Светодиодные лампы, гирлянды, ленты сегодня очень популярны. Однако из соображений дополнительного энергосбережения у многих возникают вопросы по их подключению с возможностью регулировки яркости - например, с помощью диммера.
Благодаря своей экономичности, интенсивному свечению и малому потреблению электроэнергии светодиодные лампы нашли широкое применение как в промышленности, так и в быту. В отличие от ламп дневного света и так называемых энергосберегающих светодиодные лампы не содержат токсичной ртути, которая попадает в окружающую среду при малейших механических повреждениях корпуса лампы. Поэтому светодиодные лампы являются оптимальными источниками освещения для квартир, детских садов, школ, крытых спортивных площадок.
Способы регулировки яркости светодиодных ламп
Иногда яркость светодиодных ламп оказывается избыточной, и ею приходится каким-то образом управлять. Для регулировки яркости используются диммеры , которые представлены двумя разновидностями: одни изменяют напряжение и, соответственно, ток через нагрузку, а другие модели за счёт широтно- импульсной модуляции (ШИМ) регулируют интервалы включения и отключения нагрузки, то есть светодиода. Длительность периода следования импульсов остаётся при этом постоянной (рис. 1).
Диммеры, функционирующие по принципу изменения напряжения на нагрузке, - устройства довольно громоздкие и дорогие. Кроме того, они малопригодны для низковольтных светодиодных ламп или лент, рассчитанных на напряжение 12-24 В, поскольку в зависимости от конструкции такие лампы (ленты) включаются при напряжении 9 и 18 В соответственно.
Диммеры на основе ШИМ очень компактны и эффективны. Их легко реализовать на микроконтроллерах, снабдив устройство дополнительными функциями. К сожалению, при отказе микроконтроллерного устройства отремонтировать его практически невозможно: простая замена; микроконтроллера ничего не исправит, поскольку он содержит управляющую программу, разработанную производителем устройства и представляющую коммерческую тайну.
Вместе с тем при отказе микроконтроллерного диммера его довольно легко заменить самодельным, поскольку широтно-импульсное управление несложно реализовать на цифровых микросхемах малой степени интеграции. Эти микросхемы совсем недорогие, а собранные на них конструкции доступны для повторения даже новичкам, только начавшим освоение электроники.
Аналого-цифровой диммер
Самый простой по конструкции - диммер, выполненный на интегральном таймере NE555. Этот таймер был создан почти 45 лет тому назад инженером компании Signetics Гансом Камензиндом. В таймере объединены аналоговая и цифровая части. Аналоговая представлена двумя компараторами, цифровая - RS-триггером, который можно считать элементарной ячейкой памяти и инвертором. Благодаря столь замечательному союзу аналоговой и цифровой электроники возникло совершенно уникальное устройство, на основе которого можно построить импульсные преобразователи, широтно-импульсные модуляторы, таймеры, генераторы. Добавим, что таймер не критичен к напряжению питания и стабильно работает в диапазоне от 3 до 18 В, обеспечивая выходной ток до 0,2 А. То есть к выходу таймера напрямую можно подключить реле, тем самым ещё больше упростив конструкцию,
Принципиальная схема устройства
Рассмотрим схему, предназначенную для управления светодиодными лампами (рис. 2).
Длительность периода колебаний задается генератором, выполненным на резисторе R1 и конденсаторе С1. Разряд и заряд конденсатора С1 происходит по разным цепям, разделенным диодами VD1 и VD2. Если перемещать ползунок резистора R1 вверх, уменьшится длительность разряда и увеличится время заряда конденсатора С1. А это значит, что при изменении положения движка резистора R1 будет меняться только скважность импульсов на выходе 3 таймера DA1 и, соответственно, интервал между включением и отключением нагрузки.
Поскольку максимальный ток на выходе микросхемы NE555 не превышает 0,2 А, управлять мощной нагрузкой, которой являются светодиодные лампы (ленты) следует через усилитель мощности, выполненный на полевом транзисторе.
В данной конструкции использован полевой транзистор с индуцированным каналом п-типа, например 2SK1505, 2SK1946, или любой другой с допустимым прямым током нагрузки, в 1,5-2 раза превышающим максимальный суммарный ток нагрузки, подключенной к диммеру.
Транзистор следует установить на теплоотвод, если мощность нагрузки превышает 1 А. Площадь теплоотвода должна соответствовать мощности, рассеиваемой на транзисторе.
При обращении с полевым транзистором следует иметь в виду, что он весьма чувствителен к статическому электричеству. Даже слабого статического разряда бывает достаточно, чтобы необратимо испортить транзистор. Поэтому перед монтажом все электроды полевого транзистора следует закоротить, например, алюминиевой фольгой (фото 1) или оголённым медным проводом.
Монтаж и сборка диммера своими руками
Монтаж диммера удобно выполнять на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 35 х 50 мм. Разводка печатных проводников и схема монтажа компонентов представлены на рис. 4 и 5 соответственно.
Сборку устройства целесообразно производить в такой последовательности. Сначала установите разъём
для подключения внешних цепей и резисторы, затем - конденсаторы, диоды, микросхему и последним припаяйте полевой транзистор. После пайки обязательно удалите перемычку с выводов транзистора, иначе собранное устройство сгорит при первом же подключении! Внешний вид смонтированного диммера показан на фото 2 и 3.
Диммер можно разместить в подходящем пластмассовом корпусе, например в мыльнице, просверлив отверстия для подвода кабеля и под переменный резистор R1.
При перемещении движка переменного резистора скважность импульсов меняется от 5 до 100 %, а освещённость - почти в 20 раз (фото 4).
Применение диммеров
Собранный диммер можно использовать для регулировки освещенности рабочего места, например, в домашней мастерской. Известно, что яркий свет при длительной работе утомляет зрение.
Еще один вариант применения диммера - это система аварийного освещения. При работе от автономного источника питания - аккумулятора - ресурс работы системы аварийного освещения существенно увеличится за счет снижения яркости светодиодных ламп.
И, наконец, диммер можно подключить к полноцветным RGB-лампам или RGB-лентам для синтеза цвета. Правда, диммеры потребуется изготовить в трех экземплярах - по одному на красный, зелёный и синий каналы. Таким образом, регулируя яркость в каждом канале, вы без труда установите любой желаемый цвет или оттенок. Подобная замена может пригодиться в случае отказа штатного контроллера, входящего в комплект светодиодных ламп или лент, поскольку приобрести отдельно от комплекта этот контроллер бывает весьма затруднительно.
Диммер для светодиодных лам: схемы – фото
Рис. 1.При широтно-импульсной модуляции остаются неизменными амплитуда и период следования (повторения) импульсов, меняется лишь длительность импульса.
Рис. 2. Принципиальная схема диммера на микросхеме NE555 с усилителем мощности на полевом транзисторе.
Рис. 3. Схема разводки печатных проводников на монтажной плате.
Рис. 4. Схема расположения элементов на печатной плате.
1. Перед монтажом выводы полевого транзистора следует закоротить - во избежание пробоя статическим электричеством.
2-3. Внешний вид собранного диммера с регулировкой переменным резистором.
4. Собранный диммер обеспечивает регулировку яркости светодиода до 20 раз!
Светодиодный лампы высокой Яркость E27 E14 24 36 48 56…
188.92 руб.
Бесплатная доставка★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (4.80) | Заказы (2294)
Диммер для светодиодной ленты представляет собой электротехническое устройство, сочетающее в едином корпусе выключатель и светорегулятор, устанавливаемое в цепь управления светодиодной лентой. Его работа основывается на плавной регулировке, принцип реостата, уровня напряжения подаваемого в цепь освещения. За счет этого производится регулировка яркости освещения от 0 до 100 %. Устанавливается и подключается к сети диммер одинаково с выключателем.
Некоторые производители монтируют в микросхему диммера дроссель, при помощи которого можно отсечь помехи и шумы, создаваемые во время работы.
Виды и особенности управления светорегуляторов
По конструкционным особенностям их можно разделить на такие варианты:
- модульные - приборы такого типа монтируются в распределительных шкафах;
- моноблочные - устанавливаются в монтажную коробку вместо выключателя.
По способу управления системой освещения диммеры делятся на:
- Прибор с отдельной кнопкой включения света и колесом для регулировки освещенности.
- Сенсорные. Регулировка яркости светодиодной ленты производится прикосновением к сенсорам на панели либо с помощью пульта ДУ.
- С ручкой на поворотно-нажимном механизме. Включение осуществляется нажатием на орган управления, а установка необходимого уровня освещенности - поворотом в ту или иную сторону.
- Поворотный. Практически такой же, но имеет отличие в том, что включение и регулирование производится поворотом ручки.
- Устройства с клавишами. Изменение уровня освещенности достигается путем нажатия на клавишу.
- Дистанционные. Управляются при помощи пультов дистанционного управления.
- Акустические. Приводятся в действие при помощи хлопков или команд, подаваемых голосом.
- Многоканальные приборы. Помогают управлять освещением сразу в нескольких точках помещения. Например, при необходимости выделить какие-либо участки комнаты путем добавления уровня освещения и одновременно понизить яркость на других. Как правило, оснащаются беспроводным или дистанционным управлением через ДУ или при помощи телефона.
Принцип действия широтно-импульсных модуляторов
ШИМ - метод воздействия на управляемую сеть путем изменения количества мощности, подаваемой к последней. Принцип действия заключается в регулировании длительности импульсов при их постоянной частоте. Широтно-импульсная модуляция может быть двоичной, троичной, цифровой, аналоговой.
Использование ШИМ дает возможность значительного повышения КПД электропреобразователей. С применением широтно-импульсной модуляции управляются однотактные, двухтактные, полумостовые, мостовые, обратно и прямоходные импульсные преобразователи.
Например, ШИМ активно используется в производстве электроники, такой как ЖК-экраны, дисплеи телефонов и ноутбуков для регулирования яркости свечения.
Схема подключения
Прежде чем начать сборку схемы с диммером, необходимо проверить мощностные характеристики. Мощность светодиодной ленты не должна превышать значения, указанные на корпусе устройства (лучше, если эти показатели будут меньше). Если диммер рассчитан на управление мощностью в 150 Вт, идеальным вариантом будет, если LED-лента будет потреблять около 147 Вт. Это поможет прослужить прибору очень долго.
Что касается непосредственно монтажа, здесь необходимо соблюдать общепринятый порядок работы для всех электрических сетей:
- Первоочередно нужно отключить питание сети, в контуре которой будет производиться установка. Отсутствие напряжения проверяется тестером или мультиметром. Необходимо убедиться в отсутствии возможности случайной подачи тока, при необходимости вывесить предупреждающий знак.
- В помещении устанавливается светодиодная лента, а в монтажную коробку ставят диммер с использованием соответствующих крепежных материалов и инструментов.
- К клеммам с маркировкой L и N нужно подключить фазный и нулевой провод соответственно. Определить положение питающих проводников необходимо до момента отключения сети.
- По окончании монтажа проверяют работоспособность собранной схемы.
Одноцветная
Светодиодная лента питается от источника постоянного тока напряжением 12 В, а бытовая сеть - источник переменного тока с напряжением 220 В. Диммируемая светодиодная лента запитывается через преобразователь 220/12 В. На вход подключается нуль и фаза сети, а на выход - светодиодная лента.
Важно не перепутать полярность проводников. При неправильном подключении лента просто не будет работать.
Чтобы подключить светодиодную ленту длиной более 5 метров, можно воспользоваться несколькими вариантами монтажа:
- Использовать несколько блоков питания. Для каждой ленты отдельный источник питания.
- Один блок питания. Каждая лента подключается параллельно друг другу к выходу преобразователя.
Важно! Блок питания должен обладать достаточной мощностью, чтобы питать несколько светодиодных лент.
RGB
Способ монтажа точно такой же, как и с монохромной лентой, с небольшим отличием. После блока питания устанавливают RGB-контроллер, который позволяет производить регулирование цветности светодиодной ленты. Важно учитывать мощность контроллера при подборе количества RGB-лент.
Теперь непосредственно о подключении. К клеммам V+ и V- подключают пониженное напряжение от блока питания. К контактам на выводе подключают:
- R (red) - красный провод;
- G (green) - зеленый проводник;
- B (blue) - синий провод;
- V+ - желтый общий провод.
Каждый провод, кроме желтого, отвечает за соответствующий цвет ленты. Необходимо безошибочно подключить каждый проводник к своему гнезду. Ничего плохого не произойдет, но цвета будут отображаться неверно.
Преимущества и недостатки
Преимущества диммеров:
- Установка необходимого уровня освещенности в помещении в зависимости от требований ситуации.
- Возможность регулирования количества электроэнергии, потребляемой системой освещения.
Недостатки диммеров:
- Диммеры крайне «нежны» в плане перегрева. Обладают таким свойством, так как основаны на микросхеме. Перед покупкой необходимо знать, какой мощностью должен управлять светорегулятор.
- Диммер требователен и значению минимальной нагрузки. Если значения, указанные на корпусе, будут ниже, устройство очень скоро выйдет из строя.
- Многие все еще используют и вряд ли скоро расстанутся с люминесцентными и энергосберегающими лампами. А они, как предупреждают производители оных, либо не поддаются регулировке вовсе, либо регулируются, но это значительно снижает их срок эксплуатации.
Диммер на микросхеме своими руками
Самостоятельно сборку диммера можно сделать на простой односторонней печатной плате из фольгированного текстолита. Схему печатных проводников и монтажа можно найти ниже.
Последовательность сборки:
- Для начала необходимо установить разъем для монтажа внешних цепей.
- Следующим компонентом будут резисторы и конденсаторы.
- Диоды и микросхему необходимо припаивать перед тем как устанавливать полевой транзистор.
После окончания пайки нужно в обязательном порядке убрать перемычку на выходном контакте транзистора, обезопасив собранное устройство от сгорания.
Готовое устройство можно разместить в любом удобном корпусе с отверстием для кабеля и переменным резистором R1. При изменении положения ручки последнего будет меняться частота импульсов, которая колеблется от 5 до 100 %, а степень освещенности помещения - около 20 раз соответственно.
Абсолютно не важно, диммер какой фирмы и по какой стоимости решите приобрести или собрать его самостоятельно. Самое главное - необходимо соблюдать элементарные правила безопасности при монтаже. Удар электрическим током, даже кратковременный и незначительный, может стоить жизни.
Что касается долговечности службы системы освещения с диммером, тут многое будет зависеть от точности и правильности расчетов нагрузок и подбора подходящего по параметрам оборудования. Удобство использования того или иного варианта управления можно определить в магазине электротоваров и подобрать наиболее подходящий диммер. Например, с голосовым управлением, чтобы даже не пришлось прикасаться к органам управления.
Все чаще применяются при оформлении различных объектов, причем как внутри, так и снаружи помещения. Они помогают создать как частичное, так и основное освещение, выгодно подчеркнув детали. Подключение происходит особым способом. Для этого применяется диммер для светодиодной ленты. Он управляет интенсивностью освещения и может быть подключен в домашних условиях. Чтобы его смонтировать на ленту, необходимо ознакомиться с технологией его установки в электросхему.
Особенности управления светодиодной лентой
Чтобы понять, как установить диммер на светодиодную ленту, необходимо ознакомиться с принципом работы такой системы. Светодиодная лента является полупроводником и имеет ряд специфических качеств. Одним из них выступает значительная нелинейная вольт-амперная характеристика (ВАХ). Протекающий по ленте ток растет довольно сильно, начиная с определенного порога. Это может стать причиной перегорания осветительного прибора. Даже при небольшом на нем лента может выйти из строя. Поэтому подключение в сеть нельзя выполнять напрямую. Диммер для светодиодной ленты - один из возможных вариантов решения такой проблемы.
В схеме управления обязательно участвуют приборы, ограничивающие электрический ток, делая его стабильным и соответствующим по значению подключаемому прибору. Иногда для подобных целей используют мощные резисторы. Но в этом случае на нем будет теряться впустую большая электрическая мощность. Чтобы схема работала эффективно, необходимо при подключении светодиодной ленты своими руками использовать низковольтный источник стабильного тока, которым и является диммер.
Принцип работы диммера
Диммер для светодиодных лент изготавливается как отдельный модуль с входным напряжением 12, 24 Вольта.
Он имеет ограничитель выходного тока. Чтобы правильно выбрать устройство управления, необходимо соотнести его с параметрами ленты. Она должна иметь подходящее напряжение на входе. Оптимальный режим работы светодиодов обеспечивают при этом ограничительные резисторы. Они конструктивно установлены на самой ленте. Мощность и питания диммера соответствует количеству ленты.
Производители выпускают такие осветительные приборы определенной длины, которая обычно не превышает 5 м. В случае необходимости ленту укорачивают, перерезая ее в определенных точках. Но в случае потребности удлинить ее следующий кусок подключается не параллельно, а к соответствующему блоку питания или усилителю. Диммер же при этом позволяет не только включать и выключать осветительный прибор, но и управлять яркостью его свечения.
Типы диммеров по способу управления
Помимо того, что устройства управления различаются по мощности (существует диммер для светодиодных лент 12 Вольт и 24 Вольта), они разнятся и способом управления. Они бывают следующих типов:
- с пультом сенсорным;
- с пультом кнопочным;
- без пульта;
- встраиваемого сенсорного управления;
- настройка по Wi-Fi с телефона.
Чтобы правильно выбрать систему управления, необходимо учитывать тип самого диммера, его удаленность от пульта (необходимо рассчитать расстояние от частого места управления до прибора регулировки яркости). Имеет также значение количество приборов, находящихся в зоне действия пульта. Существуют модели, в которых есть возможность подключить до 10 диммеров. Габаритные размеры пульта также порой играют немаловажную роль. Мини-диммер для светодиодной ленты порой является самым удобным среди всех типов регулировки.
В зависимости от предпочтений к уровню комфорта выбирают сенсорный, кнопочный или переносной приборы управления.
Характеристики управления
Диммер без пульта регулируется при помощи механизма, встроенного в его корпус.
Это один из самых простых способов управления. Это чаще всего мини-диммеры, которые применяются для светодиодной ленты. Они выглядят как небольшие выключатели.
Диммер с пультом для светодиодной ленты позволяет управлять яркостью изделия на расстоянии. Это удобный способ, особенно в случае нахождения ленты высоко под потолком, на карнизе и т. д.
Если же дизайн устройства управления подбирается для стиля хай-тек или его внешний вид особо привлекателен для пользователя, приобретаются встраиваемые сенсорные панели. Они по размеру сопоставимы с выключателем света. Но зачастую имеют набор дополнительных функций.
Чтобы управлять яркостью свечения на значительном расстоянии, используют особое программное обеспечение, которое устанавливается на телефон или планшет. Это очень удобно для объектов, имеющих большое количество лент, находящихся на значительной высоте, на фасадах здания, рекламных вывесках.
Типы диммеров по способу управления напряжением
По способу регулировки изменения напряжения различают диммеры, управляющие силой тока через нагрузку, а другие - через широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).
Более дорогостоящими и габаритными являются устройства управления, изменяющие напряжение на нагрузке. Они очень редко используются для светодиодных лент, так как не способны работать при низком напряжении.
Чаще всего в схеме применяются диммеры на основе ШИМ. Они компактные и со своими задачами справляются достаточно эффективно. В домашних условиях реализовать управление светодиодной лентой на принципе ШИМ довольно несложно. Это будет под силу даже человеку без особого опыта. Для этого применяются микросхемы малой степени интеграции.
Соответствие диммера типу ленты
Диммер для светодиодных лент подключается в соответствии с типом устройства. Существуют одноканальные и многоканальные схемы подключения шнура, которые соответствуют поставленным задачам освещения. Для создания различных световых эффектов применяются трех- и двухканальные диммеры.
Для ленты типа RGB подойдет трехканальное устройство управления. Такой тип шнура имеет светодиоды трех разных цветов, которые при смешивании выдают свечение белого цвета. Для разноцветной подсветки они могут работать отдельно. Двухканальные диммеры применяются для люминофорных лент. В них специальный желтый слой смешивается с мощным синим светодиодом.
В монокристаллических лентах белого свечения применяются одноканальные которые включаются в схеме после блока питания.
Преимущества и недостатки ШИМ-регуляторов
Для того чтобы понять, как подключить диммер к светодиодной ленте, необходимо ознакомиться с особенностями ШИМ-регуляторв.
Ведь именно такого типа устройства управления чаще всего применяются при самостоятельном подключении шнуров.
Недостатком такого типа диммеров считается повышенное мерцание на малых уровнях яркости. Глаз в таком режиме улавливает колебания свечения. Такой эффект может стать причиной головной боли и плохого психофизиологического состояния, ухудшения зрения.
Чтобы избежать такой проблемы, необходимо использовать в схеме специальные микроконтроллеры. Они работают в аналого-цифровом режиме.
Монтаж диммера в домашних условиях
Чтобы правильно подключить диммер для светодиодной ленты своими руками, необходимо использовать печатную плату, которая выполнена из стеклотекстолита с фольгой. Она имеет размеры 35х50 мм.
Первоначально устанавливается разъем для внешних цепей, а также резисторы. После этого к схеме присоединяют диоды, конденсаторы, микросхему. В завершение процесса необходимо припаять полевой транзистор. После этого обязательно нужно удалить перемычку, которая находится на выводах транзистора. В противном случае вся система сгорит сразу же после включения!
Диммер удобно размещать в специальном пластиковом корпусе. Для этих целей подойдет мыльница, в которой просверливаются отверстия для кабеля и переменного резистора.
Применение
Собранный самостоятельно диммер для светодиодной ленты можно применять в различных целях.
Он хорошо подойдет для регулировки яркости шнура, расположенного в рабочей зоне мастерской, кухни или иных помещений. Это просто необходимо при длительной работе. Ведь яркий свет утомляет глаза и со временем негативно влияет на зрение.
При объекта, когда питание производится от аккумулятора, приглушение свечения ленты позволяет значительно увеличить время работы генератора.
Для RGB-лент изготавливают три разных устройства управления. Это позволит создать любой оттенок для придания объекту оригинального облика. Это позволит заменить, например, сломавшийся старый контроллер.
Ознакомившись с таким устройством, как диммер для светодиодной ленты, можно без проблем собрать его в домашних условиях. Опираясь на перечисленные в статье рекомендации, создать неповторимые световые эффекты для любого объекта снаружи или внутри помещения будет просто.
Создать в своем доме уникальную и неповторимую подсветку сегодня можно при помощи самых разнообразных светильников. Одним из наиболее часто используемых осветительных приборов является светодиодная лента.
Они незаменимы в декоративной подсветке самых разнообразных элементов интерьера, мебели и потолочных подвесных конструкций. Благодаря обширному перечню возможностей подобной осветительной продукции она имеет широкое распространение и очень часто встречается как в домашнем освещении, так и в подсветке различных офисов и общественных помещений. Новым уровнем использования таких светодиодных лент является их диммирование. О нем мы и поговорим более подробно.
Усовершенствование осветительных приборов
Светодиодные ленты на данный момент времени являются очень востребованными осветительными изделиями. Такая популярность объясняется их уникальными осветительными возможностями и доступностью создания с их помощью самых разнообразных световых эффектов.
Но, в отличие светодиодных ламп, ленты должны подключаться к сети питания через дополнительные адаптеры драйверы.
Обратите внимание! В отличие от лент, светодиодные лампы часто оснащены схемой управления.
К дополнительным адаптерам можно отнести следующие изделия:
- диммер;
- блок питания;
- блок управления
Дополнительные адаптеры
Схема работы, когда обязательно нужен блок питания, создает при эксплуатации светодиодных лент определенные трудности. Но с другой стороны, подключив к схеме диммер, можно добиться определенного варианта управления световым потоком, создаваемым уже диммированной лентой. Таким образом, диммированная лента – та лента, в схеме подключения которой наряду с блоком питания имеется еще и диммер.
Особенности диммированной светодиодной продукции
Светодиодная лента в своей конструкции имеет полупрводниковый светодиод. Чтобы осуществить диммирование led ленты, необходимо понимать, как она работает и каким образом ее следует подключать к сети питания.
Обратите внимание! Такой полупроводник имеет нелинейную вольт-амперную характеристику или ВАХ. Это означает, что текущий через него ток начинается только с определенного порогового значения. При этом ток нарастает очень сильно, что может привести к перегоранию светодиодов.
ВАХ светодиода
Чтобы избежать подобного негативного развития событий, необходимо проводить подключение светодиодных лент к сети питания только через трансформатор (то есть блок питания).
Обратите внимание! Трансформатор или блок питания в данной ситуации будет уменьшать напряжение сети с 220 вольт до нужного значения, для адекватной работы светодиодной ленты (до 12 или 24 вольт). Такие устройства можно называть «источниками стабильного тока».
Блок питания для светодиодной ленты
В самых простых ситуациях для этих целей можно использовать обычный резистор. Но помните, что его сопротивление для стабильной работы led лент должно быть большим. Высокой должна быть и ЭДС источника напряжения. Несмотря на кажущуюся простоту, создать такую схему не просто. В данной ситуации будет происходить потеря электрической мощности. Поэтому чтобы компенсировать такие потери, светодиодные ленты должны подключаться к низковольтному источнику, который одновременно с этим сможет стабилизировать выходной ток.
В роли такого низковольтного источника выступает блок питания или трансформатор.
У светодиодных ламп блок питания уже встроен в конструкцию, а вот у лент он имеет вид отдельного модуля.
На выходе такой трансформатор имеет выходное напряжение в 24 или 12 вольт (в зависимости от типа светодиодной ленты). При этом ограничительные резисторы для него будут размещены на самой ленте.
Обратите внимание! Если вы имеете дело с диммером или блоком управления, то их также необходимо подбирать по мощности купленной ленты.
Правильное диммирование подразумевает под собой правильное подключение всех компонентов, включая блок питания (он же трансформатор), блок управления или диммер, а также саму осветительную продукцию.
Схема подключения светодиодной ленты
Только в той ситуации, когда схема подключения соблюдена, свечение лент будет ярким и полноценным. Если же что-то было подключено неправильно, то подсветка просто не станет работать до момента исправления неточностей установки.
Способы регулирования яркости
Диммер для светодиодных лент
Одной из главных причин, почему сегодня светодиодная лента стала столь популярной, является то, что к ней можно легко своими руками присоединить специальное устройство — диммер. Оно позволяет менять интенсивность освещения в комнате.
При наличии такого элемента в схеме лента будет называться «диммируемая».
Обратите внимание! Использовать такой диммер, подходящий для светодиодных лент, можно только там. Он не подходит для взаимодействия с обычными энергосберегающими лампочками. Иначе вы рискуете вывести из строя всю систему.
Для светодиодных лент существуют два основных типа диммеров:
- пассивные. В их роли выступают переменные резисторы (потенциометры и реостаты). Это простейший способ регулировки, но для него характерна потеря мощности, что негативным образом сказывается на её энергоэффективности (она понижается);
Обратите внимание! Здесь, из-за высокой нелинейности ВАХ светодиода, возникает ситуация, которая была описана выше (идут большие энергопотери). Ее не удается нивелировать даже при применении потенциометров с логарифмической характеристикой для изменения сопротивления.
- активные регулирующие диммерные схемы, основанные на полупроводниковых приборах.
Последний тип диммеров в свою очередь подразделяется на две подгруппы:
Аналоговый диммер
- аналоговые. Они дают возможность поддерживать выходной ток на стабильном уровне и в требуемом диапазоне при малом падении напряжения. В результате идет небольшая потеря мощностей на светодиодной ленте;
Обратите внимание! К недостаткам таких изделий следит отнести тот факт, что при изменении параметра рабочего тока, текущего через светодиод в диапазоне 20~100 mA часто наблюдается изменение рассеиваемой мощности. Это, в свою очередь, приводит к изменению температуры прибора. А вот при сильном нагреве светодиода происходят существенные изменения его технических характеристик.
- импульсные. Являются более современными моделями, лишенными многих недостатков аналоговых диммеров. Наиболее часто сегодня для регулирования уровня свечения светодиодных лент используют широтно импульсные модуляторы (ШИМ). Для светодиодной продукции это самые эффективные диммеры.
Как видим, для светодиодной ленты оптимальным выбором для регулирования яркости станет импульсный диммер. Он, при правильном подключении, позволит вам эффективно и удобно управлять уровнем светового потока, испускаемого светодиодами.
Принцип действия широтно-импульсных модуляторов
Поскольку широтно-импульсные модуляторы сегодня применяются для регулирования светодиодных лент чаще всего, рассмотрим их принцип действия более подробно.
Широтно-импульсный модулятор
Принцип их действия заключается в изменении продолжительности рабочей доли периода для прямоугольно импульсного тока, а также длительности его подачи на изделие. Эти параметры определяются относительно нулевого уровня. Подразумевается доля периода, когда наблюдается максимальное напряжение. Этот параметр называется широтой. Его изменения происходят в диапазоне от 0 до 100%, вызывая характерные изменения в значении имеющегося напряжения источника света.
Обратите внимание! В данной ситуации выходной ток сохраняет свою стабильность, причем на самом оптимальном уровне.
При этом спектральный состав светового потока не подлежит изменениям, а рассеиваемая мощность будет удерживаться в области номинальных значений.
Стоит отметить, что потери самого диммера в ходе работы в импульсном режиме остаются минимальными. Также необходимо знать, что такие регуляторы наилучшим образом подходят для подключения компьютерного и цифрового способа управления уровнем освещенности.
К недостаткам подобных моделей можно отнести повышенное мерцание.
Оно характерно для дешевых устройств. Такое явление может возникать даже при незначительных уровнях яркости и оно вредно для глаз. Длительное наблюдение за таким световым эффектом способно привести к разным негативным последствиям:
- появлению неприятных зрительных ощущений;
- развитию головных болей;
- повышению усталости;
- падению внимания и остроты зрения.
Чтобы избежать столь негативного воздействия на свой организм, необходимо отдавать предпочтение более качественным и дорогим моделям.
Как подключить диммер
Чтобы провести димирование светодиодной ленты, к ней необходимо правильно подключить не только трансформатор (блок питания), но и сам диммер. Здесь следует помнить, что бывают различные типы излучателей светодиодов, установленных на светодиодных лентах:
- RGB - трехцветные. При смешивании их свечения получается белый свет. А если их включать раздельно, то можно получить самые разнообразные цветовые эффекты;
Цветовое свечение ленты
- люминофорные. Они применяются как излучение вторичного плана для специального желтого слоя люминофора, которое освещается светодиодами синего цвета мощного типа. Для их запитки следует использовать специальные драйвера (блок питания и трансформатор), а также диммеры.
Поэтому выбор схемы подключения, а также самого типа диммера, необходимо делать на основании параметров купленной светодиодной ленты. Например, для белых монокристальных лент нужно использовать одноканальные диммеры, которые в схеме подключаются после того, как был установлен трансформатор.
Вариант схемы подключения
Если правильно подобрать диммер, то ваша светодиодная подсветка будет регулироваться наилучшим образом.
Варианты регулировки
Управление диммером с помощью пульта
Кроме вышеописанных вариантов регуляторов, широко применяемых на сегодняшний день в целях изменения характеристик уровня светового потока, могут между собой различаться и сами диммеры в зависимости от способа управления. Итак, диммер может управляться:
- с помощью потенциометра. В данной ситуации он встраивается в настенную стандартную коробку выключателя;
- через подключение в компьютерную сеть по специальному интерфейсу Ethernet, Bluetooth или Wi Fi;
- с помощью использования радиочастотного и инфракрасного пульта дистанционного управления.
Отдельно стоит отметить, что модули диммеров могут выпускаться как отдельно, так и в составе комбинированных устройств. В последнем случае в одном корпусе он будет совмещен с драйвером.
Еще один способ управления яркостью
Тиристорный диммер
Кроме самых диммеров для получения возможности управлять световым потоком светодиодных лент сегодня используют специальные диммируемые блоки питания. Они представляют собой особый вид источника напряжения, который обладает способностью управлять яркостью того прибора, к которому они были подключены. Наиболее часто в тандеме со светодиодными лентами используют тиристорный диммер. Он лучше всего подходит для диммируемого блока питания.
Такие изделия могут совместно использоваться с лампами накаливания.
Диммируемый блок питания может в разы увеличить срок службы led продукции, всего лишь правильно стабилизируя напряжение. Он убережет led от резких перепадов напряжения, которые зачастую и служат основной причиной поломок различных электротехнических приборов. Кроме этого такое изделие имеет эстетичный внешний вид и не отличается трудностями при установке.
Заключение
Существует несколько вариантов сделать светодиодную ленту диммированной. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Но все они позволяют создать комфортную и эффективную систему для качественного управления яркостью источников света. В пользу какого именно способа сделать выбор (диммируемый блок питания или установка диммера), зависит от некоторых критериев, описанных в статье. Помните, что ключом к успеху здесь будет не только верный выбор диммера, но и правильная его установка.
- не правильный монтаж и подключение с ошибками
Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.
1 правило
Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.
Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?
Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.
Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую: 
При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.
Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.
2 правило
Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.
Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.
Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.
Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.
Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.
3 правило
Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.
Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.
Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.
Подключение светодиодной ленты
Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:
Монтаж питания 220В
Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.
Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.
Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.
Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная - любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье "Как определить фазу и ноль в электропроводке".
Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.
Подключение блока питания
Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.
- фазный провод подсоединяете к разъему L
- жилу синего цвета - нулевую, к клемме N
- желто-зеленую - к клемме обозначенную как Pe или значком заземления
Подключение диммера
Теперь необходимо подключить диммер. Здесь применяйте гибкий монтажный провод ПуГВ 1,5мм2 разных цветов. Например черный (для минусовых контактов) и красный (для плюсовых).
- отмеряете и отрезаете необходимого размера провода
- зачищаете концы и опрессовываете их наконечниками НШВИ
В первую очередь подключаете концы со стороны блока питания. Минусовой провод (черного цвета) соединяете с клеммой имеющей маркировку –V
. Плюсовой провод (красного цвета) с клеммой промаркированной как +V
.
Оба провода должны подключаться к диммеру со стороны Power IN
(входное питание). Провод красного цвета подключаете на диммере к плюсовой клемме DC+
, а другой провод к клемме минус DC-
Далее опять идут монтажные работы по прокладке провода. Протягиваете его в гофре от диммера, до места подключения к светодиодной ленте. Используйте тот же самый ПуГВ. При превышении общей длины светодиодной ленты и подсветки более 5 метров, ленты подключаются параллельно. Причем к каждой из них подводится отдельное питание.
Приступаете к подключению проводов к клеммам диммера. Они обычно имеют надпись и обозначаются как Output Led. Для надежного контакта зачищенные концы жил лучше обжать наконечниками.
Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте
Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.
После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.
Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки - до 10 сек.
Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.
Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.
После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).
Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.
