La atenuación es el proceso de variar la salida de luz de una fuente de luz. Esto se hace para establecer el ambiente o para ahorrar energía cuando realmente no se necesita una salida de luz completa. La mayoría de los sistemas de atenuación utilizados antes de los LED o incluso en la actualidad están diseñados para bombillas incandescentes. Estos sistemas suelen utilizar métodos de atenuación de fase directa e inversa en los que el atenuador interrumpe o corta la entrada de la línea de CA para reducir la potencia que ingresa al controlador. Con menos potencia de entrada, habrá menos salida en el controlador y el brillo de la luz disminuirá.

Las palabras clave de atenuación más comúnmente escuchadas en la iluminación comercial LED son DMX, DALI, 0/1-10V, tiristor (TRIAC), WIFI, Bluetooth, RF y Zigbee. Estas son las señales de entrada de la fuente de alimentación de atenuación. La selección de diferentes señales de entrada se debe principalmente a la consideración del entorno (instalación, cableado), función, costo y flexibilidad de la expansión posterior. La calidad del efecto de atenuación está determinada principalmente por el método de atenuación de salida de la fuente de alimentación de atenuación, no por el método de atenuación de entrada.

Los métodos de atenuación de salida para atenuar la fuente de alimentación se dividen principalmente en dos tipos, reducción de corriente constante (CCR) y modulación de ancho de pulso (PWM) (también conocida como atenuación analógica).

Primero, una aclaración: en realidad, todas las tiras LED son regulables.

Cuando compra luces LED comunes para el hogar, como bombillas estilo A, es posible que vea NO REGULABLE en la descripción del producto. Algunas bombillas LED no se pueden atenuar porque el circuito eléctrico dentro de la bombilla LED no está diseñado para interpretar la señal de atenuación de un atenuador de pared que, a su vez, está diseñado para una bombilla incandescente tradicional.

Por otro lado, las tiras de LED no están diseñadas para conectarse directamente a alto voltaje (por ejemplo, un enchufe de pared de 120 V CA) y requieren una fuente de alimentación para convertir el voltaje de CA más alto en un voltaje de CC de 12 V o 24 V más bajo.

Por lo tanto, si se trata de un atenuador de pared, primero debe "hablar" con la fuente de alimentación antes de que se pueda atenuar en la tira de LED. Por lo tanto, la cuestión de atenuar/no atenuar depende de la fuente de alimentación y de si puede interpretar la señal de atenuación producida por el atenuador de pared.

Por otro lado, prácticamente todas las tiras de LED (como la propia tira) son regulables. Dada la señal eléctrica de CC adecuada (típicamente PWM), el brillo de cualquier tira de LED se puede ajustar libremente.

Tenga en cuenta que generalmente hay dos tipos de tiras de led en el mercado, corriente constante y voltaje constante. Sus requisitos para atenuar la fuente de alimentación son diferentes. Por favor refiérase a la tabla de abajo:

¿Qué controla el brillo de un LED?

La cantidad de corriente que fluye a través de un LED determina su salida de luz. Si observamos el gráfico anterior, veremos que cambiar el voltaje también cambia la corriente a través del LED, lo que nos hace pensar en atenuar un LED aumentando o disminuyendo el voltaje a través de él. Sin embargo, también podemos ver que la región donde podemos cambiar el voltaje sin recibir demasiada corriente es pequeña. Además, la corriente tampoco es predecible, como el brillo.

Si escaneamos algunas hojas de datos de LED, podemos ver que la intensidad luminosa de un LED depende de la corriente directa. Su relación es casi lineal también. Entonces, al atenuar los LED, tomamos el voltaje directo como un valor fijo y controlamos la corriente en su lugar.

Métodos de atenuación de LED

Todos los dispositivos LED requieren que se atenúe un controlador, y existen dos métodos estándar que los controladores usan para atenuar los LED: modulación de ancho de pulso y reducción de corriente constante (también conocida como atenuación analógica).

Modulación de ancho de pulso (PWM)

En PWM, el LED se enciende y apaga a su corriente nominal a alta frecuencia. El cambio rápido es lo suficientemente alto para que el ojo humano lo vea. Lo que determina el nivel de brillo del LED es el ciclo de trabajo o la relación entre el tiempo en que el LED está ENCENDIDO y el tiempo total de un ciclo completo.

Ventajas:

• Proporciona un nivel de salida muy preciso
• Adecuado para aplicaciones que necesitan mantener ciertas características del LED, como el color, la temperatura o la eficiencia.
• Amplio rango de atenuación: puede disminuir la salida de luz a valores de menos del 1 por ciento
• Evita el cambio de color al operar el LED en su punto de operación recomendado de voltaje directo/corriente directa

Desventajas:

• Los controladores son complejos y costosos.
• Dado que PWM utiliza una conmutación rápida, el flanco ascendente rápido y el flanco descendente de cada ciclo de conmutación producen radiaciones EMI no deseadas.
• El controlador puede tener problemas de rendimiento cuando se ejecuta con cables largos, ya que las características dispersas del cable (capacitancia e inductancia) pueden interferir con los flancos rápidos del PWM.

Ciclo de trabajo

El término ciclo de trabajo describe la proporción de tiempo 'encendido' al intervalo regular o 'período' de tiempo; un ciclo de trabajo bajo corresponde a una potencia baja, porque la energía está apagada la mayor parte del tiempo. El ciclo de trabajo se expresa en porcentaje, siendo 100 % completamente encendido. Cuando una señal digital está encendida la mitad del tiempo y apagada la otra mitad del tiempo, la señal digital tiene un ciclo de trabajo del 50% y se parece a una onda "cuadrada". Cuando una señal digital pasa más tiempo en estado encendido que en estado apagado, tiene un ciclo de trabajo de >50 %. Cuando una señal digital pasa más tiempo en estado apagado que en estado encendido, tiene un ciclo de trabajo de <50%. Aquí hay una imagen que ilustra estos tres escenarios:

Frecuencia

Otro aspecto integral de la señal de modulación de ancho de pulso (PWM) es su frecuencia. La frecuencia PWM estipula qué tan rápido la señal PWM completa un período, donde el período es el tiempo que tarda la señal en encenderse y apagarse.

Conciliar el ciclo de trabajo y la frecuencia de la señal PWM crea la posibilidad de un controlador LED regulable.

Reducción de corriente constante (CCR)

En CCR, la corriente fluye continuamente a través del LED. Entonces, el LED siempre está ENCENDIDO, no como en PWM, donde el LED siempre está ENCENDIDO y APAGADO. A continuación, se varía el brillo del LED cambiando el nivel actual.

Ventajas:

• Se puede usar con aplicaciones con requisitos estrictos de EMI y aplicaciones remotas donde se usan cables largos
• Los controladores CCR tienen un límite de voltaje de salida más alto (60 V) que los controladores que usan PWM (24.8 V) cuando se clasifican como controladores UL Clase 2 para ubicaciones secas y húmedas

Desventajas:

• CCR no es adecuado para aplicaciones en las que se desea atenuar los niveles de luz por debajo del 10 por ciento porque a corrientes muy bajas, los LED no funcionan bien y la salida de luz puede ser errática.
• Las corrientes de accionamiento bajas pueden dar como resultado un color inconsistente

Atenuación DMX512

DMX512 es un estándar para las redes de comunicación digital que se utilizan comúnmente para controlar la iluminación y los efectos. Originalmente se pensó como un método estandarizado para controlar los atenuadores de iluminación de escenarios que, antes de DMX512, habían empleado varios protocolos patentados incompatibles. Rápidamente se convirtió en el método principal para vincular controladores (como una consola de iluminación) a atenuadores y dispositivos de efectos especiales como máquinas de niebla y luces inteligentes.

DMX512 también se ha expandido a usos en iluminación arquitectónica y de interiores no teatrales, en escalas que van desde cadenas de luces navideñas hasta vallas publicitarias electrónicas y conciertos en estadios o arenas. Ahora se puede usar para controlar casi cualquier cosa, lo que refleja su popularidad en todo tipo de lugares.

Atenuación DALI

La interfaz de iluminación direccionable digitalmente (DALI) se originó en Europa y se ha implementado en gran medida durante muchos años en esa parte del mundo. Ahora también se está volviendo más popular en los Estados Unidos. El estándar DALI permite el control digital de luminarias individuales a través de un protocolo de comunicación de bajo voltaje que puede enviar información a las luminarias y al mismo tiempo recibir datos de las luminarias, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para la integración de controles y sistemas de monitoreo de información. DALI permite direccionar luminarias individuales, con hasta 64 direcciones posiblemente organizadas en 16 zonas de control diferentes. La comunicación DALI no es sensible a la polaridad, y con este protocolo es posible una variedad de configuraciones de conexión. A continuación se muestra un diagrama de cableado típico de DALI:

Atenuación 0/1-10V

El primer y más simple sistema electrónico de señalización de control de iluminación, atenuadores de bajo voltaje de 0-10 V, utiliza una señal de bajo voltaje de 0-10 V CC conectada a cada fuente de alimentación LED o balastro fluorescente. A 0 voltios, el dispositivo se atenuará al nivel de luz mínimo permitido por el controlador de atenuación y a 10 voltios, el dispositivo funcionará al 100 %. A continuación se muestra un diagrama de cableado típico de 0-10 V:

Atenuación TRIAC

TRIAC significa Triodo para corriente alterna, y es un interruptor que se usa para controlar la energía. Cuando se utiliza en aplicaciones de iluminación, se le conoce comúnmente como 'Regulación TRIAC'.

Los circuitos TRIAC se utilizan ampliamente y son muy comunes en aplicaciones de control de alimentación de CA. Estos circuitos pueden conmutar voltajes altos y niveles muy altos de corriente en las dos partes de una forma de onda de CA. Son dispositivos semiconductores, similares a un diodo.
TRIAC se usa a menudo como un medio de atenuación de la luz en aplicaciones de iluminación doméstica e incluso puede servir como control de potencia en motores.

La capacidad de TRIAC para conmutar altos voltajes lo hace ideal para su uso en diversas aplicaciones de control eléctrico. Esto significa que puede funcionar para adaptarse a las necesidades diarias de control de iluminación. Sin embargo, los circuitos TRIAC se utilizan para algo más que la iluminación doméstica. También se utilizan para controlar ventiladores y motores pequeños y en otras aplicaciones de control y conmutación de CA.
Si está buscando un control multipropósito, estamos seguros de que encontrará en TRIAC un protocolo beneficioso.

TRIAC es atenuación de alto voltaje (~230v). Al cablear un módulo TRIAC a su fuente de alimentación (entre 100 y 240 V CA), podrá obtener el efecto de atenuación que necesita.

Atenuación de RF

La atenuación por radiofrecuencia (RF) utiliza una señal de radiofrecuencia para comunicarse con el controlador LED para atenuar el color de las luces LED.

Bluetooth, WIFI, atenuación Zigbee

Bluetooth es un estándar de tecnología inalámbrica de corto alcance que se utiliza para intercambiar datos entre dispositivos fijos y móviles en distancias cortas mediante ondas de radio UHF en las bandas ISM, de 2.402 GHz a 2.48 GHz, y construir redes de área personal (PAN). Se utiliza principalmente como alternativa a las conexiones por cable, para intercambiar archivos entre dispositivos portátiles cercanos y conectar teléfonos móviles y reproductores de música con auriculares inalámbricos. En el modo más utilizado, la potencia de transmisión está limitada a 2.5 milivatios, lo que le otorga un alcance muy corto de hasta 10 metros (33 pies).

Wi-Fi o Wi-Fi (/ˈwaɪfaɪ/), es una familia de protocolos de red inalámbrica, basada en la familia de estándares IEEE 802.11, que se usan comúnmente para redes de área local de dispositivos y acceso a Internet, lo que permite que los dispositivos digitales cercanos intercambien datos por ondas de radio. Estas son las redes informáticas más utilizadas en el mundo, utilizadas globalmente en redes domésticas y de pequeñas oficinas para vincular computadoras de escritorio y portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, televisores inteligentes, impresoras y parlantes inteligentes y a un enrutador inalámbrico para conectarlos a Internet, y en puntos de acceso inalámbrico en lugares públicos como cafeterías, hoteles, bibliotecas y aeropuertos para proporcionar acceso público a Internet para dispositivos móviles.

Zigbee es una especificación basada en IEEE 802.15.4 para un conjunto de protocolos de comunicación de alto nivel que se utilizan para crear redes de área personal con radios digitales pequeños y de baja potencia, como para domótica, recopilación de datos de dispositivos médicos y otras redes de bajo consumo. -Necesidades de ancho de banda, diseñado para proyectos de pequeña escala que necesitan conexión inalámbrica. Por lo tanto, Zigbee es una red ad hoc inalámbrica de baja potencia, baja velocidad de datos y proximidad cercana (es decir, área personal).

Conclusión final

Todas las tiras de LED son regulables. Pero tenga en cuenta que hay dos tipos de tira de LED, tira de LED de voltaje constante y tira de led de corriente constante. ¡La tira de LED de corriente constante debe usarse con la tira de LED regulable de señal de salida PWM! Para tiras de LED de voltaje constante, puede elegir la fuente de alimentación de atenuación de señal de salida PWM o CCR de acuerdo con las necesidades del proyecto. Y hay muchas señales de entrada, como DMX512, DALI, 0/1-10V, TRIAC, WIFI, Bluetooth, RF y Zigbee.
Puede elegir la señal de entrada adecuada teniendo en cuenta el entorno (instalación, cableado), la función, el costo y la flexibilidad de una expansión posterior.

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