Tompítható lámpatest. Tompító LED-ek általában és részletesen

Rich Rosen, nemzeti félvezető

Bevezetés

A LED-es fényforrások számának exponenciális növekedésével a LED-áram szabályozására tervezett integrált áramkörök tartományának ugyanolyan gyors bővülése jár. A LED-illesztőprogramok váltása régóta felváltotta az energiatudatos világban elfogadhatatlan falánk lineáris szabályozókat, amelyek az ipar de facto szabványává váltak. Bármely alkalmazás, a zseblámpától a stadiontáblákig, pontos állandó áramszabályozást igényel. Ebben az esetben gyakran szükséges a LED-ek sugárzási intenzitását valós időben megváltoztatni. A fényforrások és különösen a LED-ek fényerejének szabályozását tompításnak nevezzük. Ez a cikk felvázolja a LED-elmélet alapjait, és ismerteti a legnépszerűbb tompítási módszereket, amelyek impulzus-illesztőprogramokat használnak.

A LED-ek fényereje és színhőmérséklete

LED fényereje

A LED által kibocsátott látható készlet fényerejének fogalma meglehetősen könnyen érthető. A LED-sugárzás érzékelt fényerejének számértéke könnyen mérhető a felületi fényáram-sűrűség egységekben, az úgynevezett kandelákban (cd). A LED teljes fénykibocsátását lumenben (lm) fejezik ki. Fontos megérteni azt is, hogy a LED fényereje az átlagos előre áramtól függ.

Az 1. ábra egy bizonyos LED fényáramának az előremenő áramtól való függőségének grafikonját mutatja. Az előremenő áramok használt értékeinek tartományában (I F) a grafikon rendkívül lineáris. A nem-linearitás az I F növekedésével kezd megjelenni. Amikor az áram túllép a lineáris szakaszon, a LED hatékonysága csökken.

1. kép.

Ha a lineáris tartományon kívül üzemel, a LED-nek táplált energia nagy része hőként eloszlik. Ez az elpazarolt hő túlterheli a LED-meghajtót és bonyolítja a tervezés hőtervét.

LED színhőmérséklet

A színhőmérséklet olyan paraméter, amely a LED színét jellemzi, és amelyet az adatlap tartalmaz. Egy adott LED színhőmérsékletét egy értéktartomány írja le és eltolódik az előremenő áram, a csatlakozási hőmérséklet és az eszköz öregedésének változásával. Minél alacsonyabb a LED színhőmérséklete, annál közelebb fog világítani egy vöröses sárga színűnek, amelyet "melegnek" neveznek. A magasabb színhőmérséklet megfelel a "hideg" nevű kék-zöld színnek. Gyakran a színes LED-eknél a színhőmérséklet helyett a domináns hullámhosszat jelölik, amely ugyanúgy elmozdulhat, mint a színhőmérséklet.

A LED fényerejének szabályozásának módjai

A LED-ek tompításának (tompításának) két általános módja van az impulzus-meghajtó áramkörökben: az impulzusszélesség-moduláció (PWM) és az analóg tompítás. Mindkét módszer végül az átlagos áram bizonyos szintjének fenntartására szolgál egy LED-en vagy egy LED-en keresztül. Az alábbiakban megvizsgáljuk a módszerek közötti különbségeket, értékeljük azok előnyeit és hátrányait.

A 2. ábra egy impulzusos LED-meghajtót mutat be átalakító konfigurációban. A V IN feszültségnek egy ilyen áramkörben mindig nagyobbnak kell lennie, mint a LED és az R SNS feszültségének összege. Az induktoráram teljes egészében a LED-en és az R SNS ellenálláson áramlik, és az ellenállástól a CS-csapig alkalmazott feszültség vezérli. Ha a CS tűnél a feszültség a beállított szint alá kezd csökkenni, akkor az L1-en, a LED-en és az R SNS-en keresztül áramló áram munkaciklusa megnő, ezáltal növelve az átlagos LED-áramot.

Analóg tompítás

Az analóg tompítás a LED előremenő áramának ciklusonkénti vezérlése. Egyszerűen fogalmazva, állandó szinten tartja a LED áramát. Az analóg tompítás vagy az R SNS áramérzékelő ellenállásának beállításával, vagy a LED meghajtó DIM érintkezőjére (vagy hasonló tűjére) alkalmazott DC feszültség szintjének megváltoztatásával történik. Az analóg vezérlés mindkét példáját a 2. ábra mutatja.

Analóg tompítás R SNS vezérléssel

A 2. ábrán látható, hogy rögzített CS referenciafeszültség esetén az R SNS változása a LED áramának megfelelő változását okozza. Ha lehetséges lenne egy Ohmnál kisebb ellenállású potenciométer megtalálása, amely képes ellenállni a LED nagy áramának, akkor ennek a tompítási módnak joga lenne létezni.

Analóg tompítás CS tápfeszültség vezérléssel

Egy összetettebb módszer magában foglalja a LED áram közvetlen ciklusonkénti vezérlését a CS csap segítségével. Ehhez egy tipikus esetben egy feszültségforrást tartalmaz a visszacsatoló hurok, amelyet a LED áramérzékelőből veszünk és egy erősítő pufferol (2. ábra). Az erősítő erősítése szabályozható a LED áramának beállításához. Könnyen beilleszthető ebbe a visszacsatoló áramkörbe további funkciók, például túláram és hőmérséklet-védelem.

Az analóg tompítás hátránya, hogy a kibocsátott fény színhőmérsékletét befolyásolhatja a LED előremenő árama. Abban az esetben, ha az izzás színének megváltoztatása elfogadhatatlan, a LED elsötétítése az elõzõ áram vezérlésével nem használható.

Tompítás PWM-mel

A PWM tompítása abból áll, hogy a LED-en keresztül kellően nagy frekvencián megismételni az áram be- és kikapcsolásának momentumait, amelyek az emberi szem fiziológiáját figyelembe véve nem lehetnek kisebbek, mint 200 Hz. Ellenkező esetben villódzó hatás jelenhet meg.

A LED-en keresztüli átlagos áram arányossá válik az impulzus-munkaciklussal, és ezt a képlet fejezi ki:

I DIM-LED \u003d D DIM × I LED

I DIM-LED - átlagos áram a LED-en keresztül,
D DIM - a PWM impulzusok munkaciklusa,
I LED - LED névleges áram, az R SNS ellenállás értékének kiválasztásával állítható be (lásd a 3. ábrát).

3. ábra

LED meghajtó moduláció

Számos modern LED-meghajtó rendelkezik külön DIM bemenettel, amely a PWM jeleket széles frekvencia- és amplitúdó-tartományban fogadja el. A bemenet egyszerű interfészt biztosít a külső logikai áramkörökkel, lehetővé téve az átalakító kimenetének késedelem nélküli be- és kikapcsolását az illesztőprogram újraindításához, anélkül, hogy befolyásolná a mikrokapcsoló többi csomópontjának működését. Számos további funkció valósítható meg a kimeneti engedélyező csapok és a kiegészítő logika segítségével.

Kétvezetékes PWM tompítás

A kétvezetékes PWM tompítás népszerűvé vált az autóipari belső világításban. Ha a feszültség a VINS-en 70% -kal kisebb lesz, mint a VIN (3. ábra), akkor a belső tápellátás MOSFET kikapcsol, és a LED-en keresztüli áram kikapcsol. Ennek a módszernek a hátránya, hogy PWM jel meghajtó áramkörre van szükség az átalakító tápegységében.

Gyors PWM tompítás sönt eszközzel

A konverter kimenetének be- és kikapcsolásának pillanatai késleltetik a PWM frekvenciát és az üzemi ciklus tartományát. Ennek a problémának a megoldásához egy sönt eszközt, például a 4a. Ábrán látható MOSFET-et párhuzamosan lehet csatlakoztatni egy LED-del vagy LED-ek sorozatával, hogy gyorsan megkerüljék az átalakító kimeneti áramát, megkerülve a LED-eket.

és)
b)
4. ábra	Gyors PWM tompítás (a), az áramok és feszültségek hullámformái (b).

A fojtóáram folyamatos marad a LED kikapcsolásáig, ami miatt az áram leállításának emelkedése és csökkenése késik. Most az emelkedési és zuhanási időket csak a MOSFET tranzisztor jellemzői korlátozzák. A 4a. Ábra a shunt tranzisztor csatlakozását mutatja az LM3406 meghajtó által vezérelt LED-hez, a 4b. Ábra pedig az oszcillogramokat mutatja, amelyek különbséget mutatnak a DIM tű segítségével (elsõ) és a sönt tranzisztor (alsó) csatlakoztatásakor kapott eredmények között. Mindkét esetben a kimeneti kapacitás 10 nF volt. Shunt típusú MOSFET tranzisztor.

Az áramstabilizáló konverterek által vezérelt LED-ek áramának tolásakor figyelembe kell venni a bekapcsolási áramok lehetőségét, amikor a MOSFET tranzisztor be van kapcsolva. Az LM340x LED-meghajtók családját úgy tervezték, hogy szabályozza a konverterek bekapcsolási idejét az emissziós probléma megoldása érdekében. A maximális be- / kikapcsolási sebesség fenntartása érdekében a LED-sorkapcsok közötti kapacitásnak minimálisnak kell lennie.

A gyors PWM tompítás jelentős hátránya a konverter kimenetének modulációs módszeréhez képest a hatékonyság csökkenése. Ha a sönt nyitva van, hő formájában elvezeti az energiát. Az ilyen veszteségek csökkentése érdekében olyan MOSFET tranzisztorokat kell választania, amelyek minimális R-csatornás ellenállással rendelkeznek.

Több üzemmódú dimmer LM3409

• A szem "eszköz" jó, de nincs "numerikus" érték. Csak egy spektrométer mutathat valami konkrétat. Link pliz. És komolyan hiszed, hogy valami történik "Kínán" (ázsiai országokon) kívül?
• Linket kérem.
• \u003d Vlad-Perm; 111436] [B] Vladimir_007 [B] "Az élettartam meghosszabbítása érdekében még több LED-et tettek mellé (a fenékbe),"? - Nagyon sok LED áll egymás mellett, hogy növeljem a teljes fényerőt ........... Sajnálom, pusztán véletlenül kerültem ismét erre az ágra. A 6 - 8-as számok mögött a rádiópilóta volt egy cikk, ahová be is fűztem a megjegyzésemet. Nem szerény megemlíteni a LED-es termékek minőségét, pár magazinnal ezelőtt egy autós írt egy cikket a fényszórókról - a LED túlmelegedéséről. Tehát a cikkben 6 - 8 szám volt egy meghajtó áramkör, amely 4 csatornás füzér kapcsoló. "az illesztőprogramnak köszönhetően négyszeresére növeljük a LED élettartamát annak a ténynek köszönhetően, hogy négyszer ritkábban működik, szintén 2_ +, a dióda kristály időtartama egy exponenciális gráffal növeli az élettartamot a hőmérséklet csökkentésével a kristály "- körülbelül szó szerint az emlékezethez ... Ami a fényszórók fényképezését illeti, a LED egy stroboszkóp az emberi szem számára, de nagyon nagy kapcsolási sebességgel rendelkezik, és egyelőre senki sem dicsekedett a LED megnövekedésével (utánvilágításával) feszültséghiba után.
• Kedves [b] Vladimir_666, helló. Hogyan döntöttél erről? Ha a LED-et állandó árammal táplálják, akkor folyamatos fénysugár-áram alakul ki. Pulzáló áram által táplált fényimpulzusok képződnek. A [B] LED tehetetlenség mentes. Ezt a figyelemre méltó tulajdonságot széles körben alkalmazzák, amikor digitális információt továbbítanak optikai szálon, másodpercenként vagy több tíz gigabájt sebességgel. Neki és egy foszforra szükséged van egy megfelelőre, amely nem hoz létre utánvilágítást. Gondolom, ezt tökéletesen megérted. Stroboszkópról beszélve nyilvánvalóan egyéni fénykvantumokra gondolsz. De még nem tanulták meg, hogyan kell külön használni őket. Nem világos, hogy ki és mire tette a "mínuszt"?
• [b] SZATÍR, te egyfajta fű vagy abban, hogy [I] A LED tehetetlenség mentes. Ez igaz a csupasz kristályos LED-ekre. A világításra tervezett fehér LED-ek foszforréteggel rendelkeznek. És van némi utánvilágítási ideje (több milliszekundum), ami elég elegendő, ha kilohertz frekvenciájú impulzusok működtetik. Ezenkívül szűrőkondenzátor van telepítve az illesztőprogramokba.
• Kedves [b] lllll, szia. Abszolút veled, abszolút. Egyetért, mert a foszfor csak a LED kiegészítője, hogy megadja neki a szükséges tulajdonságokat.
• Jó nap. A nagy frekvenciájú stroboszkóp szó alatt - pontosan a stroboszkópra gondoltam. Ha egy közönséges izzó fényét veszi fel, amelynek maximális feszültsége 220 V és minimum 0, és ez 50 Hz frekvenciával rendelkezik - az izzószál hőmérséklete 220 V-on 2200 fok, de amikor a feszültség 0-ra csökken és emelkedik ismét 220 V-ra, az izzószál hőmérséklete nem csökken 0-ra, hanem 1500 - 1800 fokra csökken, amit szabad szemmel látunk. Ami a LED-et illeti, működési elvük egy stroboszkóp, nagy kapcsolási sebességgel, amely az emberi szem számára nem látható, de ez nem jelenti azt, hogy nem befolyásolja a látást. Ami az adatátvitelt illeti, gigabájt másodpercenként - általában az adatátvitel továbbításra kerül (Morze-kódban villogó fény), megértem, hogy egy személy betenné (-), akkor hülye lehet, ha ugyanolyan okosnak tartja magát az emberek véleménye szerint - döntse el maga, hol van állandóan égő izzója, és melyiket kell telepítenie közülünk -.
• Nos, mint 50 Hz. ez két fél szinusz hullám, és valóban villog 100 Hz-en. és az amplitúdó feszültség körülbelül 300 V. Ki mondta ezt neked? Vagy hol olvastad? Olvassa el a munka elvét a "Vika" cikkben, és úgy tűnik, hogy a téma a LED-ek áramellátásáról szól. A normál meghajtó így táplálja a LED állandót. A PWM szabályozókat csak akkor használjuk, ha olcsón csökkenteni kell a ragyogás fényerejét. A jó illesztőprogram ismét képes csökkenteni az áramot a LED-re PWM használata nélkül. A PWM-et több üzemmódú zseblámpákban használják - és ha a meghajtó legalább kissé megfelelő, a PWM frekvenciája több kHz. Teljesen láthatatlan bármilyen használatban. Igen, nekem is, amikor a merevlemez adatot továbbít, akkor a "fény" (LED) villog, gyorsan villog! Ő továbbítja az adatokat!
• Ne érjen Vladimir 666-hoz. Nem érti a LED működését. És nyilván nem fogja megérteni. Helytelen magyarázattal állt elő magának, és balra és jobbra tolja.
• A fentiek mindegyike éppen az ellenkezője.
• ctc655 Azt hiszem, érthető formában írtam neked, hogy egy folyamatosan égő izzó nem képes információt továbbítani, ha a mínuszoddal megpróbálod megvédeni a LED-gyártókat [B] nem professzionális
• Köszönöm Vladimir666. A véleményem rólad nem javult. Jaj. Még gyermekként, 38 évvel ezelőtt, készítettek egy könnyű telefont egy izzón. Egyenáramú tápellátás volt. Működött. Átadott információk. Más dolog, hogy milyen sebességgel, ha szabad így mondanom. De az elképzelésed a LED munkáról hülyeség. Most ő egy szikraköz, majd stroboszkóp. A fiatalok olvasnak, majd hülyeségeket kezdenek beszélni. Ha nehéz megérteni, ne zavarjon. Erre -1-et kaptak. Ez az üzenet információtartalmának értékelése. Üzenetei nemcsak informatívak, hanem téves elképzelést is adnak a témáról. Ahol nincs ilyen nagy hülyeség, nem teszek semmit.
• Tekintse meg a témát ugyanazon a szombaton, egyértelművé válik, miért újra! http: //www..php? p \u003d 199007 # post199007 Megbeszélés: Az AC LED-eken alapuló világítóberendezések megtalálják a résüket, és talán túl is lépnek rajta. Én sem vagyok 10 vagy 30 éves, de hasznos lesz hogy elolvassa. Növelje az ismereteket a csúcstechnológiás eszköz mellett, ahol pn-elágazás van. Kíváncsi lennék, hogy 30 évvel ezelőtt hogyan továbbított információkat egy egyenáramon égő izzóval? Minden világító eszköz, mindegy - optocsatoló, optotirisztor stb. minden a fényáram megszakításával működik. Valószínűleg erre speciálisan létrehozott szabadalom?
• Indokolja vagy erősítse meg. "Elektronikai mérnök" vagyok - nem kell korlátozódnia a terminológiában. Az a tény, hogy a meghajtó (220 V-ról táplálva) az AC (220 V) - DC (300 V) - AC PWM - DC (stabil szükséges áram CC) - CC áramkör szerint működik a LED-en, nem teszi ezt PWM szabályozó. (csak feszültségirányítónak hívhatnánk!) A zárt hurkú PWM csak egy módja annak, hogy a LED fényerejét (áramát) stabilan tartsuk. De a fényerőt kétféleképpen állíthatja be: az "AC PWM" megadott láncában adja meg a "kitöltés" beállítást (a LED-et egy állítható stabil árammal táplálja), vagy közvetlenül állítsa be a PWM-et [B] az átlagos áramot fényenként. Az első esetben stabil áram táplálja (nincs hullámzás!) A második esetben a LED-et "impulzusok" működtetik, és alapvetően láthatók. (Nem feltétlenül a szememmel - zseblámpáknál a 200 Hz és 9 kHz frekvenciát tapasztaltam.) Nem Morse kóddal történő információátvitelről van szó?
• Hogy őszinte legyek, nem tudom, miért erősítsem meg az ismert igazságot. Talán természetesen van néhány árnyalat a szabályozott illesztőprogramok fejlesztésében (és azoknak lenniük kell). Ezt még nem tettem meg. Ezért az Ön által javasolt szabályozási módszereknek joguk van az élethez. De mindegyiket a maga módján alkalmazzák. A Morse-kódról. Igen, ez az információ továbbítása, de megszakad a fényáram. Ez a könnyű telefon azon dolgozott, hogy oltás nélkül megváltoztassa az izzó fényerejét. Beszéd hiányában a csillagok folyamatosan voltak. Nem találtam meg a sémát. Körben csinálták, és még nem volt szokásuk diagramokat rajzolni. Néhány zárt optocsatoló, például ellenállás, képes működni a fényáram megszakítása nélkül.
• Kedves [b] ctc655, helló. [B] Teljesen igazad van. Hasonló módszert alkalmaznak a hangátvitelről a moziban is. A film szélén van egy fényút, amely modulálja a fényáramot, amely elektromos jellé alakul. A módszer a filmek feltalálása óta létezik! Ő ölte meg az ütőket.
• Megfeledkeztem róla. Bár lehet, hogy ez most más. Őszintén szólva sokáig nem érdekli a mozi.
• Nem állítom, hogy anélkül, hogy kialudna a villanykörte és az áramkörök, a szokásos logikától az 554CA .. (3) komparátorokig eltérőek lehetnek, egyszerűen meggyújthatja a villanykörtét, és meghúzhatja a "zászlót" a fény előtt, de a a jelátvitel mindig az "1" és a "0" megváltoztatásával működött.
• A digitális eszközökben igen. A fényszint érzékelők villanykörte vagy a nap kihalásával is működnek? Ezenkívül a megvilágítás szintje szabályozott ...
• Az előző téma vagy vita, ha elolvasta, az "állítólag állandóan égő fény" által történő egyenáramú forrásból, vagyis akkumulátorból vagy stabilizált tápegységből történő adatátvitelről szólt. (Nem akarom felvetni a témát - hol ér véget a váltakozó feszültség és az állandó, mivel most sok vita van ebben a témában, kezdve magával az akkumulátorral .....) Ami a megvilágítás, megengedett mozgásérzékelők vagy éjszakai világítás a kirakatok körül? Úgy tűnik, hogy a szokásos értelemben vett 1_x fényben egy kicsit nem felel meg a témának, de az elv gyakorlatilag ugyanaz!

Korábban a szoba megvilágítását reosztát vezérelte. Ezen eszközök jelentős hátránya a fényerőtől függetlenül nagy energiafogyasztás volt. A lámpa minimális teljesítményénél a villamos energiát ugyanolyan mennyiségben fogyasztották, mint a maximumot, mivel nagy része a reosztátot melegítette.

Helyiségvilágítás vezérlés

Előnyök és hátrányok

Most megvásárolhat egy elektromos áruházban elektromos terhelésszabályozót (fényerő-szabályozót). Főleg a különböző típusú lámpák fényerejének megváltoztatására szolgál, és a következő előnyökkel rendelkezik:

• a lámpák fényének intenzitásának megváltoztatása;
• automatikus fényerő-változtatás beállítása a fény automatikus tompításának időzítővel;
• távirányító;
• kapcsolóként és a lámpa izzó üzemmódjainak beállításához használják: sima váltás, könnyű képek létrehozása, villogás;
• megnövelt lámpatartás a lágy indítás miatt;
• az elfogyasztott villamos energia megtakarítása.

A szabályozóknak hátrányai vannak:

• a külső interferencia zavarja a szűrővel nem rendelkező eszközök működését;
• interferencia előállítása más eszközök számára, amelyek rádiójeleket fogadnak;
• nem minden eszköz takarít meg energiát;

Dimmer típusok

A legegyszerűbben állítható eszköz kapcsolóval és forgatógombbal rendelkezik. A szabályozó fényereje a potenciométer helyzetétől függ. A fényerőszabályzó izzólámpák és halogénlámpák vezérlésére alkalmas. Teljesítmény szempontjából legalább 15% -kal magasabbra van kiválasztva, mint a csatlakoztatott maximális terhelés. Be kell építeni a rövidzárlat elleni védelmet. A legegyszerűbb megoldás a biztosíték.

A dimmer a következő típusú:

1. Felső. Leggyakrabban kiegészítő reosztátot tartalmaz, és LED-szalagokhoz használják.
2. Ellenőrzőpont - nagy helyiségek számára.
3. Két- és többcsatornás - a lámpák száma és a vezérlési módok alapján választva.

Hol nem kell dimmereket telepíteni?

1. Nyilvános helyeken, ahol a gyakori használat nem teszi lehetővé alapvető funkcióik ellátását. Mindenhol lehetőség van a kapcsolókba épített lámpák zökkenőmentes bekapcsolására szolgáló eszközök telepítésére, amelyek növelik élettartamukat.
2. Olyan helyeken, ahol nincs bizonyosság a lámpák felszerelésével kapcsolatban.

Szabályozási módszerek

1. Mechanikus - a fogantyú elfordítása. Először a fényerőszabályzó bekapcsol, amíg kattan, majd beállítja a fényerőt. A forgó-nyomó készülék kényelmesebb, mivel állandó szabályozóval rendelkező kapcsolót használhat.
2. Elektronikus: nyomógomb, billentyűzet. Kapcsolóként és szabályozóként használható.
3. Érintés - a kezelőpanel sokféle funkciót kínál.
4. Távvezérlés rádiójel vagy IR távirányító segítségével.

Fényerő-szabályozó lámpák

• Izzó- és halogénlámpák 220 V-hoz. Bármely fényerő-szabályozó használható a fényintenzitás megváltoztatására, mivel a terhelés csak aktív (nincs induktivitása és kapacitása). Hátránya a spektrum vörös felé történő elmozdulása, amikor a feszültség csökken. A fényerő-szabályozók teljesítménykorlátozása 60-600 W között van.
• Kisfeszültségű halogén lámpák. Számukra egy lefelé tekercselő transzformátor alkalmazható, amelyhez olyan szabályozóra van szükség, amely képes kezelni az induktív terhelést. RL jelöléssel rendelkezik. Elektronikus transzformátor használata esetén kapacitív terhelések vannak telepítve.

A halogén lámpák egyenletes feszültségváltozást igényelnek, ami növeli élettartamukat. A legújabb modellek meghatározzák a terhelés típusát és alkalmazkodnak hozzá, megváltoztatva a vezérlő algoritmust. Lehetőség van különböző lámpacsoportok egyidejű szabályozására: izzólámpa és halogén.

• Fénycsövek. Ha kapcsolóval, izzítóindítóval és elektromágneses fojtóval indítják őket, akkor a hagyományos fényerőszabályzó és a reosztát nem működik velük. Itt elektronikus vezérlőberendezésre (EKG) van szükség.
• LED izzók. Számukra a feszültségszabályozás spektrumváltozáshoz vezet. Ezért a LED-ek szabályozása a leadott impulzusok időtartamának megváltoztatásával történik. Ugyanakkor a villogást nem veszik észre, mivel ismétlődési sebességük eléri a 300 kHz-et.

A szabályozók csatlakoztatása a terheléshez

A terheléshez való csatlakozást sorozatosan végezzük (A. ábra). A szabályozó ugyanúgy működik, mint egy kapcsoló, de az utóbbit célszerű külön telepíteni, mivel a gyakori kapcsolásból eredő meghibásodás esetén egy drága fényerő-szabályozót kell kicserélnie egy újra.

Dimmer csatlakozási diagramok

A fő követelmény a polaritás. A fázis mindig a dimmer bemeneti csatlakozójához van csatlakoztatva, amelyet L betű jelez, és a kimenetből a vezeték a lámpához megy. A fázis feszültségjelzővel detektálható.

A fázishuzaltörésben gyakran megszakítót helyeznek el (B. ábra). Az ajtóhoz közelebb található, a dimmer pedig az ágy közelében található a kényelmes vezérlés érdekében.

Telepíthet egy másik szabályozót, és egymással párhuzamosan csatlakoztathatja őket (C. ábra). Ehhez vezessen minden eszközből 3 vezetéket az elosztódobozba. Ilyen kapcsolást, hasonlóan az áteresztő kapcsolókhoz, hosszú folyosókon végeznek.

A fényerő-szabályozók használata különbözik a terhelések számától. Az egyetlen módszer abból áll, hogy egy eszközt csatlakoztatnak, vagy egyesítenek egy közös csoportba. A következő szabályozási módszer hangsúlyos fényeken alapul, amelyek kiemelik az egyes területeket.

Állítható helyiségvilágítás

Dimmer csatlakozás

A szabályozót egy szerelési dobozba szerelik, mint egy hagyományos kapcsolót. Először a tápvezetékekben feszültség hiányában csatlakoztatja, majd a dobozba szereli. Ezután felkerül a keret és a fényerő-szabályozó gomb.

A lámpák fényerősségének szabályozására vonatkozó alaprendszer a legtöbb hagyományos eszköz esetében megegyezik. Az egyetlen különbség a simább kezelhetőség és az alsó határokon való stabilitás további részleteiben rejlik.

A lámpa feszültségellátásához nyissa ki a triacot (A. ábra). Ehhez feszültséget kell létrehozni az elektródák között.

Triak szabályozású áramkörök izzólámpákhoz: a - a legegyszerűbb; b - javult

A pozitív félhullám kezdetén a C kondenzátor az R változó ellenálláson keresztül töltődik. Egy bizonyos érték elérésekor a triac kinyílik. Ugyanakkor a lámpa kigyullad. Ezután a triac bezárul, és hasonló helyzet áll elő a negatív félhullámon, mivel a félvezetők mindkét irányban áthaladnak az áramerősségen.

Így 100 Hz-es frekvenciájú félhullámok „tuskói” kerülnek az izzóba, ami a reosztát használatakor nem így történt. A fényerő csökkenésével a fény villogása egyre nyilvánvalóbbá válik. Ennek elkerülése érdekében részleteket adunk a diagramhoz, amint az a. b. A triakokat a tényleges terhelésnek megfelelően telepítik, és a megengedett feszültség 400 V.

Az ellenállások és kondenzátorok értékének kiválasztásával megváltoztathatja a gyújtás kezdeti és utolsó pillanatát, valamint a lámpa izzásának stabilitását.

LED lámpákhoz

A LED-es lámpák, girlandok és szalagok hatékonysága ellenére az energiatakarékossági kérdések is vonatkoznak rájuk. Gyakran szükség van az izzás fényerejének csökkentésére. A hagyományos fényerő-szabályozókkal ellátott LED-lámpák nem működnek, és a szabályozás során gyorsan elromlanak. Ehhez kétféle speciális szabályozót alkalmaznak: a tápfeszültség megváltoztatását, vezérlést az impulzusszélesség moduláció - PWM (terhelés kapcsolási intervallumok) módszerével.

A feszültség változtatásával tompított készülékek drágák és terjedelmesek (reosztát vagy potenciométer). Ugyanakkor nem illenek jól a kisfeszültségű lámpákhoz, és csak 9V-on és 18V-on kapcsolnak be.

A modern szabályozó egy összetett eszköz, amely biztosítja a lámpák zökkenőmentes indítását, a fényerő szabályozását és a fényváltási módok időzítővel történő beállítását.

A LED-lámpa különbözik a hagyományos szalagoktól és szerelvényektől, amelyeket csak további eszközökkel lehet csatlakoztatni. Fő jellemzői a következők:

1. A csatlakozáshoz szabványos E, G, MR típusú lábazatok állnak rendelkezésre.
2. A hálózattal való munka további eszközök nélkül. Ha a lámpát 12 V-os tápfeszültség táplálja, a segédeszközöket a jellemzői határozzák meg.
3. A keletkező fényáramnak nem szabad jelentősen eltérnie a standard értékektől.

A szükséges üzemmód biztosítása érdekében a lámpa belsejében meghajtó van beépítve, amely hasznos funkciókat lát el. Ha ez elsötétíti, akkor az útlevélben és a csomagoláson szerepel. Ebben az esetben az ilyen lámpák fényereje a hagyományos vezérlőkkel állítható be.

Ha a tompítás nem biztosított, vásároljon speciális vezérlőeszközöket PWM vezérléssel. A telepítés típusában különböznek:

• moduláris (elosztó táblákban), külső szabályozók, távirányítók vagy speciális buszok által vezérelt;
• egy szerelődobozban található, mint egy kapcsoló, forgó vagy nyomógombos vezérléssel;
• mennyezeti szerkezetekbe szerelt távcsövek (spotlámpákhoz és LED-szalagokhoz).

A PWM-alapú szabályozók drága mikrovezérlőkön működnek, amelyek nem javíthatók. Könnyebb házi készítést készíteni egy egyszerű mikrokapcsolás alapján. Az NE555 időzítő alapján készített dimmer stabilan működik 3-18 V feszültség mellett, legfeljebb 0,2 A kimeneti árammal.

Dimmer áramkör LED lámpákhoz

Az oszcillációs frekvenciát egy ellenállásból és egy kondenzátorból álló generátor biztosítja. A változó ellenállás értéke beállítható a mikrokapcsolás 3. kimenetén lévő terhelés be- és kikapcsolására. A terepi tranzisztor itt teljesítményerősítőként szolgál, mivel a mikrokapcsolás nem képes megbirkózni a LED-lámpák terhelésével. Ha a rajtuk átáramló áram meghaladja az 1A-t, akkor a tranzisztorhoz hűtőrendszerre van szükség.

Fénycsövekhez

A lámpák fényereje elektronikus előtétekkel szabályozható, amelyek a beindításuk fő funkcióját látják el. Egy egyszerű diagramot mutat be az ábra. lent.

A fénycső vezérlése elektronikus előtéttel

A feszültséget 20-50 kHz frekvenciaváltóból táplálják a lámpába. A kondenzátor és a fojtószelep által kialakított áramkör rezonanciába lép és meggyújtja a lámpát. Az áram erősségének és ezáltal a fény intenzitásának megváltoztatásához meg kell változtatnia a frekvenciát. A tompítás csak a lámpa teljes teljesítményének elérése után történik.

Az állítható elektronikus előtét az IRS2530D vezérlő alapján jön létre, 8 kimenettel. A készülék egy 600 V-os félhíd-meghajtó, kiváltó, tompító és meghibásodásgátló funkciókkal. Az integrált áramkör lehetővé teszi az összes szükséges vezérlési módszer megvalósítását 8 csapon keresztül, és sokféleképpen használják a lámpák fényerejének megváltoztatására.

A fénycsövek elektronikus vezérlésének blokkvázlata

Választás. Videó

Jobb, ha a videóból előre megismeri a fényerő-szabályozók megfelelő választását.

Dimmer vásárlásakor alaposan tanulmányoznia kell annak műszaki jellemzőit, és meg kell határoznia, hogy milyen típusú lámpákra szolgál. A készülék helyes megválasztása megkönnyíti a saját maga csatlakoztatását szakemberek segítsége nélkül.

JEGYZET!

Csatlakoztattuk a LED és a változtatható ellenállás (potenciométer) földjét a kenyérlap hosszú sínjéhez, és már csatlakoztattuk a mikrokontroller GND bemenetéhez. Így kevesebb bemenetet használtunk, és kevesebb vezeték húzódott a kenyérlaptól a vezérlőig.

Az elrendezésen a "+" és a "-" jelek nem kötelezik, hogy szigorúan áramellátáshoz használja őket, csak leggyakrabban így használják őket, és a jelölés segít nekünk.

Nem számít, hogy a potenciométer szélső lábai közül melyik csatlakozik 5 V-hoz, és melyik a GND-hez, csak az az irány változik, amelyben a feszültség növeléséhez el kell forgatnia a gombot. Ne feledje, hogy a középső láb jelét olvassuk.

Az analóg jel beolvasásához, amely széles értéktartományt fogad el, és nem csak 0 vagy 1, mint például a digitális, csak a táblán "ANALOG IN" -ként megjelölt és A előtaggal számozott portok alkalmasak. Az Arduino Uno esetében ez az A0-A5.

VÁZLAT

MEGJEGYZÉSEK A KÓDUMRÓL

A #define direktívával azt mondtuk a fordítónak, hogy cserélje le a POT_PIN azonosítót A0-ra - az analóg bemenet számára. Találkozhat olyan kóddal, ahol egy analóg portot egy A index nélküli szám fog megcímezni. Ez a kód működni fog, de használjon indexet a digitális portokkal való összetévesztés elkerülése érdekében.

A változóknak általában kisbetűvel kezdődő neveket adnak. Egy változó használatához be kell jelentenie, amit az utasítással tesszük:

A változó deklarálásához meg kell adnia annak típusát, itt - int (az angol egész számból) - egész számértéket -32 768 és 32 767 között, később más típusokkal ismerkedünk meg.

Az azonos típusú változókat egy utasításban deklarálhatjuk, vesszővel elválasztva, amit meg is tettünk.

Az analogRead (pinA) függvény 0 és 1023 közötti egész értéket ad vissza, arányos az analóg bemenetre alkalmazott feszültséggel, amelynek számát átadjuk a függvénynek, mint a pinA paramétert.

Figyeljük meg, hogyan kaptuk meg az analogRead () által visszaadott értéket: csak forgattuk a \u003d hozzárendelési operátorral, amely a tőle jobbra lévő részt írja a bal oldali változóhoz.

KÉRDÉSEK ÖN-TESZTRE

1. Az áramkör összeállításakor csatlakoztathatjuk-e a LED-et és a potenciométert közvetlenül a mikrokontroller különböző GND bemeneteihez?

2. Melyik irányba kell elfordítani a változó ellenállást a LED fényerejének növelése érdekében?

3. Mi történik, ha törli a pinMode sort (LED_PIN, OUTPUT) a programból? vonal pinMode (POT_PIN, INPUT)?

4. Miért osztjuk el az analóg bemeneten kapott értéket a LED fényerejének beállítása előtt? mi lesz, ha ezt nem teszik meg?

FELADATOK

1. Kapcsolja ki a kártya áramellátását, és csatlakoztasson egy másik LED-et az 5. portra. Változtassa meg a kódot úgy, hogy a második LED az első fényerejének 1/8 részénél világítson.

A tompítás (az angol tompításból - tompítás) a fény intenzitásának szabályozási folyamata, amelynek gyökerei a XIX. Először a tompítást alkalmazták a színházakban, amikor a rendező terve szerint a színpadot sötétíteni és megvilágítani kellett a rajta zajló akciótól függően. Ehhez az akkor használt ívlámpa projektorokat sötétítő függönyök borították. Minél inkább ezek a függönyök blokkolták a fényáramot, annál inkább tompították a világítást. A mai fényerő-szabályozók messze eljutottak egyszerű elődjüktől, azonban általában a céljuk ugyanaz marad.

A fényerő-szabályozást széles körben használják a modern rendszerekben. A tompítással tehát lágy kamravilágítást hozhat létre a nappaliban vagy a hálószobában, gyorsan megváltoztathatja a kávézó vagy étterem hangulatát, és fokozhatja a vizuális "mágneseket" a kiskereskedelemben.

Tompító előnyök

• Lehetőség olyan világítási forgatókönyvek létrehozására és gyorsan megváltoztatására, amelyek a standard kétállású kapcsolókkal nem érhetők el.
• A fényerő-szabályozás lehetővé teszi, hogy a világítóeszközöket kímélő üzemmódban működtesse, ami meghosszabbítja azok élettartamát.
• A tompítás kevesebb energiafogyasztást és kevesebb hőelvezetést eredményez.

A világítási környezet szabályozásának legszélesebb lehetőségei megnyílnak, ha a tompítás és a világító eszközök csoportokra osztása kombinálódik. Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy a teljes fényt és az ékezeteket egymástól függetlenül irányítsák, megvalósítva a legérdekesebb és legösszetettebb forgatókönyveket.

A tompított LED-ek előnyei

A LED-ek fényerejének beállítása lehetővé teszi, hogy teljes mértékben kiaknázzák azok lehetőségeit. A LED jellemzői miatt ez a világító elem ideális jelölt a tompításhoz.

• A LED fényereje nagyon széles tartományban változtatható, ellentétben a fénycsövekkel.
• A fényerő megváltozása nincs hatással a szín hőmérsékletére és a színvisszaadásra, ellentétben az izzólámpákkal.
• A fényerő csökkenése az élettartam növekedéséhez vezet, és nem fordítva, mint a halogén lámpák esetében.
• A LED-es lámpatestek tompítása késedelem nélkül megtörténik, ami lehetővé teszi a legdinamikusabb megvilágítás esetén is.

A LED tompításának jellemzői

A legegyszerűbb fényerő-szabályozó, amely szabályozza az izzólámpák tompítását, ezt az AC szinuszoid "levágásával" végzi. De az izzólámpákkal ellentétben a LED-es lámpatestek összetettebb eszközzel rendelkeznek, és elektronikus áramkör - meghajtó - vezérlése alatt működnek. Így a világítóberendezés helyes működése közvetlenül az azt irányító vezetőtől függ. Ugyanakkor a megfelelő meghajtó kiválasztásával minden lámpát tompíthat, függetlenül azok teljesítményétől és típusától.

Tompítási szabványok és protokollok

TRIAC

Triac dimmer fáziskivágással. Legfőbb előnyei az alacsony ára és az a képesség, hogy felesleges kommutáció nélkül (például kapcsoló) beépíthetőek egy áramkörbe. A LED-ek helyes tompításához fontos ellenőrizni a berendezés kompatibilitását (fényerő-szabályozó csomagok). Így elkerülhető a nem kívánt zúgás és villogás a működés során.

1-10V

Az a szabvány, amely nagy népszerűségnek örvend a fénycsövek széles körű használatának korában. Lényege abban rejlik, hogy 1-10 V-os jelet küld egy külön vezetékpáron keresztül. Vagyis a dimmer ebben az esetben közönséges potenciométerként valósul meg. Ennek a megközelítésnek a fő előnye a teljes terhelésérzékenység. Hátrányok közé tartozik a fényforrás több helyről történő irányításának képtelensége és a LED-gyártók gyenge támogatása.

DALI

Digitális protokoll, amelyet a legtöbb professzionális világítástechnikai gyártó támogat. Fő előnye a digitális busz, amely az összes szabályozható LED-lámpatestet egyetlen rendszerbe integrálja. A be-, kikapcsolás és a tompítás jelparancsokkal történik, és nem a tápfeszültség áramkörének megnyitásával. Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy bármikor újra kijelölje, melyik kapcsoló melyik lámpatestért felel.

De a digitális DALI protokoll legfontosabb előnye a jelenetek programozásának és a memóriában történő tárolásának képessége. Ez teljesen újradefiniálja a világítás vezérlését. A hagyományos kapcsolókulcs már nemcsak a lámpatestet vezérelheti, hanem beállíthatja az üzemmódot az egész csoport számára.

A DALI protokoll hátrányai közül csak a vezérlő rendszer magas költségét és előzetes konfigurálásának szükségességét lehet kiemelni.

Nyomja meg a DIM gombot

Érdekes típusú tompítás a megvalósításban, amely lehetővé teszi, hogy csak két vezetéket használjon a csatlakozáshoz. Vezérlőelemként normálisan nyitott érintkezőjű gombokat használnak. Amíg nyomva tartja a gombot, van egy jel, engedje el - nincs jel. A világítóeszközök az alábbi kattintásokat érzékelik:

• rövid: be / ki;
• hosszú: állítsa be a fényerőt.

A módszer egyszerűen megvalósítható, nem igényel további beállításokat, és szinte bármilyen elektromos szerelvényrel megvalósítható. De vannak hátrányai is: az ilyen szabványú és korlátozott számú lámpát egyetlen gombhoz csatlakoztatott vezetők alacsony gyakorisága.

A vezető kiválasztása

A vezető és a tompítás típusának megválasztását számos tényező határozza meg. Ők a legrugalmasabbak ebben a tekintetben, mivel sofőrjüket az ügyön kívül helyezik el. Nagyszámú árnyalat esetén figyelembe kell venni. Nincsenek azonban megoldhatatlan problémák. Szakképzett szakemberek támogatásával akár azokat a lámpákat is tompíthatja, amelyeket eredetileg nem erre terveztek.