Пошаговое диммирование что это
Что такое диммируемая светодиодная лампа? Виды и принцип работы. Обзор лучших моделей 2019 года
Все более популярным становится освещение жилых помещений при помощи светодиодных ламп. Этот вид ламп ввиду отсутствия в своем составе вредных веществ и низкого энергопотребления удовлетворяет самым строгим экологическим нормам.
Диммирование, то есть изменение интенсивности освещения, позволяет еще больше снизить расходы на электроэнергию и повысить комфорт в доме.
Краткое содержимое статьи:
Предназначение и возможности диммера
Многие еще не знают, что такое диммер и диммируемые лампы.
Диммер – устройство позволяющее регулировать мощность светового потока лампы. Также используется термины «регулятор яркости, светорегулятор».
Диммируемые лампы – светоизлучающие устройства с изменяемым световым потоком.
Возможностью регулирования яркости ламп обладают реостаты, но они имеют значительный вес и на них рассеивается и теряется много тепловой энергии.
Современные технологии позволяют использовать диммеры, сконструированные на основе полупроводниковых элементов, — симисторов либо транзисторов.
В число функций диммеров входит: плавное включение и выключение лампы, таймер, ручное либо автоматическое включение режима мерцания (мигания), дистанционное управление интенсивностью освещения посредством беспроводных домашних сетей Wi-Fi, пульта ДУ, голосом либо другими акустическими сигналами, а также, устройством, управляемым фотоэлементом, реагирующим на уровень естественного освещения помещения.
Использование диммирования позволяет сократить расход электроэнергии, продлить срок службы осветительных приборов, приглушив свет, полноценно отдохнуть после напряженного рабочего дня.
Использование диммеров при светодиодном освещении
Работа диммеров основана на отсечении участков входного синусоидального напряжения. Образуются так называемые «просечки».
Источники питания светодиодных ламп (драйверы) негативно реагируют на изменение параметров входного напряжения и в ряде случаев перестают функционировать в нормальном режиме.
Проблемы диммирования светодиодных ламп
Работа ламп накаливания при использовании светорегулятора (диммера) не вызывает нареканий. Этого нельзя сказать о светодиодных лампах, которые либо перестают функционировать, либо не достигают номинальной мощности светоизлучения и при этом могут издавать раздражающий писк.
Для решения этой проблемы были созданы диммируемые светодиодные осветительные приборы.
Как работают диммируемые лампы?
Специально сконструированные модифицированные источники питания этих ламп изменяют силу тока пропорционально входному напряжению.
Примечательно, что температура цветового потока при использовании диммеров чаще всего не изменяется.
Внешне отличить обычные и диммируемые светодиодные лампы невозможно. Различить их можно по надписи «dimmable» либо по логотипу. Фото различных диммируемых светодиодных ламп всегда можно найти в интернете.
Эксплуатация диммируемых светодиодных ламп
Для использования диммируемых светодиодных осветительных устройств необходимо подобрать лампу с соответствующим цоколем, что не должно вызвать затруднений.
Существуют диммируемые лампы с различными типами и размерами цоколя.
Перед покупкой следует убедиться, какой именно цоколь, резьбовой или штырьковый и какого диаметра вам нужен. В противном случае неизбежно повторное посещение магазина для обмена товара.
Риски при покупке диммируемых светодиодных ламп
Заранее определить, будет ли работать приобретаемая диммируемая лампа с имеющимся светорегулятором (диммером) невозможно.
Приобретая светодиодные диммируемые лампы для дома следует договориться с продавцом о возможности возврата купленной диммируемой лампы с неподходящими параметрами.
Следует покупать светодиодные лампы, изготовленные известными производителями, что, помимо прочего, увеличит шансы совпадения параметров лампы с диммером.
Покупка маломощных, менее 10 ватт, ламп обойдется дешевле, но вас может разочаровать низкий световой поток, недостаточный диапазон регулировки и неприятный холодный свет.
Самостоятельный выбор диммируемой светодиодной лампы несет в себе неконтролируемые риски. Чтобы избежать их, следует подумать о консультации у опытных профессионалов в специализированном торговом центре, внимательно изучить сопроводительную документацию и технические особенности устройства.
Диммирование и управление освещением
Диммирование — это управление светом, способ регулирования яркости ламп. Существует много вариантов диммирования, чтобы выбрать подходящий нужно учитывать определённые факторы. Например, некоторые виды ламп могут не работать с некоторыми диммерами. Есть методы управления освещением, которые хороши только для маленьких помещений (квартир или небольших офисов), а с помощью других можно регулировать свет в целых зданиях. Кроме того, есть варианты диммирования, которые требуют сложной дополнительной проводки и поэтому их можно использовать, только если это было предусмотрено на этапе строительства или ремонта.
Информация о том, можно ли диммировать лампу или светильник, а также для какого типа диммирования подходит прибор — обычно есть в технической документации. На многих устройствах также есть специальные маркировки.
Симисторное диммирование (TRIAC, Phase-Cut)
Есть два варианта симисторного диммирования: с отсечением по переднему фронту и с отсечением по заднему фронту.
Диммирование с отсечением по переднему фронту (Leading Edge Dimming)
Этот вид диммирования встречается чаще всего, он популярен для регулировки домашнего освещения. Устройства, которые нужны для этого способа управления светом, небольшие, относительно дешёвые и легко устанавливаются.
Этот вариант хорошо подходит для ламп накаливания и галогенных ламп, но для светодиодных и компактных люминесцентных ламп такие диммеры подходят не всегда. Если они подходят, то это будет указано в технической документации.
Диммирование с отсечением по заднему фронту (Trailing Edge Dimming)
Этот тип диммирования разработан для светодиодных ламп. У каждой светодиодной лампы есть драйвер — устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный. Именно драйвер будет взаимодействовать с диммером, поэтому, выбирая диммер, нужно уточнить, подходит ли он к драйверу. Если устройства не подходят друг к другу, то свет может начать мерцать, а светильник неприятно жужжать.
Диммирование с отсечением по заднему фронту относительно недорого, но дороже, чем вариант с отсечением по переднему фронту. При его использовании не возникает резких скачков напряжения и сила тока увеличивается плавно.
Принцип работы симисторного диммирования
Этот способ управления светом работает с переменным током. Переменный ток отличается от постоянного тем, что электроны текут сначала в одном направлении, потом в другом. На графике это выглядит как синусоида. Симисторное диммирование выключает ток на небольшой период времени, отсекая часть этой волны. Чем больше периоды, когда ток выключен, и чем меньше, когда он включён, тем темнее светит лампа.
Если посмотреть на это на примере лампы накаливания, то получается, что в моменты, когда ток не подаётся, спираль начинает остывать и лампочка темнеет.
Включается и выключается подача тока с помощью симистора (симметричного триодного тиристора). По-английски этот прибор называется TRIAC (triode for alternating current). Отсюда и название способа диммирования.
Диммирование с отсечением по переднему и по заднему фронту отличается тем, с какой стороны обрезается волна. Когда происходит отсечение по переднему фронту, то ток выключается сразу после того, как кривая пересечёт ноль, а потом включается с резким скачком напряжения. Это одна из причин, почему многие светодиодные источники света плохо работают с этим типом диммирования. Зато LED лампы хорошо приспособлены для диммирования с отсечением по заднему фронту, потому что напряжение нарастает плавно.
Диммирование с помощью ШИМ — Широтно-Импульсной Модуляции (PWM — Pulse Width Modulation)
Диммирование с помощью ШИМ немного похоже на предыдущий метод. Оно тоже использует симистор (TRIAC), который подаёт импульс в виде электрического тока. Импульс может создаваться с разной частотой и может быть разной длины. Чем чаще и длиннее импульс — тем ярче свет. И, наоборот, чем реже и короче — тем темнее. Частота в любом случае достаточно высокая, чтобы человеческий глаз не мог видеть мерцание лампы.
В отличие от диммирования с отсечкой по фазе, диммированием с помощью PWM можно управлять цифровым методом и регулировать подачу сигнала по беспроводной сети. Поэтому, несмотря на то, что этот метод дороже предыдущего, его часто используют для умных домов.
Диммирование 1-10V и 0-10V
Этот вариант подойдёт для люминесцентных и светодиодных ламп. Устройства для диммирования 0-10V (1-10V) не чувствительны к нагрузке. Протокол 0-10V может работать со многими автоматизированными системами для умных домов, например, с KNX.
Диммирование 0-10V (1-10V) лучше использовать в небольших помещениях, потому что оно неудобно для управления большим количеством приборов. К каждому устройству должен идти отдельный провод. На длинных линиях падает напряжение и затухает сигнал, из-за этого может быть сложно точно отрегулировать яркость светильника.
Некоторые производители выпускают светильники с устройствами для 0-10V (1-10V) диммирования, которые расположены прямо на корпусе прибора.
Принцип работы диммирования 0-10V (1-10V)
Устройство для диммирования 0-10V передаёт сигнал светильнику, чтобы изменить его яркость. Сигналом является изменение напряжения от 0 до 10 Вольт. При напряжении 10 Вольт лампа будет светить на максимуме мощности, при 0 Вольт — погаснет.
Шаг в 1 Вольт приведёт к изменению яркости на 10%. Если, например, повысить напряжение с 0 до 1 Вольт, то светильник будет светить на 10% от максимальной яркости и, наоборот, если снизить с 10 до 9 Вольт — получится 90% яркости.
Диммирование 1-10V отличается от 0-10V тем, что здесь нет сигнала в 0В и соответственно, нельзя сделать так, чтобы свет не горел. Минимальная яркость будет составлять 10% от полной.
PUSH Dim (Switch Dim, Touch-Dim)
.jpg "push(1)")
Используя этот способ диммирования, можно управлять несколькими светильниками сразу. Можно сделать несколько кнопок-переключателей яркости к одному светильнику и установить их в разных местах. При этом такой метод управления светом относительно дёшев и не требует сложной проводки.
PUSH Dim можно интегрировать в систему DALI, для которой этот вариант диммирования когда-то и разрабатывался.
В одной цепи нельзя смешивать разные драйверы PUSH Dim.
Принцип работы PUSH Dim
При диммировании Push DIM яркость света регулируют нажатием кнопки. Чтобы включить или выключить, нужно просто один раз коротко нажать кнопку. Долгим нажатием можно увеличить или уменьшить яркость светильника. Если дважды коротко нажать на кнопку, то система «запомнит» яркость, и при следующем включении она установится автоматически.
Если нажать и не отпускать кнопку больше 30 секунд, то все светильники синхронизируются на яркости 50%. Это может быть нужно тогда, когда светильники отключали от сети и после этого они потеряли синхронизацию.
По сравнению с другими способами управления светом, систему Push DIM легко установить и её не требуется предварительно настраивать. Не нужен центральный блок управления.
Используя этот способ диммирования, можно регулировать яркость света из нескольких мест в помещении, можно использовать датчики присутствия и даже подключить систему Push DIM к «умному» дому. Можно управлять несколькими светильниками, но к каждому должны идти отдельные провода. Можно «запомнить» яркость, чтобы при следующем включении она сразу была настроена. Для этого нужно сделать двукратное короткое нажатие.
У метода есть и недостатки: например, не получится заранее задать уровень яркости для сценария освещения.
Диммирование по протоколу DALI
Такой способ регулировки освещения удобен для больших пространств, например, для целого здания. В одну сеть DALI можно объединить до 64 светильников, разбить их на 16 групп, чтобы управлять сразу несколькими лампами, и задать до 16 сценариев освещения, которые можно настраивать заранее (например, сделать вечером свет в комнате темнее).
Чтобы преодолеть ограничения по количеству светильников, групп и сцен, в больших зданиях часто делают сразу несколько сетей, объединённых между собой.
Протокол DALI позволяет очень точно настроить освещение, например, уровней яркости не 10, как при диммировании 0-10V, а 254.
DALI — довольно дорогой способ управления светом. Сигналы от контроллера к светильникам и назад передаются по двухпроводной шине, поэтому для диммирования по DALI нужна проводка, хотя и относительно простая: не нужны механические реле и многочисленные провода.
Принцип работы диммирования по протоколу DALI
Контроллер подключён к сети, в которой у каждого драйвера и источника света есть уникальный адрес. Поэтому внутри этой сети можно взаимодействовать с каждым конкретным устройством. Когда вы отдаёте команду, контроллер посылает сигнал на нужный адрес, сообщая светильнику, что должно произойти.
В отличие от способов диммирования, которые описаны выше, диммирование по DALI работает в обе стороны. Это значит, что контроллер не только посылает сигналы светильникам, но и принимает информацию от них. Например, если у одного из светильников произошёл сбой, вам придёт уведомление.
Прочие способы диммирования
DSI — предшественник системы DALI, поэтому сейчас его используют не очень часто. В отличие от DALI, в DSI нет уникальных адресов, поэтому нельзя управлять каждым отдельным светильником, а только всей цепью сразу.
Casambi
Casambi управляет светильниками, с которыми можно взаимодействовать по Bluetooth. Для этого нужно специальное приложение, которое можно установить на смартфон, планшет или умные часы. В отличие от DALI, здесь не нужна дополнительная проводка.
Используя Casambi, можно регулировать яркость света, его цвет и цветовую температуру. Можно объединять светильники в группы и создавать шаблоны для сценариев освещения. В общую сеть можно подключать датчики (например, датчики движения), и программировать изменения света в зависимости от их сигналов.
Zigbee
Zigbee — это беспроводная сеть, в которую можно объединить осветительные приборы, диммеры и датчики движения или света для создания запрограммированных сцен освещения.
Для работы сети нужен специальный роутер, который передаёт сигнал. В ней так же, как и в системе DALI, можно объединять светильники в группы, передавать команды (например, сделать свет ярче или темнее), получать информацию о состоянии светильника (например, о том, что он выключился), и создавать световые сценарии (например, чтобы свет в комнате включался, когда кто-то вошёл и датчик движения получил сигнал).
Светильники, диммеры и другие приборы, которые вы хотите подключить к Zigbee, должны иметь специальную маркировку, иначе они не смогут работать вместе. В одной сети можно одновременно управлять 232 устройствами.
Что такое диммируемая светодиодная лампа и как она работает?
Среди огромного разнообразия осветительных приборов светодиодная лампа является наиболее выгодной как в отношении вырабатываемого потока к потребленной мощности, так и относительно ее стоимости к периоду эксплуатации. Но даже с такими параметрами работы многие пользователи не упускают возможности установить регулятор интенсивности освещения.
Увы, обычная энергосберегающая лампа работать таким образом не будет, диммер не дает желаемого результата и лампа просто позже включается, причем на полную мощность. Чтобы добиться регулирования яркости вам понадобиться специальная диммируемая светодиодная лампа.
Что такое диммируемая led-лампа?
Классический вариант светодиодной лампы представляет собой блок полупроводниковых элементов для формирования светового потока, выпрямители, конденсаторы и другие детали для стабилизации тока.
Рис. 1. Устройство светодиодной лампы
В связи с наличием стабилизатора в цепи питания источников освещения, какой бы уровень напряжения не подавался диммером, стабилизатор будет его преобразовывать в ток одной величины.
Естественно, нужную мощность стабилизатор наберет только после достижения минимально допустимого уровня напряжения, поэтому, сначала лампа будет выдавать еле заметное свечение или мерцание, а потом яркость освещения скачкообразно достигнет номинальной величины. Тот же принцип лежит в основе работы люминесцентных ламп, поэтому их мощность тоже не получится регулировать напрямую.
Диммируемая светодиодная лампа
В диммируемых лампочках эта проблема решается путем использования специального драйвера, который изменяет ток на выходе в соотношении к поступающему на него напряжению. Поэтому за счет изменения разности потенциалов регулятором напряжения на светодиодную матрицу вы будете подавать разный ток, что позволит изменять интенсивность свечения.
Но, далеко не всеми диммируемыми лампами так легко управлять, это обусловлено тем, что конкретному осветительному элементу могут не подходить какие-то регуляторы яркости. Такой эффект обуславливается как схемой диммера, так и принципом его работы.
Принцип работы диммера
Для изменения уровня яркости в диммерах может применяться различный принцип изменения величины напряжения на выходе.
Наиболее часто встречаются такие варианты:
По способу управления диммирующие устройства бывают:
Резистивный светорегулятор формирует рабочий параметр реостатом или переменным резистором, который включается последовательно основной нагрузке. При максимальном сопротивлении резистор выдает минимальную величину тока, и яркость свечения получается тоже минимальной.
Пропорционально уменьшая подключенное в цепь сопротивление, будет нарастать рабочий ток, увеличивая свечение лампочки. Недостатком такого диммера является постоянная величина потребляемой мощности, поэтому сэкономить электроэнергию с ним у вас точно не получится.
Трансформаторные устройства меняют интенсивность освещения помещения за счет уменьшения или увеличения числа витков в обмотке трансформатора. Трансформаторный способ преобразования, как и предыдущий, применялся для питания ламп накаливания, а позже и для галогенных ламп. Но из-за ряда недостатков сегодня он утратил свою популярность.
Регуляторы на основе симистора используют полупроводниковые элементы, которые изменяют форму кривой тока до нужной величины. Это наиболее распространенный вариант реализации функции диммирования, так как позволяет экономить электроэнергию при установке минимальной яркости. Также неоспоримым преимуществом является возможность задавать диапазон регулировки, как по яркости, так и по цветовой температуре.
Из-за того, что вам нужно добиться нормального взаимодействия диммируемой лампы и светового регулятора, вам важен конечный результат – чтобы они работали в симбиозе. Определяющим фактором является отсутствие миганий и прочих световых эффектов или тресков и других шумов во время работы.
Если диммер уже выбран и установлен, а мигающее осветительное устройство имеет несколько источников света, можно попробовать решить проблему установкой в один из плафонов люстры вместо диодной лампы лампочки накаливания. Оптимальным вариантом является совместное приобретение и диммера, и диммируемой светодиодной лампы, что обеспечит стопроцентную работоспособность.
Плюсы и минусы
К преимуществам использования диммируемых светодиодных ламп следует отнести:
К недостаткам диммируемых светодиодных лампочек следует отнести довольно высокую стоимость и самой лампочки, и регулировочного выключателя. Также могут возникнуть сложности с подбором лампы под уже установленный диммер и наоборот.
Критерии выбора
Производители указывают достаточно большой спектр параметров для ламп. Поэтому при выборе диммируемых светодиодных устройств необходимо внимательно изучать их характеристики, ведь последующая замена обернется для вас существенными затратами.
От формы диммируемой лампы будет зависеть и направление потока, и возможность ее установки в тот или иной светильник. Следует выделить такие варианты:
Более широкое деление по форме приведено на рисунке ниже для наглядности:
Определяет количество потребляемой электроэнергии из сети. Для светодиодных ламп, в сравнении с классическими вариантами этот параметр наиболее экономичен.
Если приравнять к тем же люминесцентным или лампам накаливания, они расходуют в разы меньше киловатт для выдачи такого же по величине светового потока. К примеру, светодиодные устройства мощностью 10Вт равносильны 100Вт лампочке накаливания, что следует учитывать при выборе устройства.
Номинальное напряжение диммируемой лампы может составлять 220 или 12В. Но куда интереснее для отечественных обывателей ориентироваться не только на номинал, но и на допустимые рабочие пределы.
К примеру, диммируемый осветительный прибор может нормально функционировать в рабочем пределе напряжения от 170 до 240В. Поэтому если напряжение в ваших сетях опускается ниже 170В, вам понадобится другая модель.
К примеру, цоколь E27 или цоколь E14 показывает, что эти лампочки могут устанавливаться только в патроны соответствующего размера. Маркировка G отличается от стандартных цоколей тем, что контакты представлены двумя штырьками, которые нужно вставлять в соответствующие пазы патрона.
Качество устройства и его соответствие заявленным параметрам напрямую зависит от компании изготовителя, поэтому предпочтение следует отдавать проверенным компаниям. Отметим, что довольно хорошо себя зарекомендовали фирмы Филипс, Uniel.
Отдельно следует отметить лампы Gauss, так как производитель выпускает не только обычные диммируемые лампы, но и модели, выдающие различный уровень света от обычного выключателя – они реагируют на количество нажатий клавиши.