Interruptor de escurecimento para lâmpada LED

Desde o advento da iluminação eléctrica, os engenheiros têm tentado resolver o problema das lâmpadas com regulação de fluxo luminoso. Nos primeiros tempos da engenharia eléctrica, apenas dois métodos estavam disponíveis - reóstatos e transformadores reguláveis. Estes dispositivos eram pesados e inconvenientes de usar em casa, e tinham outras desvantagens. Portanto, apenas com o desenvolvimento da electrónica de potência em estado sólido e o desenvolvimento de interruptores electrónicos potentes mas compactos foram criados dispositivos modernos, chamados dimmers.

O que é a escurecimento e como funciona

Dimmer é o nome dado à regulação do brilho das lâmpadas de diferentes desenhos a partir do máximo para baixo. O termo vem do verbo "a dim". Os dimmers são utilizados para criar uma iluminação confortável e também para criar diferentes efeitos de iluminação (dispositivos modernos controlados por controladores são utilizados para este fim).

A tarefa de reduzir o brilho da luz tem sido resolvida de diferentes maneiras em diferentes fases do desenvolvimento da engenharia eléctrica. Inicialmente, foram utilizadas cortinas para este fim, que podiam bloquear parcialmente o fluxo luminoso. Ao longo dos anos, os desenvolvedores evoluíram de potenciómetros e transformadores controláveis para dispositivos compactos modernos. Baseiam-se num interruptor de alimentação que corta parte da forma de onda sinusoidal fornecida à luminária.

O princípio do controlo do nível de luz.

A certa altura, depois do seno passar por zero, a chave abre-se. Quanto mais tarde se abre, menos tempo a carga é energizada, menor é a corrente média. Consequentemente, a luminância média é também mais baixa.

Um circuito típico de dimmer.

Neste circuito, um triac serve de interruptor, e o binário de abertura é controlado por um potenciómetro. Este dispositivo é adequado para regular a iluminação de lâmpadas incandescentes и halogéneo bulbos. Os acessórios LED têm as suas próprias características específicas.

Que lâmpadas podem ser utilizadas com um regulador de fluxo luminoso

Embora o brilho das lâmpadas incandescentes e dos LEDs se baseiem em princípios diferentes, têm em comum - a intensidade do brilho depende da corrente média que flui através do elemento. O problema com a escurecimento da maioria das luzes LED é que elas não estão ligadas directamente, mas através de um regulador actual (motorista). A sua tarefa é manter o brilho do brilho independentemente de alterações nos parâmetros da tensão de alimentação. Por outras palavras, tal dispositivo é concebido para resistir aos processos associados à escurecimento. Por conseguinte, não é possível regular a intensidade do brilho com dispositivos convencionais.

Existem lâmpadas especiais cujos circuitos de entrada do condutor são complementados por circuitos especiais. Monitoriza o valor médio da tensão de entrada e altera a corrente do LED em conformidade, ajustando o fluxo luminoso. Estas lâmpadas são rotuladas com Dimmable ou com um pictograma adequado.

As luminárias reguláveis e não reguláveis são rotuladas.

Estas luminárias são mais caras, mas têm uma gama mais ampla de utilizações.

Existem luzes LED baratas sem condutor sob a forma de circuito electrónico, o seu papel é desempenhado por uma resistência de amortecimento resistor. Tais lâmpadas não devem ser directamente ligadas à rede CA, mesmo que passem os parâmetros. Não são concebidos para a alta tensão inversa aplicada durante o meio-ciclo negativo. Isto pode levar ao seu rápido fracasso. Devem, portanto, ser ligados a qualquer tensão de rede CA através de um rectificador (de preferência um duplo meio período), ou utilizados em tensão contínua. No primeiro caso, são reguláveis em intensidade luminosa da forma habitual, mas devem ser ligados num circuito "dimmer - rectificador - lâmpada". A segunda envolve a utilização de dímeros especiais que controlam o brilho por modulação de largura de pulso. Tais dispositivos são normalmente baseados em controladores e as possibilidades de controlo são limitadas apenas pela imaginação do projectista.

Para facilitar a avaliação da compatibilidade de lâmpadas e dimmers para LEDs, os dados são resumidos no quadro.

Importante! Todos Tiras de LED Todas as tiras de LED pertencem à classe das tiras de LED com regulação de fluxo luminoso - não existe tal coisa como uma tira de LED não regulável. As tiras de LEDs reguláveis são um gimmick de marketing.

LEDs reguláveis com voltagem constante

Se a luz LED for operada com tensão constante, o seu brilho também pode ser ajustado. A maneira mais simples é mudar em série uma resistência variável em série com o LED. Ao alterar a sua resistência, a corrente no circuito é alterada.

Circuito de controlo de lastro.

Este método há muito que é reconhecido como infrutífero, devido à ineficiência energética. Muita potência é desnecessariamente dissipada na resistência. É muito mais eficiente distribuir energia ao longo do tempo. Neste caso, a chave é periodicamente fechada para reduzir a intensidade do brilho, e o nível de luz é medido através da inércia da visão humana.

Um discreto circuito de controlo de luminosidade.

Na prática, isto é feito através do método PWM. O LED é alimentado por impulsos rectangulares de amplitude e frequência constantes, mas de durações diferentes.

O princípio de escurecimento do PWM.

Dependendo do comprimento do pulso, a corrente média através do LED muda, o que o olho humano percebe como uma mudança de brilho.

A modulação da largura do pulso é fácil de implementar com tecnologia de processador. Por este motivo, os controladores são utilizados para criar diferentes efeitos de iluminação.

Vantagens e desvantagens

As vantagens de se poder ajustar o nível de iluminação incluem:

• Obtenção de iluminação confortável do quarto;
• poupança de energia;
• a possibilidade de acentuar os pormenores (no caso da iluminação decorativa);
• Redução do calor gerado pelas luminárias;
• possibilidade de controlo remoto e automático;
• prolongamento da vida útil dos LED.

Outra vantagem das luminárias LED é que elas não mudam a temperatura da cor quando mudam de brilho temperatura de cor.

As desvantagens incluem cintilação das fontes de luz LED a baixos níveis de luminosidade. Isto leva a um aumento da fadiga ocular, bem como a um efeito estroboscópico nocivo. É difícil livrar-se da cintilação com a corrente contínua, e impossível com energia CA. Outro problema é que, uma vez instalado um tipo específico de dimmer, já não é possível instalar qualquer tipo de lâmpada. Têm de ser compatíveis com o regulador de fluxo luminoso.

Os dimmers poupam energia?

É uma questão simples que provoca um debate acalorado na Internet. Na realidade, muito depende do desenho do dimmer. Os dímeros mais antigos, concebidos como potenciómetros ou transformadores variáveis, não produziram qualquer poupança. Toda a energia poupada foi inutilmente dissipada no lastro. Hoje em dia, quase nenhum dispositivo deste tipo está disponível.

Os reguladores baseados em interruptores electrónicos distribuem a electricidade ao longo do tempo. Para reduzir o brilho, fecham completamente o elemento de controlo durante um determinado período de tempo, não há praticamente nenhum fluxo de corrente através da carga e do interruptor. Tudo acontece durante um único meio período de tensão sinusoidal, pelo que o olho humano não se apercebe desta interferência. A redução no consumo com este método é óbvia, mas não é assim tão simples:

1. A contribuição da iluminação para o consumo total de electricidade de uma casa ou escritório não é assim tão grande; muito mais é consumido por aparelhos de alta potência. Assim, uma pequena redução no consumo de energia através da escurecimento será perceptível, mas não significativo.. Com a transição global para a iluminação LED, a proporção dos custos de iluminação é ainda mais reduzida e o efeito de escurecimento torna-se ainda menor.
2. O próprio dimmer para as lâmpadas LED tem um factor de eficiência diferente de 100%. As boas unidades têm um valor superior a 90%, mas continuam a ser um desperdício de electricidade.
3. O custo dos dispositivos de escurecimento é mais elevado do que o dos interruptores convencionais. Mesmo que haja economias, têm um período de retorno de pelo menos um par de anos.
4. Muitos fabricantes sobrestimam o efeito económico para fins de marketing, o que leva a um desajuste entre as expectativas da utilização de dimmers.

Deve-se ter em conta que a redução da corrente média aumenta a vida útil dos LEDs. Isto contribui positivamente para a economia geral da operação de iluminação. Em qualquer caso não esperem poupanças superiores a 10%.

Efeito do escurecimento na vida da luminária

Sabe-se que a aplicação de uma corrente reduzida quando ligada aumenta a vida útil das lâmpadas incandescentes. Os LEDs não são propensos a falhar no momento da ligação, mas também a escurecer Os LEDs têm um efeito benéfico no prolongamento da vida útil de LEDS. O facto é que a vida dos emissores depende da temperatura média de funcionamento, que por sua vez é determinada pela corrente. Quanto maior for o calor, mais rápida é a degradação dos díodos emissores de luz, maior é a probabilidade de falharem completamente.

Dependência da vida útil dos LEDs em relação à temperatura.

Quando se utilizam dímeros para LEDs, a corrente média torna-se visivelmente inferior à corrente máxima, pelo que a vida útil do LED aumenta consideravelmente.

Aos gráficos e figuras a este respeito deve ser tratado com um grão de cepticismo - dificilmente um fabricante organizou um teste completo de recursos. E não faz sentido neles - no final dos testes a tecnologia será actualizada, e teremos de recomeçar os testes. Por conseguinte, os números são calculados e neles há muita publicidade.

Tipos de dimmers modernos

Um grande número de LED dimmers está disponível para venda. Para além destas diferenças, são classificadas de acordo com outros parâmetros que determinam o alcance dos dispositivos.

De acordo com o tipo de instalação

Dimmer portátil.

O tipo de instalação pode ser o seguinte:

• Montado na parede - montado como um interruptor de luz normal;
• Modular - montado em quadro eléctrico em trilho DIN;
• Suspenso - integrado nos elementos estruturais de suspensão luminárias;
• Portátil - um tal dispositivo pode ser ligado a qualquer tomada e depois um candeeiro de chão ou um candeeiro de mesa pode ser ligado a ele;
• encastrados - estão escondidos atrás de elementos interiores.

Esta última categoria é semelhante a uma luminária montada na parede, mas tem um desenho menos agradável do ponto de vista estético.

De acordo com a sua concepção

Os dispositivos podem ser feitos com diferentes grupos de contacto:

• Pólo único, normalmente de fecho aberto;
• vira-face.

No segundo caso, o dimmer é chamado dimmer de passagem e serve para organizar um esquema de controlo de luz dupla - a partir de dois pontos independentemente.

De acordo com a forma de controlo

Dimmer controlado por Wi-Fi.

Por este critério, os dispositivos podem ser:

• rotativo - o brilho é ajustado rodando a roda, a luz é completamente desligada rodando-a até à paragem;
• Botões rotativos - a luz é accionada rodando a roda rotativa, a luz é desligada premindo a roda em qualquer posição;
• botões de pressão - o ajuste é feito premindo os botões + ou -.
• Sensível ao toque - o princípio é o mesmo que premir um botão, mas em vez de premir basta tocar na área sensível;
• controlada à distância - a luz é regulada por um controlo remoto;
• controlada via WiFi - a iluminação pode ser controlada a partir de um dispositivo móvel;
• acústico - controlado por um sinal sonoro.

Este último tipo de fixação não é comum devido à baixa resistência à interferência acústica.

Como ligar uma luz LED usando um regulador de fluxo luminoso

O Led dimmer está ligado à rede de iluminação da mesma forma que um normal mudar Está ligado da mesma forma que um interruptor de luz normal (muitas vezes com a mesma função) - na ruptura de um condutor de fase. Por conseguinte, é muitas vezes possível remover o interruptor padrão e fazer ligar o dimmer da mesma forma. Não esquecer a carga máxima que pode ser ligada ao regulador de fluxo luminoso. Deve ser capaz de resistir a 15-20% da carga. Se esta regra for observada, o dímero fará o seu trabalho durante muito tempo.

Vídeo: Ligação e ajuste de um dimmer da Aliexpress.