LED განათება ფართოდ გამოიყენება მისი ეფექტურობის, გამძლეობისა და ხანგრძლივი სიცოცხლის გამო. LED-ების გამოყენებისას ერთ-ერთი ყველაზე რთული რამ არის მათი სიკაშკაშის კონტროლი. აქ, PWM დაბნელება აქტუალურია. LED-ების კონტროლი PWM dimming არის LED სიკაშკაშის რეგულირების მეთოდი ელექტრული დენის პულსის სიგანის შეცვლით. PWM dimming სულ უფრო პოპულარული ხდება, როგორც LED განათების კონტროლის პრაქტიკული და ეფექტური მეთოდი.

რა არის PWM dimming?

PWM-ის უნარი გააკონტროლოს სხვადასხვა მოწყობილობები ელექტრონიკის თითოეულ სფეროში, დიდწილად პასუხისმგებელია მის ფართო გამოყენებაზე თანამედროვე ელექტრონიკის ინდუსტრიაში. PWM სიგნალები გამოიყენება LED-ების დასაბნელებლად, ძრავების გასაკონტროლებლად და სხვადასხვა ელექტრო მოწყობილობების ასორტიმენტის გასაშვებად. აქედან გამომდინარე, რა არის PWM მეთოდოლოგიის ფუნქციონირება?

PWM არის ელექტრული სიგნალის საშუალო მიწოდების სიმძლავრის შემცირების მეთოდი. გარდა ამისა, პროცედურა სრულდება სიგნალის შემადგენელ ნაწილებად წარმატებით გაყოფით. ფუნქციონალურობის თვალსაზრისით, ჩამრთველი დატვირთვასა და წყაროს შორის შეიძლება სწრაფად იყოს ჩართული და გამორთული, რათა დაარეგულიროს საშუალო დენი და ძაბვა, რომელიც მიეწოდება დატვირთვას.

სიგნალის მაღალი (ON) ან დაბალი (OFF) დროის შეცვლით, PWM იძლევა სიკაშკაშის ფართო დიაპაზონს (OFF). ანალოგური ჩაქრობისგან განსხვავებით, რომელიც აქრობს LED-ებს გამომავალი სიმძლავრის შეცვლით, PWM სიგნალი შეიძლება იყოს ჩართული ან გამორთული ნებისმიერ დროს, რაც იმას ნიშნავს, რომ LED-ები მიიღებენ სრულ ძაბვას ან არ ელექტროენერგიას (ანუ 10 ვ-ის ნაცვლად 12 ვ. სიკაშკაშის შეცვლა).

რა არის მუდმივი დენის შემცირება (CCR)?

ის უწყვეტი დენის შემცირება ტექნიკა უზრუნველყოფს მუდმივი დენის ნაკადს LED- ში (CCR). PWM მეთოდისგან განსხვავებით, რომელშიც LED მდგომარეობა იცვლება ჩართვასა და გამორთვას შორის, LED მუდმივად ჩართულია. მიუხედავად ამისა, თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ LED-ის სიკაშკაშე CCR-ის გამოყენებით მიმდინარე დონის რეგულირებით ან შეცვლით.

CCR დაბნელების მეთოდის უპირატესობები:

• იდეალურია დისტანციური აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მავთულის დიდ სიგრძეს და მკაცრ EMI სპეციფიკაციებს.
• CCR დრაივერებს აქვთ უფრო მაღალი გამომავალი ძაბვის შეზღუდვები (60 ვ), ვიდრე PWM დრაივერები (24.8 ვ). ეს სპეციფიკაციები ეხება მე-2 კლასის დრაივერებს, რომლებსაც აქვთ UL სერტიფიცირებული გამოყენება როგორც ტენიან, ასევე მშრალ გარემოში.

CCR ჩაქრობის მეთოდის უარყოფითი მხარეები:

• LED-ების არათანმიმდევრული შუქის გამომუშავება ძალიან დაბალ დენებზე ხდის CCR მეთოდს შეუსაბამო აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ დაბნელებას მაქსიმალური სიკაშკაშის 10%-ზე ქვემოთ. დასასრულს, ამ მეთოდით წარმოებული LED შესრულება ამ დღევანდელ დონეზე არის დაბალი.
• დაბალი მამოძრავებელი დენი იწვევს არათანმიმდევრულ ელფერს.

PWM, როგორც ჩაბნელებული სიგნალი

მოდით გავაფართოვოთ ჩვენი დღევანდელი გაგება პულსის სიგანის მოდულაციის შესახებ. ახლა, PWM უნდა იყოს აღიარებული, როგორც სიგნალი.

პულსის სიგანის მოდულაციის სიგნალები შედგება კვადრატული ტალღის ფორმის იმპულსების (PWM) თანმიმდევრობისაგან. ყველა სიგნალის ტალღის ფორმაში არის მწვერვალები და ხეობები. ჩართვის დრო არის, როდესაც სიგნალის სიძლიერე მაღალია, ხოლო გამორთულია, როდესაც სიგნალის სიძლიერე დაბალია.

Duty Cycle

სამუშაო ციკლი არის ის, როდესაც სიგნალი შეიძლება დარჩეს მაღალი დაბინდვის კონცეფციაში. ამრიგად, სიგნალს აქვს 100% სამუშაო ციკლი, თუ ის ყოველთვის ჩართულია. PWM სიგნალის დროულად რეგულირება შესაძლებელია. როდესაც PWM სამუშაო ციკლი დაყენებულია 50%-ზე, სიგნალი ჩართულია დროის 50%-ზე და 50%-ით გამორთულია.

სიხშირე

პულსის სიგანის მოდულაციის (PWM) სიგნალის სიხშირე კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კომპონენტია. PWM სიხშირე განსაზღვრავს, თუ რამდენად სწრაფად სრულდება PWM სიგნალი პერიოდი - დრო, რომელიც სჭირდება სიგნალის ჩართვას და გამორთვას.

PWM როგორც LED დრაივერის გამომავალი

როდესაც PWM სიგნალი გარდაიქმნება DC ძაბვაში და გამოიყენება როგორც LED დრაივერი გამომავალი, პულსის სიგანის მოდულაცია ხდება. PWM გამომავალი წრე წყვეტს DC LED დენებს ჩართვისა და გამორთვის მდგომარეობას შორის მაღალი სიხშირით. აქედან გამომდინარე, ციმციმი, რომელიც იწვევს LED სინათლის გამომუშავების ცვლილებას, უხილავია ადამიანის თვალისთვის.

ხალხი ხშირად აბნევს რამდენიმე რამეს PWM გამომავალსა და ჩაბნელებულ სიგნალს შორის განსხვავებასთან დაკავშირებით. ასე რომ, მოდით გავითვალისწინოთ რამდენიმე რამ.

მექანიზმი აწარმოებს PWM სიგნალს ციფრული სიგნალის სახით, რაც მას შესაბამისობას ხდის ჩაბნელებულ კაბელზე. ამის საპირისპიროდ, დრაივერი განსაზღვრავს გამომავალ დენს PWM სამუშაო ციკლის გამოვლენით.

PWM Dimming დრაივერები ბაზარზე

PWM დაბნელების დრაივერები სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება LED განათებისთვის. მიუხედავად ამისა, აუცილებელია ვიცოდეთ, რომ PWM dimming დრაივერები შეიძლება განხორციელდეს ორი განსხვავებული გზით და მოდით გავარკვიოთ, რა არის ისინი.

ყალბი PWM ჩაბნელება

ყალბი დაბნელების მეთოდის მიზანია PWM შეყვანის გადაქცევა ანალოგურ საკონტროლო სიგნალად. რეზისტორი-კონდენსატორის (RC) ფილტრი მოთავსებულია დრაივერის შიგნით.

RC ფილტრი გარდაქმნის PWM სიგნალს პროპორციულ მუდმივ ძაბვაზე, სამუშაო ციკლის საფუძველზე. ყალბი PWM დაბნელებას აქვს უპირატესობა, რომ არის უხმაურო და არ არის ხმაური გამოსავალზე, რადგან LED დენი უწყვეტია.

მიუხედავად ამისა, ეს მეთოდი პრობლემურია, რადგან სიზუსტე დაბალია, თუ PWM-ის პიკური მნიშვნელობა 10 ვ-ზე დაბალია. უფრო მეტიც, რეზისტორ-კონდენსატორის (RC) მნიშვნელობა ზღუდავს PWM სიგნალის სიხშირეს.

რეალური PWM ჩაბნელება

რეალური PWM დაბნელებისას, LED დენები ჩართულია და გამორთულია მითითებულ სიხშირეზე და სამუშაო ციკლზე. MCU ან მიკროკონტროლერის არსებობა დრაივერში საშუალებას აძლევს PWM სიგნალს აღმოაჩინოს პიკური ძაბვები. რეალური PWM დაბნელება მხარს უჭერს PWM სიხშირეების უფრო ფართო სპექტრს.

PWM დაბნელების ფუნდამენტური მახასიათებელია მისი უნარი შეინარჩუნოს LED გამომავალი თეთრი წერტილი. გარდა ამისა, დასაშვებია ამაღლებული საცნობარო ძაბვის დონე, რომელიც აღემატება ოფსეტური შეცდომებს.

დრაივერების განვითარების პროგრამული უზრუნველყოფა მომხმარებლებს მოითხოვს აირჩიონ PWM ჩაქრობის რეჟიმი.

სამუშაო ციკლის შეცვლა (სიკაშკაშე) PWM-ით

სანამ მიწოდება ჩართულია და გამორთულია ისე სწრაფად, პულსის სიგანის მოდულაციის გამომავალი გამოშვებით, LED-ები არ ციმციმებენ. Duty Cycle არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება PWM სიკაშკაშის გაზომვის აღსაწერად.

სამუშაო ციკლი არის წრის მუშაობის დროის პროპორცია, რომელიც ჩართულია. სამუშაო ციკლი გამოიხატება პროცენტულად, 100 პროცენტი წარმოადგენს ყველაზე ნათელ შესაძლებელ მდგომარეობას (სრულად ჩართული) და დაბალი პროცენტები, რაც იწვევს LED განათების ცუდ გამომუშავებას.

PWM სიგნალს აქვს 50% სამუშაო ციკლი, თუ ის ჩართულია დროის 50%-ში და გამორთულია დროის 50%-ში. სიგნალი ჩნდება კვადრატული ტალღის სახით და განათების სიკაშკაშე უნდა იყოს საშუალოდ. როდესაც პროცენტი 50%-ზე მეტია, სიგნალი უფრო მეტ დროს ატარებს ჩართვაზე, ვიდრე გამორთვის მდგომარეობაში და პირიქით, როდესაც სამუშაო ციკლი 50%-ზე ნაკლებია.

პულსის სიგანის მოდულაცია (PWM) LED-ების ანალოგური ჩაქრობის წინააღმდეგ

ბაზარზე LED განათების ექსპონენციალური ზრდის გამო, მოთხოვნის ბუნებრივი ზრდა მოხდა მაღალეფექტურ და ზუსტად რეგულირებულ LED დრაივერებზე. LED დიზაინის ენერგოეფექტური სტრატეგიისა და საბოლოო გამოყენების მოქნილობის შესანარჩუნებლად, ქუჩის "ჭკვიანი" განათება, ფანრები და ციფრული ნიშნები, სხვა მიზნებთან ერთად, საჭიროებს ზუსტად კონტროლირებულ დენებს და, ხშირ შემთხვევაში, ჩაბნელების ფუნქციას.

PWM დაბინდვა 

პულსის სიგანის მოდულაციის (PWM) დაბნელებით, LED დენი მომენტალურად ჩართულია და გამორთულია. ციმციმის ეფექტის თავიდან ასაცილებლად, ჩართვა/გამორთვის სიხშირე უფრო სწრაფი უნდა იყოს, ვიდრე ადამიანის თვალი აღიქვამს (ჩვეულებრივ, 100 ჰც-ზე მეტი). PWM dimming შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მეთოდით:

• PWM სიგნალის გამოყენება ძაბვის პირდაპირ შესაცვლელად.
• ღია კოლექტორის ტრანზისტორის საშუალებით
• მიკროკონტროლერით.

LED-ის საშუალო დენი უდრის მთლიანი ნომინალური დენის ჯამს და მისი ჩაბნელების ციკლის. დიზაინერმა ასევე უნდა გაითვალისწინოს გადამყვანის გამომავალი გამორთვისა და გაშვების შეფერხებები, რაც აწესებს შეზღუდვებს PWM დაბნელების სიხშირეზე და სამუშაო ციკლის დიაპაზონზე.

ანალოგური დაბნელება 

LED დენის დონის რეგულირებას მოიხსენიებენ, როგორც ანალოგურ ჩაბნელებას. გარე მუდმივი კონტროლის ძაბვის ან რეზისტენტული დაბნელების გამოყენებამ შეიძლება ამის მიღწევა. იმისდა მიუხედავად, რომ ანალოგური დაბნელება ახლა დონის რეგულირების საშუალებას იძლევა, ფერის ტემპერატურა შეიძლება შეიცვალოს. ანალოგური დაბნელება არ არის რეკომენდირებული იმ აპლიკაციებისთვის, სადაც LED-ის შეფერილობა აუცილებელია.

მოდით გადავხედოთ ძირითად განსხვავებებს PWM-სა ​​და ანალოგურ დაბნელებას შორის

ტექნიკის მოსაზრებები PWM-სთვის

PWM დაბნელება მოითხოვს გარკვეულ მოსაზრებებს სისტემის (ან კომპიუტერის დაფის) შემუშავებისას.

დრაივერი, როგორც წესი, საჭიროა შუქნიშნის ტიპის LED-ებით მიმდინარე დონის გამო. ციფრული გამომავალი, ისევე როგორც მიკროკონტროლერიდან, არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მის პირდაპირ მართვით.

პირდაპირი ლოგიკური დონის FET (Field-Effect Transistor) ტიპის ტრანზისტორი, როგორც წესი, გამოიყენება როგორც დრაივერი სხვადასხვა აპლიკაციებში. კარიბჭეზე არსებული რეზისტორი უნდა იყოს გამოყენებული FET-ის გადასართავად კარიბჭის დენის გასაკონტროლებლად, ხოლო რეზისტორი აუცილებელია, თუ სასურველია დენის შეზღუდვა. დარწმუნდით, რომ მოძებნეთ შესაბამისი შუქის მამოძრავებელი ძაბვები და დენები LCD მონაცემთა ფურცელზე.

გადართვის ტიპის LED დრაივერმა შეიძლება განათოს LED განათება უფრო მაღალი დენით და უფრო ეფექტურად. ეს დრაივერები უფრო რთულია და სპეციალისტი IC ხშირად ახორციელებს გადართვის ფუნქციას. PWM შეყვანა რამდენიმე IC-ზე შექმნილია პირდაპირ აპლიკაციების ჩაქრობისთვის.

თუ მიკროკონტროლერი გამოიყენება, ყურადღება უნდა მიექცეს გამომავალ პინთან დაკავშირებას, რომელიც მხარს უჭერს PWM (ტაიმერი/მრიცხველი) გამომავალს, თუ PWM გამოიყენება როგორც აპარატურის ფუნქცია.

PWM – Firmware/Software Considerations

PWM დაბნელება მოითხოვს სისტემის დიზაინის კონკრეტულ მოსაზრებებს (ან კომპიუტერის დაფა).

იმის გამო, რომ მაღალი დენის გამო, შუქნიშნის ტიპის LED-ები, როგორც წესი, საჭიროებენ დრაივერს. ციფრული გამომავლები, როგორიცაა მიკროკონტროლერებიდან, არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ მისი მართვისთვის.

როგორც წესი, მარტივი ლოგიკური დონის FET (Field-Effect Transistor) ტიპის ტრანზისტორი გამოიყენება როგორც დრაივერი სხვადასხვა აპლიკაციებში. კარიბჭის დენის რეგულირებისთვის FET-ის გადართვა მოითხოვს რეზისტორს კარიბჭეზე და რეზისტორია საჭირო, თუ საჭიროა დენის შეზღუდვა. შეამოწმეთ LCD მონაცემთა ფურცელი სწორი შუქის მამოძრავებელი ძაბვისა და დენებისთვის.

გადართვის ტიპის LED დრაივერმა შეიძლება განათოს LED განათება უფრო ეფექტურად და უფრო დიდი დენებით. ეს დრაივერები უფრო რთულია და გადართვის ფუნქციას ხშირად ამუშავებს სპეციალიზებული IC. რამდენიმე IC-ის PWM შეყვანა შემუშავებულია სპეციალურად დაბინდული აპლიკაციებისთვის.

თუ PWM გამოიყენება როგორც აპარატურის ფუნქცია, ყურადღება უნდა მიექცეს გამომავალ პინთან დაკავშირებას, რომელიც მხარს უჭერს PWM (ტაიმერი/მრიცხველი) გამომავალს მიკროკონტროლერზე.

PWM ფუნქციონალობა და აპლიკაციები

როდესაც გადამრთველის ჩართვისა და გამორთვის პერიოდები ერთმანეთთან შედარებით იცვლება, დატვირთვაზე მიწოდებული ელექტროენერგიის რაოდენობა იზრდება. როგორც მოსალოდნელი იყო, ამ ტიპის კონტროლი ბევრ უპირატესობას გვთავაზობს.

PWM დაწყვილებული მაქსიმალური სიმძლავრის წერტილის თვალყურის დევნებასთან, ან MPPT, არის მზის პანელის გამომუშავების შემცირების ერთ-ერთი მთავარი გზა, რათა გაუადვილოს ბატარეას მისი გამოყენება.

მეორეს მხრივ, PWM იდეალურია ინერციული აღჭურვილობის, როგორიცაა ძრავების გასააქტიურებლად, რადგან ეს უნიკალური გადართვა მათზე ნაკლებ გავლენას ახდენს. LED-ების ფუნქციონირებასა და შეყვანის ძაბვას შორის ხაზოვანი კავშირის გამო, ეს ასევე ეხება LED-ებს.

გარდა ამისა, PWM გადართვის სიხშირეს არ უნდა ჰქონდეს გავლენა დატვირთვაზე და შედეგად მიღებული ტალღის ფორმა უნდა იყოს საკმარისად გლუვი, რომ დატვირთვა ამოიცნოს.

მოწყობილობისა და მისი ფუნქციიდან გამომდინარე, ელექტრომომარაგების გადართვის სიხშირე, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ელექტრო დიაპაზონი, კომპიუტერის კვების წყაროები და აუდიო გამაძლიერებლები ყველა საჭიროებს გადართვის სიჩქარეს ათობით ან ასობით კილოჰერცის დიაპაზონში.

PWM-ის მიღების კიდევ ერთი მთავარი უპირატესობა არის ენერგიის წარმოუდგენლად დაბალი დანაკარგი გადართვის მოწყობილობებში. როდესაც გადამრთველი გამორთულია, მასში დენი არ გადის. გარდა ამისა, როდესაც ჩამრთველი ჩართულია და ელექტროენერგიას აგზავნის მის დატვირთვაზე, მასზე ძაბვის უმნიშვნელო ვარდნა ხდება.

დაკავშირებული სტატიები

ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ DMX512 კონტროლის შესახებ

ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ LED-ებისთვის Triac Dimming-ის შესახებ

როგორ ჩაანელოთ LED ზოლის განათება

როგორ ავირჩიოთ სწორი LED კვების წყარო

DMX vs. DALI განათების კონტროლი: რომელი აირჩიოს?

საბოლოო გზამკვლევი 0-10 ვ დაბნელებისთვის

ხშირად დასმული კითხვები

შემაჯამებელი

PWM dimming არის მარტივი და იაფი მეთოდი LED განათების სიკაშკაშის რეგულირებისთვის. PWM დაბნელებას აქვს სხვადასხვა უპირატესობები ანალოგურ ჩაბნელებასთან შედარებით, მათ შორის უფრო მაღალი ენერგიის ეკონომიურობა, უფრო ზუსტი კონტროლი და ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობა. თუმცა, ის წარმოადგენს რამდენიმე საკითხს, როგორიცაა შესაძლო EMI და მაღალი სიხშირის გადართვის სქემების საჭიროება. თუმცა, PWM დაბნელება მნიშვნელოვანი ტექნიკაა LED განათების რეგულირებისთვის და მისი მომავალი პერსპექტიული ჩანს.

LEDYi აწარმოებს მაღალი ხარისხის LED ზოლები და LED ნეონის მოქნილობა. ჩვენი ყველა პროდუქცია გადის მაღალტექნოლოგიურ ლაბორატორიებში, რათა უზრუნველყოს მაქსიმალური ხარისხი. გარდა ამისა, ჩვენ გთავაზობთ მორგებულ ვარიანტებს ჩვენს LED ზოლებსა და ნეონის მოქნილობაზე. ასე რომ, პრემიუმ LED ზოლებისთვის და LED ნეონის მოქნილისთვის, დაუკავშირდით LEDYi-ს ᲠᲐᲪ ᲨᲔᲘᲫᲚᲔᲑᲐ ᲛᲐᲚᲔ!