Регуляторы светодиодных лент

1. Предназначение, конструкция.

Заменяя, стандартные способы освещения всё больше потребуются инструменты управления светом. Одним из таких является диммер, чередующий величину излучения за счёт изменения напряжения. Прибор подключают к 12 или 220 в. На выходе которого получают постоянный 12/24 V, необходимые для функционирования светодиодной ленты (сд л). Рабочий ток до 16 ампер. Прибор меняет интенсивность монохромного излучения, устанавливая оптимальные параметры, комфортные для восприятия глазом.

Минимальный состав диммера:

• Потенциометр или реостат, регулирующий ток и напряжение.

• Дистанционный пульт (ДП).

• Электрическая схема с заложенной функцией изменения яркости.

• Шкала или указатель положения, отображающая степень насыщенности.

• Сигнальный индикатор.

2. Нагрузка диммера и его функции.

Учитывают типы светодиодных излучателей. Их перечень может быть следующий:

• С одним свечением — монохромным.

• Разноцветным — RGB.

• Люминофорным.

Электрическую схему составляют, учитывая характеристики ленты. Например, моноканальный диммер применяют для белого одноцветного излучения.

Для ознакомления с работой устройства необходимо иметь сд л, блок питания (БП), осциллограф, регулятор. Перед этим изучив инструкцию, вложенную производителем в упаковку. Из неё узнаём температурный диапазон эксплуатации, напряжение, максимальный и минимальный ток. В этом случае установлено 8 А. Приведены размеры, масса, указан срок гарантии. Для монтажа даётся эскиз функциональной схемы подключения. На лицевой панели находятся светодиодная индикация контроля работы, ручка регулятора яркости. Для подсоединения проводов питания и сд ленты внутри размещена клеммная колодка.

Назначение диммера — регулирование излучения. Встроенная в корпус микросхема, получив напряжение 12 в, трансформирует его на выходе в постоянный 5 V и 16 А. Генератор и усилитель формируют сигнал, подаваемый к транзисторам, коммутирующие цепь. Его параметры задают регулятором на панели прибора. Процесс идёт так, что переключение создаёт разную яркость зависимо от продолжительности подачи напряжения. Через клеммную коробку устройства, подсоединяют светодиодную ленту (сд л) и блок питания.

Контакты проводников БП и нагрузки указаны на плате устройства. Первые — это входные клеммы «плюс» и «минус» и внешние также имеющие обозначения. После, закрепив на место крышку диммера и подключив его, проверяют работу. Прокручивая плавно ручку, видно, что яркость регулируется.

Теперь внимание на экран.

Напряжение светодиодной ленты на экране осциллографа

Отмечаем, что напряжение, поступающее на светодиодную ленту, имеет форму импульсов разной ширины. Они прерывисты с определённым шагом. То есть, питание на диод не постоянное, а дискретное. Следовательно, получая в такой форме напряжение, излучатели периодически вспыхивают. Указав ширину импульса (ШИМ), схема управляет потоком яркости сд ленты (Рис.1).

3. Отличие устройств.

Существуют два типа диммеров:

  • Пассивный. Собран из переменных резисторов, потенциометров. Схема несложная, простое регулирование в ограниченном диапазоне. Характеризуется увеличенной потерей мощности, отрицательно сказывающейся на полезности прибора.
  • Активный, схемы собраны на полупроводниках. Они, в свою очередь, подразделяются на подгруппы.
  1. Аналоговые, с небольшой потерей напряжения и поддерживающие неизменный уровень тока выхода. Регулируя его от 20 до 100 мА, отклоняется рассеиваемая мощность и нагрев прибора. Повышаясь, он влияет на цветовую температуру, состав света и долговечность.
  2. Импульсные. Это современные устройства для управления свечением сд лент. Они без недостатков аналоговых диммеров и наиболее эффективны. Их потери сведены к минимуму благодаря применению схемы модуляции (Ш И М). Сокращение расшифровывается как регулируемая мощность, передаваемая нагрузке. Управление меняет длительность импульсов с постоянным следованием. Это значит, что ток появляется периодически с определённой частотой и длительностью. При этом поступающее на источники излучения напряжение соответственно изменяется в диапазоне до 100%. Многоспектральный состав света остаётся постоянным. Рассеиваемая мощность на оптимальном уровне.

Однако, при минимальной яркости проявляется мерцание. Оно отрицательно влияет на психофизиологическое состояние и вызывает усталость. Такой недостаток присущ устройствам, собранным из дешёвых узлов и деталей.

4. Характеристика, применение некоторых диммеров.

4.1 Стационарные

Тип Мощность, потребляемая (Вт) Использование Параметры
Напряжение (вольт) Ток

(А)

Выход

(канал)

1. Диммер 16 А

без ПУ

192 Яркость монохромных сд лент регулируют потенциометром. 12 16 1
Корпус 86 × 86 × 65 мм. Устраивают в стену.
2. С пультом

 

192 Смотреть п. 1, а также инфракрасным ПУ. 12 16 1
Размер тот же. Функции: коммутация, задержка выключения, программирование и выбор 4 режимов.
3. Диммер Back (Mini, провод) 72 Регулировка яркости 12 6
Корпус 65 × 33 × 4 мм
4. KNOB 96 þ 12 8
5. SmartLed 144 þ 12 8
62 × 13 × 4 мм
6. Touch Panel (Black) 96 þ 12 8
86 × 86 × 47 мм
7. White (Mini, провод) 72 þ 12 6
65 × 33 × 4 мм

4.2. Радио

1. Диммер 8. А

с ПУ

96 Регулирование яркостью. 12 8 1
Корпус 120 × 84 × 45 мм

11 кнопок

2. Брелок 110 × 56 × 34 мм. 96 Для управления световым потоком монохромной ленты. 12 8 1
Коммутация.
3. Диммер 4 Zone

White пульт

96 Регулирование яркостью 4 групп. 12 8
Сенсорный (MI-Light).

114 × 56мм

4. MINI 6. А 72 þ 12 6
62 × 13 × 4 мм

11 кнопок

5. Touch Dimmer 2,4 G White 144 þ 12 12 1
85 × 64 × 24 мм.

 

4.3. Инфракрасный

1. Диммер 72 Плавная регулировка светового потока одноцветной ленты от 10 до 90%. 12 6 1
62 × 35 × 23 мм

Функция: коммутация, мигание и её, скорость.

5. Классификация по регулированию.

Устройства разделяют по следующим способам.

Ручное;

Пультом радиоуправления, инфракрасным;

Сенсорным;

Связью Wi-Fi;

Мобильными аппаратами;

Компьютерной сетью.

Прибор может быть отдельной единицей, так и комбинированным в сочетании с другими устройством. Например, блок питания (БП) с заложенной функцией управления яркостью.

6. Использование усилителя.

Подключая нагрузку общей мощностью, больше установленной на регуляторе, применяют одно или многоканальные мультипликаторы. Их подсоединение следующее.

Первый вариант. Подаваемые на БП 220 в. преобразуются в постоянные 12. Оно поступает на диммер и усилитель. На них замыкают провода ленты. Последний — к блоку питания. Но он может функционировать и от самостоятельного. При наличии двух мультипликаторов нагрузка на диммер уменьшается. На лентах исключается временная задержка и разница в оттенках света. Увеличение количества усилителей на четыре и больше единиц даёт возможность повысить число светодиодных отрезков.

Второй вариант. Мощность увеличивают, применяя многоканальный RGB усилитель. Сигналы от диммера поступают: на его плюс и замкнутые между собой входные контакты всех трёх цветов. После усилителя подключают к ленте. В состав схемы включены 2 блока питания, позволяющие применить большее количество мультипликаторов и подсоединяемых лент.

Монохромные ленты с диммером и усилителем

Как составить схему диммера с усилителем. Сначала, без подачи напряжения на БП, закрепляют сетевые 220 V, соответственно обозначенным контактам. Подключают плюс и минус к регулятору. К нему, соблюдая полярность, подсоединяют 5-метровые пластины. Концы № 2 замыкают на диммер. Задействуют другой БП. Выходы — к усилителю. Теперь связывают ленту с мультипликатором. Подключают следующие кассеты.

Через ПУ проверяют собранную схему. Перед началом тестирования все узлы от сети должны быть отключены. Подсоединяют БП. Ленты светятся. Контролируют яркость, просматривая установленный диапазон. От минимального значения и увеличивают до 100%.

7. Подключение к мини-устройству.

Это самый маленький диммер, существующий в продаже размером 5 x 10 x 45 мм. Рисунок 3. Как подключать и управлять с его помощью. На корпусе обозначено подаваемое напряжение. Указанную полярность необходимо соблюдать. Для соединения с лентой выход отмечен надписью LED с таким же цветом проводов.

Кнопка MODE подсказывает, что в этом диммере установлено несколько программ, создающих эффект мигания. Практически он выполняет функцию контроллера. На лицевой панели расположена вторая кнопка LIGHT, которая при нажатии, переводит устройство в режим диммера. Средняя SPEED/BRIGHT функционирует в зависимости от предварительного нажатия на первые две. Если включена LIGHT, то нажимая среднюю BRIGHT, регулируют яркость свечения. При контакте MODE, а потом SPEED, наблюдается изменение скорости заложенной программы. Если к диммеру подать 12 вольт, тогда его выходная мощность будет равна 48 Вт. Соответственно, при 24 в. она удвоится и составит 96.

Mini диммер

Проводя проверку, с одной стороны, подсоединяют устройство к блоку питания. С другой коннектором — к светодиодной ленте, соблюдая маркировку и цвета проводов. Включив вилку в сетевую розетку, — пластина светит. Теперь переходим в режим диммера, нажимая на нижнюю кнопку. И средней регулируют яркость начиная с минимальной до максимальной. Дальше, нажав на MODE отмечаем, что по первой программе лента начинает мигать. Включаем и контролируем все заложенные возможности устройства по очереди, скорость исполнения каждой программы. Вывод такой, что Mini диммер очень удобный в применении, имеет малые габариты, не занимая много места.

8. Расчёт узлов освещения и подсветки.

В данном случае приводится пример помещения средних размеров, в котором планируют монтаж двух типов источников излучения.

  1. Монохромной 3528 (120 элементов, 8 мм, 5 м. С параметрами 12 / 9.6 в/Вт. Свечение белое. Защитная степень IP 20).
  2. Многоцветной 5050 (30 штук/метр,10 мм, 5 м DC 12 V.7,2 W/m).

Монтаж источников света выполнено отдельно. Они могут использоваться независимо или одновременно.

Объект Расчёт. Особенности монтажа.
Ленты Исходные данные. Помещение размером 5 × 4 метра. Элементы размещены в гипсокартонном коробе шириной 40 см. Его конструкция уменьшает протяжённость устройства с двух сторон на 0,8 метра. Таким образом, размер на узких стенах комнаты составит 6,4 м. На более длинных — 8,4. Суммарная равна 14,80 метра.

Соединённая мощность будет 142,08 Вт.

БП для монохромной пластины. Увеличен запас до 1,25.

Вычисляем нагрузку: 142,08 Вт × 1,25 составит 177,60 Вт.

Подходит прибор 200 Вт, 12 V, 16,5 А.Негерметичной конструкции, предназначенной для питания светодиодов.

БП для многоцветной ленты. Для 14,8 м она равняется 106,56 Вт.

Запас увеличен на 1,25.

Необходимая мощность 106,56 Вт × 1,25 равна 133,20 Вт.

Соответствует модель UET-VAG-150 A 20 12 VIP 20 2 с общим выходом 150 Вт.

Контроллер. Рассчитывают по методике для источника питания и с таким же коэффициентом запаса.

Выбирают тип ULC-R 21-RGBBlackмощностью 216 Вт.

Приведённый пример теоретического расчёта выполнен без оценки особенностей, характеристики истинного пространства. В каждом случае консультируются с профессионалами, или используют специальные наборы. Укомплектованные лентами, подобранными ИП, контроллером. Он составлен из необходимых для монтажа узлов и элементов, обеспечивающих нормальную эксплуатацию подсветки и освещения.

9. Правильный выбор регулятора.

Сначала определяют тип диммера и светодиодной ленты. Потом уточняют параметры питания 12/24 в.

По мощности прибор не должен работать на предельном уровне. Его перегрев опасен. Каждый имеет допустимую пиковую нагрузку, которую оценивают умножением напряжения (12 V) на ток (12 A). Получив мощность выхода 144 Вт. Её разделяют на такую же ленту (14,4). Разрешается использовать участок десять метров. Недостаток компенсируют усилителем, послабляющим нагрузку светорегулятора.

Продумать присоединение сд л. Если коммутация идёт с обычного настенного выключателя, то управлять надо каждой отдельно. Подойдут встраиваемые панели (чёрного и белого цвета). Если устройство функционирует с радиопультом, тогда он должен работать только со своим блоком, не влияя на остальные. Диммеры закрепляют по зонам подсветки. При необходимости регулировать несколькими участками (шторы, потолка, пола), тогда используют ПУ и диммеры с установленной программой.

Учитывать место монтажа регулятора яркости, стараясь приблизить его к дистанционному пульту управления.

Диммер с механическим контролем располагают на стене. Если пользуются ПУ, то его устанавливают в отдельную нишу или монтажную коробку. Поворачивая ручку, находят комфортную освещённость.

Прибор с инфракрасными (ИФ) функциями самый дешёвый. В перечень поставки включён пульт и блок с окном для приёма импульсов. Регулируют излучение на расстоянии до 10 метров.

Радиосигналы, проходя через помехи, стены, действуют более 30. Его блок монтируется невидимо. Однако, использование нескольких узлов может привести к взаимной помехе. В большом наборе закладывают разные частоты диммеров.

Многие уделяют внимание удобству управления: кнопочному, сенсорному, комбинированному.

Применять устройства по назначению. Рассчитанные только для сд л не используют с лампами накаливания 220 в.

Помните, что внутри пульта вставлены батарейки.

10. Правильный выбор сд ленты.

О конструкции. Изготовлена из диэлектрического материала пластиной толщиной 0,2 мм. На ней размещены токонесущие дорожки для прохождения тока, контактные площадки под монтаж светодиодов и резисторов. Всю ленту составляют модули разной длинны, включающих от 3 до 22 сд. Питание стандартное, указано выше. Покупают её любым отрезком и в кассетах по 5 метров. Размер ширины полоски 8—40 мм.

Выбирая ленту, обращают внимание на такие моменты. Первый — это техническая культура сборки, вид продукта и второй — кондиция комплектующих. Бракованные сд ленты имеют искривлено припаянные SMD элементы. Слабые клеевые свойства тыльной стороны. Отсутствуют метки разреза. Действительное значение потока света меньше указанной на упаковке или в инструкции для пользователя. Иногда срок эксплуатации отличается в сторону уменьшения.

При отсутствии данных или маркировки на ленте напряжением 12 в. восполняют из таблицы.

Параметры Ед.

изм.

Тип сд SMD
5050 3014 3528
Количество элементов шт. / метр 30/60 60/ кратно 2 30/ 60 /120
Мощность (потребляемая) Вт./м 7,2/14,4 6/12/24 2,4/ 4,8 /9,6
Поток света (излучаемый) Лм/м 360/720 600/1200/2400 150/300/600
Сравнение с лампой накаливания Вт. 24/48 40/80/160 10/20/40

Избегая неудобств, отдавайте предпочтение товарам известных фирм. Arlight, Feron, Camelion, Dreaml, Navigator, Era. Соотнесите, по каким основным параметрам сд лент различаются.

На что обратить внимание.

Яркость светодиода.

Яркость светодиодов

По этому показателю сравнивают SMD 3528 и 5050. Чипы имеют один кристалл (3528) и второй — с тремя (5050). Их отличие заключается в количестве излучаемого света. Величина потока составляет 5 Лм и 15 соответственно и зависит от габарита сд.

Как получить суммарную яркость SMD 3528 с 60 элементами, установленными на одном метре. Подсчитывают по такому алгоритму: 5 м x 5 Лм x 60 диодов = 1500 Лм.

Разнообразие свечения.

Оно бывает основных цветов: синим (B), зелёным (G), красным (R) и белым (W). Элементы монохромного света выпускают с кристаллом одного излучения. Другие оттенки получают через люминофор. Или устроенные в сд полупроводники, испускаемые разный цвет и подключаемые одновременно. На рынке приобретают малиновый, оранжевый, бирюзовый или фиолетовый. Но большим спросом пользуются ленты белого свечения. По цветовой температуре он подразделяется на тёплый, холодный и нейтральный. Подбирают колер «на глаз», зрительно, сравнивая разные образцы.

RGB-ленты — многоцветные. Излучающий элемент которых составлен из трёх кристаллов. Синего (blue) зелёного (green) красного (red). Включая их сразу и с разной интенсивностью получают любой оттенок света. Для получения белого цвета заказывают ленту с обозначением WRGB, в которой заложен дополнительно кристалл (white) излучения. Контроллером осуществляется выбор цвета, управление яркостью, необходимого динамического эффекта. Диммер достаточно для регулирования насыщенностью потока сд л.

Уровень защиты.

Рассмотрим две степени Ingress Protection (IP): 30, 65. Первое число — означает ограждение от случайного попадания материалов, предметов. Цифра 3 — указывает их размер 2,5 мм, следующая показывает защищённость конструкции от влаги. Число 0 — её отсутствие. Второй индекс 6 означает сохранность от пыли и случайных попаданий, 5 — от воды под давлением с разных направлений. Чаще всего в помещениях применяют IP 20. Во влажных — IP 44. Для оборудования — IP 54. При воздействии атмосферы подходит защита IP 65, 67. Допускается погружение на глубину с обозначением IP 68.

Количество светодиодов.

Стандартное размещение на одном метре гибкой ленты, уложенных в ряд, кратно 30. А в двойной плотности 60. Полосы изготовляют на 120, 240 элемента. От числа светодиодов зависит: яркость, потребляемая мощность, количество используемой электроэнергии и стоимость изделия.

11. Ошибки выбора.

11. 1. Не ориентируйтесь на самые дешёвые сд лампы. Их цена зависит: от качества комплектующих, материала, технологической культуры сборки. В таких приборах пульсация будет больше нормы. Завышена мощность на 10—30%. Купив лампу аналогом 100 Вт, фактически получаете в 75 или 65 прибора накаливания. Соответственно яркость у неё ниже. Радиатор не обеспечивает от светодиода должный теплоотвод.

11.2. Не покупать сразу всё необходимое количество ламп. Оптом считается дешевле. Но рынок техники большой. Всегда можно выбрать приборы, отличающиеся особенностями, формой, мощностью, цветом излучения, углом рассеивания. Качество у всех ламп разное. Сделайте проверку. Купить минимальное количество, установить и сравнить цвет свечения, рассеивание, мигание, нагрев. Если параметры устраивают — берите всё количество. Не подходит — можете его вернуть.

11.3 Иногда просят: «Маленькую, яркую и мощную». Разубедить покупателя можно такой информацией. Источником света в сд лампах является полупроводниковый материал. Он не сходен с ЛН, нить которой раскаляется на сотни градусов. Светодиод очень чувствительный к нагреву. Эксплуатируя при температуре выше 75, приведёт его к потускнению, деградации. При излучении света он нагревается. Чем ярче горит, тем больше выделяется тепла, большей массы должен быть радиатор. А это значит увеличение корпуса. Рост мощности пропорционален размеру лампы. То есть требование дать малых габаритов, яркую и сильную имеет свои ограничения, которые не всегда известны покупателю. Для сравнения приводятся следующие данные.

Форма, вид, тип Диапазон Вт
Шарик или свеча 5—6
Груша или таблетка с G 53 8—10
MR 16 4—5
С цоколем G 9 2—3
Капсульные с подножиемG 4 До 2 максимум

 

Приведённые в таблице данные могут иметь отклонения по мощности, которое проявляется в конструкции лампы. В материале, форме, кулере если это активное охлаждение.

11.4. Стоит ли доверять характеристикам, размещённым на упаковке товара. Они знакомят: какой вид цоколя, форма, мощность, цвет свечения, габариты и так далее. К этой информации надо относиться со здоровым скептицизмом. Иногда, заявленные параметры производители показывают с завышением от настоящих. Броская упаковка и впечатляющие показатели привлекут малоопытного покупателя. Но ознакомившись с информацией, приведённой в таблице (пункт 13.3), можете ориентировочно представить характеристику лампы. То же самое и с долговечностью работы. Чем она дешевле, тем больший срок указан на упаковке. Особенно это проявляют малоизвестные производители. Отклонения прослеживаются по количеству люменов, аналогом с лампой накаливания, пульсацией, диапазоном рабочей температуры. Правильнее обратиться к известным брендам, дорожащим своей репутацией. Philips, Osram. Они не завышают показатели в поисках популярности. Их сайтам с цифрами можно верить. Сопоставьте характеристики известных производителей и подозрительных фирм. Лампы последних могут гореть ярче, но достигают этого за счёт сокращения срока службы. Сказывается перегрев прибора. Большую долю стоимости составляет радиатор. Производители снижают качество теплоотводов.

11.5. Светодиодные изделия невечные. На срок службы влияет перечисленное выше и условия эксплуатации. Если лампа перегорит, значит, может быть и часть вины покупателя. Поэтому приобретая товар впритык без запаса не всегда оправдано. Даже продукт одного поставщика может отличаться в комплекте партии отдельными параметрами и формой. Или снята с производства. Возможно, придётся подбирать приборы, изготовленные другой фирмой. Например, для хрустальной люстры на пять рожков. Но со временем типы ламп освещения меняются. Вечных светодиодных устройств не бывает. Надо подбирать их учитывая благоустроенность быта, экономию средств и личного времени.

Применение диммеров позволяет мгновенной менять сценарии освещения, которые невозможны при использовании стандартных приборов коммутации. Яркость регулируется в широком диапазоне в щадящем режиме без изменения цветовой температуры. Уменьшается тепловыделение и энергопотребление. Оптимальные параметры эксплуатации гарантируют увеличение срока службы.

Оценка статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)