LED電球用調光スイッチ

電気照明の出現以来、エンジニアはランプの明るさを調整するという問題を解決しようとしてきました。電気工学の初期には、レオスタットと調整可能な変圧器の 2 つの方法しか利用できませんでした。これらのデバイスは、家庭で使用するのが面倒で不便であり、他の欠点もあります。したがって、ソリッドステートパワーエレクトロニクスの開発と、強力でコンパクトな電子スイッチの開発によってのみ、調光器と呼ばれる最新のデバイスが作成されました。

調光とその仕組み

調光器は、さまざまなデザインのランプの明るさを最大から減少まで調節することです。この用語は、英語の動詞 to dim に由来します。ライトレギュレーターは、快適な照明を作成するだけでなく、さまざまな照明効果を作成するために使用されます（コントローラーによって制御される最新のデバイスがこの目的に使用されます）。

グローの明るさを減らすという課題は、電気工学の発展のさまざまな段階でさまざまな方法で解決されました。当初、この目的のためにカーテンが使用されていましたが、これは光束を部分的に遮断する可能性がありました。その後、開発者は、ポテンショメータや調整可能なトランスから最新のコンパクトなデバイスまで、長い道のりを歩んできました。それらは、照明器具に供給される正弦波の一部をカットする電源スイッチに基づいています。

光量制御の原理。

サインがゼロを通過した後の特定のポイントで、キーが開きます。開放が遅いほど、負荷が通電される時間が短くなり、平均電流が低くなります。その結果、光の平均輝度も低くなります。

典型的な調光回路。

この回路では、トライアックがキーとして機能し、ポテンショメータが開放トルクを調整します。このようなデバイスは、のグローを調整するのに適しています 白熱灯 と ハロゲン 電球。 LED デバイスには独自の仕様があります。

調光器で使用できる電球

白熱灯と LED の発光の原理は異なりますが、発光の強さは素子を流れる平均電流に依存するという共通点があります。ほとんどの LED ライトを調光する際の問題は、それらがネットワークに直接接続されているのではなく、電流レギュレーターを介して接続されていることです (運転者）。そのタスクは、供給電圧のパラメーターの変化に関係なく、グローの明るさを維持することです。言い換えれば、このようなデバイスは、調光に伴うプロセスに耐えるように設計されています。そのため、従来のデバイスでは発光強度を調整することができませんでした。

特別なランプがあり、その入力回路には特別な回路が追加されています。入力の平均電圧値を監視し、それに応じて LED 電流を変化させ、光束を調整します。このような電球には、調光可能という言葉または対応するピクトグラムが付いています。

調光可能および調光不可ライトのマーキング。

そのような照明器具はより高価ですが、それらの使用の可能性はより広くなります。

電子回路の形のドライバーが存在しない安価なLEDライトがあり、その役割はクエンチング抵抗によって行われます。 抵抗器.このようなランプは、たとえパラメータを通過したとしても、AC ネットワークに直接含めることは望ましくありません。それらは、負の半サイクル中に印加される高い逆電圧用に設計されていません。これにより、すぐに失敗する可能性があります。したがって、整流器 (できれば二重の半周期) を介して任意の AC 電圧に接続するか、DC 電圧で使用する必要があります。最初のケースでは、通常の方法で調光されますが、「調光器 - 整流器 - ランプ」回路で切り替える必要があります。 2番目のケースでは、パルス幅変調によってグローを制御する特別な調光器を使用する必要があります。このようなデバイスは通常、コントローラーに基づいて作成され、制御オプションは開発者の想像力によってのみ制限されます。

便宜上、LED のランプと調光器の互換性を評価するために、データを表にまとめます。

重要！ 全て LEDストリップ 調光可能な LED ストリップのクラスに属します - 調光不可能な LED ストリップは原則として存在しません。そのようなデバイスで調光可能なラベル - 純粋なマーケティングの仕掛け。

定電圧でのLED輝度制御

LEDライトが定電圧で動作する場合、その明るさも調整できます。最も簡単な方法は、切り替えることです シリーズで LEDと直列に可変抵抗器です。その抵抗を変更すると、回路内の電流が変化します。

バラスト付き制御回路。

この方法は、エネルギー効率が悪いため、成功しないと長い間認識されてきました。多くの電力が抵抗器で不必要に消費されます。時間をかけて電力を分配する方がはるかに合理的です。この場合、キーは定期的に閉じられてグローの強度が減少し、光レベルは人間の視覚の慣性によって平均化されます。

明るさの個別制御の回路。

実際には、これは PWM によって行われます。 LED には、一定の振幅と周波数の矩形パルスが供給されますが、持続時間は異なります。

PWM調光の原理。

パルスの長さに応じて、LED を流れる平均電流が変化し、人間の目はこれを明るさの変化として認識します。

パルス幅による変調は、プロセッサ技術を利用して簡単に実装できます。したがって、照明効果を作成するためのさまざまなデバイスがコントローラー上に作成されます。

長所と短所

照明のレベルを調整する機能の利点は次のとおりです。

• 部屋の快適な照明を得ること。
• 節電;
• 細部を強調する能力（装飾照明の場合）;
• 照明器具から発生する熱を減らします。
• リモートおよび自動制御の可能性;
• LEDの寿命を延ばします。

LEDライトのもう1つの利点は、変更の過程で明るさが変わらないことです 色温度.

デメリットは目立ちます ちらつく 低輝度レベルの LED エミッター。これにより、目の疲労が増加し、有害なストロボ効果が発生します。 DC電源でちらつきをなくすには問題があり、 AC電源では不可能です。.もう 1 つの問題は、特定のタイプの調光器を取り付けると、どのような種類のランプも取り付けることができなくなることです。調光器と互換性がある必要があります。

調光器はエネルギーを節約しますか

この単純な質問は、インターネット上で白熱した議論を引き起こします。実際、調光器の設計に大きく依存します。ポテンショメータまたは調整可能な変圧器の形で作られた古い調光器は、節約を提供しませんでした。節約されたすべての電力はバラストで無用に放散されました。現在、そのようなデバイスはほとんど製造されていません。

電子スイッチに基づく調光器は、時間の経過とともに電力を分配します。明るさを下げるために、一定時間制御要素を完全に閉じます。負荷とスイッチを流れる電流はほとんどありません。正弦波電圧の半周期の間にすべてが発生するため、人間の目はそのような干渉に気づきません。この方法による消費の削減は明らかですが、それほど単純ではありません。

1. 家庭やオフィスの総消費電力に対する照明の寄与はそれほど大きくありません。高出力の電化製品によってさらに多くが消費されます。調光によるエネルギー消費のわずかな削減 目立ちますが、劇的ではありません。. LED照明への世界的な移行により、照明コストの割合はさらに削減され、調光の影響はさらに少なくなります。
2. LED ランプの調光器自体の効率は 100% とは異なります。優れたデバイスでは、この数値は 90% を超えますが、それでも電力の無駄です。
3. 調光デバイスのコストは、従来のスイッチのコストよりも高くなります。貯蓄があっても、少なくとも数年は回収期間があります。
4. 多くのメーカーは、マーケティング目的で経済効果を過大評価しています。これは、調光器の使用による期待の不一致につながります。

平均電流を減らすことに注意してください LEDの寿命を延ばします.これは、照明操作の全体的な経済性にプラスに貢献します。いかなる場合でも 10% 以上の節約は期待できません。

照明器具の寿命に対する調光の影響

スイッチオン時に減少した電流を適用すると、白熱灯の寿命が延びることが知られています。 LEDは、スイッチを入れた瞬間に故障する傾向はありませんが、調光も LED は、の寿命を延ばすのに有益な効果があります。 LED。事実、エミッタの寿命は平均動作温度に依存し、それは電流によって決定されます。熱が高いほど、発光ダイオードの劣化が速くなり、完全に故障する可能性が高くなります。

LEDの寿命の温度依存性。

LED に調光器を使用すると、平均電流が最大値よりも著しく小さくなるため、LED の寿命が大幅に延びます。

この点に関するグラフと図は、ある程度の懐疑論を持って扱われるべきです - 製造業者が完全なリソーステストを手配した可能性は低いです。そして、それらには意味がありません-テストの終わりまでにテクノロジーが更新され、テストを再度開始する必要があります。したがって、宣言された数字は計算によって得られたものであり、かなりの量の広告が含まれています。

現代の調光器の種類

膨大な数の LED エミッター強度コントローラーが販売されています。説明した違いに加えて、デバイスの範囲を決定する他のパラメーターに従って分類されます。

設置の種類に応じて

ポータブル照明レギュレータ.

インストールデバイスのタイプに応じて、次のことができます。

• 壁掛け - 通常の照明スイッチのように取り付けられます。
• モジュラー - DIN レールの電気パネルに取り付けられます。
• サスペンド - サスペンドの構造要素に組み込まれています 照明器具;
• ポータブル - このようなデバイスは、任意のコンセントに差し込むことができ、フロアランプまたはテーブルランプを接続できます。
• 組み込み - 内部要素の後ろに隠されています。

最後のカテゴリのデバイスは、壁に取り付けられたものに似ていますが、美的に装飾されていない本体を持っています.

実行による

デバイスは異なる連絡先グループを持つことができます:

• 開閉に規則的。
• フリップ·フロップ。

2番目のケースでは、調光器はパススルーと呼ばれ、二重の光制御スキームを編成するのに役立ちます - 二点から 独立して。

規制方法によると

Wi-Fi で制御される調光器。

この基準によると、デバイスは次のようになります。

• ロータリー - ホイールを回して明るさを調整し、最後まで回すと完全に消灯します。
• ロータリープッシュボタン - ホイールを回して明るさを調整し、任意の位置でホイールを押すとライトがオフになります。
• プッシュボタン - 調整は + または - ボタンを押して行います。
• タッチセンシティブ - 原理はボタンのものと似ていますが、押す代わりに、敏感な領域に触れるだけで十分です。
• 遠隔操作 - 光はリモコンで調整されます。
• WiFi経由で制御 - モバイルデバイスから照明を制御できます。
• 音響 - 音響信号によって制御されます。

最後のタイプのデバイスは、音響ノイズに対する耐性が低いため、普及していません。

調光器を介して LED 照明を接続する方法

Led 調光器は、通常と同様の照明ネットワークに接続されています スイッチ (多くの場合、この機能も備えています) - 相線の隙間。したがって、多くの場合、 削除する 標準スイッチとメイク 調光器を接続します 同じスキームに従って。調光器に接続できる負荷の最大電力を忘れないでください。 15～20%の余裕を持って耐えなければなりません。このルールを守れば、調光器は長時間機能します。

ビデオ:Aliexpress の調光器を接続して調整する。