Регулировка яркости led: все о диммерах для светодиодных ламп

Зачем нужно регулировать яркость

Любая сравнительная таблица наглядно показывает взаимосвязь потребления электроэнергии от яркости свечения лампы. Диммер дает реальную возможность экономии, так как позволяет снизить интенсивность светового потока, к примеру в комнате, где в данный момент семья смотрит телевизор, или увеличить освещение во время приема гостей за столом.

Многие малыши боятся темноты, а престарелые люди плохо ориентируются при выключенном свете. И в том, и в другом случае пригодится опция диммирования. Но она должна присутствовать не в общем выключателе, а в схеме светодиодного электроприбора.

В период вечернего отдыха свет можно сделать мягче. Тогда как при необходимости выполнения какой-либо работы – увеличить освещение до требуемого максимума. Следует отметить, что некоторые модели светильников комплектуются дистанционным или автоматическим управлением, учитывающим временные промежутки или факт передвижения объекта в поле охвата специально устанавливаемого датчика.

Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется

Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.

Если говорить о светодиодах, то у них
яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая
от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина –
в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет
соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы
переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ — угол луча.

Определение и применение

Данная характеристика зависит от потребляемой мощности, но ввиду более высокого КПД описываемых источников света по сравнению с классическими вариантами соотношение будет несколько иным. Измеряется в люменах (далее – Лм).

Так, комфортным для большинства жилых помещений является световой поток примерно в 1200-1600 Лм, но если раньше для этого требовалось потребление 100 Вт мощности, то теперь всего 12 Вт.

Однако есть варианты ночных светильников, подсветки пола и потолка или, наоборот, требуется яркое освещение определенных зон в помещении (например, над столом в кухне). Здесь потребуются иные параметры. Но как определить яркость светодиодной лампы?

Все просто: изготовитель на упаковке указывает световой поток либо в люменах, либо в эквиваленте потребляемой мощности классических моделей с нитью накаливания. Пока последние не сняты с производства и в ряде случаев все еще популярны среди потребителей, вторая характеристика более уместна.

На фото показана разная яркость горения ламп

Второй вопрос – зависит ли сила света от формы изделия? В определенном смысле зависит, поскольку, чем больше внешние габариты, тем больше LED – элементов можно разместить внутри конструкции.

Для удобства запоминания яркости светодиодных ламп приведем сравнительную таблицу, в которой укажем силу светового потока, потребляемую мощность, а также мощность при сопоставимой интенсивности светового потока стандартных изделий с нитью накаливания.

Таким образом, как было сказано выше, источник освещения выбирается по яркости для конкретного помещения и места. Например, для подсветки пола, потолка и других элементов дизайна подойдут первый и второй варианты. Для прикроватной лампы третий является наиболее оптимальным.

В комнатах отдыха и детских помещениях, где нужен слегка рассеянный, приглушенный свет, вполне уместны средние значения. А если речь идет, скажем, об офисном освещении, где нужна максимальная освещенность, крайне желательно остановиться на последнем варианте.

Но что делать, если допущена ошибка и освещение чрезмерно яркое? Можно ли регулировать и как уменьшить яркость светодиодной лампы в этом случае? Кто-то порекомендует понижающий трансформатор, где-то подскажут установить резистор, а где и вовсе посоветуют разобрать изделие и выпаять часть светодиодов. Все эти способы крайне неудачные и вкратце мы объясним, почему.

Понижающий трансформатор следует использовать только в том случае, когда необходимо преобразовать переменный ток 220В в постоянный 12В. В другом случае он бесполезен, так как LED-изделие «вполнакала» не эксплуатируется и при подобных экспериментах быстро выходит из строя.

По этой же причине резистор тоже не лучший вариант. Проблема в том, что драйвер лампы рассчитан на определенные нагрузки, изменение которых негативно сказывается на сроке службы изделия в целом. Так что об использовании данных моделей в комплексе с реостатными выключателями тоже лучше забыть.

К аналогичному результату приведет и выпаивание части диодов, поскольку на оставшиеся возрастет нагрузка в виде увеличенного напряжения и силы тока.

Светодиодная лампа SmartBuy A60

Таким образом, делаем вывод: регулировка яркости светодиодных ламп нецелесообразна, более того, технически невозможна, и единственный возможный вариант – замена на менее мощные изделия.

В заключение хотелось бы напомнить следующее: чтобы товар соответствовал заявленный производителем характеристикам, приобретайте только изделия хорошо зарекомендовавших себя на рынке компаний. Да, по финансам это будет несколько дороже, чем плата за сомнительные экземпляры непонятного происхождения, но зато выигрыш в надежности и качестве очевиден.

Дополнительная информация в видео ниже.

Основные выводы

Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.

Возможность менять яркость (использовать
диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и
устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить
при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения
детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления
диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения
и времени).

Предыдущая
СветодиодыТехнические характеристики и применение SMD 3528
Следующая
СветодиодыПараметры и схемы питания светодиодов

Источник

Уменьшить яркость светодиодов

Помогите с сайтом или прогой, как в авто уменьшить яркость светодиодов или вообще может регулятор какой поставить… или готовые продают. Светодиодная лента рассчитана, наверное, на 12в. А в машине на рабочем двигателе до 14.4В бывает. Один светодиод сгорел, да и ярко очень светят, хочется потусклее.

Комментарии 47

видел такие, за 50р можно попроще купить. Я сделал проще, взял старый СССР резистор img12.nnm.me/9/6/c/f/1/19…7fe9f8e247584d91da1b2.jpg и подобрал по сопротивлению нужную мне яркость. Резистор не грелся, так и продал машину.

да я б не сказал что и дорого_)). поставил 2 штуки и забыл, да и с таблом, необычно будет_)))

Поставь стабилизатор с регулировкой и все, на основе КРЕНки, резистор не вздумай ставить, только дебилы так делают, резистор греется, напряжение не стабильно, резистор напряжение не уменьшает, а лишь ограничивает силу тока, и соответственно тебе бдет нужен ох.енно мощный резистор, а еще в бортовой сети автомобиль дохрена помех и наводок, а светодиоды этого боятся…
Схем валом, деталей минимум, паяльник в руки и бегом…
С уважением…

Понятно, буду стабилизатор с регулятором мастерить.

А переменный резистор в разрыв если поставить? + или — резать. На сколько ом переменник брать? Или Стабилизатор все же надо. Длина ленточки у меня 5см, стоит в ручке скоростей. Светит красным очень ярко, хочу тусклее 🙂

Самый толковый комент выше, добавить нечего! 🙂

Самый простой способ — еще больше ограничить ток через светодиоды, поставив последовательно еще резистор (от 100 Ом, подберешь по яркости сам).
Более правильный — ограничить напряжение 12ю вольтами, поставив например копеечную детальку-стабилизатор LM7812. Но если лента длинная, то деталька будет греться как утюг.
Самый правильный, который позволит и яркость как хочешь менять — купить какой-то ШИМ-контроллер на том же ebay.

ШИМ от перегорания это спасет. Импульсы — то все равно 14 вольтовые будут. Так что реально лучше переменный резистор поставить.

импульсы будут такие, какой шим-контроллер будет. будет в нем стабилизатор — не будет никаких 14 вольт

Ну тогда уточнять надо, что понимать под ШИМом, простой регулятор яркости или импульсный стабилизатор (тока, напряжения, не важно) на выходе которого обычное напряжение а ШИМ присутствует только внутри схемы. Контроллеры RGB ленты, например, ничего не стабилизируют, а, тупо, нарезают на импульсы то напряжение, которое им подашь.

контроллеры лент, как и любые другие ШИМ-контроллеры не «нарезают на импульсы напряжение которое им подашь» =) есть контроллеры со стабилизированным напряжением +12, есть +5, есть и «что на входе, то и на выходе».
«плюс» никто в шим-контроллерах не трогает, а как вы называете «нарезают» всегда общий. так повторюсь, есть контроллеры со стабилизированным напряжением 12В, которые ШИМом позволяют регулировать яркость в пределах от 0% до 100%.
то, что вы мои слова приписали к импульсному стабилизатору — ваша ошибка. я что написал, то и имел ввиду

Отчасти я не прав. Тогда зайду из далека
1. ШИМ контроллер вообще абстрактное устройство. Вы-же не называете ШИМ контроллером блок питания своего компьютера, например.
2. Здесь на сайте чуть больше чем дохрена «спецов» по «правильному» питанию светодиодов (тот-же krasher). И чаще всего под ШИМ стабилизатором (контроллером или еще чем-то) понимают как раз то, что последовательно с нагрузкой стоит ключ, который, тупо, моргает регулируя яркость светодиодов. Понятно, что ни о какой стабилизации речь не идет. Согласны?
3. И вы тоже рекомендуете человеку (дословно) «купить какой-то ШИМ-контроллер». Из этой фразы можно понять что угодно от ШИМ регулятора яркости до перестраиваемого импульсного источника питания.
4. Я знаю, что плюс не трогают (хотя можно и его), а вы знаете, почему трогают именно минус? (я знаю)
5. Так все таки, чем вам не нравится фраза, что ШИМ регулятор нарезает напряжение? Именно это он и делает.

Гм
Считаю наш спор — он тут без смысла и ни к чему =)
Оба подкованные в этих вопросах и говорим об одном и том же немного разными словами. Прекращаем? =)

Отчасти я не прав. Тогда зайду из далека
1. ШИМ контроллер вообще абстрактное устройство. Вы-же не называете ШИМ контроллером блок питания своего компьютера, например.
2. Здесь на сайте чуть больше чем дохрена «спецов» по «правильному» питанию светодиодов (тот-же krasher). И чаще всего под ШИМ стабилизатором (контроллером или еще чем-то) понимают как раз то, что последовательно с нагрузкой стоит ключ, который, тупо, моргает регулируя яркость светодиодов. Понятно, что ни о какой стабилизации речь не идет. Согласны?
3. И вы тоже рекомендуете человеку (дословно) «купить какой-то ШИМ-контроллер». Из этой фразы можно понять что угодно от ШИМ регулятора яркости до перестраиваемого импульсного источника питания.
4. Я знаю, что плюс не трогают (хотя можно и его), а вы знаете, почему трогают именно минус? (я знаю)
5. Так все таки, чем вам не нравится фраза, что ШИМ регулятор нарезает напряжение? Именно это он и делает.

«4. Я знаю, что плюс не трогают (хотя можно и его), а вы знаете, почему трогают именно минус? (я знаю)»
А для меня можно истолковать? Я чет то ли не поспал, то ли просто не понимаю. Почему?

а если один подох, то и остальные в этой последовательности быстренько помрут

вот и я про то… жду следуещего =)

стабилизатор + переменный резстор тебе в помощь

Источник

Вся правда о регулировке яркости светодиодных ламп: диммеры, драйверы и теория

Регулировка яркости источников света применяется, для создания комфортной освещенности помещения или рабочего места. Регулировка яркости возможна устройство нескольких цепей, которые включаются отдельными выключателями. В таком случае вы получите ступенчатое изменение освещенности, а также отдельные светящиеся и выключенные лампы, что может вызвать неудобства.

Стильные и актуальные дизайнерские решения включают в себя плавную регулировку общей освещенности при условии свечения всех ламп. Это позволяет создать как интимную обстановку для отдыха, так и яркую для торжеств или работы с мелкими деталями.

Ранее, когда основными источниками света были лампы накаливания и точечные светильники с галогенными лампами проблем с регулировкой не возникало. Использовался обычный 220В диммер на симисторе (или тиристорах). Который обычно был в виде выключателя, с поворотной ручкой вместо клавиш.

С приходом энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп), а потом и светодиодных такой подход стал невозможен. В последнее же время подавляющее большинство источников света – это светодиодные светильники и лампочки, а лампы накаливания запрещены для использования в осветительных целях во многих странах.

Занятно то, что на упаковке от отечественных ламп накаливания сейчас указывают что-то вроде: «Электрический теплоизлучатель».

В этой статье вы узнаете о принципе регулирования яркости светодиодов, а также о том, как это выглядит на практике.

Содержание статьи

Теория

Любой полупроводниковый диод – это электронный прибор, который пропускает ток в одном направлении. При этом протекание тока не имеет линейно зависимости от приложенного напряжения, скорее она напоминает ветвь параболы. Это значит, что когда вы к светодиоду приложите малое напряжение – ток протекать не будет.

Ток через него протечет только в том случае, когда напряжение на диоде превысит пороговое значение. Для обычных выпрямительных диодов оно лежит в пределах от 0.3В до 0.8В в зависимости от материала из которого сделан диод. Кремниевые диоды берут на себя около 0.7В, германиевые 0.3В. Диоды Шоттки порядка 0.3В.

Светодиод не стал исключением. Пороговое напряжение белого светодиода около 3В, вообще оно зависит от полупроводника из которого он сделан, от этого зависит и цвет его свечения. Так, на красном светодиоде напряжение около 1.7 В. При достижении этого напряжения начнет протекать ток, и светодиод начнет светиться. Ниже вы видите вольтамперную характеристику светодиода.

Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него. Это отражено на графике ниже.

Яркость идеального теоретического светодиода линейно зависит от тока, но в реальности дела несколько отличаются. Это связано с дифференциальным сопротивлением диода и его тепловыми потерями.

Светодиод – прибор, который питается током, а не напряжением. Соответственно, для регулировки его яркости нужно изменять силу тока.

Разумеется, что сила тока зависит от приложенного напряжения, но как вы можете судить из первого графика, даже незначительное изменение напряжения влечет за собой несоизмеримое увеличение тока.

Поэтому регулирование яркости с помощью простого реостата – занятие бесполезное. В такой схеме, при уменьшении сопротивления реостата светодиод внезапно загорится, а после его яркость незначительно возрастет, далее, при чрезмерном приложенном напряжении, он начнет сильно греется и выйдет из строя.

Отсюда выходит задание: Регулировать ток при определенном значении напряжения с незначительным его изменением.

Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы

Первое что приходит в голову это использовать биполярный транзистор, ведь его выходной ток (коллектора) зависит от входного тока (базы), включенного по схеме общего коллектора. Мы уже рассматривали их работу в большой статье о биполярных транзисторах.

Вы изменяете ток базы изменяя падение напряжения на переходе эмиттер-база с помощью потенциометра R2, резисторы R1 и R3 нужны для ограничения тока при максимально открытом транзисторе рассчитываются исходя из формулы:

R=(Uпитания-Uпадения на светодиодах-Uпадения на транзисторе)/Iсвет.ном.

Эту схему я проверял, она неплохо регулирует ток через светодиоды и яркость свечения, но заметна некоторая ступенчатость на определенных положениях потенциометра, возможно это связано с тем, что потенциометр был логарифмическим, а возможно из-за того что любой pn-переход транзистора это тот же диод с такой же ВАХ.

Лучше для этой задачи подойдет схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317, хотя её чаще применяют в роли стабилизатора напряжения.

Её можно и использовать для получения фиксированного тока при постоянном напряжении. Это особенно полезно при подключении светодиодов к бортовой сети автомобиля, где напряжение в сети при заглушенном двигателе около 11.7-12В, а при заведенном доходит до 14.7В, разница более чем в 10%. Также отлично работает и при питании от блока питания.

Расчёт выходного тока достаточно прост:

Получается достаточно компактное решение:

Этот способ не отличается высоким КПД, он зависит от разницы напряжений между входом стабилизатора и его выходом. Всё напряжение «сгорает» на LM-ке. Потери мощности здесь определяются по формуле:

Чтобы повысить эффективность работы регулятора, нужен кардинально другой подход – импульсный регулятор или ШИМ-регулятор.

Способы регулирования яркости: ШИМ-регулировка

ШИМ расшифровывается, как «широтно-импульсная модуляция». В её основе лежит включение и выключение питания нагрузки на высокой скорости. Таким образом, мы получаем изменение тока через светодиод, поскольку каждый раз на него подается полное напряжение, необходимое для его открытия. Он быстро включается и отключается на полную яркость, но из-за инерционности зрения мы этого не замечаем и это выглядит как снижение яркости.

При таком подходе источник света может выдавать пульсации, не рекомендуется использовать источники света с пульсациями более 10%. Подробные значения для каждого вида помещений описаны в СНИП-23-05-95 (или 2010).

Работа под пульсирующим светом вызывает повышенную утомляемость, головные боли, а также может вызвать стробоскопический эффект, когда вращающиеся детали кажутся неподвижными. Это недопустимо при работе на токарных станках, с дрелями и прочим.

Схем и вариантов исполнения ШИМ-регуляторов великое множество, поэтому все их перечислять бессмысленно. Простейший вариант – это собрать ШИМ-контроллер на базе микросхемы-таймера NE555. Это популярная микросхема. Ниже вы видите схему такого светодиодного диммера:

А вот фактически это одна и та же схема, разница в том, что здесь исключен силовой транзистор и она подходит для регулировки 1-2 маломощных светодиодов с током в пару десятков миллиампер. Также из неё исключен стабилизатор напряжения для 555-микросхемы.

Подробнее про широтно-импульсную модуляцию:

Как регулировать яркость светодиодных ламп на 220В

Ответ на этот вопрос простой: обычные светодиодные лампы практически не регулируются – т.е. никак. Для этого продаются специальные диммируемые светодиодные лампы, об этом написано на упаковке или нарисован значок диммера.

Пожалуй, самый широкий модельный ряд диммируемых светодиодных ламп представлен у фирмы GAUSS – разных форм, исполнений и цоколей.

Устройство диммируемых светодиодных ламп:

Почему нельзя диммировать светодиодные лампы 220В

Дело в том, что схема питания обычных светодиодных ламп построена либо на базе балластного (конденсаторного) блока питания. Либо на схеме простейшего импульсного понижающего преобразователя первого рода. 220В диммеры в свою очередь просто регулируют действующее значение напряжения.

Различают такие диммеры по фронту работы:

1. Диммеры срезающие передний фронт полуволны (leading edge). Именно такие схемы чаще всего встречаются в бытовых регуляторах. Вот график их выходного напряжения:

2. Диммеры срезающие задний фронт полуволны (Falling Edge). Различные источники утверждают, что такие регуляторы лучше работают как с обычными, так и с диммируемыми светодиодными лампами. Но встречаются они гораздо реже.

Обычные светодиодные лампы практически не будут изменять яркость с таким диммером, к тому же это может ускорить их выход из строя. Эффект такой же, как и в схеме с реостатом, приведенной в предыдущем разделе статьи.

Стоит отметить, что большинство дешевых регулируемых LED-ламп ведут себя точно также, как и обычные, а стоят дороже.

Регулировка яркости светодиодных ламп – рациональное решение 12В

Светодиодные лампы на 12В широко распространены в цоколях для точечных светильников, например G4, GX57, G5.3 и другие. Дело в том, что зачастую в этих лампах отсутствует схема питания как таковая. Хотя в некоторых установлен на входе диодный мост и фильтрующий конденсатор, но это не влияет на возможность регулирования.

Это значит, что можно регулировать такие лампочки с помощью ШИМ-регулятора.

Таким же образом, как и регулируют яркость LED-ленты. Простейший вариант регулятора, вот такой вот на проводках, в магазинах они обычно называются как: «12-24В диммер для светодиодной ленты».

Они выдерживают, в зависимости от модели, порядка 10 Ампер. Если вам нужно использовать в красивой форме, т.е. встроить вместо обычного выключателя, то в продаже можно найти такие сенсорные 12В диммеры, или варианты с вращающейся ручкой.

Вот пример использования такого решения:

Ранее применялись галогеновые лампы на 12В их питали от электронных трансформаторов, и это было отличным решением. 12 вольт – это безопасное напряжение. Чтобы запитать эти лампы на 12В электронный трансформатор не подойдет, нужен блок питания для светодиодных лент. В принципе, переделка освещения с галогеновых на светодиодные лампы в этом и заключается.

Заключение

Самым разумным решением регулирования яркости светодиодного освещения является использовании 12В ламп или светодиодных лент. При понижении яркости возможно мерцание света, для этого можно попробовать использовать другой драйвер, а если вы делаете шим-регулятор своими руками – увеличить частоту ШИМ.

Источник