Interruptor de regulación para bombilla LED

Desde la aparición de la iluminación eléctrica, los ingenieros han tratado de resolver el problema de la atenuación de las lámparas. En los primeros tiempos de la ingeniería eléctrica, sólo había dos métodos: los reóstatos y los transformadores regulables. Estos dispositivos eran engorrosos e incómodos de usar en el hogar, y tenían otras desventajas. Por eso, sólo con el desarrollo de la electrónica de potencia de estado sólido y el desarrollo de interruptores electrónicos potentes pero compactos se crearon los dispositivos modernos, llamados reguladores.

Qué es la atenuación y cómo funciona

Dimmer es el nombre que se da a la regulación de la luminosidad de las lámparas de diferentes diseños desde el máximo hacia abajo. El término proviene del verbo "atenuar". Los reguladores se utilizan para crear una iluminación confortable y también para crear diferentes efectos de iluminación (para ello se utilizan modernos dispositivos controlados por reguladores).

La tarea de reducir el brillo de la luz se ha resuelto de diferentes maneras en distintas etapas del desarrollo de la ingeniería eléctrica. Al principio se utilizaban cortinas para este fin, que podían bloquear parcialmente el flujo luminoso. Los desarrolladores han evolucionado a lo largo de los años desde los potenciómetros y los transformadores controlables hasta los modernos dispositivos compactos. Se basan en un interruptor de potencia que corta parte de la forma de onda sinusoidal suministrada a la luminaria.

El principio del control del nivel de luz.

En un momento determinado, después de que el seno pase por cero, la llave se abre. Cuanto más tarde se abra, menos tiempo estará energizada la carga y menor será la corriente media. En consecuencia, la luminancia media también es menor.

Un circuito típico de regulación.

En este circuito, un triac hace de interruptor y el par de apertura se controla con un potenciómetro. Este dispositivo es adecuado para regular la iluminación de lámparas incandescentes и halógeno bombillas. Las luminarias LED tienen sus propias características específicas.

Qué bombillas se pueden utilizar con un regulador de intensidad

Aunque el resplandor de las bombillas incandescentes y el de los LED se basan en principios diferentes, tienen en común que la intensidad del resplandor depende de la corriente media que circula por el elemento. El problema de la atenuación de la mayoría de las luces LED es que no se enchufan directamente sino a través de un regulador de corriente (conductor). Su tarea es mantener el brillo del resplandor independientemente de los cambios en los parámetros de la tensión de alimentación. En otras palabras, un dispositivo de este tipo está diseñado para soportar los procesos asociados a la atenuación. Por lo tanto, no es posible regular la intensidad del resplandor con dispositivos convencionales.

Hay lámparas especiales cuyos circuitos de entrada del conductor se complementan con circuitos especiales. Controla el valor medio de la tensión de entrada y modifica la corriente del LED en consecuencia, regulando el flujo luminoso. Estas bombillas están etiquetadas con Dimmable o un pictograma adecuado.

Las luminarias regulables y no regulables están etiquetadas.

Estas luminarias son más caras, pero tienen una mayor gama de usos.

Existen luces LED económicas sin conductor en forma de circuito electrónico, su función la realiza una resistencia de amortiguación resistencia. Dichas lámparas no deben conectarse directamente a la red de corriente alterna, aunque pasen los parámetros. No están diseñados para la alta tensión inversa aplicada durante el semiciclo negativo. Esto puede conducir a su rápido fracaso. Por lo tanto, deben conectarse a cualquier tensión de red de CA a través de un rectificador (preferiblemente de doble semiperiodo), o utilizarse con tensión de CC. En el primer caso, son regulables de la forma habitual, pero deben conectarse en un circuito "regulador - rectificador - lámpara". El segundo implica el uso de reguladores especiales que controlan el brillo por modulación de ancho de pulso. Estos dispositivos suelen estar basados en un controlador y las posibilidades de control sólo están limitadas por la imaginación del diseñador.

Para facilitar la evaluación de la compatibilidad de las lámparas y los reguladores para los LED, los datos se resumen en la tabla.

¡Importante! Todo Tiras LED Todas las tiras de LED pertenecen a la clase de tiras de LED regulables: no existen tiras de LED no regulables. Las tiras LED regulables son un truco de marketing.

LEDs regulables con tensión constante

Si la luz LED funciona con tensión constante, también se puede ajustar su brillo. La forma más sencilla es cambiar en serie una resistencia variable en serie con el LED. Al cambiar su resistencia, se modifica la corriente en el circuito.

Circuito de control de balastos.

Hace tiempo que se reconoce que este método no tiene éxito debido a su ineficiencia energética. Una gran cantidad de energía se disipa innecesariamente en la resistencia. Es mucho más eficiente distribuir la energía en el tiempo. En este método, la llave se cierra periódicamente para reducir la intensidad del resplandor, y el nivel de luz se promedia por la inercia de la visión humana.

Un circuito de control de brillo discreto.

En la práctica, esto se hace mediante el método PWM. El LED se alimenta con pulsos rectangulares de amplitud y frecuencia constantes, pero de distinta duración.

El principio de la regulación PWM.

Dependiendo de la duración del pulso, la corriente media que pasa por el LED cambia, lo que el ojo humano percibe como un cambio de luminosidad.

La modulación por ancho de pulso es fácil de implementar con la tecnología del procesador. Por este motivo, se utilizan controladores para crear diferentes efectos de iluminación.

Ventajas y desventajas

Las ventajas de poder ajustar el nivel de iluminación incluyen:

• Obtención de una iluminación confortable de la habitación;
• ahorro de energía;
• la posibilidad de acentuar los detalles (en el caso de la iluminación decorativa);
• Reducción del calor generado por las luminarias;
• posibilidad de control remoto y automático;
• prolongación de la vida útil del LED.

Otra ventaja de las luminarias LED es que no cambian de temperatura de color cuando cambian de luminosidad temperatura del color.

Las desventajas son, entre otras, las siguientes parpadeo de las fuentes de luz LED en niveles de luminosidad bajos. Esto provoca una mayor fatiga ocular, así como un efecto estroboscópico perjudicial. Es difícil deshacerse del parpadeo con la corriente continua, y imposible con alimentación de CA. Otro problema es que una vez que se instala un tipo específico de regulador, ya no es posible adaptar cualquier tipo de lámpara. Tienen que ser compatibles con el regulador de intensidad.

¿Ahorran energía los reguladores?

Es una pregunta sencilla que provoca muchas discusiones en Internet. En realidad, depende mucho del diseño del regulador. Los antiguos reguladores, que estaban diseñados como potenciómetros o transformadores variables, no producían ningún ahorro. Toda la energía ahorrada se disipaba inútilmente en el lastre. Hoy en día apenas existen dispositivos de este tipo.

Los reguladores basados en interruptores electrónicos distribuyen la electricidad en el tiempo. Para reducir la luminosidad, cierran completamente el elemento de control durante un periodo de tiempo determinado, prácticamente no hay flujo de corriente a través de la carga y el interruptor. Todo ocurre durante un único semiperiodo de tensión sinusoidal, por lo que el ojo humano no nota esta interferencia. La reducción del consumo con este método es evidente, pero no es tan sencillo:

1. La contribución de la iluminación al consumo total de electricidad de una casa u oficina no es tan grande, se consume mucho más por los aparatos potentes. Así que una pequeña reducción en el consumo de energía mediante la atenuación será notable, pero no significativo.. Con la transición global a la iluminación LED, la proporción de los costes de iluminación se reduce aún más y el efecto de la atenuación es aún menor.
2. El propio regulador de las bombillas LED tiene un factor de eficiencia distinto del 100%. Las buenas unidades tienen una cifra superior al 90%, pero sigue siendo un desperdicio de electricidad.
3. El coste de los dispositivos de regulación es mayor que el de los interruptores convencionales. Incluso si hay ahorros, tienen un periodo de recuperación de al menos un par de años.
4. Muchos fabricantes sobrestiman el efecto económico con fines de marketing, lo que lleva a un desajuste entre las expectativas de uso de los reguladores.

Hay que tener en cuenta que la reducción de la corriente media aumenta la vida de los LEDs. Esto contribuye positivamente a la economía general de la operación de iluminación. En cualquier caso no esperes un ahorro superior al 10%.

Efecto de la regulación en la vida de la luminaria

Se sabe que la aplicación de una corriente reducida cuando se enciende aumenta la vida útil de las lámparas incandescentes. Los LEDs no son propensos a fallar en el momento del encendido, pero la atenuación también Los LEDs tienen un efecto beneficioso en la prolongación de la vida útil de LEDS. El hecho es que la vida de los emisores depende de la temperatura media de funcionamiento, que a su vez viene determinada por la corriente. Cuanto mayor sea el calor, más rápida será la degradación de los diodos luminosos y más probable será que fallen por completo.

Dependencia de la vida útil del LED con la temperatura.

Cuando se utilizan reguladores para los LED, la corriente media es notablemente inferior a la máxima, por lo que la vida útil del LED aumenta considerablemente.

Los gráficos y las cifras a este respecto deben tratarse con un grano de escepticismo: difícilmente un fabricante ha dispuesto una prueba de recursos completa. Y no tienen sentido: al final de las pruebas la tecnología se actualizará y habrá que volver a empezar las pruebas. Por lo tanto, las cifras son calculadas y hay una gran cantidad de publicidad en ellas.

Tipos de reguladores modernos

Hay un gran número de reguladores LED a la venta. Además de estas diferencias, se clasifican según otros parámetros que determinan el alcance de los dispositivos.

Según el tipo de instalación

Regulador portátil.

El tipo de instalación puede ser el siguiente:

• Montado en la pared: se monta como un interruptor de luz normal;
• Modular: montado en cuadro eléctrico sobre carril DIN;
• Suspendido: integrado en los elementos estructurales de los suspendidos luminarias;
• Portátil: este dispositivo puede enchufarse en cualquier toma de corriente y conectarle una lámpara de pie o de mesa;
• empotrados: se ocultan detrás de elementos interiores.

Esta última categoría es similar a la de las luminarias de pared, pero tiene un diseño menos agradable desde el punto de vista estético.

Según su diseño

Se pueden hacer dispositivos con diferentes grupos de contactos:

• Unipolar, normalmente abierto y cerrado;
• chancletazo.

En el segundo caso, el regulador se denomina regulador de paso y sirve para organizar un esquema de control de luz doble - desde dos puntos independientemente.

Según la forma de control

Regulador de intensidad controlado por Wi-Fi.

Según este criterio, los dispositivos pueden ser:

• rotativo - el brillo se ajusta girando la rueda, la luz se apaga completamente girándola hasta el tope;
• Pulsadores giratorios: la luz se ajusta girando la rueda giratoria, la luz se apaga pulsando la rueda en cualquier posición;
• Pulsadores: el ajuste se realiza pulsando los botones + o -.
• Sensible al tacto: el principio es el mismo que el de los pulsadores, pero en lugar de pulsar basta con tocar la zona sensible;
• controlada a distancia: la luz se regula con un mando a distancia;
• controlada mediante WiFi: la iluminación puede controlarse desde un dispositivo móvil;
• acústico: controlado por una señal sonora.

Este último tipo de fijación no es común debido a la baja resistencia a las interferencias acústicas.

Cómo conectar una luz LED con un regulador de intensidad

El dimmer de leds se conecta a la red de iluminación de la misma manera que un cambiar Se conecta de la misma forma que un interruptor de luz normal (a menudo con la misma función): en el corte de un conductor de fase. Por lo tanto, a menudo es posible eliminar el interruptor estándar y hacer conecte el regulador de intensidad de la misma manera. No olvide la carga máxima que puede conectarse al dimmer. Debe ser capaz de soportar el 15-20% de la carga. Si se respeta esta regla, el atenuador hará su trabajo durante mucho tiempo.

Vídeo: Conexión y ajuste de un dimmer de Aliexpress.