате, где есть светильник с несколькими светодиодными лампами, проблему может решить замена одной из них лампой накаливания.

Также сами лампы могут быть несовместимы с диммером. Некоторые из них могут просто не включаться, или работать через раз. Из нескольких ламп в светильнике могут включаться то все, то лишь половина. Скорее всего, причина этого явления — в помехах, которые создает сам диммер: они влияют на работу электроники лампы.

Выводы: как правильно подобрать лампу и диммер

Если обобщить все сказанное выше, то можно прийти к следующим выводам:

  1. Все диммеры имеют разный уровень минимума. Для светодиодных ламп следует выбирать диммеры с самым низким минимальным уровнем.
  2. Уровень максимума у диммеров также различается. Если он недостаточно высок, то лампа не сможет гореть на полную яркость.
  3. У всех светодиодных ламп также различается минимальный уровень диммирования.
  4. Некоторые модели диммеров и ламп несовместимы друг с другом.
  5. При диммировании лампы могут издавать гудящий звук, который становится меньше при смене диммера.

Таким образом, подбор совместимых диммера и лампы — не самая простая, но посильная задача, которую можно решить путем вдумчивого перебора.

Преимущества использования устройств

Светодиодные диммированные лампы помогают создать комфортный уровень освещения в помещении

Достоинства диммируемых ламп:

  • Возможность создания необходимого уровня освещения путем поворота ручки или нажатием кнопки. Регулировка осуществляется плавно, а не ступенчато.
  • При изменении яркости освещения цветовая температура остается стабильной.
  • Существует возможность дистанционного управления. При этом многие модели оборудуются кнопками или поворотными рукоятками.

При использовании диммирования светодиодных ламп появляется возможность активации дополнительных режимов работы – имитация присутствия, мигания, затемнения. Существует функция автоматического выключения. Он реализуется путем установки таймера или других электронных программ управления.

Лучшие производители на рынке светотехники

Далеко не все производители изготавливают диммируемые светодиодные лампы, да и ассортимент их не очень широкий. Но и тех, что существуют, пока достаточно, ведь популярность регулируемого освещения еще не набрала полную силу.

Диодные лампы от компании Uniel

Производитель Uniel выпускает диммируемые светодиодные лампы в рамках серий Cristal Dimmable и Palazzo Dimmable. Приборы обеих серий могут использоваться с диммерами, предназначенными для стандартных лампочек накаливания. Индекс CRI составляет ≥ 80Ra. Регулировка яркости осуществляется в пределах 10—100 %.

Диапазон значений входного напряжения, при которых могут работать осветители, довольно широкий — от 40 до 250 В. Колба устройств матовая.

Выпускаются лампы обоих серий в двух цветовых температурах. Длительность службы составляет около 30 000 часов, гарантия 36 месяцев

Изделия из модельного ряда Cristal Dimmable имеют традиционный корпус из алюминиевого сплава, с цоколем E14. Светодиоды расположены в колбе на металлических лепестках и создают широкий угол передачи светового потока — 360°.

Приборы серии Palazzo Dimmable выпускается с корпусом уникальной формы, который имеет четыре канала для вентиляции. Они обеспечивают дополнительное проветривание внутренним конструкционным элементам, продлевая срок службы устройства.

Изготавливаются для светильников рефлекторного и точечного света, а также в форме лампочки Ильича, свечи, шара. Типы цоколя, применяемые для производства диммируемых осветителей — GU10, GU5,3, E14, E27. Интенсивность светового потока — 500—600 лм, мощность — от 5 до 7 Вт. Световой поток несколько уже, чем у предыдущей серии — 240°.

Широкий выбор LED ламп Philips

В рамках серии MASTER производитель Филипс выпускает диммированные светодиодные лампы груше- и шаровидной формы, в виде свечей. Модельный ряд включает также диммируемые рефлекторные (Master LEDspot) и акцентные лампы (Master MV).

Диммируемые осветители, выпущенные по филаментной технологии (серии Classic и LEDclassic), так называемые лампы «Эдисона», имеют светодиодные нити, которые напоминают светящуюся спираль традиционной электролампочки. Светят они ярко и служат дольше обычных, но гораздо меньше других светодиодных моделей — всего лишь 15 000 тыс. часов

Если при диммировании обычной лампы LED-типа свет после уменьшения интенсивности остается холодным, то с функцией DimTone освещение становиться более теплым при уменьшении яркости. Такой же эффект наблюдается при диммировании галогенных источников света и традиционных ламп накаливания. Означенная функция применяется в некоторых моделях серии MASTER.

Технология AirFlux предполагает систему скрытой вентиляции, при которой диммированные светодиодные лампы служат дольше — до 40 000 часов. Используется лишь в некоторых моделях серии Master LV.

По уровню энергоэффективности изделия Philips делятся на классы от A до A++. Самые экономичные устройства выпускаются под названиями Master MV Value, LEDclassic.

В другой нашей статье изложена более подробная информация о разновидностях LED-лампочек Philips, их плюсах и минусах.

Светодиодная продукция от Gauss

Фирма Gauss выпускает довольно широкий ряд осветительного оборудования, в том числе диммируемые лампы. Продукцию отличает широкая вилка входного рабочего напряжения 185—265 В, высоким индексом Ra>90.

Разные модели выпускают в двух значениях цветовой температуры — 4100 и 2700 К. Время работы составляет 35 000 часов

Диммируемые лампы выпускаются следующих типов:

  • Филаментные. Это устройства в форме свечи и шара, с мощностью 5 Вт. Значения величины светового потока составляет 420 и 450 лм. Гарантия предоставляется на 3 года.
  • Софитные. Выпускают с цоколем GU5.3, GU10, с мощностью 5 Вт, величиной потока света 500 и 530 лм. Гарантия на продукцию — 3 года.
  • Капсульные. Имеют цоколь G9, поток света исчисляется от 280 до 300 лм, мощность 3 Вт. Гарантийный срок — 1 год.

Рекомендуем детальнее ознакомиться со спецификой устройства лампочек Gauss, их техническими характеристиками, а также плюсами и минусами по отзывам владельцев.

Отдельно нужно сказать о лампах с функцией шагового диммирования серии Gauss Step Dimmer. У них совершенно другой принцип работы и к классическим диммируемым лампам их отнести нельзя.

Они не приспособлены для подключения к светорегулятору, так как оснащаются уже встроенными в цоколь элементами для регулировки яркости. То есть их работа не совмещается с диммерами. Могут работать в электросети со стандартами напряжения 180 — 240 В.

Выпускают их в виде шара, свечи, в форме лампы накаливания, с заявленной мощностью 10 и 7 Вт, в двух значениях цветовой температуры — 4 100 и 2 700 К. Благодаря улучшенным техническим характеристикам гарантийный срок составляет 3 года.

«Умная» лампа позволяет не только устанавливать комфортную интенсивность освещения, она экономно расходует энергоресурсы

Управление устройством осуществляется с помощью обычного выключателя, а регулировка происходит пошагово, изменяя яркость с 15 % на 50 % и на 100 %. Каждое переключение выключателя изменяет яркость света в три этапа, четвертый этап — выключение.

Срок службы

Длительность работы устройств зависит от его качества и условий эксплуатации. Срок службы лампы может составлять от 15 до 40 тысяч часов. Дольше могут работать приборы с вентиляцией цоколя.

Причинами снижения срока службы лампы называют некачественную проводку, перепады напряжения, заводской брак. Ухудшат работу светодиодов и чересчур низкая температур воздуха, высокая влажность помещения.

Плюсы использования диммера для LED приборов

Весомый плюс использования диммера – возможность не только экономить электроэнергию, но и создать неповторимую атмосферу с приглушенным светом. Или выгодно выделить определенный участок помещения, подсветив его светодиодной лентой, управляемой светорегулятором.

Обычные LED лампы не могут использоваться в комплекте с диммерами. Их яркость не будет изменяться при прокрутке регулятора. Прибор лишь включится при достижении достаточного напряжения на полную яркость.

Происходит это из-за того, что драйвер компенсирует происходящее колебание напряжения до нормального рабочего тока светодиода. А вот в конструкции светодиодных диммируемых ламп есть специальный драйвер, благодаря которому появляется возможность управлять яркостью.

Преимущества LED устройств:

  • экономичность — потребляют энергии на 90 % меньше, чем лампы накаливания;
  • отсутствие излучения УФ и ИК спектра;
  • длительный период службы прибора — до 30 000 часов;
  • гарантийный срок 36 месяцев;
  • высокий индекс цветопередачи.

Большой гарантийный срок позволяет окупать высокую стоимость. Вышедшие раньше срока из строя диммируемые светодиодные лампы заменяют в торговых точках на новые, таким образом, достигается еще большая экономия.

Особенности управления яркостью свечения светодиодной лампы

Драйверы не всех светодиодных ламп поддерживают функцию диммирования. Произвольно менять интенсивность свечения с помощью обычного светорегулятора можно только у приборов с пометкой dimmable (диммируемая) либо специальным логотипом на упаковке.

В качественных диммированных светодиодных лампах, яркостью которых можно управлять, установлены драйверы с функцией ШИМ (широтно-импульсного модулирования). Они поддерживают регулировку яркости в пределах от 0-5 % до 95-100 %. Принцип работы таких драйверов состоит в изменении ширины импульса сигнала при постоянной его частоте и амплитуде.

Чтобы понять эту схему, представим подключенный к двигателю маховик. Если его включить на целый час, он раскрутится до предельной скорости, которая постепенно начнет снижаться только после выключения двигателя. А что произойдет, если включать двигатель через каждые 10 минут? Очевидно, что маховик не сможет выйти на максимальную скорость. Причем, чем больше будут интервалы простоя двигателя, тем медленнее станет вращаться маховик. Но скорость можно снизить и другим способом: оставить момент включения неизменным, а менять лишь время работы двигателя. То есть, регулируя период и длительность включения двигателя, можно управлять маховиком.

ШИМ работает по схожему принципу. Но включать-выключать ток в цепи приходится с очень большой частотой, так как светодиод не имеет такой же инерции, как маховик, и после выключения сразу гаснет.

Виды диммеров для светодиодных ламп

На рынке есть возможность приобрести регуляторы для светодиодных диммируемых ламп с различными техническими характеристиками. В отличие от обычных выключателей, в устройстве диммера предусмотрена сложная схема, от качества которой зависит его работоспособность и долговечность.

Более дорогие модели. Качественные модели недешевы, но в их устройстве используются универсальные схемы без предохранителей. Такие светорегуляторы проще подключать: не надо разбираться, где фаза, а где ноль. Это особенно актуально в тех случаях, когда проводку сделали неграмотно, поэтому легко перепутать полярность подключения.

Некоторые модели качественных выключателей оснащаются не только вращающейся ручкой-регулятором, но и маленькой клавишей, с помощью которой можно включать и выключать свет при настроенной яркости. Есть также диммеры с большим переключателем. Они работают так: длительное нажатие при включенной клавише меняет яркость освещения до заранее настроенного на ШИМ-контроллере минимального или максимального значения. Чтобы остановиться на выбранной интенсивности свечения лампы, надо снять руку с клавиши. Такие модели удобны тем, что при включении лампы яркость света останется такой же, какой была до выключения.

Простые дешевые диммеры. Китайские диммеры устроены проще, поэтому они значительно дешевле. Но ненадежны, поскольку у таких моделей нет предохранителей, и они начинают «плавиться» уже при нагрузке, составляющей всего 2/3 от номинальной. При выборе диммера нежелательно экономить, так как стремление сберечь несколько сотен рублей может обернуться новыми затратами

Универсальные диммеры с дополнительными функциями

В последнее время на рынке появились дорогие универсальные диммеры. Они автоматически распознают тип источника света и устанавливают область его диммирования.

Такие универсальные регуляторы особенно удобно использовать для диммирования светодиодных ламп, установленных в детских комнатах. При этом возможны три режима работы:

  1. «Сон». В течение получаса контроллер поддерживает 30%-ную яркость освещения, после чего свет выключается.
  2. «Спокойной ночи» и «Доброе утро». Вечером интенсивность освещения уменьшается в течение 30 минут до полного отключения лампы, а утром все происходит наоборот.
  3. «100 %». Клавиша включается на полную мощность с помощью короткого двукратного нажатия.

Влияние диммирования на пульсации лампы

Диодная лампа с качественным высокоэффективным ШИМ драйвером производит свет с допустимым коэффициентом пульсаций (не выше 10-20 %). Если электронная начинка устроена проще, то такие лампы могут мигать при снижении яркости или коэффициент их пульсации окажется слишком высоким, что небезопасно для здоровья.

Определить на глаз тип драйвера невозможно. Пульсирует или нет ваша светодиодная лампа, покажет лишь специальный прибор – люксметр пульсметр. Иногда превышение нормативов наблюдается даже у разрекламированных светодиодных ламп с функцией диммирования, поэтому ориентироваться лучше на реальные значения измерительного прибора, а не на марку производителя и цену.

Особенности работы диммера

При помощи диммера можно регулировать интенсивность освещения

Простейшее устройство для регулировки интенсивности освещения представляет собой переменный резистор или реостат. Значительное распространение получил электронный диммер небольшого размера. В данном случае в качестве силового элемента используется полупроводниковый ключ. Регулировка силы освещения происходит благодаря изменению напряжения в реостате.

Диммер преимущественно изготавливают в виде выключателя, что позволяет разместить его в стандартной коробке. Регулировка мощности освещения осуществляется путем вращения рукоятки. Диммирование светодиодных светильников может происходить и в автоматическом режиме. В данном случае в помещении устанавливается датчик, который измеряет уровень освещения. Диммируемая лампа реагирует на любые колебания изменением интенсивности работы.

Основным параметром диммированного агрегата называют выходную мощность. От нее зависит количество светодиодов, которые можно подключить к системе.

1) Диммирование разделяется по способу управления
а) Регулируемое напряжение постоянного тока
Обычно применяется, когда расстояние межу устройством управления (диммером) и светильником небольшое, и не превышает 5-10 метров. Данный метод применяется, но не получил широкого распространения, в силу своих недостатков.
Обычно данный метод применяется при небольших дистанциях управления, и чтобы увеличить расстояние применяют специальные усилители, которые рассчитываются на определенный участок (должно учитываться как расстояние, так и конфигурация с расположением светильников, так и количество светильников которые можно подключить к одному диммеру или усилителю)
Возможно использование как одноканальных, так и многоканальных контроллеров для управления. Контроллер, в данном случае, должен поддерживать данную технологию диммирования.
Если требуется увеличить расстояние, то это сопряжено с многократным увеличением количества устройств сопряжения и усиления управляющего сигнала, которые каскадируются и разделены на разные участки передачи сигнала.
Это в свою очередь создает трудности с реализацией больших схем с большим количеством управляемых устройств и с трудностью реализацией данного метода применительно к большим расстояниям, на которых производится управление.
В основном, применительно для небольших схем управления на небольшие расстояния.
б) Широтно-Импульсная Модуляция (ШИМ)
Наиболее оптимальный способ управления, позволяющий реализовать широкий набор функций, а также обеспечить четкую управляемость, в том числе на больших расстояниях. Данный сигнал позволяют управлять светильниками на большем расстоянии, и порядка: 50, 100, иногда 200 метров. Для увеличения дистанции возможно применение специальных усилителей.
ШИМ сигнал отличает ряд особенностей, в том числе большая дистанция передачи, большая устойчивость, возможность комплексного управления посредством данного сигнала, меньший требуемый диаметр проводов для передачи сигнала.
Для ШИМ сигнала существует большее количество контроллеров и большее их разнообразия, что позволяет реализовывать самые сложные алгоритмы управления и функционирования.
Шим позволяет использовать комплексный управляющий сигнал, и управлять не только яркостью одного цвета (моноколор), но также и полноцветным (RGB).
Контроллеры могут поддерживать как:
— ручное управление (посредством кнопок, расположенных непосредственно на контроллере)
— дистанционное (посредством пульта управления – инфракрасного или по радиоканалу)
— дистанционное посредством подключения к компьютеру, имеющего программное обеспечение, и выполняющего определенный алгоритм управления, заранее заложенный в память и с заданными параметрами.
Например: контроллер, подключаемый к компьютеру, может иметь такое программное обеспечение. Возможно программирование режима работы светильника в течении дня, или в течении недели, месяца, года. Возможно программирование разной яркости свечения, и смена настроек под определенные сезоны года: лето, осень, зима, весна (так как в разное время года может требоваться разная освещенность).
И опциональный вариант, контроллер может управляется через сеть Интернет (если необходимо осуществить дистанционную коррекцию, или управление)
Так же, в виде опции, возможно заменить провода по которым идет управление – на беспроводную технологию передачи данных. В данном случае, не нужно прокладывать провода по земле или вешать их на опорах или на элементах конструкций зданий.
Каждый контроллер и усилитель и другое дополнительное оборудование рассчитаны на подключение определенного количество светильников, которыми можно управлять.
в) DMX
DMXпредставляет собой адресную систему управления, в которой каждый потребитель сигнала (или адресумое или ответное устройство) имеет свой закрепленный фиксированный или изменяемый программно или с помощь переключателей адрес)
Зная этот адрес, можно адресовать определенный набор команд (на включение, отключение, изменение уровня яркости, изменения цвета для RGB светильников)
Как правило DMXможет быть интегрировано к системе управления напряжением постоянного тока и к системе управления ШИМ. Наиболее лучшие результаты и наиболее популярны – комбинация DMX надстройки cШИМ системой управления.
DMXпредлагает расширенные возможности для управления. Позволяет реализовывать не одну, а несколько функций для каждого светильника. Благодаря наличие DMX интерфейса, можно управлять с помощью компьютера имея специальное программное обеспечение. При этом программное обеспечение может программировать работу светильников как по времени, так и по дням недели, месяцам, сезонам года, а также создавать и записывать специальные пользовательские сценарии функционирования.
Характерный пример:
Каждый год имеет 4 сезона. Для каждого сезона характерны: своя продолжительность светового дня и разное освещение. Под каждый сезон можно создать индивидуальную программу функционирования, для дополнительной экономии электроэнергии и поддержания комфортного освещения
Отличительные особенности DMX:
— адресное управление
— большое количество управляемых устройств или групп устройств
-многозадачность
— возможность программирование у управления с помощью компьютера
— гибкость применения
— возможность интеграции в большие системы с помощью каскадирования и также возможность интеграции с другими системами.
— экономичность в управлении и обслуживании
— интуитивно понятные принципы управления
— легкость перенастройки
Примечание:
В качестве альтернативы проводному управлению – возможно применения дистанционных беспроводных методов, таких как: беспроводной канал передачи данных, WiFi, Bluetooth, оптический-инфракрасный, оптический – лазерный. Или возможна дистанционная передача данных по сетям электропитания 220В или 380В, или через сеть Интернет.
Все эти дистанционные методы могут применяться в качестве надстроек к 1, 2, 3 способам управления, или их комбинациям.

Мы приглашаем Вас ознакомиться с нашей подборкой интересных статей о светодиодном освещении.

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *