Interruttore dimmerabile per lampada a LED

Dall'avvento dell'illuminazione elettrica, gli ingegneri hanno cercato di risolvere il problema delle lampade oscuranti. All'alba dell'ingegneria elettrica, erano disponibili solo due metodi: reostati e trasformatori regolabili. Questi dispositivi sono ingombranti e scomodi per l'uso quotidiano, hanno altri svantaggi. Pertanto, solo con lo sviluppo dell'elettronica di potenza a stato solido e lo sviluppo di interruttori elettronici potenti ma compatti, sono stati creati dispositivi moderni chiamati dimmer.

Cos'è l'oscuramento e come funziona

L'oscuramento è la regolazione della luminosità del bagliore di lampade di vari modelli dal massimo al decrescente. Il termine deriva dal verbo inglese to dim - to darken.I dimmer vengono utilizzati per creare un'illuminazione confortevole e per creare vari effetti di luce (per questo vengono utilizzati dispositivi moderni controllati da controller).

Il compito di ridurre la luminosità del bagliore nelle diverse fasi dello sviluppo dell'ingegneria elettrica è stato risolto in modi diversi. Inizialmente, a questo scopo venivano utilizzate tende, che potevano bloccare parzialmente il flusso luminoso. Inoltre, gli sviluppatori hanno coperto un percorso a lungo termine dai potenziometri e trasformatori regolabili ai moderni dispositivi compatti. La loro base è una chiave di accensione che interrompe parte della sinusoide fornita al dispositivo di illuminazione.

Il principio di regolazione del livello di illuminazione.

Ad un certo momento, dopo aver passato il seno per zero, la chiave si apre. Più tardi si verifica l'apertura, minore è il tempo di eccitazione del carico, minore è la corrente media. Di conseguenza, anche la luminosità media del bagliore è inferiore.

Tipico circuito dimmer.

In questo circuito, il triac funge da chiave e il momento di apertura è controllato dal potenziometro. Un tale dispositivo è adatto per la regolazione delle lampade. incandescente e alogeno lampade. I dispositivi LED hanno le loro specifiche.

Quali lampadine possono essere utilizzate con un dimmer

Sebbene il bagliore delle lampade a incandescenza e dei LED si basi su principi diversi, hanno una cosa in comune: l'intensità del bagliore dipende dalla corrente media che scorre attraverso l'elemento. Il problema dell'attenuazione della maggior parte delle lampade a LED è che sono collegate alla rete non direttamente, ma tramite uno stabilizzatore di corrente (autista). Il suo compito è mantenere la luminosità del bagliore, indipendentemente dalle variazioni dei parametri della tensione di alimentazione. In altre parole, un tale dispositivo è progettato per resistere ai processi che accompagnano l'oscuramento.Pertanto, è impossibile regolare l'intensità del bagliore con i dispositivi convenzionali.

Esistono lampade speciali i cui circuiti di ingresso del driver sono integrati con un circuito speciale. Monitora il valore medio della tensione di ingresso e, di conseguenza, modifica la corrente dei LED, regolando il flusso luminoso. Tali lampadine sono contrassegnate dalla scritta Dimmable o dall'icona corrispondente.

Marcatura di apparecchi dimmerabili e non.

Tali apparecchi di illuminazione sono più costosi, ma le possibilità del loro utilizzo sono più ampie.

Esistono lampade a LED economiche che non hanno un driver sotto forma di circuito elettronico, il suo ruolo è svolto da un'estinzione resistore. Non è desiderabile collegare tali lampade direttamente alla rete a tensione alternata, anche se passano attraverso i parametri. Non sono progettati per l'alta tensione inversa applicata durante il semiciclo negativo. Questo può portare al loro rapido fallimento. Pertanto, devono essere collegati a una rete di qualsiasi tensione alternata tramite un raddrizzatore (preferibilmente ad onda intera) o utilizzati a tensione costante. Nel primo caso, vengono attenuati nel solito modo, ma devono essere accesi secondo lo schema "dimmer - raddrizzatore - lampada". Nel secondo, è necessario utilizzare speciali dimmer che controllano il bagliore utilizzando il metodo della modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Tali dispositivi sono solitamente realizzati sulla base di controller e le possibilità di controllo sono limitate solo dall'immaginazione degli sviluppatori.

Per comodità di valutare la compatibilità di lampade e dimmer per LED, i dati sono riassunti in una tabella.

Importante! Tutto striscia led appartengono alla classe dei dimmerabili - le strisce LED non dimmerabili in linea di principio non esistono. Le iscrizioni dimmerabili su tali dispositivi sono puro stratagemma di marketing.

Dimmerazione LED a tensione costante

Se la lampada a LED funziona a tensione costante, è anche possibile regolarne la luminosità. Il modo più semplice è abilitare successivamente con led a resistenza variabile. Modificando la sua resistenza, la corrente nel circuito cambia.

Schema di controllo con zavorra.

Questo metodo è stato a lungo riconosciuto come un fallimento a causa dell'inefficienza energetica. La resistenza dissipa molta potenza inutilmente. È molto più razionale distribuire l'energia nel tempo. In questo caso, per ridurre l'intensità del bagliore, il tasto viene periodicamente chiuso e il livello di illuminazione viene mediato dall'inerzia della visione umana.

Circuito di controllo della luminosità discreto.

In pratica, questo viene fatto utilizzando il metodo PWM. Il LED è alimentato da impulsi rettangolari di ampiezza e frequenza costanti, ma di durata diversa.

Il principio dell'attenuazione PWM.

A seconda della durata dell'impulso, cambia la corrente media attraverso il LED, che viene percepita dall'occhio umano come un cambiamento di luminosità.

La modulazione dell'ampiezza dell'impulso è convenientemente implementata utilizzando la tecnologia del processore. Pertanto, sui controller vengono realizzati vari dispositivi per creare effetti di luce.

Vantaggi e svantaggi

I vantaggi della possibilità di regolare il livello di luminosità includono:

• ottenere un'illuminazione confortevole della stanza;
• risparmio di energia elettrica;
• la capacità di concentrarsi sui dettagli (nel caso dell'illuminazione decorativa);
• riduzione dell'emissione di calore dalle lampade;
• possibilità di controllo remoto e automatico;
• allungando la vita del LED.

Un altro vantaggio delle lampade a LED è che non cambiano nel processo di modifica della luminosità. Temperatura colorata.

Gli svantaggi includono il notevole sfarfallio Emettitori LED a bassi livelli di luminosità. Ciò porta ad un aumento dell'affaticamento degli occhi e al verificarsi di un dannoso effetto stroboscopico. Eliminare lo sfarfallio quando è alimentato da corrente continua è problematico e quando alimentato da variabili - impossibile. Un altro problema è che dopo aver installato un dimmer di un certo tipo, si perde la possibilità di installare lampade di un tipo arbitrario. Devono essere compatibili con il regolatore.

I dimmer risparmiano energia

Questa semplice domanda provoca accese discussioni su Internet. In effetti, molto dipende dal design del dimmer. I dimmer di vecchi modelli, realizzati sotto forma di potenziometri o trasformatori regolabili, non davano alcun risparmio. Tutta la potenza risparmiata è stata inutilmente dissipata nella zavorra. Ora tali dispositivi non vengono praticamente prodotti.

I dimmer costruiti su chiavi elettroniche distribuiscono l'elettricità nel tempo. Per ridurre la luminosità, chiudono completamente l'elemento di controllo per un determinato periodo di tempo, non c'è praticamente corrente attraverso il carico e la chiave. Tutto accade durante un semiciclo di una tensione sinusoidale, quindi l'occhio umano non nota tale interferenza. La riduzione dei consumi con questo metodo è evidente, ma non tutto è così semplice:

1. Il contributo dell'illuminazione al consumo totale di elettricità in una casa o in un ufficio non è così grande, gli elettrodomestici potenti consumano molto di più. Pertanto, una piccola riduzione del consumo di energia dovuto al dimming sarà evidente, ma non significativo. Grazie al passaggio globale all'illuminazione a LED, la quota dei costi di illuminazione si riduce ancora di più e l'effetto dell'attenuazione diventa ancora più ridotto.
2. Il dimmer stesso per le lampade a LED ha un'efficienza diversa dal 100%. Per i buoni elettrodomestici, questa cifra supera il 90%, ma si tratta comunque di consumo di energia.
3. Il costo dei dispositivi per la regolazione è superiore a quello degli interruttori convenzionali. Anche con il risparmio, hanno un periodo di ammortamento di almeno un paio di anni.
4. Molti produttori gonfiano l'effetto economico per scopi di marketing, questo porta a una discrepanza tra le aspettative dall'uso dei dimmer.

Va tenuto conto che la diminuzione della corrente media aumenta la risorsa di LED. Ciò contribuisce positivamente all'economia complessiva del funzionamento dell'illuminazione. Comunque non aspettarti più del 10% di risparmio.

Effetto della regolazione sulla durata dell'apparecchio

È noto che l'erogazione di corrente ridotta al momento dell'accensione aumenta la vita delle lampade ad incandescenza. I LED non sono soggetti a guasti al momento dell'accensione, ma lo è anche l'attenuazione ha un effetto benefico sull'allungamento della vita utile PORTATO. Il fatto è che la durata degli emettitori dipende dalla temperatura media di esercizio, che, a sua volta, è determinata dalla corrente. Maggiore è il riscaldamento, più rapida è la degradazione dei diodi emettitori di luce, maggiore è la probabilità di un guasto completo.

La dipendenza della durata dei LED dalla temperatura.

Quando si utilizzano dimmer per LED, la corrente media diventa notevolmente inferiore al massimo, quindi la durata del LED aumenta notevolmente.

A questo proposito, i grafici e le figure dovrebbero essere trattati con un certo scetticismo: è improbabile che i produttori abbiano organizzato test delle risorse a tutti gli effetti. Sì, e non hanno senso: entro la fine dei test, le tecnologie verranno aggiornate e dovrai ricominciare i test. Pertanto, le cifre dichiarate sono ottenute mediante calcolo e in esse è presente una forte componente pubblicitaria.

Tipi di dimmer moderni

Sul mercato è disponibile un numero enorme di controlli dell'intensità della luce a LED. Oltre alle differenze considerate, sono classificati anche in base ad altri parametri che determinano la portata dei dispositivi.

Per tipo di installazione

Dimmer portatile.

A seconda del tipo di installazione, i dispositivi possono essere:

• a parete - montato come un normale interruttore della luce;
• modulare - installato in un quadro elettrico su guida DIN;
• sospeso - integrato negli elementi strutturali di sospeso lampade;
• portatile: un tale dispositivo può essere collegato a qualsiasi presa, quindi è collegata una lampada da terra o da tavolo;
• integrato: sono nascosti dietro gli elementi interni.

L'ultima categoria di dispositivi è simile a quelli da parete, ma ha un case dal design meno estetico.

Per esecuzione

I dispositivi possono avere diversi gruppi di contatti:

• apertura-chiusura convenzionale;
• cambio.

Nel secondo caso, il dimmer è chiamato pass-through e serve ad organizzare un doppio circuito di controllo della luce - da due punti indipendentemente.

A titolo di aggiustamento

Regolatore Wi-Fi controllato.

Secondo questo criterio, i dispositivi possono essere:

• rotante - la luminosità si regola ruotando la rotellina, la luce si spegne completamente ruotandola fino in fondo;
• rotary-push - il bagliore è regolato dalla rotellina, lo spegnimento avviene premendo la rotellina in qualsiasi posizione;
• pulsante - la regolazione si effettua premendo i pulsanti + o -.
• touch - il principio è simile ai pulsanti, ma invece di premere è sufficiente toccare nell'area sensibile;
• telecomandato - la luce è controllata da un telecomando;
• controllato tramite WiFi: puoi controllare l'illuminazione dal tuo dispositivo mobile;
• acustico - controllato da un segnale acustico.

Quest'ultimo tipo di dispositivi non è molto utilizzato a causa della bassa resistenza alle interferenze acustiche.

Come collegare un illuminatore a LED tramite un dimmer

Led dimmer si collega alla rete di illuminazione come una normale. interruttore (spesso svolge anche questa funzione) - nella rottura del filo di fase. Pertanto, è spesso possibile decollare interruttore standard ed eseguire connessione più debole nello stesso modo. Non dimenticare la massima potenza di carico che può essere collegata al regolatore. Deve resistergli con un margine del 15-20%. Fatta salva questa regola, il dimmer farà il suo lavoro per molto tempo.

Video: collegamento e configurazione di un dimmer con Aliexpress.