Как работают диммируемые светодиодные лампы

Как работают диммируемые светодиодные лампы?

После появления в широкой продаже светодиодных ламп вскоре возник вопрос их диммирования (регулировка яркости лампы). Дело в том, что в этом случае неприемлемо регулировать яркость света, меняя напряжение или ток, поэтому большинство диммеров некорректно работают с диодными приборами освещения. Последние либо мигают после включения, либо вообще не диммируются. Если вы желаете контролировать интенсивность LED-освещения, нужны специальные диммируемые светодиодные лампы и светорегуляторы к ним.

Диммер своими руками на симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.

На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное в наших группах Одноклассники и Вконтакте видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе.

Типы диммеров

Простейшее устройство с регулировкой имеет выключатель и поворачиваемую ручку. От положения потенциометра зависит яркость регулятора. Диммер подходит для управления лампами накаливания и галогенными. По мощности он подбирается не менее чем на 15% выше подключаемой максимальной нагрузки. У него должна быть встроенная защита от короткого замыкания. Самый простой вариант – это плавкий предохранитель.

Диммер бывает следующих типов:

1. Накладной. Чаще всего содержит вспомогательный реостат и используется для светодиодных лент.
2. Проходной – для больших площадей помещений.
3. Двух- и многоканальные – выбираются по количеству ламп и режимов контроля.

Как подключить диммер к компактной люминесцентной лампе.

Если Вам необходимо регулировать уровень яркости компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) под обычный цоколь- приобретайте специальные модели с соответствующей функцией. Сегодня практически все известные производители светотехнической продукции выпускают специальные серии ламп с функцией регулирования интенсивности их светового потока.

В описании или на коробке такой компактной люминесцентной лампы должно быть написано «dimmable».

Например, фирма Sylvania выпустила КЛЛ «Mini-Lynx» или наш отечественный производитель лампы серии KOSMOS PREMIUM- все они с пометками «Dimmable».

В таких моделях яркость света регулируется либо при помощи обыкновенного димера или выключателя, который необходимо пощелкать в течении одной секунды, что послужит сигналом для встроенного блока управления в цоколь лампы, и уровень яркости будет ступенчато уменьшаться или увеличиваться от 5% уровня до 33%, затем- 66% и наконец- до 100%.

Совместимость светодиодных лампочек с диммерами

Светодиодная осветительная продукция на сегодняшний день представленная разнообразными изделиями:

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

Разнообразие светодиодной продукции

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

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

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

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

Строение светодиодной лампы

Светодиодная лампочка в своем составе имеет следующие компоненты:

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

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

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

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

Упаковка лампочки, работу которой можно регулировать

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

Устройство и принцип действия

А теперь, как говорится, рассмотрим диммер изнутри. Что это за устройство, и из каких элементов состоит? На чём основывается его принцип действия?

Все электронные современные диммеры в качестве основного элемента имеют в своём конструктивном исполнении ключ (он также может называться выключатель или переключатель), который управляется полупроводниковыми транзисторными, симисторными или тиристорными приборами. Большинство устройств не выдают на выходе синусоидальный сигнал, электронный ключ как бы отсекает участки синусоиды.

Чтобы вам было понятнее, в электрической сети протекает ток, который имеет синусоидальную форму. Для изменения яркости на лампу нужно подать обрезанную синусоиду. Двунаправленный тиристор отсекает у синусоидальной волны переменного тока передний либо задний фронт, за счёт чего уменьшается напряжение, питающее светильник.

В зависимости от того, какой фронт синусоидальной волны отсекается, различается регулируемый способ:

• регулировка по переднему фронту;
• регулировка по заднему фронту.

Оба эти способа применяются для управления разными лампами:

1. Диммирование светодиодных и галогенных ламп осуществляют с помощью электронных трансформаторов, при этом применяется регулировка по заднему фронту.
2. Компактные люминесцентные и светодиодные лампы напряжением 220 V, а также лампы низкого напряжения, регулируются при помощи электромагнитных трансформаторов и с применением способа по переднему фронту.

Оба этих способа подходят для ламп накаливания.

Конструктивное исполнение диммеров включает также защиту от короткого замыкания и от перегрева.

Так как диммеры способны генерировать электромагнитные помехи, для уменьшения их уровня в схему последовательно подключают дроссель либо индуктивно-ёмкостные фильтры.

Подробнее о типовой схеме диммера смотрите в этом видео:

Нюансы правильного подключения

К одному светорегулятору запрещается подключать элементы разных типов (например, светодиоды и люминесцентные), а также их слишком большое количество (производители рекомендуют не более десяти).

При подключении светодиодной лампы к диммеру внимание следует обращать на правильное соединение всех контактов (фазы, нуля, земли); иначе светотехническое изделие может быть выведено из строя.

Важно, чтобы светодиодные лампы, регулируемые диммером, были одного типа и одинаковой мощности. В универсальных регуляторах предусмотрена возможность ручного или автоматического выбора формы выходного сигнала для наиболее корректной работы с нагрузкой, есть возможность ограничения нижнего уровня напряжения. Поскольку многие устройства неустойчиво функционируют именно на предельно низком уровне яркости.