الحقيقة الكاملة حول يعتم أضواء LED: المخفتات ، والسائقين ، والنظرية

يستخدم ضبط سطوع مصادر الإضاءة لإنشاء إضاءة مريحة للغرفة أو مكان العمل. ضبط السطوع ، من الممكن ترتيب العديد من الدوائر التي يتم تشغيلها بواسطة مفاتيح فردية. في هذه الحالة ، ستحصل على تغيير تدريجي في الإضاءة ، بالإضافة إلى مصابيح منفصلة وإضاءة منفصلة ، والتي يمكن أن تسبب إزعاجًا.

تتضمن حلول التصميم الأنيقة وذات الصلة تعديلًا سلسًا للإضاءة الشاملة ، بشرط إضاءة جميع المصابيح. يتيح لك ذلك إنشاء بيئة حميمة للاسترخاء ، ومشرق للاحتفالات أو العمل بتفاصيل صغيرة.

في وقت سابق ، عندما كانت مصادر الإضاءة الرئيسية هي المصابيح المتوهجة وأضواء كاشفة مع مصابيح الهالوجين ، لم تكن هناك مشاكل في الضبط. كان يستخدم 220V باهتة العادية على التيرستورات (أو الثايرستور). الذي كان عادة في شكل مفتاح ، مع مقبض دوار بدلاً من المفاتيح.

مع ظهور الموفرة للطاقة (مصابيح الفلورسنت المدمجة) ، ثم المصابيح ، أصبح هذا النهج مستحيلاً. في الآونة الأخيرة ، الغالبية العظمى من مصادر الإضاءة هي مصابيح LED والمصابيح ، والمصابيح المتوهجة محظورة استخدامها في أغراض الإضاءة في العديد من البلدان.

من المثير للاهتمام أنه على العبوات من المصابيح المتوهجة المحلية تشير إلى شيء مثل: "المبرد الكهربائي للحرارة".

في هذه المقالة ، سوف تتعرف على مبدأ التحكم في سطوع المصابيح ، وكذلك كيف تبدو في الممارسة العملية.

نظرية

أي ديود أشباه الموصلات - هذا هو جهاز إلكتروني ينقل التيار في اتجاه واحد. في هذه الحالة ، لا يحتوي التدفق الحالي على اعتماد خطي على الجهد المطبق ؛ بل إنه يشبه فرع القطع المكافئ. هذا يعني أنه عند تطبيق جهد كهربائي صغير على مؤشر LED ، لن يتدفق التيار.

يتدفق التيار عبره فقط عندما يتجاوز الجهد على الصمام الثنائي قيمة العتبة. بالنسبة إلى الثنائيات المقوّمة العادية ، فهي تتراوح من 0.3 فولت إلى 0.8 فولت اعتمادًا على المادة التي يتكون منها الصمام الثنائي. الثنائيات السيليكون تفترض حوالي 0.7V ، الجرمانيوم 0.3V. الثنائيات شوتكي من أجل 0.3V.

الادية لم يكن استثناء. يبلغ الحد الأقصى لجهد LED الأبيض حوالي 3 فولت ، ويعتمد بشكل عام على أشباه الموصلات التي صنعت منه ، ويعتمد لون توهجها على هذا. لذلك ، فإن الجهد على الصمام الأحمر حوالي 1.7 فولت. عندما يتم الوصول إلى هذا الجهد ، سوف تتدفق الحالية وسوف تضيء الصمام. أدناه ترى سمة الجهد الحالي لل LED.

يعتمد سطوع LED على قوة التيار من خلالها. وينعكس هذا في الرسم البياني أدناه.

يعتمد سطوع المصباح النظري المثالي اعتمادًا خطيًا على التيار ، لكن في الواقع تختلف الأشياء إلى حد ما. هذا بسبب المقاومة التفاضلية للديود وفقدان الحرارة.

يتبع:

الصمام هو جهاز مدعوم من التيار ، وليس الجهد. وفقا لذلك ، لضبط سطوعها ، تحتاج إلى تغيير القوة الحالية.

بالطبع ، تعتمد القوة الحالية على الجهد المطبق ، ولكن كما يمكنك الحكم من الرسم البياني الأول ، حتى التغيير الطفيف في الجهد يؤدي إلى زيادة غير متناسبة في التيار.

لذلك ، يعد ضبط السطوع باستخدام مقاومة متغيرة بسيطة ممارسة غير مجدية. في مثل هذا المخطط ، عندما تنخفض مقاومة مقاومة متغيرة ، سوف تضيء LED فجأة ، وبعد أن يزداد سطوعها قليلاً ، وبعد ذلك ، مع زيادة الجهد الكهربائي المطبق ، ستبدأ في الحصول على درجة حرارة عالية جداً وفشل.

من هنا تأتي المهمة: اضبط التيار عند قيمة جهد معينة مع تغيير بسيط.

طرق للسيطرة على سطوع المصابيح: المنظمين "التناظرية" الخطية

أول ما يتبادر إلى الذهن هو استخدام ترانزستور ثنائي القطب ، لأن تيار الخرج (المجمع) يعتمد على تيار الإدخال (القاعدة) المتضمن في دارة المجمع العام. لقد نظرنا بالفعل في عملهم. في مقال كبير عن الترانزستورات ثنائية القطب.

مبدأ العملية:

يمكنك تغيير التيار الأساسي عن طريق تغيير انخفاض الجهد عند تقاطع قاعدة باعث بمساعدة مقياس الجهد R2 ، هناك حاجة إلى المقاومات R1 و R3 للحد من الحالي مع الحد الأقصى من الترانزستور المفتوح المحسوب على أساس الصيغة:

R = (انخفاض U supply-U على انخفاض LEDs-U على الترانزستور) / I الضوء.

لقد راجعت هذه الدائرة ، وهي تنظم التيار من خلال LEDs وسطوع الضوء جيدًا ، لكن هناك درجة ملحوظة من التنقل في مواضع معينة من الجهد ، وربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن مقياس الجهد كان لوغاريتمي ، وربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن أي تقاطع pn للترانزستور هو نفسه الصمام الثنائي مع نفس CVC.

دائرة استقرار الحالية هي الأفضل لهذه المهمة. على استقرار قابل للتعديل LM317، على الرغم من أنه في كثير من الأحيان يستخدم كمثبت للجهد.

يمكن استخدامه أيضًا للحصول على تيار ثابت بجهد ثابت. يعد هذا مفيدًا بشكل خاص عند توصيل LEDs بالشبكة الموجودة على متن السيارة ، حيث يبلغ الجهد في الشبكة مع إيقاف المحرك حوالي 11.7-12V ، وعندما يصل الجرح إلى 14.7V ، يكون الفرق أكثر من 10 ٪. يعمل أيضًا بشكل رائع عند تشغيله بواسطة مصدر طاقة.

حساب الانتاج الحالي بسيط جدا:

اتضح حل مدمج إلى حد ما:

لا تختلف هذه الطريقة في الكفاءة العالية ، فهي تعتمد على فرق الجهد بين مدخلات المثبت والإخراج. جميع الجهد "يحترق" على LM- كه. يتم تحديد خسائر الطاقة بواسطة الصيغة:

P = Uin-Uout / I

لزيادة كفاءة وحدة التحكم ، هناك حاجة إلى نهج مختلف جذريًا - وحدة تحكم النبض أو وحدة تحكم PWM.

طرق لضبط السطوع: ضبط PWM

PWM لتقف على تعديل نبض العرض. يعتمد على تشغيل وإيقاف طاقة الحمل بسرعة عالية. وبالتالي ، نحصل على تغيير في التيار من خلال مؤشر LED ، لأنه في كل مرة يتلقى الجهد الكامل اللازم لفتحه. يتم تشغيله وإيقاف تشغيله بسرعة فائقة السطوع ، ولكن بسبب القصور الذاتي في رؤيتنا ، لا نلاحظ ذلك ويبدو وكأنه انخفاض في السطوع.

مع هذا النهج ، يمكن أن ينتج مصدر الضوء تموجات ، لا ينصح باستخدام مصادر الضوء مع تموجات أكثر من 10 ٪. القيم التفصيلية لكل نوع من الغرف موصوفة في SNIP-23-05-95 (أو 2010).

العمل تحت ضوء النبض يسبب زيادة التعب ، والصداع ، ويمكن أيضا أن يسبب تأثير اصطرابي عندما تظهر الأجزاء الدوارة بلا حراك. هذا غير مقبول عند العمل على المخارط ، مع التدريبات وأشياء أخرى.

هناك العديد من الدوائر والخيارات الرائعة لتنفيذ وحدات التحكم PWM ، لذلك لا معنى لإدراجها جميعًا. أبسط خيار هو تجميع وحدة تحكم PWM بناء على رقاقة الموقت NE555. هذه هي شريحة شعبية. أدناه ترى رسم تخطيطي لمثل باهتة LED:

ولكن في الواقع ، هذه دائرة واحدة ونفسها ، والفرق هو أن الترانزستور يتم استبعاده هنا ، وهو مناسب لضبط 1-2 مؤشر ضوئي منخفض الطاقة مع تيار يصل إلى عشرات المليامب. أيضا ، يتم استبعاد استقرار الجهد لرقاقة 555 منه.

كيفية ضبط سطوع مصابيح LED 220V

الجواب على هذا السؤال بسيط: قاد المصابيح العادية غير منظم من الناحية العملية - أي لا مفر للقيام بذلك ، يتم بيع مصابيح LED الخاصة القابلة للتعتيم ، يتم كتابتها على العبوة أو يتم رسم أيقونة باهتة.

ربما يتم تقديم أكبر مجموعة من مصابيح LED القابلة للانعكاس بواسطة GAUSS - في مختلف الأشكال والتصميمات والاجتماعات.

لماذا من المستحيل تعتيم مصابيح LED 220V

الحقيقة هي أن دائرة إمداد الطاقة لمصابيح LED التقليدية مبنية إما على أساس مصدر طاقة الصابورة (مكثف). أو على الرسم البياني أبسط محول باك نابض من النوع الأول. باهتة 220 فولت ، بدوره ، ببساطة ضبط قيمة الجهد الفعال.

هناك مثل هذه المخفتات في مقدمة العمل:

1. المخفتات قطع الحافة الأمامية للنصف موجة (الحافة الأمامية). هذه المخططات هي التي توجد في أغلب الأحيان في منظمات الأسرة. هنا هو الرسم البياني للجهد الناتج:

2. المخفتات قطع حافة زائدة من نصف الموجة (هبوط الحافة). تزعم مصادر مختلفة أن هذه الأجهزة التنظيمية تعمل بشكل أفضل مع مصابيح LED التقليدية والقابلة للانعكاس. لكنها أقل شيوعا بكثير.

يتبع:

مصابيح LED التقليدية لن تعمل على تغيير السطوع من خلال إضاءة باهتة ، بالإضافة إلى أن ذلك يمكن أن يسرع من فشلها. التأثير هو نفسه كما في دائرة مقاومة متغيرة كما هو موضح في القسم السابق من المقال.

تجدر الإشارة إلى أن معظم مصابيح LED القابلة للتعديل الرخيصة تتصرف تمامًا مثل المصابيح العادية ، ولكنها تكلف أكثر.

ضبط سطوع مصابيح LED - حل 12V عقلاني

يتم توزيع مصابيح LED 12V على نطاق واسع في قاعدة الأضواء ، على سبيل المثال G4 ، GX57 ، G5.3 وغيرها. والحقيقة هي أنه في كثير من الأحيان في هذه المصابيح لا يوجد مخطط للطاقة على هذا النحو. على الرغم من تثبيت بعض عند المدخل الصمام الثنائي جسر ومرشح مكثفولكن هذا لا يؤثر على إمكانية التنظيم.

هذا يعني أنه من الممكن تنظيم مثل هذه المصابيح باستخدام جهاز التحكم PWM.

بنفس طريقة ضبط السطوع قطاع الصمام. أبسط نسخة من منظم ، مثل هنا على الأسلاك ، في المتاجر التي يطلق عليها عادة باسم: "12-24V باهتة لشريط LED."

إنهم يتحملون ، حسب النموذج ، حوالي 10 أمبيرات. إذا كنت بحاجة إلى استخدام في شكل جميل ، أي إذا بدلًا من استخدام رمز التبديل التقليدي ، فيمكنك عندئذٍ العثور على أدوات باهتة 12 فولت حساسة للمس ، أو خيارات بمقبض دوار.

فيما يلي مثال لاستخدام مثل هذا الحل:

تطبق سابقا مصابيح الهالوجين 12V كانت تعمل بواسطة المحولات الإلكترونية ، وكان هذا حلا رائعا. 12 فولت هو الجهد آمن. لتشغيل هذه المصابيح في محول إلكتروني بجهد 12 فولت ، لا تحتاج إلى مصدر طاقة لشرائط LED. من حيث المبدأ ، هذا هو تغيير الإضاءة من مصابيح الهالوجين إلى مصابيح LED.

استنتاج

الحل الأكثر منطقية لتنظيم سطوع إضاءة LED هو استخدام مصابيح 12V أو شرائط LED. عندما ينخفض ​​السطوع ، قد تومض الضوء ، لذلك يمكنك تجربة استخدام برنامج تشغيل مختلف ، وإذا قمت بإجراء وحدة تحكم PWM بيديك ، فقم بزيادة تردد PWM.

Comments

[#1 إيغور]

مع مصابيح LED التقليدية ، في ظل الأسلاك الثلاثة الأسلاك ، من الممكن تحقيق تنظيم خطوة بخطوة باستخدام مفتاح ثنائي المفتاح ، مصابيح 0-2-4-6. بحاجة إلى الوصول إلى مربع لحام. دون تغيير الأسلاك للتنظيم السلس ، قم بتغيير المصابيح إلى تخفيت وضع باهتة أسفلها. حسنا ، نوع غريب من المصابيح "الذكية".