Ściemnianie to proces różnicowania strumienia świetlnego źródła światła. Odbywa się to w celu ustawienia atmosfery lub oszczędzania energii, gdy pełna moc światła nie jest naprawdę potrzebna. Większość systemów ściemniania stosowanych przed diodami LED, a nawet dzisiaj, jest przeznaczona do żarówek żarowych. Systemy te zwykle wykorzystują metody ściemniania z fazą do przodu i do tyłu, w których ściemniacz przerywa lub odcina wejście linii prądu przemiennego, aby zmniejszyć moc doprowadzoną do sterownika. Przy mniejszej mocy wejściowej sterownik będzie miał mniejszą moc wyjściową, a jasność światła zostanie zmniejszona.

Najczęściej słyszane słowa kluczowe dotyczące ściemniania w oświetleniu komercyjnym LED to DMX, DALI, 0/1-10V, tyrystor (TRIAC), WIFI, Bluetooth, RF i Zigbee. Są to sygnały wejściowe zasilacza ściemniającego. Wybór różnych sygnałów wejściowych wynika głównie z uwzględnienia środowiska (instalacja, okablowanie), funkcji, kosztów i elastyczności późniejszej rozbudowy. Jakość efektu ściemniania zależy głównie od metody ściemniania wyjściowego zasilacza ściemniania, a nie od metody ściemniania wejściowego.

Metody ściemniania wyjścia przy ściemnianiu zasilania są głównie podzielone na dwa typy, stałą redukcję prądu (CCR) i modulację szerokości impulsu (PWM) (znaną również jako ściemnianie analogowe).

Po pierwsze, wyjaśnienie: właściwie wszystkie paski LED można ściemniać.

Kiedy kupujesz zwykłe domowe światła LED, takie jak żarówki w stylu A, często możesz zobaczyć NIE ŚCIEMNIAĆ na liście pod opisem produktu. Niektóre żarówki LED nie są ściemniane, ponieważ obwód elektryczny wewnątrz żarówki LED nie jest przeznaczony do interpretowania sygnału ściemniania ściemniacza ściennego, który z kolei jest/był przeznaczony do tradycyjnej żarówki.

Z drugiej strony taśmy LED nie są przeznaczone do bezpośredniego podłączenia do wysokiego napięcia (np. gniazdka ściennego 120V AC) i wymagają zasilania, aby zamienić wyższe napięcie AC na niższe napięcie 12V lub 24V DC.

Dlatego też, jeśli w grę wchodzi ściemniacz ścienny, musi najpierw „porozmawiać” z zasilaczem, zanim nastąpi ściemnienie na pasku LED. Dlatego pytanie z możliwością ściemniania/nie ściemniania zależy od zasilacza i tego, czy może on zinterpretować sygnał ściemniania wytwarzany przez ściemniacz ścienny.

Z drugiej strony praktycznie wszystkie taśmy LED (tak jak sam pasek) są ściemniane. Przy odpowiednim sygnale elektrycznym DC (zwykle PWM) można dowolnie regulować jasność każdej taśmy LED.

Należy pamiętać, że na rynku są generalnie dwa rodzaje taśm ledowych, prąd stały i stałe napięcie. Ich wymagania dotyczące zasilania ściemniania są różne. Proszę zapoznać się z poniższą tabelą:

Co kontroluje jasność diody LED?

Ilość prądu przepływającego przez diodę LED określa jej moc świetlną. Jeśli spojrzymy na powyższy wykres, zobaczymy, że zmiana napięcia zmienia również prąd płynący przez diodę LED, co sprawia, że ​​myślimy o ściemnianiu diody LED poprzez zwiększanie lub zmniejszanie napięcia na niej. Widzimy jednak również, że obszar, w którym możemy zmienić napięcie bez pobierania zbyt dużego prądu, jest niewielki. Również prąd nie jest przewidywalny, podobnie jak jasność.

Jeśli zeskanujemy niektóre arkusze danych LED, zobaczymy, że światłość diody LED zależy od prądu przewodzenia. Ich relacja jest również prawie liniowa. Tak więc w przypadku ściemniania diod LED przyjmujemy napięcie przewodzenia jako stałą wartość i zamiast tego kontrolujemy prąd.

Metody ściemniania LED

Wszystkie urządzenia LED wymagają ściemniania sterownika, a istnieją dwie standardowe metody używane przez sterowniki do przyciemniania diod LED: modulacja szerokości impulsu i redukcja prądu stałego (znana również jako ściemnianie analogowe).

Modulacja szerokości impulsu (PWM)

W PWM dioda LED jest włączana i wyłączana przy prądzie znamionowym i wysokiej częstotliwości. Szybkie przełączanie jest wystarczająco wysokie, aby ludzkie oko mogło zobaczyć. To, co decyduje o poziomie jasności diody, to współczynnik wypełnienia lub stosunek czasu świecenia diody do całkowitego czasu jednego pełnego cyklu.

Zalety:

• Zapewnia bardzo precyzyjny poziom wyjściowy
• Nadaje się do zastosowań, w których konieczne jest zachowanie pewnych właściwości diody LED, takich jak kolor, temperatura lub wydajność
• Szeroki zakres ściemniania – może zmniejszyć moc światła do wartości poniżej 1 procenta
• Zapobiega przesunięciom kolorów dzięki pracy diody LED w zalecanym punkcie pracy napięcia przewodzenia/prądu przewodzenia

Niedogodności:

• Sterowniki są skomplikowane i drogie
• Ponieważ PWM wykorzystuje szybkie przełączanie, szybko rosnące zbocze i opadające zbocze każdego cyklu przełączania wytwarzają niepożądane promieniowanie EMI
• Sterownik może mieć problemy z wydajnością podczas pracy z długimi przewodami, ponieważ zabłąkane właściwości przewodu (pojemność i indukcyjność) mogą zakłócać szybkie krawędzie PWM

Cykl pracy

Termin cykl pracy opisuje proporcję czasu „włączenia” do regularnego interwału lub „okresu” czasu; niski cykl pracy odpowiada małej mocy, ponieważ zasilanie jest wyłączone przez większość czasu. Cykl pracy jest wyrażony w procentach, przy czym 100% jest w pełni włączony. Gdy sygnał cyfrowy jest włączony przez połowę czasu i wyłączony przez drugą połowę czasu, sygnał cyfrowy ma współczynnik wypełnienia 50% i przypomina falę „kwadratową”. Gdy sygnał cyfrowy spędza więcej czasu w stanie włączonym niż w stanie wyłączonym, ma współczynnik wypełnienia >50%. Gdy sygnał cyfrowy spędza więcej czasu w stanie wyłączonym niż w stanie włączonym, ma współczynnik wypełnienia <50%. Oto obrazek ilustrujący te trzy scenariusze:

Częstotliwość

Innym integralnym aspektem sygnału modulacji szerokości impulsu (PWM) jest jego częstotliwość. Częstotliwość PWM określa, jak szybko sygnał PWM kończy okres, w którym okres jest czasem potrzebnym na włączenie i wyłączenie sygnału.

Pogodzenie cyklu pracy i częstotliwości sygnału PWM stwarza możliwość ściemniania sterownika LED.

Stała redukcja prądu (CCR)

W CCR prąd płynie w sposób ciągły przez diodę LED. Tak więc dioda LED jest zawsze włączona, a nie jak w PWM, gdzie dioda LED jest zawsze włączona i wyłączona. Jasność diody LED jest następnie zmieniana poprzez zmianę bieżącego poziomu.

Zalety:

• Może być używany z aplikacjami o surowych wymaganiach EMI i aplikacjami zdalnymi, w których używane są długie odcinki przewodów
• Sterowniki CCR mają wyższy limit napięcia wyjściowego (60 V) niż sterowniki wykorzystujące PWM (24.8 V), gdy są klasyfikowane jako sterowniki UL Class 2 do suchych i wilgotnych lokalizacji

Niedogodności:

• CCR nie nadaje się do zastosowań, w których pożądane jest ściemnianie światła poniżej 10 procent, ponieważ przy bardzo niskich prądach diody LED nie działają dobrze, a strumień świetlny może być nieregularny
• Niskie prądy napędowe mogą skutkować niespójnym kolorem

Ściemnianie DMX512

DMX512 to standard dla cyfrowych sieci komunikacyjnych, które są powszechnie używane do sterowania oświetleniem i efektami. Pierwotnie był on pomyślany jako ustandaryzowana metoda sterowania ściemniaczami oświetlenia scenicznego, które przed DMX512, wykorzystywały różne niezgodne, zastrzeżone protokoły. Szybko stał się podstawową metodą łączenia kontrolerów (takich jak konsola oświetleniowa) ze ściemniaczami i urządzeniami efektów specjalnych, takimi jak wytwornice mgły i inteligentne światła.

DMX512 rozszerzył się również do zastosowań w nieteatralnym oświetleniu wnętrz i architektonicznym, w skali od sznurów świątecznych lampek po elektroniczne billboardy i koncerty na stadionach lub arenach. Teraz może być używany do kontrolowania prawie wszystkiego, co odzwierciedla jego popularność we wszystkich typach obiektów.

Ściemnianie DALI

Digitally Addressable Lighting Interface (DALI) powstał w Europie i od wielu lat jest intensywnie wdrażany w tej części świata. Obecnie staje się coraz bardziej popularny również w Stanach Zjednoczonych. Standard DALI umożliwia cyfrowe sterowanie poszczególnymi oprawami za pośrednictwem niskonapięciowego protokołu komunikacyjnego, który może wysyłać informacje do opraw oświetleniowych, a także odbierać dane z opraw, co czyni go cennym narzędziem do budowania systemów monitorowania informacji i integracji sterowania. DALI pozwala na adresowanie pojedynczych urządzeń, z maksymalnie 64 adresami, które mogą być zorganizowane w 16 różnych strefach sterowania. Komunikacja DALI nie jest wrażliwa na polaryzację i dzięki temu protokołowi możliwe są różne konfiguracje połączeń. Poniżej przedstawiono typowy schemat połączeń DALI:

Ściemnianie 0/1-10V

Pierwszy i najprostszy elektroniczny system sygnalizacji sterowania oświetleniem, niskonapięciowe ściemniacze 0-10V, wykorzystują niskonapięciowy sygnał 0-10V DC podłączony do każdego zasilacza LED lub statecznika fluorescencyjnego. Przy 0 V urządzenie ściemni się do minimalnego poziomu światła dozwolonego przez sterownik ściemniania, a przy 10 V urządzenie będzie działać na 100%. Poniżej przedstawiono typowy schemat połączeń 0-10V:

Ściemnianie TRIAC

TRIAC to skrót od Triode for Alternating Current i jest przełącznikiem używanym do sterowania mocą. W przypadku zastosowań oświetleniowych jest powszechnie określany jako „Ściemnianie TRIAC”.

Obwody TRIAC są szeroko stosowane i bardzo powszechne w aplikacjach sterowania mocą AC. Obwody te mogą przełączać wysokie napięcia i bardzo wysokie poziomy prądu w dwóch częściach przebiegu prądu przemiennego. Są to urządzenia półprzewodnikowe, podobne do diody.
TRIAC jest często używany jako środek ściemniania światła w domowych zastosowaniach oświetleniowych, a nawet może służyć jako kontrola mocy w silnikach.

Zdolność TRIAC do przełączania wysokich napięć czyni go idealnym do stosowania w różnych zastosowaniach sterowania elektrycznego. Oznacza to, że może pracować w celu dostosowania do codziennych potrzeb w zakresie sterowania oświetleniem. Obwody TRIAC są jednak używane nie tylko do oświetlenia domowego. Są one również wykorzystywane do sterowania wentylatorami i małymi silnikami oraz w innych zastosowaniach przełączania i sterowania AC.
Jeśli szukasz uniwersalnej kontroli, jesteśmy pewni, że TRIAC okaże się korzystnym protokołem.

TRIAC to ściemnianie wysokiego napięcia (~230v). Podłączając moduł TRIAC do zasilania sieciowego (między 100-240 V AC), będziesz w stanie uzyskać wymagany efekt ściemniania.

Ściemnianie RF

Przyciemnianie na częstotliwości radiowej (RF) wykorzystuje sygnał o częstotliwości radiowej do komunikacji ze sterownikiem LED w celu przyciemnienia koloru świateł LED.

Bluetooth, WIFI, przyciemnianie Zigbee

Bluetooth to standard technologii bezprzewodowej krótkiego zasięgu, który służy do wymiany danych między urządzeniami stacjonarnymi i mobilnymi na niewielkie odległości przy użyciu fal radiowych UHF w pasmach ISM, od 2.402 GHz do 2.48 GHz, oraz do budowania sieci osobistych (PAN). Jest używany głównie jako alternatywa dla połączeń przewodowych, do wymiany plików między pobliskimi urządzeniami przenośnymi oraz łączenia telefonów komórkowych i odtwarzaczy muzycznych z bezprzewodowymi słuchawkami. W najczęściej używanym trybie moc transmisji jest ograniczona do 2.5 miliwata, co daje bardzo krótki zasięg do 10 metrów (33 stóp).

Wi-Fi lub WiFi (/ˈwaɪfaɪ/), to rodzina protokołów sieci bezprzewodowych, oparta na rodzinie standardów IEEE 802.11, które są powszechnie używane do tworzenia sieci lokalnych urządzeń i dostępu do Internetu, umożliwiając pobliskim urządzeniom cyfrowym wymianę danych za pomocą fal radiowych. Są to najczęściej używane sieci komputerowe na świecie, używane na całym świecie w sieciach domowych i małych biurach do łączenia komputerów stacjonarnych i laptopów, tabletów, smartfonów, telewizorów Smart TV, drukarek i inteligentnych głośników oraz z routerem bezprzewodowym w celu połączenia ich z Internet oraz w punktach dostępu bezprzewodowego w miejscach publicznych, takich jak kawiarnie, hotele, biblioteki i lotniska, aby zapewnić publiczny dostęp do Internetu dla urządzeń mobilnych.

ZigBee jest specyfikacją opartą na IEEE 802.15.4 dla zestawu protokołów komunikacyjnych wysokiego poziomu używanych do tworzenia sieci osobistych z małymi, niskoenergetycznymi radiotelefonami cyfrowymi, takimi jak do automatyki domowej, gromadzenia danych urządzeń medycznych i innych urządzeń o niskim poborze mocy -zapotrzebowanie w zakresie przepustowości, zaprojektowane dla projektów o małej skali, które wymagają połączenia bezprzewodowego. W związku z tym Zigbee jest siecią bezprzewodową ad hoc o niskim poborze mocy, niskiej szybkości transmisji danych i bliskiej odległości (tj. w obszarze osobistym).

Wnioski końcowe

Wszystkie taśmy LED są ściemniane. Należy jednak pamiętać, że istnieją dwa rodzaje taśm ledowych, taśma ledowa o stałym napięciu i taśma led prądu stałego. Taśma ledowa o stałym prądzie musi być używana z taśmą ledową z możliwością ściemniania sygnału wyjściowego PWM! Do taśm LED stałonapięciowych można dobrać zasilacz ściemniający sygnał wyjściowy PWM lub CCR w zależności od potrzeb projektu. Istnieje wiele sygnałów wejściowych, takich jak DMX512, DALI, 0/1-10V, TRIAC, WIFI, Bluetooth, RF i Zigbee.
Możesz wybrać odpowiedni sygnał wejściowy, biorąc pod uwagę środowisko (instalację, okablowanie), funkcję, koszt i elastyczność późniejszej rozbudowy.

LEDYi produkuje wysokiej jakości Taśmy LED i taśma neonowa LED. Wszystkie nasze produkty przechodzą przez zaawansowane technologicznie laboratoria, aby zapewnić najwyższą jakość. Poza tym oferujemy konfigurowalne opcje na naszych taśmach LED i taśmach neonowych. Tak więc, w przypadku taśmy LED premium i taśmy LED neonowej, skontaktuj się z LEDYi JAK NAJSZYBCIEJ!