Stmívací spínač pro žárovku LED

Od nástupu elektrického osvětlení se inženýři snaží vyřešit problém stmívání světelných zdrojů. V počátcích elektrotechniky byly k dispozici pouze dvě metody - reostaty a stmívatelné transformátory. Tato zařízení byla těžkopádná a nepohodlná pro použití v domácnosti a měla i další nevýhody. Proto teprve s rozvojem polovodičové výkonové elektroniky a vývojem výkonných, ale kompaktních elektronických spínačů vznikla moderní zařízení, tzv. stmívače.

Co je stmívání a jak funguje

Stmívač je označení pro regulaci jasu svítidel různých provedení od maximálního směrem dolů. Tento termín pochází ze slovesa "stmívat". Stmívače se používají k vytvoření komfortního osvětlení a také k vytvoření různých světelných efektů (k tomuto účelu se používají moderní zařízení ovládaná regulátory).

Úkol snížit jas světla byl v různých etapách vývoje elektrotechniky řešen různými způsoby. Zpočátku se k tomuto účelu používaly závěsy, které mohly částečně blokovat světelný tok. Vývojáři se v průběhu let vyvinuli od potenciometrů a ovladatelných transformátorů k moderním kompaktním zařízením. Jejich základem je výkonový spínač, který přeruší část sinusového průběhu dodávaného do svítidla.

Princip řízení úrovně osvětlení.

V určitém okamžiku, kdy sinusovka projde nulou, se klíč otevře. Čím později se otevře, tím kratší dobu je zátěž pod napětím a tím nižší je průměrný proud. V důsledku toho je nižší i průměrná svítivost.

Typický obvod stmívače.

V tomto obvodu slouží triak jako spínač a rozpínací moment je řízen potenciometrem. Toto zařízení je vhodné pro regulaci osvětlení žárovky и halogen žárovky. LED svítidla mají své specifické vlastnosti.

Které žárovky lze použít se stmívačem

Přestože je svícení žárovek a LED diod založeno na odlišných principech, mají společné to, že intenzita svícení závisí na průměrném proudu protékajícím prvkem. Problém se stmíváním většiny LED světel spočívá v tom, že se nezapojují přímo, ale přes regulátor proudu (řidič). Jeho úkolem je udržovat jas záře bez ohledu na změny parametrů napájecího napětí. Jinými slovy, takové zařízení je navrženo tak, aby odolalo procesům spojeným se stmíváním. Proto není možné regulovat intenzitu záře pomocí běžných zařízení.

Existují speciální svítidla, jejichž vstupní obvody ovladače jsou doplněny speciálními obvody. Sleduje průměrnou hodnotu vstupního napětí a podle ní mění proud LED, čímž reguluje světelný tok. Tyto žárovky jsou označeny nápisem Dimmable nebo vhodným piktogramem.

Stmívatelná a nestmívatelná svítidla jsou označena.

Tato svítidla jsou dražší, ale mají širší možnosti použití.

Existují levná LED světla bez ovladače v podobě elektronického obvodu, jeho roli plní tlumicí odpor. rezistor. Taková svítidla by neměla být připojena přímo k elektrické síti, i když splňují parametry. Nejsou konstruovány pro vysoké zpětné napětí, které se uplatňuje během záporného půlcyklu. To může vést k jejich rychlému selhání. Měly by být proto připojeny k jakémukoli střídavému napětí přes usměrňovač (nejlépe s dvojitou půlperiodou) nebo používány na stejnosměrné napětí. V prvním případě je lze stmívat obvyklým způsobem, ale musí být zapojeny do obvodu "stmívač - usměrňovač - svítidlo". Druhý způsob zahrnuje použití speciálních stmívačů, které řídí svícení pomocí pulzně-šířkové modulace. Taková zařízení jsou obvykle založena na řídicích jednotkách a možnosti ovládání jsou omezeny pouze představivostí konstruktéra.

Pro snadnější posouzení kompatibility světelných zdrojů a stmívačů pro LED jsou údaje shrnuty v tabulce.

Důležité! Všechny LED pásky Všechny LED pásky patří do třídy stmívatelných LED pásků - nestmívatelný LED pásek neexistuje. Stmívatelné LED pásky jsou marketingovým trikem.

Stmívatelné LED diody s konstantním napětím

Pokud je světlo LED provozováno s konstantním napětím, lze nastavit i jeho jas. Nejjednodušší způsob je přepnout v sérii proměnný odpor v sérii s LED diodou. Změnou jeho odporu se mění proud v obvodu.

Řídicí obvod předřadníku.

Tato metoda je již dlouho považována za neúspěšnou z důvodu energetické neefektivity. V rezistoru se zbytečně rozptyluje velké množství energie. Mnohem efektivnější je rozložit výkon v čase. V tomto případě se klíč pravidelně zavírá, aby se snížila intenzita záře, a úroveň světla se zprůměruje díky setrvačnosti lidského zraku.

Diskrétní obvod řízení jasu.

V praxi se to provádí metodou PWM. LED dioda je napájena obdélníkovými impulsy s konstantní amplitudou a frekvencí, ale s různou dobou trvání.

Princip stmívání PWM.

V závislosti na délce pulzu se mění průměrný proud procházející diodou LED, což lidské oko vnímá jako změnu jasu.

Šířkově pulzní modulaci lze snadno implementovat pomocí procesorové technologie. Z tohoto důvodu se k vytváření různých světelných efektů používají ovladače.

Výhody a nevýhody

Mezi výhody možnosti nastavení úrovně osvětlení patří:

• Dosažení příjemného osvětlení místnosti;
• úspora energie;
• možnost zvýraznění detailů (v případě dekorativního osvětlení);
• Snížené množství tepla generovaného svítidly;
• možnost dálkového a automatického ovládání;
• prodloužení životnosti LED.

Další výhodou LED svítidel je, že při změně jasu nemění teplotu barev. teplota barev.

Mezi nevýhody patří znatelné blikání světelných zdrojů LED při nízkých úrovních jasu. To vede ke zvýšené únavě očí a škodlivému stroboskopickému efektu. U stejnosměrného napájení je obtížné se zbavit blikání. nemožné při napájení střídavým proudem. Dalším problémem je, že po instalaci určitého typu stmívače již není možné namontovat jakýkoli typ svítidla. Musí být kompatibilní se stmívačem.

Šetří stmívače energii?

Je to jednoduchá otázka, která na internetu vyvolává vášnivé debaty. Ve skutečnosti hodně záleží na konstrukci stmívače. Starší stmívače, které byly konstruovány jako potenciometry nebo proměnné transformátory, nepřinášely žádné úspory. Veškerý ušetřený výkon se zbytečně rozptýlil v předřadníku. Taková zařízení dnes téměř nejsou k dispozici.

Stmívače založené na elektronických spínačích rozdělují elektřinu v čase. Pro snížení jasu na nastavenou dobu zcela uzavřou řídicí prvek, zátěží a spínačem prakticky neprotéká žádný proud. Vše se odehrává během jediné půlperiody sinusového napětí, takže lidské oko toto rušení nezaznamená. Snížení spotřeby při této metodě je zřejmé, ale není to tak jednoduché:

1. Podíl osvětlení na celkové spotřebě elektřiny v domácnosti nebo kanceláři není tak velký, mnohem více spotřebují výkonné spotřebiče. Takže malé snížení spotřeby energie stmíváním bude znatelný, ale ne významný.. S celosvětovým přechodem na LED osvětlení se podíl nákladů na osvětlení ještě více snižuje a vliv stmívání se ještě více zmenšuje.
2. Samotný stmívač pro LED žárovky má jiný faktor účinnosti než 100 %. Dobré jednotky mají hodnotu přes 90 %, ale stále se jedná o plýtvání elektřinou.
3. Náklady na stmívací zařízení jsou vyšší než u běžných spínačů. I v případě úspor je doba návratnosti minimálně několik let.
4. Mnoho výrobců přeceňuje ekonomický efekt pro marketingové účely, což vede k nesouladu mezi očekáváním použití stmívačů.

Je třeba mít na paměti, že snížení průměrného proudu prodlužuje životnost LED diod. To pozitivně přispívá k celkové ekonomice provozu osvětlení. V každém případě neočekávejte úspory vyšší než 10 %.

Vliv stmívání na životnost svítidla

Je známo, že použití sníženého proudu při zapnutí prodlužuje životnost žárovek. LED diody nejsou náchylné k poruchám v okamžiku zapnutí, ale také ke stmívání. LED diody mají příznivý vliv na prodloužení životnosti světelných zdrojů. LED DIODY. Životnost zářičů totiž závisí na průměrné provozní teplotě, která je zase závislá na proudu. Čím vyšší je teplota, tím rychleji dochází k degradaci světelných diod a tím větší je pravděpodobnost, že zcela selžou.

Závislost životnosti LED na teplotě.

Při použití stmívačů pro LED je průměrný proud znatelně nižší než maximální proud, takže se výrazně zvyšuje životnost LED.

Ke grafům a číslům v tomto ohledu je třeba přistupovat s jistou dávkou skepse - sotva výrobce zařídil kompletní test zdrojů. A nemá to smysl - do konce testů bude technologie aktualizována a my budeme muset začít s testy znovu. Proto jsou čísla vypočítána a je v nich hodně reklamy.

Typy moderních stmívačů

V prodeji je velké množství stmívačů LED. Kromě těchto rozdílů jsou klasifikovány podle dalších parametrů, které určují rozsah zařízení.

Podle typu instalace

Přenosný stmívač.

Typ instalace může být následující:

• Nástěnný - montuje se jako běžný vypínač světla;
• Modulární - montáž do elektrického rozváděče na lištu DIN;
• zavěšené - integrované do konstrukčních prvků zavěšeného systému svítidla;
• Přenosné - takové zařízení lze zapojit do libovolné zásuvky a připojit k němu stojací nebo stolní lampu;
• zapuštěné - jsou skryty za vnitřními prvky.

Druhá kategorie je podobná nástěnnému svítidlu, ale má méně estetický design.

Podle jejich návrhu

Zařízení lze vyrobit s různými skupinami kontaktů:

• Jednopólové, normálně otevřené a zavřené;
• flip-flop.

V druhém případě se stmívač nazývá průchozí stmívač a slouží k organizaci dvojitého schématu ovládání světla - ze dvou bodů nezávisle na sobě.

Podle způsobu kontroly

Stmívač ovládaný přes Wi-Fi.

Podle tohoto kritéria mohou být zařízení:

• otočný - jas se nastavuje otáčením kolečka, světlo se zcela vypne otočením až na doraz;
• otočná tlačítka - světlo se nastavuje otáčením otočného kolečka, světlo se vypíná stisknutím kolečka v libovolné poloze;
• tlačítka - nastavení se provádí stisknutím tlačítek + nebo -.
• Dotykové - princip je stejný jako u tlačítka, ale místo stisknutí stačí dotyk na citlivou oblast;
• dálkové ovládání - světlo se reguluje dálkovým ovladačem;
• ovládání přes WiFi - osvětlení lze ovládat z mobilního zařízení;
• akustické - řízené zvukovým signálem.

Druhý typ svítidel není běžný z důvodu nízké odolnosti proti akustickému rušení.

Jak připojit světlo LED pomocí stmívače

Led stmívač je připojen k síti osvětlení stejným způsobem jako běžný stmívač. přepínač Zapojuje se stejně jako běžný vypínač světla (často má stejnou funkci) - v přerušení fázového vodiče. Proto je často možné odstranit standardní přepínač a připojení stmívače stejným způsobem. Nezapomeňte na maximální zátěž, kterou lze ke stmívači připojit. Musí vydržet 15-20 % zatížení. Při dodržení tohoto pravidla bude stmívač dlouho plnit svou funkci.

Video: Připojení a nastavení stmívače z Aliexpressu.