Nastavení jasu světelných zdrojů se používá k vytvoření pohodlného osvětlení v místnosti nebo na pracovišti. Nastavení jasu je možné instalací několika okruhů, které se zapínají samostatnými spínači. V tomto případě získáte skokovou změnu osvětlení a také samostatné osvětlení a zhasnutí, což může být nepohodlné.

Stylová a aktuální designová řešení zahrnují plynulé nastavení celkového osvětlení za předpokladu, že svítí všechny lampy. To vám umožní vytvořit jak intimní prostředí pro relaxaci, tak světlé pro oslavy nebo práci s malými detaily.

Celá pravda o nastavení jasu LED lamp: stmívače, ovladače a teorie

Dříve, když byly hlavními zdroji světla žárovky a reflektory s halogenovými žárovkami, nebyly s nastavením žádné problémy. Byl použit běžný 220V stmívač na triaku (nebo tyristorech). Což mělo většinou podobu vypínače, s otočným knoflíkem místo kláves.

S příchodem energeticky úsporných (kompaktních zářivek) a následně LED žárovek se tento přístup stal nemožným. V poslední době jsou převážnou většinou světelných zdrojů LED lampy a žárovky a použití žárovek pro účely osvětlení je v mnoha zemích zakázáno.

Je zajímavé, že na obalech domácích žárovek nyní označují něco jako: „Elektrický zářič tepla“.

Žárovky žhavé

Elektrický zářič tepla

V tomto článku se dozvíte o principu stmívání LED a také o tom, jak to vypadá v praxi.

Obsah článku

Teorie

Jakákoli polovodičová dioda je elektronické zařízení, které propouští proud v jednom směru. Proudový tok v tomto případě nemá lineární závislost na přiloženém napětí, spíše připomíná větev paraboly. To znamená, že když na LED přivedete nízké napětí, nebude protékat žádný proud.

Proud jí bude protékat pouze tehdy, když napětí na diodě překročí prahovou hodnotu. U běžných usměrňovacích diod se pohybuje od 0.3V do 0.8V v závislosti na materiálu, ze kterého je dioda vyrobena. Křemíkové diody odebírají cca 0.7V, germanium 0.3V. Schottkyho diody jsou asi 0.3V.

LED není výjimkou. Prahové napětí bílé LED je asi 3V, obecně záleží na polovodiči, ze kterého je vyrobena, a na tom závisí barva její záře. Napětí na červené LED je tedy asi 1.7 V. Po dosažení tohoto napětí začne téct proud a LED začne svítit. Níže vidíte charakteristiku proudu a napětí LED.

Voltamperické charakteristiky LED

Jas LED závisí na proudu, který jí protéká. To se odráží v níže uvedeném grafu.

Jas LED závisí na proudu, který jí protéká.

Jas ideální teoretické LED se mění lineárně s proudem, ale ve skutečnosti jsou věci poněkud odlišné. To je způsobeno rozdílovým odporem diody a jejími tepelnými ztrátami.

LED je zařízení, které je napájeno proudem, nikoli napětím. Chcete-li tedy upravit jeho jas, musíte změnit aktuální sílu.

Síla proudu samozřejmě závisí na použitém napětí, ale jak můžete posoudit z prvního grafu, i nepatrná změna napětí s sebou nese neúměrné zvýšení proudu.

Nastavení jasu pomocí jednoduchého reostatu je proto zbytečný úkol. V takovém obvodu, když se odpor reostatu sníží, LED se náhle rozsvítí a poté se její jas mírně zvýší, poté se při nadměrném napětí začne velmi zahřívat a selže.

ČTĚTE VÍCE
Jaký je rozdíl mezi invertorovým ohřívačem a konvenčním?

Nastavení jasu pomocí jednoduchého reostatu

Odtud pochází úkol: Regulujte proud na určitou hodnotu napětí s mírnou změnou.

Způsoby regulace jasu LED: lineární „analogové“ regulátory

První, co nás napadne, je použití bipolárního tranzistoru, protože jeho výstupní proud (kolektor) závisí na vstupním proudu (bázi), zapojeném podle společného kolektorového obvodu. Na jejich práci jsme se již podívali ve velkém článku o bipolárních tranzistorech.

Obvod s bipolárním tranzistorem

Základní proud změníte změnou úbytku napětí na přechodu emitor-báze pomocí potenciometru R2, k omezení proudu, když je tranzistor maximálně otevřený, jsou potřeba rezistory R1 a R3, vypočítané podle vzorce:

R=(Uzásobení-Ukapy na LED-Ukapy na tranzistoru)/Ilight.nom.

Zkontroloval jsem tento obvod, reguluje proud přes LED a jas světla docela dobře, ale některé kroky jsou patrné na určitých pozicích potenciometru, možná je to způsobeno tím, že potenciometr byl logaritmický, nebo možná skutečnost, že jakýkoli pn přechod tranzistoru je stejná dioda se stejnou charakteristikou proud-napětí.

Pro tento úkol je vhodnější obvod stabilizátoru proudu založený na nastavitelném stabilizátoru LM317, i když se častěji používá jako stabilizátor napětí.

Obvod stabilizátoru proudu na nastavitelném stabilizátoru LM317

Může být také použit k získání pevného proudu při konstantním napětí. To se hodí zejména při zapojování LED do palubní sítě vozidla, kde je napětí v síti při vypnutém motoru cca 11.7-12V a při běžícím motoru dosahuje 14.7V, rozdíl více než 10% . Funguje skvěle i při napájení ze zdroje.

Výpočet výstupního proudu je poměrně jednoduchý:

Výpočet výstupního proudu

Výsledkem je poměrně kompaktní řešení:

Zařízení pro nastavení jasu LED diod

Tato metoda se nevyznačuje vysokou účinností, je závislá na rozdílu napětí mezi vstupem stabilizátoru a jeho výstupem. Veškeré napětí „vyhoří“ na LM. Výkonové ztráty jsou zde určeny vzorcem:

Ke zvýšení účinnosti regulátoru je zapotřebí radikálně odlišný přístup – pulzní regulátor nebo PWM regulátor.

Metody řízení jasu: PWM řízení

PWM je zkratka pro „pulzní šířkovou modulaci“. Je založen na zapínání a vypínání napájení zátěže vysokou rychlostí. Tak získáme změnu proudu přes LED, protože pokaždé je napájena plným napětím potřebným k jejímu zapnutí. Rychle se zapíná a vypíná při plném jasu, ale kvůli setrvačnosti vidění to nezaznamenáme a vypadá to na pokles jasu.

PWM nastavení

Při tomto přístupu může zdroj světla produkovat pulsace, nedoporučuje se používat zdroje světla s pulsacemi většími než 10 %. Podrobné hodnoty pro každý typ prostor jsou popsány v SNIP-23-05-95 (nebo 2010).

Práce pod pulzujícím světlem způsobuje zvýšenou únavu, bolesti hlavy a může způsobit i stroboskopický efekt, kdy se rotující části jakoby pohybují. To je nepřijatelné při práci na soustruzích, vrtačkách atd.

Existuje velké množství obvodů a konstrukčních možností pro regulátory PWM, takže je všechny vyjmenovávat je zbytečné. Nejjednodušší možností je sestavit PWM regulátor založený na časovači NE555. Toto je oblíbený čip. Níže vidíte schéma takového stmívače LED:

ČTĚTE VÍCE
Na kterou stranu byste měli položit pečicí papír na plech?

NE555 PWM řídicí obvod

Ale ve skutečnosti se jedná o stejný obvod, rozdíl je v tom, že je zde vyloučen výkonový tranzistor a je vhodný pro regulaci 1-2 nízkopříkonových LED s proudem několika desítek miliampérů. Vyloučen z něj je také stabilizátor napětí pro čip 555.

Další podrobnosti o pulzní šířkové modulaci:

Jak nastavit jas 220V LED žárovek

Odpověď na tuto otázku je jednoduchá: konvenční LED lampy prakticky nejsou nastavitelné – tzn. v žádném případě. K tomuto účelu se prodávají speciální stmívatelná LED svítidla, která je napsána na obalu nebo ikonou stmívače.

Stmívatelné LED svítidlo

Snad nejširší nabídku stmívatelných LED svítidel představuje GAUSS – v různých tvarech, provedeních a paticích.

Konstrukce stmívatelných LED žárovek:

Proč nemůžete stmívat 220V LED lampy

Faktem je, že napájecí obvod konvenčních LED žárovek je postaven buď na bázi předřadníku (kondenzátoru). Nebo na obvodu nejjednoduššího pulzního snižovacího měniče prvního druhu. 220V stmívače zase jednoduše regulují efektivní hodnotu napětí.

LED stmívač

Podle oblasti provozu se rozlišují následující stmívače:

1. Stmívače, které odříznou náběžnou hranu půlvlny. Toto jsou typy obvodů, které se nejčastěji vyskytují v regulátorech pro domácnost. Zde je graf jejich výstupního napětí:

Graf výstupního napětí stmívače, který ořezává náběžnou hranu půlvlny

2. Stmívače, které odříznou odtokovou hranu půlvlny (Falling Edge). Různé zdroje tvrdí, že takové regulátory fungují lépe s běžnými i stmívatelnými LED žárovkami. Ale jsou mnohem méně časté.

Graf výstupního napětí stmívače, který odřízne odtokovou hranu půlvlny

Běžné LED žárovky s takovým stmívačem sotva změní jas a to může také urychlit jejich poruchu. Efekt je stejný jako u obvodu reostatu uvedeného v předchozí části článku.

Stojí za zmínku, že většina levných stmívatelných LED lamp se chová úplně stejně jako běžné, ale jsou dražší.

Nastavení jasu LED lamp – racionální 12V řešení

12V LED žárovky jsou široce používány v objímkách reflektorů, jako jsou G4, GX57, G5.3 a další. Faktem je, že tyto lampy často nemají napájecí obvod jako takový. Některé sice mají na vstupu nainstalovaný diodový můstek a filtrační kondenzátor, ale to nemá vliv na možnost regulace.

LED žárovky 12V

To znamená, že takové žárovky můžete regulovat pomocí PWM regulátoru.

LED žárovky 12V

Stejným způsobem jako nastavování jasu LED pásku. Nejjednodušší verze regulátoru, jako je tato na kabeláži, v obchodech se obvykle nazývá: „12-24V stmívač pro LED pásek“.

12-24V stmívač pro LED pásek

Mohou vydržet, v závislosti na modelu, asi 10 A. Pokud ji potřebujete použít v krásné podobě, tzn. zabudovaný místo běžného vypínače, pak v prodeji najdete takové 12V dotykové stmívače, nebo možnosti s otočnou rukojetí.

12V dotykový stmívač

Zde je příklad použití takového řešení:

Dříve se používaly 12V halogenové žárovky, byly napájeny elektronickými transformátory a to bylo vynikající řešení. 12 voltů je bezpečné napětí. Pro napájení těchto 12V lamp nebude fungovat elektronický transformátor, potřebujete zdroj pro LED pásky. V zásadě jde o přeměnu osvětlení z halogenových žárovek na LED žárovky.

ČTĚTE VÍCE
Který napínací strop je lepší udělat v kuchyni, lesklý nebo matný?

Závěr

Nejrozumnějším řešením pro úpravu jasu LED osvětlení je použití 12V lamp nebo LED pásků. Při poklesu jasu může světlo blikat; k tomu můžete zkusit použít jiný ovladač, a pokud si sami vyrobíte PWM regulátor, zvyšte frekvenci PWM.

Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Praktická elektronika, Domácí osvětlení

Přihlaste se k odběru kanálu Telegram o elektronice pro profesionály i amatéry: Praktická elektronika pro každý den

Stmívač je zařízení pro ovládání intenzity osvětlení (jasu světla) svítidel v místnosti. Název tohoto typu zařízení pochází z anglického „dim“, což odpovídá podstatnému jménu „dim“ nebo slovesu „to darken“. Často se tato zařízení nazývají stmívače nebo stmívací spínače.

Stmívače svým vzhledem připomínají vypínač a slouží jako vypínač svítidel, která mají také funkci ovládání jasu svítidel. Změnou intenzity osvětlení nástěnných, stropních nebo volně stojících svítidel pomocí stmívače můžete „změnit“ okolní interiér.

Proto se ve většině případů používají stmívače pro:

  • změna provozních režimů osvětlovací soustavy (osvětlovacích zařízení) v místnosti
  • vytvoření uklidňující atmosféry v místnosti snížením osvětlení
  • ztělesněním celkového stylu designu místnosti lehkým „ztmavením“ osvětlení
  • vytváření osvětlení pro víceúrovňové stropní konstrukce a další prvky designu místnosti
  • přepnutí lamp do „pohotovostního režimu“ (s minimální intenzitou osvětlení) pro snížení spotřeby energie (ačkoli maximálně o 15-20 %)
  • simulace přítomnosti majitele v případě jeho odchodu (modely stmívače s programovací funkcí)

Princip fungování stmívače (ve zjednodušené verzi) vypadá takto. Pomocí stmívače, jako pomocí běžného vypínače, se světlo rozsvítí. Poté stmívač plynule upravuje jas světla osvětlovacího zařízení připojeného ke stmívači. Nastavení lze provést od minimálního podsvícení po maximální možný jas. Také díky schopnosti plynule upravovat výkon a jas osvětlení se zvyšuje životnost lamp a do určité míry i osvětlovacích zařízení.

Podle typu ovládání lze stmívače rozdělit na:

Elektromechanické

Jas světla se nastavuje pomocí vestavěného mechanismu (tlačné, otočné-tlačné nebo otočné).

Tlačítkové stmívače jsou vzhledově velmi podobné běžným vypínačům. Stisknutím jednoho tlačítka se světlo rozsvítí nebo zhasne. Když stisknete a podržíte stisknuté druhé tlačítko, změní se jas světla.

U otočných stmívačů se světlo rozsvítí s charakteristickým cvaknutím při minimálním otočení rukojetí (knoflíku, kolečka) ve směru zvyšujícího se jasu. Poté se při otáčení rukojetí jas postupně zvyšuje na maximum. Když otočíte rukojetí v opačném směru, jas se postupně snižuje. Světlo zhasne s charakteristickým cvaknutím, když se rukojeť přesune do původní polohy.

Zapínání a vypínání světla u otočných stmívačů se provádí stisknutím rukojeti a změna jasu otáčením rukojeti (kolečka).

Elektronické

Jas světla je regulován elektronickou „náplní“ stmívače (dotykový, akustický, bezdrátový).

Zapínání, vypínání a úprava jasu dotykových modelů probíhá lehkým dotykem panelu stmívače.

Akustické modely reagují na naprogramované zvukové signály.

Bezdrátové stmívače se ovládají pomocí dálkového ovladače nebo přes Wi-Fi ze smartphonů a tabletů.

ČTĚTE VÍCE
Musím připravit strop pro zavěšený strop?

Podle typu instalace se stmívače dělí na:

  • externí (režie)
  • vnitřní (vestavěný)
  • panelová deska (namontovaná na DIN lištu)

Podle typu světelného zdroje se dělí na:

  • pro žárovky
  • pro zářivky
  • pro energeticky úsporné žárovky
  • pro halogenové žárovky
  • pro LED žárovky
  • pro LED pásky
  • univerzální (pro téměř všechny typy svítidel, ale svítidla připojená ke stmívači musí být stejného typu)

Stmívač by měl být vybrán s ohledem na výkon zátěže, která je k němu připojena. Řekněme, že plánujete nainstalovat stmívač na pětiramenný lustr s 60wattovými žárovkami. Celkový výkon lamp v lampě bude 300 wattů. Stmívač musí být zvolen s maximálním výkonem odpovídajícím celkovému výkonu zátěže plus rezerva 20-30%. V našem případě je nutné vzít stmívač, který udává maximální výkon zátěže 400 Wattů.

O typech stmívačů a jejich cenách se dozvíte zde.

Další nuance při instalaci stmívače se týká samotných lamp. Tyto lampy musí být stmívatelné. Žárovky jsou ve výchozím nastavení „stmívatelné“. Ale například ne všechny LED lampy budou správně fungovat se stmívačem. Ty, které jsou vhodné pro stmívače, musí mít na obalu speciální označení.

Při připojení stmívače existují nuance. Pokud se rozhodnete nahradit konvenční spínač s jedním klíčem jednoduchým stmívačem, nebudou žádné problémy. Spínač je demontován a vodiče (přerušování fáze), které byly předtím připojeny ke spínači, jsou připojeny ke dvěma svorkám stmívače.

Ale pro instalaci některých typů stmívačů (například dotykový stmívač s digitálním displejem a displejem na předním panelu) se nemůžete omezit na pouhou výměnu spínače. Mají čtyři terminály. Dva z nich musí být dodávány s fází i nulou. Z dalších dvou je výstup na osvětlovací těleso. Chcete-li tedy nainstalovat takové stmívače, místo jednoduchého spínače budete muset položit další vodiče ze spojovací skříňky do spínací skříňky.

Použití stmívačů vám tedy umožňuje pohodlně ovládat jas osvětlení, může být jedním z klíčových směrů při realizaci designových nápadů pro místnost a může být jedním z prvků při realizaci konceptu „inteligentního domu“.

O autorovi

Oblíbené články autora, které by vás mohly zajímat:

Stěžujte si na komentář

1 komentář

Přidat komentář

Stmívání LED svítidel není nejjednodušší úkol, respektive je to peklo. Bohužel skutečnost, že je lampa stmívatelná, neznamená, že bude fungovat s jakýmkoli stmívačem, který podporuje LED lampy. Například univerzální stmívače Schneider Electric Unica New, jako na druhé fotce, tři, mám v ložnicích. Mimochodem, tyto stmívače jsou zcela elektronické, nebo spíše digitální. Ovládací knoflík má non-stop enkodér s tlakem. To je také nevýhoda – není možné nastavit světlo před jeho zapnutím, což lze provést pomocí analogových stmívačů. Nechybí ani nastavení – dva typy stmívání na základě náběžné a zadní hrany půlcyklu, což by teoreticky mělo umožnit práci s většinou stmívatelných lamp a omezení minimálního režimu pro stabilní spalování. Přitom z dostupných po ruce normálně fungují pouze se žárovkami IKEA LED1709G7 a se staršími LED1514G13 je nebylo možné zprovoznit – blikají nebo prostě nesvítí. S jinými lampami jsem to zatím netestoval, v různých časech byly zakoupeny dvě série lamp IKEA pro celou domácnost + zásoby. Stejný obrázek se starodávným kabelovým stmívačem, také z IKEA, samozřejmě pro běžné LN – lampa 1709 funguje, 1514 ne.
Komponentní základna komerčně dostupných svítidel je jednoznačně různorodá a se stmívačem je možné napojit na stávající řadu EUI s běžnými rámečky, takže má smysl vyrobit ze stmívače sondu a vybrat k ní lampy na prodejně.

ČTĚTE VÍCE
Jaká jsou nejlepší bezdrátová sluchátka?

Přidat komentář

Nyní na hlavní

Zprávy

Transsion a Xiaomi přebírají podíl Samsungu na africkém trhu smartphonů

  • Smartphony a mobilní telefony
  • 1 před hodinou

240 km i s nákladem: představeno elektrokolo Benno 46er

  • Automobily, vozidla a příslušenství
  • Před 2 hodinami

„Golden Gramophone“ bude řízen umělou inteligencí

  • Akce a výstavy
  • Před 4 hodinami

Rekordní počet upálených Shiba Inu

  • Kryptoměny, NFT a finance
  • 7 hodinami

Nová čipová sada MediaTek přináší generativní umělou inteligenci do smartphonů střední třídy

  • Smartphony a mobilní telefony
  • 7 hodinami

uveřejnění

Rychlejší, podrobnější, lepší: recenze dynamických sluchátek Simgot EA1000

  • Před 3 minutami
  • Hi-Fi a digitální audio

Kromě celé hromady relativně levných řešení obsahuje nová řada sluchátek od Simgot také příklady, které mohou soutěžit o titul nejlepšího zvuku ve střední nebo dokonce vysoké cenové kategorii.

Ďáblova kometa: Dočkáme se hvězdné show v březnu 2024?

  • 35 minutami
  • mimo téma

Komety jsou jedny z nejzáhadnějších a nejkrásnějších objektů v naší sluneční soustavě. Jsou to pozůstatky starověkého materiálu, ze kterého byly planety vytvořeny a nesou se v nich.

Výběr Yandex.Station – nejchytřejší dárek pro nový rok

  • 1 před hodinou
  • Pohodlná domácnost a domácí spotřebiče

Najít ten správný dárek k svátku může být často náročné. V této souvislosti může být Yandex Station jednou z možností, která stojí za zvážení. Tento chytrý reproduktor.

Vodík je zlato Měsíce: jak ho najít a použít

  • Před 2 hodinami
  • mimo téma

Měsíc je nejbližší nebeské těleso k Zemi, které přitahuje pozornost vědců a výzkumníků již od starověku. Měsíc nejen ovlivňuje odliv a odliv, ale je také potenciální.

Co nás čeká ve vesmíru v roce 2024: od soukromých letů po lunární expedici

  • Před 4 hodinami
  • mimo téma

Vesmír vždy přitahoval lidstvo svými neznámými, krásami a záhadami. Od pradávna se lidé dívali na hvězdy a snili o tom, co se za nimi skrývá. S rozvojem vědy a.

Recenze kapsy SSD Ugreen CM578 s podporou jednotek protokolu M.2 NVMe

  • 6 hodinami
  • HDD, SSD, flash disky, jiná paměťová média

Pokračuji v testování externí krabičky na disky formátu M.2, s univerzálními klíči. Nyní se mi dostal do rukou Ugreen CM578 s pěkným kovovým tělem a schopnostmi.