Виды и особенности диммеров для регулировки яркости светодиодной ленты

Особенности диммированной светодиодной продукции

Светодиодная лента в своей конструкции имеет полупрводниковый светодиод. Чтобы осуществить диммирование led ленты, необходимо понимать, как она работает и каким образом ее следует подключать к сети питания

Обратите внимание! Такой полупроводник имеет нелинейную вольт-амперную характеристику или ВАХ. Это означает, что текущий через него ток начинается только с определенного порогового значения. При этом ток нарастает очень сильно, что может привести к перегоранию светодиодов

При этом ток нарастает очень сильно, что может привести к перегоранию светодиодов.

Чтобы избежать подобного негативного развития событий, необходимо проводить подключение светодиодных лент к сети питания только через трансформатор (то есть блок питания).

Обратите внимание! Трансформатор или блок питания в данной ситуации будет уменьшать напряжение сети с 220 вольт до нужного значения, для адекватной работы светодиодной ленты (до 12 или 24 вольт). Такие устройства можно называть «источниками стабильного тока». Блок питания для светодиодной ленты

Блок питания для светодиодной ленты

В самых простых ситуациях для этих целей можно использовать обычный резистор. Но помните, что его сопротивление для стабильной работы led лент должно быть большим. Высокой должна быть и ЭДС источника напряжения. Несмотря на кажущуюся простоту, создать такую схему не просто. В данной ситуации будет происходить потеря электрической мощности. Поэтому чтобы компенсировать такие потери, светодиодные ленты должны подключаться к низковольтному источнику, который одновременно с этим сможет стабилизировать выходной ток. В роли такого низковольтного источника выступает блок питания или трансформатор. У светодиодных ламп блок питания уже встроен в конструкцию, а вот у лент он имеет вид отдельного модуля.

На выходе такой трансформатор имеет выходное напряжение в 24 или 12 вольт (в зависимости от типа светодиодной ленты). При этом ограничительные резисторы для него будут размещены на самой ленте.

Обратите внимание! Если вы имеете дело с диммером или блоком управления, то их также необходимо подбирать по мощности купленной ленты. Правильное диммирование подразумевает под собой правильное подключение всех компонентов, включая блок питания (он же трансформатор), блок управления или диммер, а также саму осветительную продукцию. Правильное диммирование подразумевает под собой правильное подключение всех компонентов, включая блок питания (он же трансформатор), блок управления или диммер, а также саму осветительную продукцию

Правильное диммирование подразумевает под собой правильное подключение всех компонентов, включая блок питания (он же трансформатор), блок управления или диммер, а также саму осветительную продукцию.

Схема подключения светодиодной ленты

Только в той ситуации, когда схема подключения соблюдена, свечение лент будет ярким и полноценным. Если же что-то было подключено неправильно, то подсветка просто не станет работать до момента исправления неточностей установки.

Классификация диммера для светодиодных ламп

Что управляет яркостью светодиода?

Количество тока, протекающего через светодиод, определяет его светоотдачу. Если мы посмотрим на график выше, мы увидим, что изменение напряжения также изменяет ток через светодиод, что заставляет нас подумать об уменьшении яркости светодиода путем увеличения или уменьшения напряжения на нем. Однако мы также можем видеть, что область, в которой мы можем изменить напряжение, не получая слишком большой ток, очень мала. Кроме того, ток непредсказуем, как и яркость.

График прямого тока (мА) и прямого напряжения (В) светодиода
График относительной силы (а.е.) и прямого тока (мА) светодиода

Если мы просмотрим таблицы данных некоторых светодиодов, мы увидим, что сила света светодиода зависит от прямого тока. Их отношения также почти линейны. Таким образом, при диммировании светодиодов мы принимаем прямое напряжение как фиксированное значение и вместо этого контролируем ток.

Книга образцов светодиодных лент

Виды диммеров

Часто используются осветительные приборы разного типа: лампы накаливания — обычные и галогенные, светодиодные лампы и ленты, лампы дневного света и экономки. Иногда в одном помещении присутствует несколько типов ламп. Но вот в чем проблема: под разные типы ламп требуются различные типы светорегуляторов. Есть, конечно, универсальные диммеры, но стоимость их высока.

Диммеры отличаются не только по внешнему виду, но и по типу ламп, с которыми они работают

Итак, первоначально надо купить нужный диммер

Это важно, так как далеко не все регуляторы, которые хорошо работают с обычными лампочками накаливания, могут регулировать экономки или светодиодные лампы. Давайте разбираться какими бывают диммеры и как их выбрать

Они отличаются по типу нагрузки:

• Для ламп накаливания, включая галогенные, работающие от 220 В.
• Галогенные лампы постоянного тока (электронный трансформатор на 12 В).
• Для светодиодных и люминесцентных ламп со стандартным патроном.
• Универсальные.

Это схема регулятора яркости для галогенных ламп на 12 В

То есть, сначала покупаете лампу, затем под тип используемых лампочек подбираете диммер. Причем, необходимо учитывать еще и потребляемую мощность. По мощности диммеры бывают следующих типов:

• Небольшой мощности — от 200 Вт до 1000 Вт. Очень часто совмещены с выключателем, но могут быть и в виде отдельного устройства. Второй тип устанавливается в такой же подрозетник, как и обычный выключатель.
• Мощные — выше 1000 В обычно монтируются в электрическом щите, устанавливаются на DIN- рейку, но в быту используются редко. Разве что для регулирования мощности ТЭНов и другой подобной нагрузки.

Схема диммера на тиристоре — для обычных ламп и индуктивной нагрузки (не для емкостной, к которым относятся почти все лампы со встроенными преобразователями тока)

При выборе мощности димера, следует предусмотреть запас в 20-30%. В таком случае компоненты устройства будут работать в оптимальном режиме, что продлит срок эксплуатации. При работе «на грани» или с перегрузкой, диммеры быстро выходят из строя — через пару лет. Если в сети часто скачет напряжение, это еще усугубляет ситуацию. Так что «запас» у светорегулятора по мощности должен быть. После того как выбрали тип, можно думать, как подключить диммер.

Плюсы и минусы устройств

При решении вопроса, как самостоятельно подключить диммер, необходимо сразу учесть преимущества и недостатки такого типа управления. Дешевые контроллеры становятся причиной мерцания оборудования и ленты даже при низком уровне яркости, а глаз к подобным колебаниям чувствителен: постоянно мерцающее освещение будет оказывать раздражающее влияние

Человек будет уставать, появятся сильные головные боли, острота зрения снизится, а внимание будет ухудшаться

При выборе диммера для установки своими руками рекомендуется обращать внимание на более дорогие, но и надежные системы, предназначенные для регулировки с 2-х импульсных и аналоговых режимов. Это обеспечивает простоту управления, отсутствие резких перепадов мощности и напряжения, исключение мерцания при включении светодиодного освещения. Необходимо отметить, что качественный контроллер обязательно должен учитывать нелинейные характеристики зрения человека и нелинейные для полупроводниковых светодиодов, используемых для приборов освещения

Даже при малом уровне яркости световой поток должен оставаться ровным, ярким, без мерцания

Необходимо отметить, что качественный контроллер обязательно должен учитывать нелинейные характеристики зрения человека и нелинейные для полупроводниковых светодиодов, используемых для приборов освещения. Даже при малом уровне яркости световой поток должен оставаться ровным, ярким, без мерцания.

Преимущества светодиодных лент и ламп очевидны: они не только более экономны, но и обладают большим сроком службы, удобны в использовании, обеспечивают яркий и ровный свет. Их качество оправдывает все затраты сполна.

Применение светодиодных лент

В паре с датчиком движения светодиодные ленты (LED-ленты) применяются для освещения отдельных участков помещений, где не требуется постоянное наличие света. Например, для освещения подъездов многоквартирных домов, дворов частных домов в темное время суток, производственных помещений, уборных и туалетных комнат. Также отличным решением станет подсветить светодиодной лентой столешницу на кухне

Светодиодные ленты обладают повышенной экономичностью и долговечностью, например лента длиной 1 метр с количеством светодиодов на метр 60 штук потребляет мощности питания всего 4.5 — 5 Ватт. При такой мощности LED-лента длиной 10 метров будет потреблять 1,2 кВт*час в месяц.

Способы управления светорегуляторами (поменяла местами, он был после заголовка виды светорегуляторов)

1. Ручное (механическое) управление:

Поворотные. Регулировка яркости выполняется плавно влево – вправо поворотной ручкой на корпусе управления. Для наглядности интенсивности свечения на корпусе отображается поворотная шкала.

Поворотные

Кнопочные или нажимные. На корпусе регулятора установлены клавиши/кнопки, за счет которых меняется яркость платы. По своему виду близки к обычным выключателям.

Кнопочные или нажимные

Поворотно – нажимные. Представляют собой комбинацию из двух ранее рассмотренных видов. Чаще всего включение/отключению производится кнопками, регулировка яркости – поворотом.

Поворотно-нажимной диммер

2. Электронные или сенсорные устройства. Датчик реагирует на небольшое прикосновение к поверхности управления. Не требуется усилий для поворота или нажатия кнопок. Имеют современный вид, в некоторых моделях предусмотрен экран управления с настройкой таймера, поочередности освещения и т.д.

Сенсорный

Механические устройства имеют доступную цену, электронные – дороже. Оба варианта могут монтироваться на стену (накладные) или внутрь неё (встроенные), между БП и led-лентой.

3. Дистанционно управляемые:

• Управление звуковым сигналом. Датчик звука настраивается на определенную громкость и звук (голосовая команда, хлопок). Минус – реагирование на громкие звуки телевизора, музыки.
• Дистанционный пульт управления. Сигнал может передаваться инфракрасным излучением, радиосигналом.
• Передача сигнала по сети wi-fi, с помощью смартфона.

Диммер с пультом управления

Такая комплектация более дорогая, но позволяет комфортно управлять подсветкой с любой точки. При этом сам диммер, принимающий сигнал, монтируется скрытым методом вблизи ленты, например в потолочной нише.

4. Комбинированное управление это сочетание инструмента ручной регулировки и ПДУ.

Комбинированное управление

Выбор диммера по ценам и производителям

Покупая диммируемые светодиодные точечные светильники, а также диммер для светодиодной ленты, обращайте внимание на известных производителей. Это определенно послужит вам гарантией качества и долговечности, в отличие от непроверенных брендов, произведенных в Китае

Большой популярностью пользуются такие производители диммеров и их комплектующих, как: Makel, Legrand, ABB и Schneider.

Например, у Legrand бывают диммеры мощностью 300-1000 Вт. и совмещаются они с лампами и на 12В и на 220 В. Соответственно стоимость на 220 В будет в два-три раза дороже, чем на 12 В.

Также сенсорный регулятор будет значительно дороже обычного клавишного. Так что, даже среди хороших производителей, выбрать можно диммеры под любой бюджет. Если вы хотите сэкономить, то лучше купить регулятор более простой, но известного бренда, чем более современную китайскую модель.

Важно также, чтобы выключатель с регулировкой яркости света гармонично вписывался в интерьер комнаты, в которой он будет установлен. Возможно, вы предпочтете комфорт и выберете дистанционное управление, такой вариант будет стоить дороже

Рекомендуется сначала покупать сам димерный прибор, а потом подбирать светодиодные лампы, потому что только методом подбора вы наверняка выберите совместимые. Предварительно у продавца уточняйте возможность возврата ламп, если они будут несовместимы с вашим диммером. В этом случае китайские светодиодные лампочки лучше обойти стороной, для их производства используют низкокачественные кристаллы, которые довольно быстро начинают угасать, светятся не на полную мощность, а при диммировании и вовсе не дадут нужной результата и освещенности.

Перед покупкой диммера вам необходимо:

Определиться с тем, сколько светильников будет подключаться и какие это будут лампы: светодиоды или лампы накаливания.
Решить, сколько диммерных устройств будете устанавливать и рассчитать нагрузку подключаемого оборудования на каждый диммер.
Выбрать тип диммера, в зависимости от того, как вы хотите регулировать уровень освещения

Обратите также внимание на тип монтажа устройства и на его дизайн.
Определите место установки диммера и, в зависимости от ваших навыков электрики, установите его самостоятельно или обратитесь к специалистам.

Схема подключения диммера

Принцип работы

Чтобы уменьшить яркость свечения лампы, надо понизить напряжение, которое на нее подается. Самые первые светорегуляторы использовали для этого переменное сопротивление — реостат. Решение далеко не идеальное, так как впустую расходовалось очень много энергии. Электрическая энергия преобразовывалась в тепловую, а ее надо было рассеивать. Именно поэтому первые диммеры имели большие размеры — надо было отводить тепло от реостата. К плюсам такого решения можно отнести то, что нагрузка была резистивного типа, без всяких наводок и помех.

Чуть позже стали использовать регулируемый автотрансформатор. Потерь электроэнергии минимум, нагрузка тоже «нормального типа», но стоимость высокая, размеры — большие. В быту они так и не использовались, применялись для освещения студий — весили пару килограммов и стоили полторы сотни долларов.

Благодаря тиристорам, появились простые и экономичные схемы.

Простая схема светорегулятора на тиристоре

Современные виды

Современные диммеры построены на полупроводниковых приборах — симисторах и транзисторах. Значительная часть устройств сделана на симисторах. Это электронный ключ, который открывается при появлении короткого импульса на базе, а отключается, когда напряжение становится нулевым. В диммерах, которые управляют лампами 220 В, отключение происходит автоматически, 100 раз в секунду. В сети с переменным напряжением 50 Гц, именно столько раз питание переходит через нулевую отметку. С такими диммерами совместимы только лампы накаливания — обычные и галогеновые, причем галогентки должны быть на 220 В.

Кроме ограничений по типу управляемых ламп, недостатком светорегуляторов этого типа являются помехи, которые возникают при включении/выключении помех. Помехи влияют на чувствительные электронные приборы, на устройства, которые используют радиочастоты. Именно такие проблемы могут возникать после установки дешевых диммеров. В более дорогие встраивается защиты — на входе ставятся фильтры (обычно LC-типа).

Схема универсального диммера для всех типов ламп

Для использования со светодиодными лампами и «экономками» диммеры делают на основе ШИМ-модуляторов и МОР-транзисторов. С таким светорегулятором совместимы любые светодиоды, так как питание они подают заниженного уровня, а частота его очень велика — около 300 Гц, что нашим глазом не регистрируется, для светодиода никоим образом некритично. Единственный недостаток диммеров с ШИМ-контроллером — цена.

Схема подключения

Прежде чем начать сборку схемы с диммером, необходимо проверить мощностные характеристики. Мощность светодиодной ленты не должна превышать значения, указанные на корпусе устройства (лучше, если эти показатели будут меньше). Если диммер рассчитан на управление мощностью в 150 Вт, идеальным вариантом будет, если LED-лента будет потреблять около 147 Вт. Это поможет прослужить прибору очень долго.

Что касается непосредственно монтажа, здесь необходимо соблюдать общепринятый порядок работы для всех электрических сетей:

1. Первоочередно нужно отключить питание сети, в контуре которой будет производиться установка. Отсутствие напряжения проверяется тестером или мультиметром. Необходимо убедиться в отсутствии возможности случайной подачи тока, при необходимости вывесить предупреждающий знак.
2. В помещении устанавливается светодиодная лента, а в монтажную коробку ставят диммер с использованием соответствующих крепежных материалов и инструментов.
3. К клеммам с маркировкой L и N нужно подключить фазный и нулевой провод соответственно. Определить положение питающих проводников необходимо до момента отключения сети.
4. По окончании монтажа проверяют работоспособность собранной схемы.

Одноцветная

Светодиодная лента питается от источника постоянного тока напряжением 12 В, а бытовая сеть — источник переменного тока с напряжением 220 В. Диммируемая светодиодная лента запитывается через преобразователь 220/12 В. На вход подключается нуль и фаза сети, а на выход — светодиодная лента.

Важно не перепутать полярность проводников. При неправильном подключении лента просто не будет работать. Чтобы подключить светодиодную ленту длиной более 5 метров, можно воспользоваться несколькими вариантами монтажа:

Чтобы подключить светодиодную ленту длиной более 5 метров, можно воспользоваться несколькими вариантами монтажа:

Чтобы подключить светодиодную ленту длиной более 5 метров, можно воспользоваться несколькими вариантами монтажа:

1. Использовать несколько блоков питания. Для каждой ленты отдельный источник питания.
2. Один блок питания. Каждая лента подключается параллельно друг другу к выходу преобразователя.

Важно! Блок питания должен обладать достаточной мощностью, чтобы питать несколько светодиодных лент

RGB

Способ монтажа точно такой же, как и с монохромной лентой, с небольшим отличием. После блока питания устанавливают RGB-контроллер, который позволяет производить регулирование цветности светодиодной ленты

Важно учитывать мощность контроллера при подборе количества RGB-лент

Теперь непосредственно о подключении. К клеммам V+ и V- подключают пониженное напряжение от блока питания. К контактам на выводе подключают:

• R (red) — красный провод;
• G (green) — зеленый проводник;
• B (blue) — синий провод;
• V+ — желтый общий провод.

Каждый провод, кроме желтого, отвечает за соответствующий цвет ленты. Необходимо безошибочно подключить каждый проводник к своему гнезду. Ничего плохого не произойдет, но цвета будут отображаться неверно.

Область применения

Схема подключения проходного диммера

Данный диммер используется в одной связке с проходными выключателями. Проходная схема широко применяется в спальне.

Выключатель ставят на входе в комнату, а диммер монтируют возле кровати. Зашел – включил свет, лег в постель – отрегулировал нужную яркость или создал полумрак для просмотра ТВ. Перед сном, не вставая с кровати выключил.

На корпусах проходных диммеров обычно нарисованы стрелочки, направленные в разные стороны.

Всего там может быть 4 клеммы. Клемма “Х” расположенная справа, обычно никак не задействована в схеме и может быть использована как дополнительный зажим. Ничего на нее подключать не нужно.

Если вам попался такой диммер, но вы вовсе не хотите его применять как проходной, тогда фазу питания следует заводить в разъем со стрелкой направленной внутрь.

На обычном диммере с двумя стрелками смотрящими во внутрь, можете выбирать любой контакт. На работоспособности устройства это не скажется.

Для монтажа проходного диммера потребуются те же самые материалы, только кабель должен быть обязательно 3-х жильным. Этапы работ практически повторяются.

1
2

Концы подписывайте как:

Lсвет – фаза уходящая на светильник

L1 и L2 – связь с проходным выключателем

3

Используется трехжильный кабель с маркировкой – L, L1, L2.

4

В итоге в одной распаечной коробке у вас окажется сразу 12 жил. Запутаться в них очень легко, поэтому никогда не ленитесь подписывать провода.

Соединение начинайте с нулевых и жил заземления. Их перепутать трудно.

Далее разбиваете по своим группам (по 2 провода) оставшиеся жилы, и соединяете их между собой.

В конце концов у вас должна получиться следующая схема или цепочка:

фаза пришла в распредкоробку

ушла с нее на проходной выключатель+вернулась обратно

ушла на проходной димммер

вернулась обратно и поступила на светильник через Lсвет

При этом питание диммера и выключателя связаны между собой через проводники L1 и L2. За счет чего, люстра будет управляться из двух мест.

Проверяете правильность собранной схемы и производите подключение самого диммера.

Жилы от проходного выключателя L1 и L2 заводите в клеммы 1 и 2 (или в зажимы со стрелочками). На корпусе ищите значок объединяющий их.

На зажим “диммируемая нагрузка” подключаете фазу Lсвет, уходящую на светильник.

Фиксируете светорегулятор в монтажной коробке и ставите накладную рамку. Осталось подключить проходной выключатель.

Ищите на нем общую клемму и подаете на нее фазу, приходящую с распредкоробки.

Два оставшихся конца L1 и L2 подсоединяете в любой последовательности.

После проверки работоспособности схемы, монтируете переключатель в стену и производите отделочные работы.

Если вдруг свет не загорелся, не забывайте, что подобные механизмы имеют встроенные предохранители. Зачастую даже два (один запасной).

Проверьте мультиметром их целостность и при необходимости замените.

Кстати, вместо второго проходного выключателя, никто не запрещает вам использовать второй диммер. Схема соединения такой сборки:

Удовольствие конечно не дешевое, но иногда себя оправдывает.

Схема регулятора

Для этой схемы нам понадобятся не многочисленные детали.

Транзистор Т1. Можно применить КТ819 с любой буквой. КТ729. 2N5490. 2N6129. 2N6288. 2SD1761. BD293. BD663. BD705. BD709. BD953. Эти транзисторы нужно выбирать в зависимости от того, какую мощность светодиодов вы планируете регулировать. В зависимости от мощности транзистора находится и его цена.

Потенциометр R1 может быть любого типа сопротивлением от трёх до двадцати килом. Потенциометр сопротивлением три килоома лишь немного снизит яркость светодиодов. Десять килоом — убавит почти до нуля. Двадцать – будет регулировать со средины шкалы. Выбирайте, что вам подходит больше.

Если вы будете использовать светодиодную ленту, то вам не придётся заморачиваться с расчётом гасящего сопротивления (на схеме R2 и R3) по формулам, потому что эти сопротивления уже вмонтированы в ленту при изготовлении и всё, что нужно, это подключить её к напряжению 12 вольт. Только нужно купить ленту именно на напряжение 12 вольт. Если подключаете ленту, то сопротивления R2 и R3 исключить.

Выпускают так же светодиодные сборки, рассчитанные на питание 12 вольт, и светодиодные лампочки для автомобилей. Во всех этих устройствах при изготовлении встраивают гасящие резисторы или драйверы питания и их напрямую подключают к бортовой сети машины. Если вы в электронике делаете только первые шаги, то лучше воспользоваться именно такими устройствами.

Итак, с компонентами схемы мы определились, пора приступать к сборке.

Прикручиваем на болтик транзистор к радиатору охлаждения через теплопроводящую изолирующую прокладку (чтобы не было электрического контакта радиатора с бортовой сетью автомобиля, во избежание короткого замыкания).

Нарезаем провод на куски нужной длинны.

Зачищаем от изоляции и лудим оловом.

Зачищаем контакты светодиодной ленты.

Припаиваем провода к ленте.

Защищаем оголённые контакты при помощи клеевого пистолета.

Припаиваем провода к транзистору и изолируем из термоусадочным кембриком.

Припаиваем провода к потенциометру и изолируем их термоусадочным кембриком.

Собираем схему с применением контактной колодки.

Подключаем к аккумулятору и опробуем в работе на разных режимах.

Всё работает хорошо.