調光は、光源の光出力を変化させるプロセスです。 これは、雰囲気を設定したり、完全な光出力が実際には必要ないときにエネルギーを節約したりするために行われます。 LEDの前または今日でさえ使用されている調光システムのほとんどは、白熱電球用に設計されています。 これらのシステムは通常、順相および逆相調光方法を使用します。この方法では、調光機がACライン入力を遮断またはチョップして、ドライバーに入る電力を削減します。 入力電力が少ないと、ドライバーの出力が少なくなり、ライトの明るさが低下します。

LED商用照明で最もよく耳にする調光キーワードは、DMX、DALI、0 / 1-10V、サイリスタ（TRIAC）、WIFI、Bluetooth、RF、およびZigbeeです。 調光電源の入力信号です。 さまざまな入力信号の選択は、主に環境（設置、配線）、機能、コスト、および後の拡張の柔軟性を考慮したものです。 調光効果の質は、入力調光方法ではなく、主に調光電源の出力調光方法によって決まります。

電源を調光する出力調光方法は、主に定電流低減（CCR）とパルス幅変調（PWM）（アナログ調光とも呼ばれます）のXNUMX種類に分けられます。

まず、明確化：実際には、すべてのLEDストリップは調光可能です。

Aスタイルの電球のような一般的な家庭用LEDライトを購入すると、製品の説明の下に「DIMMABLENOT」と表示されることがよくあります。 一部のLED電球は調光できません。これは、LED電球内の電気回路が、従来の白熱電球を対象とした壁調光スイッチの調光信号を解釈するように設計されていないためです。

一方、LEDストリップは、高電圧（120V ACウォールソケットなど）に直接接続するようには設計されておらず、高電圧ACを低12Vまたは24VDC電圧に変換するための電源が必要です。

したがって、壁の調光器が関係している場合は、LEDストリップで調光が発生する前に、まず電源装置と「通信」する必要があります。 したがって、調光可能/調光不可の質問は、電源ユニット、および壁調光スイッチによって生成された調光信号を解釈できるかどうかによって異なります。

一方、事実上すべてのLEDストリップ（ストリップ自体のように）は調光可能です。 適切なDC電気信号（通常はPWM）があれば、LEDストリップの明るさを自由に調整できます。

市場には一般的にXNUMX種類のLEDストリップがあることに注意してください。 定電流 そして定電圧。 電源を調光するための要件は異なります。 以下の表を参照してください。

LEDの明るさを制御するものは何ですか？

LEDを流れる電流の量によって、LEDの光出力が決まります。 上のグラフを見ると、電圧を変更するとLEDを流れる電流も変化することがわかります。これにより、LEDの両端の電圧を増減して、LEDを調光することを考えることができます。 ただし、電流を流しすぎずに電圧を変更できる領域は小さいこともわかります。 また、明るさだけでなく、電流も予測できません。

いくつかのLEDデータシートをスキャンすると、LEDの光度が順方向電流に依存していることがわかります。 それらの関係もほぼ線形です。 そのため、LEDの調光では、順方向電圧を固定値として取り、代わりに電流を制御します。

LED調光方法

すべてのLEDデバイスでは、ドライバーを調光する必要があります。ドライバーがLEDを調光するために使用する標準的な方法には、パルス幅変調と定電流低減（アナログ調光とも呼ばれます）のXNUMXつがあります。

パルス幅変調（PWM）

PWMでは、LEDは高周波の定格電流でオンとオフになります。 急速な切り替えは、人間の目で見るのに十分な高さです。 LEDの輝度レベルを決定するのは、デューティサイクル、つまりLEDがオンになっている時間とXNUMXサイクルの合計時間の比率です。

Advantages:

• 非常に正確な出力レベルを提供します
• 色、温度、効率など、LEDの特定の特性を維持する必要があるアプリケーションに適しています
• 広い調光範囲–光出力を1％未満の値に下げることができます
• 推奨される順方向電圧/順方向電流動作点でLEDを動作させることにより、カラーシフトを回避します

短所：

• ドライバーは複雑で高価です
• PWMは高速スイッチングを使用するため、各スイッチングサイクルの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジで不要なEMI放射が発生します
• ワイヤの漂遊特性（容量とインダクタンス）がPWMの高速エッジに干渉する可能性があるため、長いワイヤを使用する場合、ドライバにパ​​フォーマンスの問題が発生する可能性があります。

運転時間やサイクル

デューティサイクルという用語は、一定の間隔または時間の「期間」に対する「オン」時間の比率を表します。 ほとんどの時間電源がオフになっているため、低デューティサイクルは低電力に対応します。 デューティサイクルはパーセントで表され、100％が完全にオンになっています。 デジタル信号が半分の時間オンで残りの半分の時間オフの場合、デジタル信号のデューティサイクルは50％で、「方形波」に似ています。 デジタル信号がオフ状態よりもオン状態で多くの時間を費やす場合、デューティサイクルは> 50％になります。 デジタル信号がオン状態よりもオフ状態で多くの時間を費やす場合、デューティサイクルは50％未満です。 これらのXNUMXつのシナリオを説明する図を次に示します。

周波数

パルス幅変調（PWM）信号のもうXNUMXつの重要な側面は、その周波数です。 PWM周波数は、PWM信号が周期を完了する速度を規定します。周期は、信号がオンおよびオフになるのにかかる時間です。

PWM信号のデューティサイクルと周波数を調整すると、調光可能なLEDドライバの可能性が生まれます。

定電流リダクション（CCR）

CCRでは、電流はLEDを連続的に流れます。 したがって、LEDが常にオンとオフになるPWMの場合とは異なり、LEDは常にオンになります。 次に、電流レベルを変更することにより、LEDの輝度が変化します。

Advantages:

• EMI要件が厳しいアプリケーションや、長い配線が使用されるリモートアプリケーションで使用できます
• CCRドライバーは、乾燥した場所および湿気のある場所でULクラス60ドライバーとして分類された場合、PWM（24.8 V）を使用するドライバーよりも高い出力電圧制限（2 V）を持ちます。

短所：

• CCRは、10％未満の調光光レベルが必要なアプリケーションには適していません。これは、非常に低い電流ではLEDのパフォーマンスが低下し、光出力が不安定になる可能性があるためです。
• 駆動電流が低いと、色に一貫性がなくなる可能性があります

DMX512調光

DMX512 は、照明と効果を制御するために一般的に使用されるデジタル通信ネットワークの標準です。 これは元々、DMX512以前は、互換性のないさまざまな独自のプロトコルを採用していた舞台照明調光器を制御するための標準化された方法として意図されていました。 これはすぐに、コントローラー（照明コンソールなど）を調光器やフォグマシンやインテリジェントライトなどの特殊効果デバイスにリンクするための主要な方法になりました。

DMX512は、クリスマスライトのストリングから電子看板、スタジアムやアリーナのコンサートに至るまで、劇場以外のインテリア照明や建築照明での使用にも拡大しています。 あらゆるタイプの会場での人気を反映して、今ではほとんどすべてを制御するために使用できます。

DALI調光

Digitally Addressable Lighting Interface（DALI）はヨーロッパで生まれ、世界のその地域で長年にわたって大規模に実装されてきました。 現在、米国でも人気が高まっています。 DALI規格は、照明器具に情報を送信すると同時に器具からデータを受信できる低電圧通信プロトコルを介して個々の器具のデジタル制御を可能にし、情報監視システムを構築して統合を制御するための貴重なツールになります。 DALIを使用すると、最大64のアドレスを16の異なる制御ゾーンに編成して、個々のフィクスチャをアドレス指定できます。 DALI通信は極性に敏感ではなく、このプロトコルではさまざまな接続構成が可能です。 典型的なDALI配線図を以下に示します。

0/1-10V調光

最初で最も単純な電子照明制御信号システムである低電圧0〜10V調光スイッチは、各LED電源または蛍光バラストに接続された低電圧0〜10VDC信号を使用します。 0ボルトでは、デバイスは調光ドライバーが許可する最小光レベルまで調光し、10ボルトでは、デバイスは100％で動作します。 一般的な0〜10Vの配線図を以下に示します。

トライアック調光

TRIACは、交流用の三極真空管の略で、電力を制御するために使用されるスイッチです。 照明アプリケーションで使用される場合、一般的には 「トライアック調光」。

トライアック回路は広く使用されており、AC電源制御アプリケーションで非常に一般的です。 これらの回路は、AC波形のXNUMXつの部分で高電圧と非常に高レベルの電流を切り替えることができます。 それらは、ダイオードに似た半導体デバイスです。
トライアックは、家庭用照明アプリケーションで調光の手段としてよく使用され、モーターの電力制御としても機能します。

TRIACは高電圧を切り替えることができるため、さまざまな電気制御アプリケーションでの使用に最適です。 これは、日常の照明制御のニーズに合わせて機能できることを意味します。 ただし、トライアック回路は家庭用照明以外にも使用されています。 また、ファンや小型モーターの制御や、その他のACスイッチングおよび制御アプリケーションでも使用されます。
多目的コントロールをお探しの場合は、TRIACが有益なプロトコルであると確信しています。

トライアックは高電圧（〜230v）調光です。 トライアックモジュールを主電源（100〜240v AC）に配線すると、必要な調光効果を得ることができます。

RF調光

無線周波数（RF）調光は、無線周波数信号を使用してLEDコントローラーと通信し、LEDライトの色を調光します。

Bluetooth、WIFI、Zigbee調光

Bluetooth は、2.402 GHz〜2.48 GHzのISM帯域のUHF電波を使用して短距離で固定デバイスとモバイルデバイス間でデータを交換し、パーソナルエリアネットワーク（PAN）を構築するために使用される短距離無線技術標準です。 これは主に、有線接続の代替として、近くのポータブルデバイス間でファイルを交換し、携帯電話や音楽プレーヤーをワイヤレスヘッドホンで接続するために使用されます。 最も広く使用されているモードでは、送信電力は2.5ミリワットに制限されており、最大10メートル（33フィート）の非常に短い範囲になります。

Wi-FiまたはWiFi（/ ˈwaɪfaɪ /), は、IEEE 802.11ファミリの標準に基づくワイヤレスネットワークプロトコルのファミリであり、デバイスのローカルエリアネットワーキングおよびインターネットアクセスに一般的に使用され、近くのデジタルデバイスが電波でデータを交換できるようにします。 これらは、世界で最も広く使用されているコンピューターネットワークであり、家庭用および小規模オフィスのネットワークでグローバルに使用され、デスクトップおよびラップトップコンピューター、タブレットコンピューター、スマートフォン、スマートTV、プリンター、スマートスピーカーを相互にリンクし、ワイヤレスルーターに接続して接続します。インターネット、およびコーヒーショップ、ホテル、図書館、空港などの公共の場所にあるワイヤレスアクセスポイントで、モバイルデバイスにパブリックインターネットアクセスを提供します。

ジグビー は、ホームオートメーション、医療機器データ収集、その他の低電力低電力など、小型の低電力デジタル無線でパーソナルエリアネットワークを作成するために使用される一連の高レベル通信プロトコルのIEEE802.15.4ベースの仕様です。 -無線接続を必要とする小規模プロジェクト向けに設計された帯域幅のニーズ。 したがって、Zigbeeは、低電力、低データレート、および近接（つまり、パーソナルエリア）ワイヤレスアドホックネットワークです。

最終的結論

すべてのLEDストリップは調光可能です。 ただし、LEDストリップには、定電圧LEDストリップと、 定電流LEDストリップ。 定電流LEDストリップは、PWM出力信号の調光可能なLEDストリップと一緒に使用する必要があります。 定電圧LEDストリップの場合、プロジェクトのニーズに応じて、PWMまたはCCR出力信号調光電源を選択できます。 また、DMX512、DALI、0 / 1-10V、トライアック、WIFI、Bluetooth、RF、Zigbeeなどの多くの入力信号があります。
環境（設置、配線）、機能、コスト、後の拡張の柔軟性を考慮して、適切な入力信号を選択できます。

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