Диммирование светодиодных ламп что это такое

Диммирование представляет собой регулирование потребляемой электроприбором нагрузки. Процессом регулирования управляет специальное устройство — диммер. Однако особенность технологии такова, что диммер несовместим со стандартными энергосберегающими лампами. Именно по этой причине были разработаны диммируемые светодиодные лампы, о которых мы и расскажем в этой статье.

Особенности диммируемых ламп

Обычные лампы на светодиодах комплектуются микровыпрямителем, который способен трансформировать в постоянное сетевое напряжение 220 В. За счет микровыпрямителя становятся возможными включение и отключение освещения. При этом всякая попытка применить светорегулятор вместе со стандартным исполнением светотехнического устройства ведет только к мерцанию, но не к плавному свечению. Проблема была решена лишь после изобретения светодиодных ламп, оснащенных диммером.

Устройство светодиодной лампы

Диммируемая светодиодная лампа отличается целым рядом преимуществ перед другими источниками света:

1. Благодаря светорегулятору, имеется возможность менять интенсивность свечения в рамках от 10 до 100 %. Чтобы обеспечить такие показатели, светодиодная лампа с регулятором комплектуется дополнительным блоком, задача которого состоит в импульсно-широтной модуляции. Регуляция интенсивности света позволяет обеспечивать комфортное освещение в зависимости от насущных потребностей. К примеру, можно сделать свет более мягким, приглушенным или же наоборот, максимально ярким. Стандартные же лампы способны находиться только в двух состояниях: «включено» или «выключено».
2. Низкое энергопотребление. Светодиодными приборами с регулятором вполне можно заменить как галогенные лампы, так и лампы накаливания. При этом обеспечивается серьезная экономия в расходах на электричество. Сокращение расходов может достигать 70-90 %.
3. Удобство эксплуатации.
4. Длительный срок эксплуатации.

Еще одно достоинство — светодиодная лампа через диммер может оснащаться стандартизированным цоколем (E14, E27 и т.п.), что значительно облегчает работу по ее установке своими руками.

Контрольные функции за источниками света выполняет управляющий механизм, с функциями которого справится механический настенный регулятор. Для изменения параметров свечения лампочки на имеющийся в ней драйвер должна поступать команда об уменьшении или увеличении показателя напряжения или тока.

Внешне диммируемые устройства похожи на классическую диодную светотехнику. Единственный признак, по которому можно отличить лампы с диммерами — надпись «dimmable». Иногда надпись дополняет характерный логотип.

Технические характеристики

В технической документации, где описываются диммируемые светодиодные лампы, обычно присутствуют следующие параметры источника освещения:

1. Мощность лампочки. Для светодиодных устройств данный показатель очень небольшой (от 4 до 10 Вт).
2. Напряжение электропитания.
3. Возможность менять яркость потока света.
4. Цветовая температура. Этот параметр указывает на температурное восприятие света. Можно выбрать между белым холодным или желтым теплым.
5. Тип цоколя. Чаще всего встречаются цоколи E14 и E27 — они применяются вместо лампочек накаливания. Другие распространенные модели — G9, G12, GU10, GX53.
6. Световой поток. Этот параметр указывает на яркость освещения при максимальном уровне нагрузки.
7. Угол свечения.
8. Вид рассеивателя света: матовый или прозрачный.

Важнейший элемент осветительного прибора — цоколь. Благодаря этому элементу, лампу можно поставить в заданном месте. С учетом того, что схемы диммеров для светодиодных ламп выпускаются не так давно, потребители все еще активно пользуются галогенными и обычными лампами накаливания. В результате самым высоким спросом пользуются универсальные цоколи для установки в патроны.

Цоколь E14 может использоваться вместо 60-ваттной лампочки накаливания. Модель E27 можно использовать вместо 100-ваттной лампы накаливания. Если осветительное диодное устройство оснащено цоколем GU10, им можно заменить 50-ваттную лампочку. Модель GX53 предназначена для встраиваемой светотехники и накладных светильников. Вариация G9 используется в капсульных источниках освещения, которые отличаются компактностью. Модель G12 — лучший вариант для металлических галогенных колбообразных ламп-трубок.

Управление светорегулятором

Диммеры классифицируются по способу управления:

1. Кнопочные диммеры управляются нажатием на клавишу возвратного выключателя.
2. Сенсорные диммеры управляются касанием сенсорного элемента, в качестве которого может выступать деталь фурнитуры, корпус светильника и т.д.
3. Шнуровой светорегулятор подключается к торшерам, бра и т.д.
4. Работа дистанционного диммера контролируется при помощи пульта.

Проблема регулирования света

Как уже отмечалось выше, каждая светодиодная лампочка без возможностей диммирования некорректно работает при изменении напряжения на входе. Помимо мерцания и невозможности тонкой настройки, лампа просто не включится, если напряжение не будет соответствовать заданному уровню.

Диммирование светодиодных ламп предусматривает изменение синусоиды напряжения за счет отделения части полуволны. Следствием этого становится появление «мертвых зон», которые некорректно обрабатываются драйвером. В результате лампа отзывается на недостаток входного сетевого напряжения неправильной работой.

Также следует отметить большое разнообразие электронных схем диммеров и драйверов. Из-за отсутствия стандартизации появляется проблема несогласованности. Все устройства характеризуются разным порогом срабатывания на минимальное напряжение. Если при включении диммер дает 60 В, то лампа покажет лишь третью часть номинала, а пределы регулирования будут колебаться от 30 до 100 %. При всем этом у отдельных видов диммируемых источников света минимальный порог яркости составляет всего 5 %. В результате возможны следующие неполадки:

1. Драйвер не работает.
2. Драйвер испускает неприятный звук на высоких частотах.
3. Максимальный уровень напряжения на выходе в диммере составляет 210 В, что не позволяет получить предельный показатель яркости.
4. Перебои в функционировании диммера из-за несовместимости со схемой светодиодной лампы.
5. Кратковременная (до одной секунды) вспышка при включении прибора.

Обратите внимание! Цветовая температура остается стабильной вне зависимости от яркости свечения.

Критерии выбора

1. Осветительные устройства на диодной основе с диммером рекомендуется выбирать, обращая внимание на уровень нагрузки.
2. Еще один важный пункт — вариант исполнения светодиодов.
3. На рынке есть модели регуляторов, которые можно использовать для подключения не одного, а сразу нескольких источников света. Наименьший уровень нагрузки в таких приборах может колебаться между 20 и 45 Вт.
4. Диммер для светодиодных ламп меняет уровень мощности прибора освещения и напряжение. При покупке рекомендуется отдавать предпочтение приборам, которые обеспечивают минимальный уровень освещения при подключении. Данная рекомендация вызвана тем фактом, что светодиоды сами по себе характерны очень ярким свечением, и если использовать слишком мощный диммер, то даже на начальном уровне лампа будет светить слишком ярко.
5. Предельный уровень нагрузки диммера — еще один важный показатель. Даже если на этапе покупки планируется подключение только одного осветительного прибора, рекомендуется выбирать светорегулятор с запасом мощности, так как в будущем потребности могут измениться в большую сторону.
6. Существенное значение имеет цветовая температура диммируемой лампочки, так как от этого показателя зависит качество освещения.
7. Как уже говорилось выше, цоколь может быть универсальным или специализированным. Практичнее покупать универсальный цоколь, так как в этом случае не придется перестраивать осветительную систему.
8. Выбор компании-производителя диктуется известностью бренда, качеством продукции и ценой. Наиболее известны такие производители качественных изделий, как «Philips», «Osram», «Uniel» и «Gauss». Стоимость диммеров от этих компаний высока, но и качество соответствует. А вот китайская продукция отличается низкими ценами, но на надежность изделия рассчитывать обычно не стоит. Дело в том, что производители бюджетных моделей используют в процессе производства низкокачественные кристаллы, в которых быстро развивается процесс деградации, приводящий к помутнению, что отражается на качестве освещения. Такие устройства характерны холодным свечением, незначительной балансировкой яркости, малой светоотдачей.
9. Определить, подходит ли диммируемая лампочка на основе светодиодов к диммеру, можно лишь опытным путем. Именно поэтому прежде чем приобретать светорегулятор, рекомендуется условиться с продавцом о возможном возврате или замене изделия. Для снижения шансов на несовместимость рекомендуется покупать приборы от известных компаний-производителей. Стоимость качественного изделия никак не может быть меньше 500-700 рублей. А вот в случае с лампами стоимостью в районе 300 рублей вероятность проблемной работы значительно возрастает.

Покупка диммируемой лампочки — достаточно сложный процесс с малопредсказуемым результатом. Поэтому при покупке следует внимательно ознакомиться с технической информацией, изложенной в прилагаемой к изделию документации. Также не лишним будет прислушаться к рекомендациям продавца-консультанта.

Ди́ммер (от англ. dim — затемнять, в русском языке — светорегулятор) — электронное устройство, предназначенное для изменения электрической мощности (регулятор мощности). Обычно используется для регулировки яркости света, излучаемого лампами накаливания или светодиодами.

Простейший диммер представляет собой переменный резистор (например, реостат), но на таком регуляторе выделяется чересчур большая мощность, сравнимая на малых уровнях яркости с мощностью нагрузки, что обусловливает низкий КПД и сильный нагрев устройства. Роль диммера может выполнять автотрансформатор. Автотрансформаторы по сравнению с симисторными и тиристорными диммерами имеют бо́льшие габариты и вес, требуют приложения бо́льших механических усилий для управления и до́роги, но выдают неискаженный синусоидальный (или весьма близкий к нему) выходной сигнал частотой 50 или 60 Гц во всем диапазоне регулируемого напряжения без привнесения помех переключения.

Наиболее компактными и экономичными считаются электронные диммеры. Во всех современных электронных диммерах в качестве силового элемента используется полупроводниковый симисторный или транзисторный ключ. Важно помнить, что большинство электронных диммеров выдают на выходе не синусоидальный сигнал, а отсечённые электронным ключом участки синусоиды. Подключать к таким диммерам устройства, требующие питания от тока с низким коэффициентом гармоник (в том числе электродвигатели, индукционные трансформаторы для галогенных ламп и т. д.), нельзя: это может привести к выходу из строя устройства вследствие перегрева обмотки. Также дешёвые электронные диммеры, не снабженные специальным фильтром, могут генерировать сильные электромагнитные помехи.

Первые диммеры имели механический способ управления и могли выполнять только одну функцию — изменяли яркость светильника. Современные многофункциональные светорегуляторы оснащены микроконтроллером и имеют расширенный набор функций:

• управление яркостью света;
• автоматическое отключение;
• имитация присутствия человека;
• плавное включение и отключение света;
• различные режимы затемнения и мигания («flash», «strobe», «fade», «smooth»);
• дистанционное управление (по инфракрасному каналу, радиоканалу, акустическое (хлопок, шум с уровнем выше установленного) или голосовыми командами).

Диммеры бывают сигнальными, например, диммеры с выходным интерфейсом 0-10V [ прояснить ] . Такие диммеры подают команды на внешние контроллеры, электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) и другие устройства, которые в свою очередь производят регулирование светового потока, оборотов двигателя, уровня звука и др.

Диммеры различных видов изображены на рисунках.

Содержание

Применение [ править | править код ]

• для регулирования яркости ламп накаливания;
• для регулировки температуры различных электронагревателей резисторного типа (например, паяльников и утюгов);
• как автоматические «устройства плавного пуска» для ламп накаливания.

Диммеры могут применяться с осторожностью (так как существует риск повредить двигатель) для регулировки частоты вращения маломощных электродвигателей.

Диммеры не следует применять для радиоприёмников, телевизоров и других устройств с трансформаторным питанием или импульсным блоком питания (в том числе, для люминесцентных ламп с электронным балластом).

Особенности [ править | править код ]

• Применение диммеров с лампами накаливания (для их включения «с нуля») позволяет избежать броска тока через лампу. Бросок тока часто приводит к преждевременному перегоранию лампы. Но на практике лампы всё равно перегорают в момент включения (и даже выключения), хотя возможно и реже. Кроме того, величина начального напряжения сильно зависит от самого диммера — некоторые выдают минимальное напряжение, при котором нить накала едва тлеет, а другие выдают довольно большой минимум, едва ли не в треть накала, именно при включении.
• При регулировке мощности лампы накаливания изменяется не только яркость света, но и его цветовая температура — чем меньше яркость, тем свет краснее.
• Необходимо учитывать, что КПД лампы накаливания сильно падает с уменьшением напряжения, поэтому вместо постоянного уменьшения яркости мощной лампы гораздо экономичнее использовать лампу подходящей (меньшей) мощности, подключенную напрямую.
• Лампа накаливания, особенно мощная, при уменьшении яркости диммером начинает издавать высокочастотный шум (свист), негромкий, но отчётливо слышимый в тишине. Это происходит из-за механических колебаний (магнитострикции) спиральной нити накала, питаемой током, содержащим высокочастотные гармоники, возникающие в цепи при переключении симистора. При питании лампы напрямую от сети (без диммера) магнитострикция практически незаметна.
• Не рекомендуется, во избежание влияния помех, включать устройства с диммерами рядом с радиоприёмниками и чувствительными измерительными приборами. Так, если включен паяльник с диммером, то на экране осциллографа рядом могут появиться посторонние сигналы, а прослушивание ДВ/СВ радиоприёмника в комнате с регулируемым освещением может вообще оказаться невозможным.
• При записи и трансляции звука от источника с малым уровнем сигнала (микрофон, звукосниматель) диммер может явиться неочевидной причиной фона (может вызывать помехи). Об этом эффекте нельзя забывать при планировании освещения в студиях звукозаписи и радиоузлах. Лампы накаливания для студийного освещения следует подключать напрямую либо предусматривать схемы, исключающие диммер при начале трансляции (записи).

Способ управления диммером [ править | править код ]

По способу управления различают диммеры:

В основе механического диммера потенциометр, подключённый не непосредственно к нагрузке, а передающий сигнал через схему управления на силовой элемент (реостат, дроссель, тиристор).

В электронных диммерах возможны следующие датчики воздействия:

• контактный (сенсорный);
• бесконтактный (инфракрасный, ультразвуковой или ёмкостный).

В дистанционных диммерах управление производится пультом дистанционного управления, излучающим инфракрасные (IR) или радио- (RF) волны.

Акустический диммер реагирует на громкий звук или на команды, подаваемые голосом (см. голосовое управление).

В одном приборе могут одновременно использоваться разные способы управления.

Конструкция [ править | править код ]

Тиристорный диммер [ править | править код ]

В первый момент времени тиристор SCR закрыт, а конденсатор C заряжается через резистор R. Напряжение входной полуволны нарастает, и в некоторый момент открывается динистор ZD, а за ним — и тиристор SCR. Между клеммами начинает проходить значительный ток. Ток течёт до тех пор, пока напряжение полуволны не снизится до закрытия динистора ZD. При этом конденсатор С разрядится через диод D1 и тиристор SCR. Тиристор закроется. На следующем цикле процесс повторится заново.

Нагрузка подключается последовательно (на рисунке клеммы расположены слева).

Принцип действия такого диммера состоит в том, что открывая тиристор в разные моменты времени относительно перехода напряжения через 0, можно «обрезать» синусоидальные волны регулируемого напряжения и тем самым изменять действующее значение напряжения и ток в нагрузке.

Дроссель [ править | править код ]

В большинстве диммеров используются ключевые схемы, при работе которых возбуждаются электромагнитные волны в широком диапазоне частот. Эти волны возбуждают ток в проводах, соединяющих диммер с источником питания и с регулируемой нагрузкой, создают помехи. Для устранения помех в конструкцию диммеров часто добавляют дроссели (индуктивности) (в качестве реактивного элемента), а также LC (индуктивно-ёмкостные) фильтры как со стороны питания, так и со стороны нагрузки. Чем больше частота переменного тока, тем меньшего размера требуется дроссель, а сочетание с хорошими фильтровыми конденсаторами с низким активным сопротивлением позволяет достичь приемлемого уровня помех. Современные диммеры уже не мешают работе радиоприёмников.

Недостатки [ править | править код ]

• Диммер предназначен для регулирования мощностей тех источников света, на которые он рассчитан.
• Напряжение на выходе диммера не имеет синусоидальную форму. Из-за этого понижающиетрансформаторы (устройства, предназначенные для преобразования подаваемого напряжения в требуемое напряжение) могут работать неправильно.
• Диммеры могут вызывать электромагнитные помехи (в том числе и на частотах радио).
• Регулировка [чего?] выходного напряжения нелинейно зависит от значения сопротивления нагрузки.
• С диммерами несовместимы люминесцентные лампы и источники света, оснащенные дополнительными устройствами, такими как ЭПРА, трансформатор, драйвер и т. п., кроме специально предназначенных для использования с диммером (на упаковке источника света заявлена возможность использования с диммером — имеется надпись «диммируемая» или «dimmable»).
• Несмотря на неоспоримое удобство применения диммера для регулирования яркости, низка его эффективность (КПД) при работе с лампами накаливания на небольшой яркости. Зависимость светового потока от входного напряжения определяется показательной функцией. Так, при напряжении, равном 50 % от номинального, и потребляемой мощности, равной 25 % от номинальной, световой поток составляет 8,25 %. Вместо использования диммера для понижения мощности (например, для ночного или дежурного освещения) следует применять лампы накаливания меньшей мощности. Или следует заменить диммеры и лампы накаливания на диммерные схемы и светодиодные источники света.
• При работе с движущимися механизмами/инструментами и при использовании малоинерционных источников света (светодиодов, газоразрядных ламп и т. п.) диммеры следует применять с осторожностью. Из-за стробоскопического эффекта может возникнуть опасная иллюзия неподвижности движущихся частей механизма/инструмента, что способно привести к увечьям.

Некоторые компании (в том числе мировые лидеры по производству электроустановочных изделий Schneider Electric и Тесо) уже производят диммеры для люминесцентных ламп. Работоспособность выпускаемых диммеров напрямую зависит от схемотехники электронно-пускорегулирующего аппарата (ЭПРА).

Компании-производители электротехнического оборудования Feller, Gira, Jung, Merten, Schneider Electric и производители ламп OSRAM и Radium с целью унификации диммеров и люминесцентных или светодиодных ламп разработали открытый стандарт LEDOTRON ([1]).

В чем проблема применения

Дело в том, что конструкция обычной светодиодной лампы включает в себя микровыпрямитель, который преобразовывает переменное напряжение 220В в постоянное. Это устройство имеет только два положения для регулировки света – включить и выключить. В то же время диммер позволяет плавно изменять освещенность в диапазоне от 10 до 100%

Как Вы понимаете при попытке совмещения обычных лампочек и обычного светорегулятора не получится добиться желаемого результата. К тому же в таком случае оба устройства выйдут из строя. В то же время устройство светодиодов для диммеров включает в себя дополнительный блок, благодаря чему и происходит регулировка.

С виду отличить обыкновенные лампочки и диммируемые невозможно, т.к. внешне они абсолютно одинаковые. Единственное отличие – надпись, у усовершенствованной модели должно быть указано обозначение «dimmable» либо соответствующий логотип (как показано на фото).

Что нужно учитывать

Очень важный нюанс, который Вы должны знать – далеко не все светорегуляторы подходят к диодным лампочкам. Перед покупкой Вам необходимо обязательно проконсультироваться на соответствие обеих изделий. О том, как выбрать диммер, мы рассказывали в отдельной статье.

Также следует отметить, что при покупке ламп необходимо отдавать предпочтение только качественным продуктам. Лучше всего использовать диммируемые светодиодные лампы таких производителей, как Gauss, Osram, Philips, X-Flash и Uniel. Цены у таких фирм значительно выше, но и прослужат лампочки значительно дольше.

К тому же низкая стоимость изделий может стать одной из причин того, что светодиодная лампа светится в темноте либо мерцает. В этом случае придется все равно переплатить на покупке нового устройства.

Не стоит переживать о том, подойдет ли цоколь выбранной Вами лампочки под установленную в доме хрустальную люстру, точечные светильники либо споты. На сегодняшний день все наиболее популярные типы цоколей ламп используются для изготовления диммируемых устройств. Обычно для светильников подходят цоколи с маркировкой e14, e27, GU 5.3, G9 и mr16.

Ну и последний, не менее важный совет для Вас – правильно выбирайте мощность диммера. У каждого устройства свои технические характеристики, которые должны выбираться на основании суммарной мощности диммируемых светодиодных ламп. К примеру, если Вы купите светорегулятор на 100 Вт, а общая мощность источников освещения будет меньше, ничего хорошего из этого не выйдет.

Стоит ли покупать

Очень многим интересно, насколько хорошим вариантом является использование диммируемых светодиодных ламп для дома. Если ли Вы решили применять такой вариант только из соображений экономии, хорошо ознакомьтесь с отзывами на форумах. Те, кто уже купили изделия, оставляют как положительные, так и отрицательный отзывы.

Мы же рекомендуем Вам использовать диммируемые светодиодные лампы только для того, чтобы сделать уют и необычную обстановку в доме. Регулирование освещения позволит сделать как приглушенный свет для романтического ужина, так и яркий свет для приготовления еды (если брать в пример кухню).

Единственный, но весомый недостаток лампочек – высокая цена, поэтому хорошо проанализируйте, насколько выгодным будет для Вас применение такого варианта.

Вот и все, что хотелось рассказать Вам по поводу данного вопроса. Надеемся, что теперь Вы полностью узнали, что такое диммируемые светодиодные лампы и как они работают!

Похожие материалы: