כל האמת לגבי עמעום נורות LED: דימרים, נהגים ותאוריה

התאמת הבהירות של מקורות האור משמשת ליצירת תאורה נוחה של חדר או מקום עבודה. בהתאמת הבהירות ניתן לסדר מספר מעגלים המופעלים באמצעות מתגים בודדים. במקרה זה, תקבלו שינוי תאורה צעד צעד, כמו גם מנורות זוהרות וכבושיות נפרדות, העלולות לגרום לאי נוחות.

פתרונות עיצוביים ורלוונטיים כוללים התאמה חלקה של התאורה הכוללת, בתנאי שכל המנורות מוארות. זה מאפשר לך ליצור גם תפאורה אינטימית להרפיה, וגם בהיר לחגיגות או לעבוד עם פרטים קטנים.

מוקדם יותר, כשמקורות האור העיקריים היו מנורות ליבון ופנסי זרקור עם מנורות הלוגן, לא היו בעיות התאמה. שימש דימר רגיל 220 וולט בטריאק (או תיריסטורים). שהיה בדרך כלל בצורת מתג, עם ידית סיבוב במקום מפתחות.

עם כניסתם של חיסכון באנרגיה (מנורות פלורסנט קומפקטיות), ואז נוריות לד, גישה זו הפכה בלתי אפשרית. לאחרונה, הרוב המכריע של מקורות האור הם נורות לד ונורות, ונורות ליבון אסורות לשימוש למטרות תאורה במדינות רבות.

מעניין שכעת על האריזה ממנורות ליבון ביתיות הם מציינים משהו כמו: "רדיאטור חום חשמלי."

במאמר זה תלמדו על העיקרון של ויסות הבהירות של נוריות LED, כמו גם על איך שהיא נראית בפועל.

תיאוריה

כל דיודה מוליכים למחצה - זהו מכשיר אלקטרוני המעביר זרם בכיוון אחד. במקרה זה, לזרימת הזרם אין תלות לינארית במתח המופעל, אלא דומה לענף פרבולה. משמעות הדבר היא שכאשר אתה מפעיל מתח קטן על הלד, שום זרם לא יזרום.

זרם זורם דרכו רק כאשר המתח על הדיודה עולה על ערך סף. עבור דיודות מיישר רגילות הוא נע בין 0.3 וולט ל -0.8 וולט, תלוי בחומר ממנו עשויה הדיודה. דיודות סיליקון מניחות בערך 0.7 וולט, גרמניום 0.3 וולט. דיודות שוטקי בסדר גודל של 0.3 וולט.

לד לא היה יוצא דופן. מתח הסף של הלד הלבן הוא בערך 3 וולט, באופן כללי זה תלוי במוליך המוליך ממנו הוא עשוי, צבע הזוהר שלו תלוי בזה. אז, המתח בנורה האדומה הוא בערך 1.7 V. כאשר מגיעים למתח זה, הזרם יזרום והנורית תידלק. למטה רואים את מאפייני המתח הנוכחי של ה- LED.

בהירות הנורית תלויה בחוזק הזרם דרכו. זה בא לידי ביטוי בתרשים למטה.

הבהירות של LED תאורטי אידיאלי תלויה באופן זרם בזרם, אך במציאות הדברים שונים במקצת. זה נובע מהתנגדות הדיפרנציאלית של הדיודה ואובדן החום שלה.

להלן:

נורית לד היא מכשיר המופעל על ידי זרם, ולא מתח. בהתאם, כדי להתאים את בהירותו, עליכם לשנות את חוזק הנוכחי.

כמובן שחוזק הזרם תלוי במתח המופעל, אך כפי שניתן לשפוט מהגרף הראשון, אפילו שינוי קל במתח מוביל לעלייה בלתי רצויה בזרם.

לכן התאמת הבהירות בעזרת ריאוסטט פשוט היא תרגיל חסר תוחלת. בתכנית כזו, כאשר ההתנגדות של הראוסטט יורדת, הנורית תידלק פתאום, ולאחר שהבהירות שלה תגבר מעט, ואז, עם מתח מופעל מוגזם, היא תתחיל להתחמם מאוד ותיכשל.

מכאן באה המשימה: כוונו את הזרם בערך מתח מסוים בעזרת שינוי קל.

דרכים לשליטה על בהירות נוריות: רגולטורים "אנלוגיים" ליניאריים

הדבר הראשון שעולה בראש הוא להשתמש בטרנזיסטור דו קוטבי, מכיוון שזרם הפלט שלו (אספן) תלוי בזרם הכניסה (הבסיס) הכלול במעגל האספנים הכללי. שקלנו כבר את עבודתם. במאמר גדול על טרנזיסטורים דו קוטביים.

עקרון הפעולה:

אתה משנה את זרם הבסיס על ידי שינוי ירידת המתח בצומת בסיס הפולט בעזרת פוטנציומטר R2, דרושים נגדים R1 ו- R3 כדי להגביל את הזרם עם הטרנזיסטור הפתוח המרבי המחושב על פי הנוסחה:

R = (ירידת U-U אספקת ירידת נוריות ה- LED-U על הטרנזיסטור) / I נורית.

בדקתי את המעגל הזה, הוא מווסת את הזרם דרך נוריות ה- LED ואת בהירות האור די טוב, אבל יש מידה ניכרת של דריכה במיקומים מסוימים של הפוטנציומטר, אולי בגלל העובדה שהפוטנציומטר היה לוגריתמי, ואולי בגלל העובדה שכל צומת pn של הטרנזיסטור זהה דיודה עם אותו CVC.

מעגל הרגולטור הנוכחי מתאים ביותר למשימה זו. על מייצב מתכוונן LM317למרות שהוא משמש לעתים קרובות יותר כמייצב מתח.

ניתן להשתמש בו גם כדי להשיג זרם קבוע במתח קבוע. זה שימושי במיוחד בעת חיבור נוריות לד לרשת המשולבת של המכונית, כאשר המתח ברשת עם כיבוי המנוע הוא בערך 11.7-12V, וכאשר הוא מתפתל הוא מגיע ל 14.7V, ההפרש הוא יותר מ -10%. עובד גם נהדר כאשר מופעל על ידי ספק כוח.

החישוב של זרם הפלט הוא די פשוט:

מסתבר פיתרון קומפקטי למדי:

שיטה זו אינה שונה ביעילות גבוהה, היא תלויה בהבדל המתח בין כניסת המייצב לתפוקתו. כל המתח "שורף" ב- LM-ke. הפסדי חשמל נקבעים על ידי הנוסחה:

P = Uin-Uout / I

כדי לשפר את היעילות של הרגולטור, אתה זקוק לגישה שונה בתכלית - ווסת דופק או בקר PWM.

דרכים להתאמת הבהירות: התאמת PWM

PWM מייצג את אפנון רוחב הדופק. זה מבוסס על הפעלת וכיבוי כוח העומס במהירות גבוהה. לפיכך, אנו מקבלים שינוי בזרם דרך הנורית, מכיוון שבכל פעם הוא מקבל את המתח המלא הדרוש לפתיחתו. זה במהירות נדלק ומכבה בבהירות מלאה, אבל בגלל האינרציה של החזון שלנו, אנחנו לא שמים לב לזה וזה נראה כמו ירידה בהירות.

בגישה זו, מקור האור יכול להפיץ אדוות; לא מומלץ להשתמש במקורות אור עם אדוות של יותר מ -10%. ערכים מפורטים עבור כל סוג של מתחמים מתוארים ב- SNIP-23-05-95 (או 2010).

עבודה תחת אור פועם גורמת לעייפות מוגברת, כאבי ראש ויכולה גם לגרום להשפעה סטרובוסקופית כאשר חלקים מסתובבים נראים חסרי תנועה. זה לא מקובל כאשר עובדים על מחרטות, עם מקדחות ודברים אחרים.

ישנם הרבה מעגלים ואפשרויות לבקרי PWM, כך שרשום את כולם הוא חסר טעם. האפשרות הפשוטה ביותר היא להרכיב בקר PWM מבוסס על שבב טיימר NE555. זהו שבב פופולרי. למטה אתה רואה תרשים של דימר LED כזה:

אך למעשה זהו מעגל זהה, ההבדל הוא כי טרנזיסטור כוח אינו נכלל כאן והוא מתאים להתאמת 1-2 נוריות LED בעלות הספק נמוך עם זרם של כמה עשרות מילי-אמפר. כמו כן, מייצב מתח לשבב 555 אינו נכלל בו.

כיצד להתאים את הבהירות של מנורות LED 220 וולט

התשובה לשאלה זו היא פשוטה: נורות led רגילות למעשה לא מוסדר - כלומר בשום דרך לשם כך נמכרות מנורות לד מיוחדות שניתן לעמעום, זה כתוב על האריזה או שצבע סמל הדימר.

ייתכן שהמגוון הרחב ביותר של מנורות LED הניתנות לעמעום מוצג על ידי GAUSS - בצורות שונות, בעיצובים ובחליפות.

מדוע אי אפשר לעמעם מנורות לד 220 וולט

העובדה היא שמעגל אספקת החשמל של מנורות LED קונבנציונאליות בנוי או על בסיס ספק כוח נטל (קבלים). או בתרשים ממיר הדולרים הפועם הפשוט ביותר מהסוג הראשון. עמעום 220 וולט, בתורו, פשוט כוונן את ערך המתח האפקטיבי.

ישנם כה עמעם בחזית העבודה:

1. דימרים חותכים את הקצה המוביל של חצי הגל (הקצה המוביל). תוכניות כאלה נמצאות לרוב ברגולטורים ביתיים. להלן גרף של מתח היציאה שלהם:

2. דימרים חותכים את הקצה הנגרר של חצי הגל (Falling Edge). מקורות שונים טוענים כי רגולטורים כאלה עובדים טוב יותר גם עם מנורות LED קונבנציונאליות וניתנות לעמעום. אבל הם הרבה פחות נפוצים.

להלן:

מנורות LED קונבנציונאליות כמעט ולא ישנו את הבהירות עם דימר כזה, בנוסף זה יכול להאיץ את כישלונן. ההשפעה זהה למעגל הריאוסטט המוצג בחלק הקודם של המאמר.

ראוי לציין שמרבית נורות הלד המתכווננות הזולות ביותר מתנהגות בדיוק כמו אלה הרגילות, אך הן עולות יותר.

התאמת הבהירות של מנורות LED - פיתרון רציונלי של 12 וולט

מנורות LED 12V מופצות באופן נרחב בבסיס לפנסים, למשל G4, GX57, G5.3 ואחרים. העובדה היא שלעתים קרובות במנורות אלה אין תוכנית חשמל ככזו. למרות שחלקם מותקנים בכניסה גשר דיודה וקבל פילטראך זה לא משפיע על אפשרות הרגולציה.

המשמעות היא שאפשר לווסת נורות כאלה באמצעות בקר PWM.

באותו אופן כמו התאמת הבהירות רצועת לד. הגרסה הפשוטה ביותר של הרגולטור, כמו כאן על החיווט, בחנויות הם נקראים בדרך כלל כ: "דימר 12-24 וולט לרצועת LED."

הם עומדים, תלוי בדגם, כ -10 אמפר. אם אתה צריך להשתמש בצורה יפה, כלומר אם במקום להשתמש במתג קונבנציונאלי, אז במכירה תוכלו למצוא דימרים 12 וולט רגישים כאלה, או אפשרויות עם ידית סיבוב.

להלן דוגמה לשימוש בפתרון כזה:

הוחל בעבר מנורות הלוגן 12 וולט הם הונעו על ידי שנאים אלקטרוניים, וזה היה פיתרון נהדר. 12 וולט הוא מתח בטוח. כדי להפעיל את המנורות הללו בשנאי אלקטרוני 12 וולט לא עובד, אתה צריך ספק כוח לפסי LED. באופן עקרוני, שינוי התאורה מהלוגן למנורות לד הוא מה שזה.

מסקנה

הפיתרון הסביר ביותר להסדרת הבהירות של תאורת LED הוא שימוש במנורות 12 וולט או פסי LED. כאשר הבהירות יורדת, האור עשוי להבהב, לשם כך תוכלו לנסות להשתמש במנהל התקן אחר, ואם אתם מבצעים בקר PWM במו ידיכם, הגדילו את תדירות ה- PWM.

Comments

[#1 איגור]

עם מנורות לד קונבנציונאליות, בתנאי חיווט תלת-תילי, ניתן לממש ויסות שלב אחר שלב באמצעות מתג דו-מקשי, מנורות 0-2-4-6. זקוק לגישה לתיבת ההלחמה. מבלי לשנות את החיווט לוויסות חלק, החליפו את המנורות לעמעום והניחו עמעם מתחת לעמעום. ובכן, מנורות "חכמות" אקזוטיות.