Dimschakelaar voor LED-lamp

Sinds de komst van de elektrische verlichting hebben ingenieurs getracht het probleem van het dimmen van lampen op te lossen. In de begindagen van de elektrotechniek waren er slechts twee methoden beschikbaar - regelweerstanden en dimbare transformatoren. Deze apparaten waren omslachtig en onhandig om in huis te gebruiken, en hadden nog andere nadelen. Daarom ontstonden pas met de ontwikkeling van de solid-state vermogenselektronica en de ontwikkeling van krachtige maar compacte elektronische schakelaars moderne apparaten, die dimmers worden genoemd.

Wat is dimmen en hoe werkt het

Dimmer is de naam die wordt gegeven aan het regelen van de helderheid van lampen van verschillende uitvoeringen vanaf het maximum naar beneden. De term komt van het werkwoord "verduisteren". Dimmers worden gebruikt om comfortabele verlichting te creëren en ook om verschillende verlichtingseffecten te creëren (hiervoor worden moderne apparaten gebruikt die door regelaars worden aangestuurd).

De taak om de helderheid van het licht te verminderen is in verschillende stadia van de ontwikkeling van de elektrotechniek op verschillende manieren opgelost. Aanvankelijk werden hiervoor gordijnen gebruikt, die de lichtstroom gedeeltelijk konden blokkeren. Ontwikkelaars zijn in de loop der jaren geëvolueerd van potentiometers en regelbare transformatoren tot moderne compacte toestellen. Zij zijn gebaseerd op een vermogensschakelaar die een deel van de sinusoïdale golfvorm onderbreekt die aan de armatuur wordt toegevoerd.

Het principe van lichtniveaucontrole.

Op een bepaald punt, nadat de sinus door nul gaat, gaat de sleutel open. Hoe later hij opengaat, hoe minder lang de belasting onder spanning staat, hoe lager de gemiddelde stroom. Bijgevolg is de gemiddelde luminantie ook lager.

Een typisch dimmercircuit.

In deze schakeling dient een triac als schakelaar, en wordt het openingskoppel geregeld door een potentiometer. Dit apparaat is geschikt voor het regelen van de verlichting van gloeilampen и halogeen bollen. LED-armaturen hebben hun eigen specifieke kenmerken.

Welke gloeilampen kunnen worden gebruikt met een dimmer

Hoewel de gloed van gloeilampen en LED's op verschillende principes is gebaseerd, hebben zij met elkaar gemeen dat de intensiteit van de gloed afhangt van de gemiddelde stroom die door het element loopt. Het probleem met het dimmen van de meeste LED-lampen is dat ze niet rechtstreeks in het stopcontact zitten, maar via een stroomregelaar (bestuurder). Zijn taak bestaat erin de helderheid van het schijnsel te handhaven ongeacht veranderingen in de parameters van de voedingsspanning. Met andere woorden, een dergelijk apparaat is ontworpen om de processen in verband met dimmen te doorstaan. Daarom is het niet mogelijk de intensiteit van de gloed met conventionele apparaten te regelen.

Er zijn speciale lampen waarvan de ingangscircuits van de driver worden aangevuld met speciale schakelingen. Hij controleert de gemiddelde waarde van de ingangsspanning en wijzigt de LED-stroom dienovereenkomstig, waardoor de lichtstroom wordt geregeld. Deze lampen zijn voorzien van een etiket met Dimmable of een passend pictogram.

Dimbare en niet-dimbare armaturen zijn geëtiketteerd.

Deze armaturen zijn duurder, maar hebben een breder toepassingsgebied.

Er zijn goedkope LED-lampjes zonder driver in de vorm van een elektronische schakeling, zijn rol wordt vervuld door een dempende weerstand weerstand. Dergelijke lampen mogen niet rechtstreeks op het wisselstroomnet worden aangesloten, ook al voldoen zij aan de parameters. Zij zijn niet berekend op de hoge sperspanning die tijdens de negatieve halve cyclus wordt aangelegd. Dit kan leiden tot hun snelle uitval. Zij moeten daarom via een gelijkrichter (bij voorkeur een dubbele halve periode) worden aangesloten op elke wisselspanning, of worden gebruikt op gelijkspanning. In het eerste geval zijn zij op de gebruikelijke wijze dimbaar, maar moeten zij worden aangesloten in een "dimmer - gelijkrichter - lamp"-schakeling. De tweede houdt het gebruik in van speciale dimmers die de gloed regelen door middel van pulsbreedtemodulatie. Dergelijke toestellen zijn gewoonlijk gebaseerd op een controller en de besturingsmogelijkheden worden slechts beperkt door de verbeeldingskracht van de ontwerper.

Om de compatibiliteit van lampen en dimmers voor LED's gemakkelijker te kunnen beoordelen, zijn de gegevens in de tabel samengevat.

Belangrijk! Alle LED-strips Alle LED strips behoren tot de klasse van dimbare LED strips - er bestaat niet zoiets als een niet-dimbare LED strip. Dimbare LED strips zijn een marketing gimmick.

Dimbare LED's met constante spanning

Als de LED-lamp met constante spanning wordt gebruikt, kan ook de helderheid worden aangepast. De eenvoudigste manier is om in serie een variabele weerstand in serie met de LED. Door de weerstand te veranderen, wordt de stroom in het circuit veranderd.

Ballast controle circuit.

Deze methode wordt al lang als niet succesvol beschouwd vanwege de inefficiëntie van het energieverbruik. Een grote hoeveelheid stroom wordt onnodig in de weerstand gedissipeerd. Het is veel efficiënter om de stroom in de tijd te verdelen. In dit geval wordt de sleutel periodiek gesloten om de intensiteit van de gloed te verminderen, en het lichtniveau wordt gemiddeld door de traagheid van het menselijk zicht.

Een discrete helderheidsregelkring.

In de praktijk gebeurt dit volgens de PWM-methode. De LED wordt gevoed met rechthoekige pulsen van constante amplitude en frequentie, maar van verschillende duur.

Het principe van PWM dimmen.

Afhankelijk van de pulslengte verandert de gemiddelde stroom door de LED, wat door het menselijk oog wordt waargenomen als een verandering in helderheid.

Pulsbreedtemodulatie is gemakkelijk te implementeren met processortechnologie. Daarom worden regelaars gebruikt om verschillende lichteffecten te creëren.

Voor- en nadelen

De voordelen van het kunnen aanpassen van het verlichtingsniveau zijn onder andere:

• Het verkrijgen van comfortabele kamerverlichting;
• energiebesparend;
• de mogelijkheid om details te accentueren (in het geval van decoratieve verlichting);
• Verminderde warmteontwikkeling door de armaturen;
• mogelijkheid van afstandsbediening en automatische bediening;
• verlenging van de levensduur van de LED.

Een ander voordeel van LED-armaturen is dat ze niet van kleurtemperatuur veranderen wanneer ze van helderheid veranderen kleurtemperatuur.

Nadelen zijn merkbare flikker van de LED lichtbronnen bij lage helderheidsniveaus. Dit leidt tot meer vermoeidheid van de ogen en een schadelijk stroboscoopeffect. Het is moeilijk om van flikkering af te komen met gelijkstroom, en onmogelijk met wisselstroom. Een ander probleem is dat, wanneer eenmaal een bepaald type dimmer is geïnstalleerd, het niet langer mogelijk is elk type lamp te monteren. Ze moeten compatibel zijn met de dimmer.

Besparen dimmers energie?

Het is een eenvoudige vraag die een verhit debat op het internet uitlokt. In werkelijkheid hangt veel af van het ontwerp van de dimmer. Oudere dimmers, die waren ontworpen als potentiometers of variabele transformatoren, leverden geen besparingen op. Al het uitgespaarde vermogen werd nutteloos naar de ballast geleid. Dergelijke apparaten zijn tegenwoordig nauwelijks nog verkrijgbaar.

Dimmers op basis van elektronische schakelaars verdelen de elektriciteit in de tijd. Om de lichtsterkte te verminderen, sluiten zij het bedieningselement gedurende een bepaalde tijd volledig af, er vloeit dan vrijwel geen stroom door de belasting en de schakelaar. Alles gebeurt tijdens één enkele halve periode van sinusvormige spanning, zodat het menselijk oog deze interferentie niet opmerkt. De vermindering van het verbruik met deze methode ligt voor de hand, maar het is niet allemaal zo eenvoudig:

1. De bijdrage van verlichting aan het totale elektriciteitsverbruik van een huis of kantoor is niet zo groot, veel meer wordt verbruikt door krachtige apparaten. Dus een kleine vermindering in energieverbruik door dimmen zal merkbaar zijn, maar niet significant.. Met de wereldwijde overgang naar LED-verlichting neemt het aandeel van de verlichtingskosten nog verder af en wordt het effect van dimmen nog kleiner.
2. De dimmer zelf voor LED-lampen heeft een andere efficiëntiefactor dan 100%. Goede eenheden hebben een cijfer van meer dan 90%, maar het is nog steeds een verspilling van elektriciteit.
3. De kosten van dimmers zijn hoger dan die van conventionele schakelaars. Zelfs als er besparingen zijn, is de terugverdientijd minstens een paar jaar.
4. Veel fabrikanten overschatten het economisch effect voor marketingdoeleinden, wat leidt tot een mismatch tussen de verwachtingen van het gebruik van dimmers.

Men moet in gedachten houden dat het verminderen van de gemiddelde stroom verlengt de levensduur van de LED's. Dit draagt positief bij tot de algemene rendabiliteit van de verlichting. In ieder geval verwacht geen besparingen van meer dan 10%.

Effect van dimmen op de levensduur van armaturen

Het is bekend dat het toepassen van een verlaagde stroomsterkte bij het inschakelen de levensduur van gloeilampen verlengt. LED's zijn niet gevoelig voor storingen op het moment van inschakelen, maar ook dimmen LED's hebben een gunstig effect op de verlenging van de levensduur van LEDS. De levensduur van de emitters hangt namelijk af van de gemiddelde bedrijfstemperatuur, die op zijn beurt wordt bepaald door de stroomsterkte. Hoe hoger de hitte, hoe sneller de lichtgevende diodes worden afgebroken en hoe groter de kans dat ze volledig uitvallen.

Afhankelijkheid van de levensduur van LED's van de temperatuur.

Bij gebruik van dimmers voor LED's wordt de gemiddelde stroom merkbaar lager dan de maximale stroom, zodat de levensduur van de LED aanzienlijk toeneemt.

De grafieken en cijfers in dit verband moeten met een korreltje scepsis worden behandeld - nauwelijks een fabrikant regelde een volledige middelentest. En het heeft geen zin - tegen het einde van de tests zal de technologie bijgewerkt zijn, en zullen we helemaal opnieuw moeten beginnen met de tests. Daarom worden de cijfers berekend en zit er veel reclame in.

Soorten moderne dimmers

Er is een groot aantal LED-dimmers te koop. Naast deze verschillen worden zij ingedeeld volgens andere parameters die het toepassingsgebied van de toestellen bepalen.

Afhankelijk van het type installatie

Draagbare dimmer.

Het type installatie kan als volgt zijn:

• Wandmontage - gemonteerd als een gewone lichtschakelaar;
• Modulair - gemonteerd in schakelkast op DIN-rail;
• Opgeschort - geïntegreerd in de structurele elementen van opgeschorte armaturen;
• Draagbaar - een dergelijk toestel kan in om het even welk stopcontact worden gestoken en vervolgens kan er een staande lamp of een tafellamp op worden aangesloten;
• verzonken - ze zijn verborgen achter interieurelementen.

Deze laatste categorie is vergelijkbaar met een wandarmatuur, maar heeft een minder esthetisch ontwerp.

Volgens hun ontwerp

Apparaten kunnen worden gemaakt met verschillende contactgroepen:

• Enkelpolig, normaal open-dicht;
• flip-flop.

In het tweede geval wordt de dimmer een doorgeefdimmer genoemd en dient hij om een dubbele lichtregeling te organiseren - vanuit twee punten onafhankelijk.

Volgens de manier van controle

Dimmer gestuurd door Wi-Fi.

Volgens dit criterium kunnen de apparaten:

• draaiend - de helderheid wordt aangepast door aan het wiel te draaien, het licht wordt volledig uitgeschakeld door het helemaal tot aan de aanslag te draaien;
• draaiknoppen - het licht wordt ingesteld door aan de draaiknop te draaien, het licht wordt uitgeschakeld door de draaiknop in een willekeurige stand in te drukken;
• drukknoppen - aanpassing geschiedt door het indrukken van de + of - toetsen.
• Aanraakgevoelig - het principe is hetzelfde als dat van drukknoppen, maar in plaats van ze in te drukken, raak je gewoon de gevoelige zone aan;
• op afstand bediend - het licht wordt geregeld met een afstandsbediening;
• Bediening via WiFi - de verlichting kan worden bediend vanaf een mobiel apparaat;
• akoestisch - bestuurd door een geluidssignaal.

Dit laatste type armatuur is niet gebruikelijk vanwege de geringe weerstand tegen akoestische interferentie.

Hoe sluit je een LED-lamp aan met een dimmer

Led dimmer wordt aangesloten op het verlichtingsnetwerk op dezelfde manier als een normale schakelaar Hij wordt op dezelfde manier aangesloten als een gewone lichtschakelaar (vaak met dezelfde functie) - in de onderbreking van een fasegeleider. Daarom is het vaak mogelijk om verwijder de standaard schakelaar en maak sluit de dimmer aan op dezelfde manier. Vergeet niet de maximale belasting die op de dimmer kan worden aangesloten. Hij moet bestand zijn tegen 15-20% van de belasting. Als deze regel wordt nageleefd, zal de dimmer gedurende lange tijd zijn werk doen.

Video: Een dimmer van Aliexpress aansluiten en instellen.