Зростаюча кількість освітлювальних рішень на основі світлодіодів вимагає адекватної електричної установки. Однак ця тенденція також породжує попит на нові технічні рішення для електроустановок.
- Більшість світлодіодів мають низьку напругу і потребують постійної напруги або постійного струму для живлення.
- Кабелі між джерелом живлення та світлодіодом повинні нести високий струм при низькій напрузі, що спричиняє падіння напруги і, отже, зменшення інтенсивності світла.
- Затемнення світлодіодів залежить від типу джерела живлення. У разі постійного живлення напруга затемнення виконується за допомогою ШІМ-диммерів (широтно-імпульсна модуляція). У випадку постійного струму, вихідний струм повинен регулюватися для затемнення, тобто регульоване джерело струму.
В даний час світлодіодні джерела світла (світлодіодні вироби) доступні в декількох версіях, таких як:
- Світлодіодні стрічки,
- Світлодіодні плями,
- Світлодіодні ліхтарі,
- Заміни світлодіодів.
Світлодіодні стрічки
Світлодіодні стрічки найчастіше використовуються при реалізації лінійного освітлення - наприклад, в карнизах або освітленні кухні. Для живлення потрібно джерело живлення постійного струму 12 або 24 В. Потужність найбільш часто використовуваних світлодіодних стрічок коливається від 5 Вт/м до 20 Вт/м. Якісні світлодіодні стрічки мають активну потужність вище 120 лм/Вт. При підключенні світлодіодних стрічок необхідно забезпечити, зокрема, рівномірність джерела живлення, щоб інтенсивність світла не зменшувалась із довжиною стрічки. Рішення полягає в живленні світлодіодної стрічки з кількох місць. У той же час важливо звертати увагу на довжину та переріз низьковольтного живлячого кабелю, оскільки на заданих входах живлення струм, що протікає через кабель живлення, спричинить падіння напруги на провіднику. Рекомендується розміщувати блок живлення («трансформатор») якомога ближче до світлодіодної стрічки (від 3 м при використанні кабелю діаметром 1,5 мм). Для більш тривалих установок, де загальне споживання електроенергії вже вище, рекомендується подавати кілька джерел у кількох місцях (рис. 1 та 2).
Фіг. 1 Підключення джерела живлення світлодіодної стрічки з кількох місць одним джерелом (джерело: www.beloon.sk)
Фіг. 2 Підключення джерела живлення світлодіодної стрічки з кількох місць кількома джерелами (джерело: www.beloon.sk)
У той же час важливо зберігати запас джерела живлення джерел живлення, щоб блок живлення не був завантажений до максимальної номінальної потужності або навіть не перевантажений. Рекомендується резерв від 15 до 20 відсотків у джерелі живлення джерела живлення, тобто якщо споживана потужність світлодіодних стрічок становить 80 Вт, джерело живлення повинен мати потужність 100 Вт. З точки зору доступу до послуг до джерел живлення замінити. Для цієї мети ідеально підходять гіпсокартонні карнизи або опущені стелі. ШІМ-диммери використовуються для затемнення світлодіодних стрічок, які працюють за принципом широтно-імпульсної модуляції, в яких інтенсивність залежить від тривалості імпульсу (рис. 3).
Фіг. 3 принципи світлодіодного затемнення з використанням ШІМ-модуляції (джерело: www.beloon.sk)
Світлодіодні ШІМ-диммери випускаються в одноканальній версії - підключення здійснюється до одного виходу, який утворює одну світлову ланцюг - але на ринку також є багатоканальні ШІМ-світлодіодні диммери (рис. 4). Управління настінними кнопками. Однак для такого управління потрібен додатковий сигнальний кабель або бездротовий модуль для управління регулятором затемнення в так званому режимі PUSH BUTTON. Диммер розміщений позаду джерела живлення в місці зберігання (рис. 5).
Зверніть увагу на параметри
Для світлодіодних ШІМ-диммерів слід дотримуватися таких параметрів:
Фіг. 5 Підключення світлодіодного диммера ШІМ, керованого кнопкою (www.beloon.sk)
Максимальна напруга
Дешеві диммери складають лише до 12 В. В ідеалі світлодіодний ШІМ-диммер повинен працювати з напругою від 12 до 48 В.
Фіг. 6 Підключення світлодіодного диммера ШІМ з радіоприймачем та радіопередавачем, керованим кнопкою (джерело: www.beloon.sk)
Максимально допустиме вихідне навантаження
У більшості дешевих диммерів вона становить до 4 А, що становить 480 Вт при постійному струмі 12 В. Ідеальне значення - принаймні 10 А, чого достатньо для світлодіодної стрічки 10 м. На ринку також є більш потужні світлодіодні ШІМ-диммери в діапазоні від 16 до 20 А. Подальшого посилення можна досягти, використовуючи ШІМ-підсилювач, який з'єднаний між ШІМ-світлодіодним диммером та світлодіодною стрічкою (рис. 7).
Фіг. 7 Підключення ШІМ-підсилювача для збільшення потужності світлодіодного ШІМ-регулятора яскравості, керованого кнопкою (джерело: www.beloon.sk)
Частота ШІМ
Для більшості дешевих диммерів він становить 50 Гц, але ідеальне значення - принаймні 500 Гц, так що стробоскопічний ефект не спостерігається під час непрямого спостереження.
Світлодіодні плями
Вони є одними з популярних світлодіодних виробів, що дозволяють реалізувати точкове освітлення. Світлодіодні плями містять один або кілька світлодіодних мультичіпів і потребують живлення від джерела постійного струму (рис. 8).
Фіг. 8 світлодіодних плям є одними з найпопулярніших світлодіодних виробів (джерело: Philips)
На практиці використовуються схеми, в яких кожна світлодіодна пляма забезпечується окремим невеликим джерелом постійного струму (рис. 9, зліва), або схеми, де послідовно підключено кілька світлодіодних плям, підключених до джерела постійного струму. Однак він повинен мати діапазон вихідної напруги, що дорівнює принаймні сумі всіх номінальних потужностей світлодіодних плям послідовно (рис. 9, праворуч).
Фіг. 9 Підключення джерела живлення світлодіодних плям з джерелом постійного струму (ліворуч), підключення джерела живлення світлодіодних плям послідовно з джерелом постійного струму (праворуч) (джерело: www.beloon.sk)
При підключенні світлодіодних джерел світла до джерела постійного струму джерело живлення змінного струму 230 В слід відключити, оскільки джерело постійного струму має максимальну напругу при відключенні навантаження, що може спричинити пошкодження джерела світлодіода.
Затемнення світлодіодних плям реалізоване:
- за допомогою регульованих джерел живлення; підключення до регульованих джерел струму дозволяє затемнювати світлодіодні плями кількома способами:
- фазовий диммер на стороні 230 В змінного струму,
- Сигнал 1 - 10 В від головної системи або настінного контролера,
- ШІМ-сигнал від ШІМ-диммера,
- за допомогою регульованих перетворювачів постійного/постійного струму.
Приклади джерел світлодіодів постійного струму показані на фіг. 10-12.
Приклади підключення джерела живлення з можливістю регулювання світла показані на фіг. 13 і 14.
Фіг. 13 Підключення джерела постійного струму, що регулюється, регульованого фазовим димером (джерело: www.beloon.sk)
Фіг. 14 Підключення джерела постійного струму з можливістю регулювання світла, керованого сигналом 1 - 10 В або сигналом ШІМ (джерело: www.beloon.sk)
Підключення перетворювачів постійного/постійного струму постійного струму, керованих ШІМ-сигналом, показано на рис. 15.
Фіг. 15 Підключення перетворювачів постійного/постійного струму постійного струму, керованих ШІМ-сигналом, до джерела живлення за допомогою постійного розподілу напруги (джерело: www.beloon.sk)
Світлодіодні ліхтарі
Багато виробників вже пропонують світлодіодні світильники, які мають світлодіодне джерело світла, вбудоване в конструкцію світильника (рис. 16). Лампа або пакет, як правило, включає необхідне джерело живлення.
Світлодіодні світильники зазвичай встановлюються безпосередньо на 230 В змінного струму. Якщо світильники дозволяють це, затемнення здійснюється або регулятором яскравості на напрузі живлення 230 В змінного струму, або за допомогою додаткового сигналу 1 - 10 В.
Заміни світлодіодів
Дуже популярними є світлодіодні заміни стандартних лампочок, які дозволяють використовувати світлодіодне джерело світла в оригінальних світильниках (рис. 17). Сьогодні світлодіодні заміни доступні на більшості стандартних розеток, таких як: E27, E14, GU10, GU5.3 ... Параметр затемнення залежить від конкретної моделі заміни світлодіодів, але зазвичай дешеві світлодіодні заміни не дозволяють затемнювати. Тріак-диммери використовуються для заміни світлодіодів, що регулюються яскравістю світла.
Фіг. 17 замінників світлодіодів Philips (джерело: Philips)
Інж. Роберт Нанішта
Автор працює під торговою маркою Beloon у компанії Emission, s. р. о., яка працює в галузі світлотехніки та автоматики.