Como atenuar as tiras de luces LED

O escurecemento é o proceso de variar a saída de luz dunha fonte de luz. Isto faise para configurar o ambiente ou para aforrar enerxía cando realmente non se necesita a luz total. A maioría dos sistemas de atenuación utilizados antes dos LED ou incluso hoxe están deseñados para lámpadas incandescentes. Estes sistemas adoitan usar métodos de atenuación de fase directa e inversa nos que o atenuador interrompe ou corta a entrada da liña de CA para reducir a potencia que entra no controlador. Con menos potencia de entrada, haberá menos saída no controlador e o brillo da luz diminúe.

As palabras clave de atenuación máis comúns na iluminación comercial LED son DMX, DALI, 0/1-10V, tiristor (TRIAC), WIFI, Bluetooth, RF e Zigbee. Estes son os sinais de entrada da fonte de alimentación de regulación. A selección de diferentes sinais de entrada débese principalmente á consideración do entorno (instalación, cableado), función, custo e flexibilidade da expansión posterior. A calidade do efecto de atenuación está determinada principalmente polo método de atenuación de saída da fonte de alimentación de atenuación, non polo método de atenuación de entrada.

Os métodos de atenuación de saída da fonte de alimentación de atenuación divídense principalmente en dous tipos, a redución de corrente constante (CCR) e a modulación de ancho de pulso (PWM) (tamén coñecida como atenuación analóxica).

En primeiro lugar, unha aclaración: en realidade, todas as tiras LED son regulables.

Cando compras luces LED domésticas comúns, como lámpadas de estilo A, é posible que moitas veces vexa NON REGULABLE na descrición do produto. Algunhas lámpadas LED non son atenuables porque os circuítos eléctricos dentro da lámpada LED non están deseñados para interpretar o sinal de atenuación dun atenuador de parede, que, á súa vez, está destinado a unha lámpada incandescente tradicional.

Por outra banda, as tiras LED non están deseñadas para conectarse directamente a alta tensión (por exemplo, un enchufe de parede de 120 V CA) e requiren unha fonte de alimentación para converter a CA de maior tensión nunha voltaxe de 12 ou 24 V CC máis baixa.

Polo tanto, se se trata dun atenuador de parede, primeiro debe "falar" coa fonte de alimentación antes de que poida producirse atenuación na tira LED. Polo tanto, a cuestión regulable/non regulable depende da unidade de fonte de alimentación e de se pode interpretar o sinal de atenuación producido polo atenuador de parede.

Por outra banda, practicamente todas as tiras LED (como na propia tira) son regulables. Dado o sinal eléctrico DC adecuado (normalmente PWM), o brillo de calquera tira LED pódese axustar libremente.

Teña en conta que xeralmente hai dous tipos de tiras led no mercado, corrente constante e tensión constante. Os seus requisitos para atenuar a fonte de alimentación son diferentes. Consulte a seguinte táboa:

Tipo de tira LEDRedución de corrente constante (CCR)Modulación de ancho de pulso (PWM)
Tira LED de voltaje constanteTraballarTraballar
Tira LED de corrente constanteFallaTraballar

Que controla o brillo dun LED?

A cantidade de corrente que circula por un LED determina a súa saída de luz. Se observamos o gráfico anterior, veremos que cambiar a tensión tamén cambia a corrente a través do LED, o que nos fai pensar en atenuar un LED aumentando ou diminuíndo a tensión no seu interior. Non obstante, tamén podemos ver que a rexión onde podemos cambiar a tensión sen obter demasiada corrente é pequena. Ademais, a corrente non é previsible, así como o brillo.

Corrente directa (mA) vs. Tensión directa (V) Gráfico dun LED
Intensidade relativa (au) vs. corrente directa (mA) Gráfico dun LED

Se escaneamos algunhas follas de datos de LED, podemos ver que a intensidade luminosa dun LED depende da corrente directa. A súa relación tamén é case lineal. Polo tanto, ao atenuar os LED, tomamos a tensión directa como un valor fixo e controlamos a corrente no seu lugar.

Libro de mostras de tiras LED

Métodos de atenuación de LED

Todos os dispositivos LED requiren un controlador para atenuar e hai dous métodos estándar que usan os controladores para atenuar os LED: modulación de ancho de pulso e redución de corrente constante (tamén coñecida como atenuación analóxica).

Modulación de ancho de pulso (PWM)

En PWM, o LED acéndese e apágase coa súa corrente nominal a alta frecuencia. O cambio rápido é o suficientemente alto para que o ollo humano poida ver. O que determina o nivel de brillo do LED é o ciclo de traballo ou a relación entre o tempo en que o LED está acendido e o tempo total dun ciclo completo.

vantaxes:

  • Ofrece un nivel de saída moi preciso
  • Axeitado para aplicacións que precisan manter certas características do LED como a cor, a temperatura ou a eficiencia
  • Amplio rango de atenuación: pode diminuír a saída de luz a valores inferiores ao 1 por cento
  • Evita o cambio de cor facendo funcionar o LED no seu punto de funcionamento de voltaxe directo/corrente directa recomendado

desvantaxes:

  • Os condutores son complexos e caros
  • Dado que PWM usa conmutación rápida, o bordo ascendente e descendente rápido de cada ciclo de conmutación produce radiacións EMI non desexadas.
  • O controlador pode ter problemas de rendemento cando se executa con cables longos xa que as características desviadas do cable (capacitancia e inductancia) poden interferir cos bordos rápidos do PWM.

Ciclo de deber

O termo ciclo de traballo describe a proporción do tempo "encendido" ao intervalo regular ou "período" de tempo; un ciclo de traballo baixo corresponde a baixa potencia, porque a alimentación está desactivada a maior parte do tempo. O ciclo de traballo exprésase en porcentaxe, sendo o 100% totalmente activado. Cando un sinal dixital está aceso a metade do tempo e apagado a outra metade do tempo, o sinal dixital ten un ciclo de traballo do 50 % e aseméllase a unha onda "cadrada". Cando un sinal dixital pasa máis tempo no estado acendido que no estado apagado, ten un ciclo de traballo > 50%. Cando un sinal dixital pasa máis tempo no estado apagado que no estado encendido, ten un ciclo de traballo <50%. Aquí tes unha imaxe que ilustra estes tres escenarios:

frecuencia

Outro aspecto integral do sinal de modulación de ancho de pulso (PWM) é a súa frecuencia. A frecuencia PWM estipula a rapidez con que o sinal PWM completa un período, onde o período é o tempo que tarda en activarse e apagar o sinal.

A conciliación do ciclo de traballo e a frecuencia do sinal PWM crea a posibilidade dun controlador LED regulable.

Redución de corrente constante (CCR)

En CCR, a corrente flúe continuamente polo LED. Polo tanto, o LED está sempre acendido, non como en PWM onde o LED está sempre acendido e apagado. O brillo do LED varía entón cambiando o nivel actual.

vantaxes:

  • Pódese usar con aplicacións con estritos requisitos EMI e aplicacións remotas onde se usan cables longos
  • Os controladores CCR teñen un límite de voltaxe de saída máis alto (60 V) que os controladores que usan PWM (24.8 V) cando se clasifican como controladores UL Clase 2 para lugares secos e húmidos

desvantaxes:

  • CCR non é axeitado para aplicacións nas que se desexa atenuar os niveis de luz por debaixo do 10 por cento porque a correntes moi baixas, os LED non funcionan ben e a saída de luz pode ser irregular.
  • As baixas correntes de accionamento poden provocar unha cor inconsistente

Regulación DMX512

DMX512 é un estándar para redes de comunicación dixital que se usan habitualmente para controlar a iluminación e os efectos. Orixinalmente estaba pensado como un método estandarizado para controlar os atenuadores de iluminación do escenario, que antes do DMX512 empregaran varios protocolos propietarios incompatibles. Axiña converteuse no método principal para conectar controladores (como unha consola de iluminación) a reguladores de intensidade e dispositivos de efectos especiais, como máquinas de néboa e luces intelixentes.

DMX512 tamén se expandiu a usos en iluminación interior e arquitectónica non teatral, a escalas que van desde cordas de luces de Nadal ata cartelería electrónica e concertos en estadios ou arenas. Agora pódese usar para controlar case calquera cousa, reflectindo a súa popularidade en todo tipo de locais.

Atenuación DALI

A interface de iluminación dixitalmente direccionable (DALI) orixinouse en Europa e estivo moi implementada durante moitos anos nesa parte do mundo. Agora tamén se está facendo máis popular nos Estados Unidos. O estándar DALI permite o control dixital de luminarias individuais mediante un protocolo de comunicación de baixa tensión que pode enviar información ás luminarias ao mesmo tempo que recibe datos das luminarias, o que converte esta nunha ferramenta valiosa para construír sistemas de monitorización de información e integración de controis. DALI permite abordar dispositivos individuais, con ata 64 enderezos posiblemente organizados en 16 zonas de control diferentes. A comunicación DALI non é sensible á polaridade e con este protocolo son posibles unha variedade de configuracións de conexión. A continuación móstrase un diagrama de cableado DALI típico:

Regulación 0/1-10V

O primeiro e máis sinxelo sistema de sinalización de control de iluminación electrónica, os dimmers de baixa tensión 0-10V, usa un sinal de baixa tensión de 0-10V DC conectado a cada fonte de alimentación LED ou balasto fluorescente. A 0 voltios, o dispositivo atenuarase ao nivel mínimo de luz permitido polo controlador de atenuación e a 10 voltios o dispositivo estará funcionando ao 100 %. A continuación móstrase un diagrama de cableado típico de 0-10 V:

Atenuación TRIAC

TRIAC significa Triode for Alternating Current, e é un interruptor que se usa para controlar a enerxía. Cando se usa en aplicacións de iluminación, denomínase comunmente como 'TRIAC atenuación'.

Os circuítos TRIAC son moi utilizados e son moi comúns en aplicacións de control de enerxía de CA. Estes circuítos poden cambiar altas tensións e niveis moi altos de corrente nas dúas partes dunha forma de onda de CA. Son dispositivos semicondutores, semellantes a un díodo.
TRIAC úsase a miúdo como medio de atenuación da luz en aplicacións de iluminación doméstica e mesmo pode servir como control de potencia nos motores.

A capacidade de TRIAC para cambiar altas tensións faino ideal para o seu uso en diversas aplicacións de control eléctrico. Isto significa que pode funcionar para satisfacer as necesidades diarias de control de iluminación. Non obstante, os circuítos TRIAC úsanse para algo máis que a iluminación doméstica. Tamén se utilizan para controlar ventiladores e pequenos motores e noutras aplicacións de conmutación e control de CA.
Se estás buscando un control multiusos, estamos seguros de que atoparás TRIAC un protocolo beneficioso.

TRIAC é atenuación de alta tensión (~230 V). Conectando un módulo TRIAC á túa fonte de alimentación (entre 100-240 V AC), poderás obter o efecto de atenuación que necesitas.

Atenuación de RF

A atenuación de radiofrecuencia (RF) utiliza un sinal de radiofrecuencia para comunicarse co controlador LED para atenuar a cor das luces LED.

Bluetooth, WIFI, Zigbee Dimming

Bluetooth é un estándar de tecnoloxía sen fíos de curto alcance que se utiliza para intercambiar datos entre dispositivos fixos e móbiles a curtas distancias utilizando ondas de radio UHF nas bandas ISM, de 2.402 GHz a 2.48 GHz, e para construír redes de área persoal (PAN). Úsase principalmente como alternativa ás conexións por cable, para intercambiar ficheiros entre dispositivos portátiles próximos e conectar teléfonos móbiles e reprodutores de música con auriculares sen fíos. No modo máis utilizado, a potencia de transmisión está limitada a 2.5 milivatios, o que lle dá un alcance moi curto de ata 10 metros (33 pés).

Wi-Fi ou WiFi (/ˈwaɪfaɪ/), é unha familia de protocolos de rede sen fíos, baseados na familia de estándares IEEE 802.11, que se usan habitualmente para a rede local de dispositivos e o acceso a Internet, o que permite que os dispositivos dixitais próximos intercambien datos mediante ondas de radio. Estas son as redes informáticas máis utilizadas no mundo, utilizadas a nivel mundial en redes domésticas e de pequenas oficinas para conectar ordenadores de sobremesa e portátiles, tabletas, teléfonos intelixentes, televisores intelixentes, impresoras e altofalantes intelixentes e a un enrutador sen fíos para conectalos a eles. Internet e en puntos de acceso sen fíos en lugares públicos como cafeterías, hoteis, bibliotecas e aeroportos para proporcionar o acceso público a Internet para dispositivos móbiles.

Zigbee é unha especificación baseada en IEEE 802.15.4 para un conxunto de protocolos de comunicación de alto nivel que se usan para crear redes de área persoal con radios dixitais pequenas e de baixa potencia, como para a domótica, a recollida de datos de dispositivos médicos e outras de baixa potencia. -necesidades de ancho de banda, deseñado para proxectos a pequena escala que precisan conexión sen fíos. Polo tanto, Zigbee é unha rede ad hoc sen fíos de baixa potencia, baixa taxa de datos e proximidade (é dicir, área persoal).

Conclusión final

Todas as tiras LED son regulables. Pero ten en conta que hai dous tipos de tiras led, tiras led de tensión constante e tira led de corrente constante. A tira de led de corrente constante debe usarse coa tira de led regulable con sinal de saída PWM. Para tiras de LED de tensión constante, pode escoller a fonte de alimentación de atenuación do sinal de saída PWM ou CCR segundo as necesidades do proxecto. E hai moitos sinais de entrada, como DMX512, DALI, 0/1-10V, TRIAC, WIFI, Bluetooth, RF e Zigbee.
Pode escoller o sinal de entrada axeitado tendo en conta o entorno (instalación, cableado), función, custo e flexibilidade de expansión posterior.

LEDYi fabrica alta calidade Tiras LED e LED neon flex. Todos os nosos produtos pasan por laboratorios de alta tecnoloxía para garantir a máxima calidade. Ademais, ofrecemos opcións personalizables nas nosas tiras LED e flex de neón. Así, para tiras LED premium e LED neon flex, póñase en contacto con LEDYi ASAP!

Póñase en contacto connosco agora!

Tes preguntas ou comentarios? Encantaríanos saber de ti! Só tes que cubrir o seguinte formulario e o noso amable equipo responderá o antes posible.

Obter unha cotización instantánea

Porémonos en contacto contigo nun prazo de 1 día hábil. Por favor, preste atención ao correo electrónico co sufixo “@ledyilighting.com”

Obter o teu LIBRE Guía definitiva de tiras LED eBook

Rexístrese no boletín LEDYi co seu correo electrónico e reciba ao instante o libro electrónico Ultimate Guide to LED Strips.

Mergúllate no noso libro electrónico de 720 páxinas, que abarca desde a produción de tiras LED ata a selección do perfecto para as túas necesidades.