Диммируемый драйвер что это

Диммируемый драйвер что это

Возможность регулирования светового потока от искусственных источников света позволяет: экономить электроэнергию, экономить ресурс источников света, получить необходимый художественный эффект.

Снижение уровня освещения в помещениях, когда они не используются, или когда в помещение попадает естественный свет, позволяет значительно экономить материальные и энергоресурсы. Возможность зонального динамического изменения освещения позволяет получить художественные/маркетинговые акценты, привлечь внимание к деталям или скрыть их. Использование регулирования светового потока по сигналам датчиков освещенности и присутствия, кроме экономии ресурсов, позволяют получить эффект интерактивности и интеллектуальности пространства.

При освещении пространств искусственными источниками света эффективными и доступными методами регулирования уровня освещенности являются два: регулирования количества источников света, задействованных в освещении (включенных), и регулирование светового потока излучаемого источниками света.

Первый метод в виде простейшей реализации знаком нам по люстрам в квартирах, в которых многоклавишным (в основном двух-) выключателем можно было получить несколько уровней освещения в комнате. Для больших промышленных и коммерческих помещений этот метод превращается в разделение всего количества используемых светильников на группы так, чтобы при работе любого количества групп освещение оставалось максимально равномерным, а количество уровней яркости отвечало требованиям. Этот метод не всегда качественно реализуем, или его реализация экономически неэффективна. Так, наиболее равномерное освещение получается большим количеством маломощных источников света, а регулирование освещения получается без значительных перепадов уровня освещения по площади. Но в то же время, когда замена нескольких маломощных источников света одним мощным даёт как выигрыш в стоимости светильников, так и в эффективности освещения, отключение нескольких таких светильников способно кардинально нарушить равномерность освещения.

В связи с явными недостатками первого метода регулирования набирает популярность второй метод – регулирование светового потока, испускаемого светильником. Этот метод может иметь несколько различных по сути реализаций: изменение количества задействованных светоизлучающих элементов в светильнике, изменение яркости свечения элементов, прерывистое свечение элементов (ШИМ регулирование). В первом варианте, по сути, реализована идея с разделением источников света на группы и имеет два основных недостатка: ограниченное количество уровней яркости и, при сложной диаграмме направленности источника света, невозможность её воспроизведения во всём диапазоне регулирования яркости. Второй и третий варианты представляют собой регулирование подводимой мощности к излучающим элементам двумя различными методами, которые подробнее рассмотрим позднее.

Диммер в прямом русском переводе следует понимать как «регулятор света». В простейшем виде многие уже встречались с диммерами еще в светильниках с лампами накаливания. Такие приборы позволяли плавно менять яркость свечения настольной лампы, люстры и т. п. Классический (тиристорный) диммер регулирует количество энергии, передаваемое от сети электроснабжения к источнику света посредством «отрезания» части энергии каждый полупериод переменного напряжения в сети. В современной классификации наиболее часто это метод называется Triac. С появлением источников света с блоками питания (такими как светодиодные, люминесцентные и т. д.) использование диммеров Triac стало сопровождаться техническими сложностями, и большая часть современных источников света с классическим диммером работают некорректно. Следует признать, что в бытовом классе приборов некоторые производители выпускают источники питания светодиодов и светодиодные лампочки, управляемые диммером Triac, однако, как правило, остальные их технические характеристики стали жертвой компромисса.

Дальнейшее развитие диммеров привело их к двум современным типам: включаемые между источником питания и нагрузкой (светодиодами) и управляющие источником питания. Первый тип прямо регулирует количество энергии, передаваемой от источника питания к нагрузке, и, в связи со специфическими особенностями, применяется в основном в источниках света с фиксированным напряжением на светодиодном модуле (светодиодные ленты и т. п.), в то время как для источников света со стабилизированным током через светодиоды в основном используется второй тип.

Первый тип диммеров в основном использует ШИМ регулирование, при котором энергия от источника к нагрузке подаётся импульсами, шириной которых и определяется количество энергии от минимальной, когда импульсов нет (или они очень малы по длительности) до максимальной, когда импульсы сливаются или паузы между ними минимально короткие. Во втором типе используется как ШИМ-регулирование, так и регулирование тока. Рассмотрим оба.

Белый светодиод имеет такой недостаток, как зависимость цветового оттенка от тока, протекающего через него (от яркости). Так при снижении тока ниже номинального светодиод «желтеет», а при повышении – «синеет». Это связано с тем, что полупроводниковый кристалл в белом светодиоде излучает синий (чаще всего) свет, а нанесённый на него люминофор преобразовывает его часть в другие цвета от красного до зелёного. В итоге на выходе из диода часть синего света от кристалла смешивается со светом от люминофора в правильных пропорциях в белый свет заданной цветовой температуры. При регулировании количества света от кристалла эти пропорции нарушаются.

Таким образом, при регулировании освещения изменением тока через светодиоды, кроме изменения количества света получается и сопутствующее изменение цвета. При регулировании света ШИМ, то есть подачей на светодиоды часто повторяющихся импульсов постоянной амплитуды (но регулируемой ширины) светодиод работает на номинальном токе, но меньшее время, и цветового сдвига нет. Следует заметить, что этот метод диммирования при таком явном преимуществе и в некоторых случаях при большей простоте реализации имеет и явные недостатки, например, стробоскопические эффекты (очень опасные в промышленности), повышенная утомляемость зрения, артефакты при видеосъёмке и высокий уровень излучаемых помех. Вышеперечисленное с учетом снижения эффектов цветовых сдвигов у современных диодов привело к тому, что в сегменте освещении ШИМ-регулирование используется всё реже, а регулирование тока всё чаще.

На данный момент все диммируемые светодиодные драйверы производства Аргос-Электрон регулируют ток, протекающий через светодиоды. Такие светодиодные драйверы изготавливаются как в герметичном, так и в негерметичном исполнении. У негерметичных драйверов увеличено количество контактов в выходной колодке, а у герметичных отдельным шнуром добавлен дополнительный вывод управления.

Драйвер ИПС60-700ТУ IP20

Фрагмент корпуса драйвера ИПС60-700ТУ (крупно выходная колодка).

Фрагмент корпуса герметичного драйвера (увеличена выходная часть).

Исторически в мире распространение получили два аналоговых интерфейса диммирования – это 0-10 и 1-10 В. При интуитивно кажущейся похожести эти интерфейсы имеют и кардинальные отличия. Рассмотрим подробнее.

Интерфейс 0-10 вольт очень распространён в промышленности и применяется для передачи аналоговых сигналов управления, сигналов от датчиков и т.п. В этом стандарте панель управления (или датчик в промышленности) является источником управляющего напряжения в диапазоне от 0 вольт до 10 вольт. При этом 0 вольт соответствует 0% яркости, 10 вольт – 100%, а между ними яркость изменяется линейно и пропорционально управляющему напряжению.

Интерфейс 1-10 подразумевает, что источником питания сигнальной линии диммирования является драйвер (ЭПРА и т.п.), а панель управления пассивна и шунтирует линию переменным резистором. Уровни яркости так же линейно зависят от напряжения управления: 10 В – 100%, 1 В – 10%. Важной особенностью является то, что стандартом не нормируется яркость светильника при управляющих напряжениях менее 1 вольта. Исторически подразумевается, что полное отключение освещения производится дополнительным размыкателем питания светильников. Заметим, что при отсутствии управляющего устройства на линии 1-10, драйвер сам обеспечит себе 10 вольт на входе управления, и светильник будет светить максимально ярко, а в случае интерфейса 0-10 при отсутствии источника сигнала светильник будет выключен.

Из вышесказанного видно, что в диапазоне напряжений на линии управления от 1-го вольта до 10-ти, поведение драйвера должно быть одинаково в обоих стандартах, а в диапазоне от 0 вольт до 1-го соответствие стандарту 0-10 не противоречит стандарту 1-10. Разница заключается лишь в распределении ролей между панелью и драйвером. Это всё позволило разработать универсальный с точки зрения интерфейса диммирования драйвер.

Схемы включения панелей управления для интерфейсов 0-10 и 1-10 на примере драйверов Аргос в исполнении IP20.

Для подключения к драйверу управляющего устройства используется три цепи: +10V, +DIM и -DIM. Регулирование выходного тока осуществляется изменением напряжения на выводе +DIM относительно -DIM в пределах 0 – 10 вольт.

Достигается универсальность за счёт включения в состав интерфейса диммирования отключаемого источника напряжения 10 вольт. Этот источник необходимо подключить к цепи +DIM, тем самым запитав интерфейс диммирования стандарта 1-10. Для интерфейса 0-10 внутренний источник необходимо отключить.

Для переключения герметичного драйвера из режима 0-10 в 1-10 необходимо соединить между собой выводы +10V и +DIM, а в негерметичных драйверах для этой цели можно использовать переключатель SB1 возле выходной колодки. Для включения драйвера на максимальную мощность без схемы управления необходимо его перевести в режим 1-10. Драйверы Аргос в исполнении IP20 с завода выпускаются с замкнутым переключателем режимов.

Внутренняя схема входа диммирования драйверов в исполнении IP20 (примерная). В герметичных драйверах нет переключателя SB1.

Аналоговое диммирование до низких значений выходного тока имеет ряд сложностей, например:

— при уменьшении управляющего напряжения ниже 1-го вольта становится очень весомым вклад помех в общий сигнал управления (так помеха 0,1 вольта при 10 вольтах сигнала создаёт изменение яркости на 1%, а при 1-ом вольте – 10%), а диммирование зачастую применяется на протяженных объектах и вблизи промышленного оборудования;

— при основной потребности заказчиков отключать освещение сигналом диммирования, а не отключением питания линии освещения, многие панели управления не способны обеспечить напряжение «нуля» в линии управления ниже 0,4 вольта (а зачастую и 0,6);

— падение напряжения на светодиодном модуле при токах ниже 5% стремительно снижается относительно номинального, и может снизиться ниже минимально допустимого для драйвера.

Эти и прочие тезисы определили необходимость ступенчатого отключения выхода драйвера при напряжениях управления несколько ниже одного вольта, на яркостях близких к 5%. Драйверы Аргос при напряжении управления ниже примерно 0,4 – 0,6 вольт снижают выходную мощность до нуля, что отражено на графике.

При напряжениях порядка 9,6 – 10 вольт выходная мощность максимальна.

Вывод +DIM допускает подачу напряжения до 12 – 14 вольт, что позволяет использовать неспециализированное оборудование.

Зависимость выходной мощности драйвера от напряжения на входе диммирования (отнормировано к максимальной мощности).

Допустимый диапазон напряжений на выводе +DIM 0 – 12 В.

Входное сопротивление между +DIM и -DIM не менее 240 кОм.

Максимальный вытекающий ток вывода +10V не более 100 мкА.

Кроме стандартных интерфейсов управления (0-10 и 1-10) драйверы Аргос могут управляться ещё несколькими методами. По сути подходит любой метод, позволяющий изменять потенциал на входе диммирования в требуемых пределах. При необходимости может быть использован любой регулируемый источник напряжения, выходы промышленных датчиков или промышленных контроллеров.

Схема подключения панели LN120E к драйверу

Панель сенсорная LN-120E-IN

Изменять потенциал на выводах диммирования можно переменным резистором.

Регулирование при помощи переменного резистора (рекомендуемый номинал 100 кОм)

Используя переменный резистор номиналом 100 кОм, можно изготовить простейший регулятор освещения. Для этого варианта может быть использован, например, корпус классического диммера или самодельный регулятор.

Пример классического (тиристорного) диммера

От «нестандартного» регулятора на вход диммирования драйвера можно подавать импульсы ШИМ амплитудой 10 – 12 вольт между +DIM и -DIM (цепи +10V и +DIM не соединены). В таком случае с увеличением ширины импульсов выходная мощность драйвера будет расти.

Так же возможно использование как промышленных контроллеров с выходом типа «открытый коллектор», возможно использовать для гальванической развязки сигнала ШИМ оптопар с транзисторным выходом. В таком случае используется режим входа диммирования 1-10 (см. рис. ниже).

Регулирование при помощи стандартного выхода «открытый коллектор».

Ключ типа «открытый коллектор» следует подключать между -DIM и +DIM, а выводы +DIM и +10V замкнуть между собой. В такой схеме включения увеличение времени открытия транзистора будет приводить к снижению выходного тока. Для смены зависимости выходного тока от ширины импульсов на противоположную необходимо ключ ШИМ-регулятора включить между +10V и +DIM, а между +DIM и -DIM дополнительно установить резистор 100 — 500 кОм.

Во всех случаях для корректной работы драйвера частота ШИМ должна быть не менее 300 герц (Fшим>300Гц).

Если нагрузочная способность выхода контроллера будет недостаточна для управления необходимым количеством драйверов, то на некоторых из них можно разомкнуть цепи +DIM и +10V (см. схему).

Пример диммера для светодиодных лент 12 вольт.

Использование для управления диммера светодиодных лент 12 вольт.

Также возможно использование диммеров для светодиодных лент 12 вольт в качестве источника управляющего сигнала для драйвера. Для использования диммера светодиодных лент необходимо обеспечить ему питание от отдельного источника. Из-за того, что диммеры светодиодных лент не предназначены для работы без нагрузки, для большинства из них понадобится внешний нагрузочный резистор (см. схему).

Если использовать контроллер RGB (RGBW) совместно с диммируемыми драйверами, нагруженными на панели соответствующих цветов, то можно получить полноцветное регулирование яркости и цвета освещения (например, для фасадов).

Поскольку вход диммирования соответствует по уровням сигналов промышленному стандарту 0-10В, толерантен к подаче 12 вольт и имеет высокое входное сопротивление, управлять диммером может очень широкий спектр промышленных и бытовых устройств от RGB контроллеров светодиодных лент и переходников DALI-0-10V до промышленных датчиков и контроллеров.

Управление драйвером контактами переключателей или датчиков.

В случае необходимости диммируемым драйвером можно управлять при помощи контактных устройств приборов автоматики, датчиков (движения, света и т. д.) или выключателей. Для этого возможно использование одной из двух схем:

1) для того, чтобы драйвер выключался при замыкании контактов выключателя, необходимо соединить цепи +10V и +DIM между собой, а выключатель подключить между +DIM и -DIM;

2) для того, чтобы драйвер включался при замыкании контактов выключателя, выключатель следует включить между +10V и +DIM, а между +DIM и -DIM дополнительно установить резистор 100 — 500 кОм.

Обратите внимание, что драйверы могут быть объединены по цепям диммирования, только если они не включены на одну нагрузку (светодиодную панель). Запрещается объединять цепи диммирования драйверов, работающих параллельно на общую светодиодную нагрузку (см. рисунок вариант г). Вариант а) на рисунке показывает классическую схему применения диммирования: здесь каждый драйвер подключен к своему светодиодному модулю, а все драйверы управляются одним общим диммером (тип диммера не критичен). Если возникла необходимость включать драйверы в параллель на общую светодиодную панель, то сигналы управления (диммирования) должны быть изолированы между собой (вариант б). Не допускается соединение выходов драйвера на светодиодный модуль с выводами диммирования, например -DIM и -, -DIM и + и т.п. (вариант в).

Примеры схем включения диммируемых драйверов: слева допустимые, справа недопустимые.

Большинство промышленных диммеров имеют нагрузочную способность по выходу около 20 мА, а так как вход диммирования драйвера имеет высокое сопротивление, на один диммер может быть включено более 40 драйверов.

Возможные сложности с наладкой системы освещения могут быть связаны с несовпадением интерфейсов панели управления и драйвера. Так, при подключении драйвера в режиме 0-10 к диммеру 1-10, яркость не будет регулироваться и будет минимальной. При подключении драйвера в режиме 1-10 к диммеру 0-10 возможны: некорректная работа (например, неполное гашение света) или выход из строя диммера (особенно если драйверов включено много). Среди производимых диммеров можно встретить универсальные варианты 0-10/1-10, с таким диммером драйверы Аргос будут работать в любом режиме, но при необходимости управлять большим количеством светильников, и для уверенности, что свет будет гаснуть полностью, рекомендуем драйверы переключить в режим 0-10.

Не рекомендуем использовать линию диммирования длиннее 50 метров – это связано в основном с влиянием помех на сигнал управления. Вход диммирования драйверов гальванически связан с их выходными цепями, поэтому не рекомендуем вести линии управления совместно в одном кабеле с питанием и использовать общие клеммники и т.п. – всё это может привести к нарушению гальванической изоляции светодиодной панели от сети питания и/или выходу драйвера из строя. Вход диммирования не имеет защит от перенапряжений.

Завершая тему, остановимся на энергопотреблении. Актуальным вопросом при проектировании светильника является коэффициент мощности драйвера. Тут стоит отметить, что этот показатель у драйвера тем лучше, чем полнее он нагружен. Таким образом при диммировании драйвера его коэффициент мощности будет снижаться. При низких выходных мощностях его значение станет ниже современных требований к светильникам. Данная ситуация отражена в стандартах, и как раз для регулируемых светильников при снижении мощности допускается снижение коэффициента мощности, если абсолютные значения гармоник потребляемого тока не увеличиваются, что выполняется в описываемых драйверах. Однако в любом случае, при прочих равных, более нагруженный драйвер имеет больший коэффициент мощности. Для повышения коэффициента мощности итогового устройства предпочтительно применение драйвера меньшей мощности. Например, при напряжении на светодиодном модуле в 80 вольт и токе 0,7 ампер, драйвер ИПС60-700 будет нагружен на 93%, а ИПС100-700 лишь на 56%. Так же при выборе драйвера всегда проверяйте, что напряжение на светодиодном модуле попадает в рабочий диапазон драйвера не только на полном токе, но и в задиммированном состоянии (напряжение на модуле при этом будет снижаться).

Для использования совместно с драйверами производства Аргос-Электрон могут подойти такие приборы регулирования:

LUNATONE 86458508-PWM DALI auf 0-10V PWM Interface
CONVERTOR-DALI-0-10V (http://ru.aliexpress.com. )

Ответы на часто задаваемые вопросы по диммируемым драйверам можно посмотреть по ссылке.

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:

• на основе резистора;
• на основе трансформатора;
• с регулировочным симистором.

По способу управления диммирующие устройства бывают:

• поворотными или клавишными – считаются классическими;
• сенсорными – более современный вариант, в котором отсутствуют какие-либо подвижные элементы;
• дистанционными – включаются от пульта, сегодня широко используются для питания светодиодных лент и люстр на их основе;
• wi-fi – широко применяются за счет установки специальных приложений на современные гаджеты.

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.

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:

• Возможность увеличивать и уменьшать величину вырабатываемого светодиодной лампочкой светового потока.
• Выбор наиболее подходящего режима работы – дома можно создавать романтическую атмосферу или использовать основной светильник в качестве ночника.
• Светодиодные диммируемые устройства отличаются значительно большим сроком службы (если к диммеру подключить обычную светодиодную лампу она довольно быстро выйдет со строя из-за предельных нагрузок для ее стабилизатора).
• Может выдавать различную температуру цветопередачи, меняя степень восприятия окружающего пространства.
• Не выдает инфракрасного и ультрафиолетового спектра, что предотвращает выгорание предметов, попадающих в зону освещения.

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.

• Форма колбы

От формы диммируемой лампы будет зависеть и направление потока, и возможность ее установки в тот или иной светильник. Следует выделить такие варианты:

• шар или гриб – дают рассеянный поток, который может меняться за счет светопроницаемости материала или наличия отражающего покрытия;
• точечные – дают локальную подсветку в определенной зоне;
• трубчатые – освещают протяженное пространство, к примеру, витрину или коридор;
• декоративные – создают украшение комнаты вместе с освещением.

Более широкое деление по форме приведено на рисунке ниже для наглядности:

• Мощность

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.

• Напряжение

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.

• Цоколь

Существует большое разнообразие цоколей, но в диммируемых лампах чаще всего используется E или G. Первый из них представляет классическую резьбу, закручивающуюся в патрон, а следующие за маркировкой цифры обозначают диаметр в миллиметрах.

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.

• Производитель

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.

Диммируемый драйвер что это

Светодиодные светильники LED

Производство и продажа!

Телефоны:
8 (495) 540-5158
8 (926) 255-7816
email: ki@kiled.ru

/
• / Диммируемые драйверы по TRIAC

• Итого : 0,00 руб

Светильники LED

Диммируемые драйверы для светодиодных светильников это устройства позволяющие подключать ваши светодиодные светильники к регуляторам света (диммерам) по протоколу TRIAC. Диммируемые драйвера можно использовать как в статичном режиме «вкл.\выкл.», так и в режиме регулировки яркости света. Для правильного подбора драйвера необходимо знать выходные характеристики драйвера, который поставляется в комплекте со светодиодным светильником. Как правило это диапазон выходного напряжения (min-max VDC) и ток стабилизации драйвера (mA или A). Диммируемые драйвера для светодиодных светильников стоят дороже обычных. Если у вас возникли трудности с подбором драйвера напишите письмо или позвоните нам — мы всегда поможем Вам правильно подобрать драйвер.

Как выбрать программируемый LED-драйвер и использовать его новые возможности

Плавное нарастание и снижение уровня тока, возможность работы со светодиодами разных производителей и с разным биннингом, программирование димминга по времени без прокладки отдельной шины управления, обеспечение стабильного светового потока по мере вырабатывания ресурса светодиодов, высокая степень защиты IP67 – все это особенности программируемых LED-драйверов производства компаний MEAN WELL и Inventronics.

При разработке светодиодного светильника инженеру приходится решать ряд задач, связанных с обеспечением требуемых светотехнических показателей, электромагнитной совместимости, теплового режима. При этом важно не забыть о доступности выбираемых комплектующих на рынке электронных компонентов. Кроме того, следует принимать во внимание экономические и технологические аспекты. Решая эти задачи, разработчик должен определить производителя и тип светодиода, а также производителя и тип вторичной оптики, рассчитать требуемое количество светодиодов. При расчете количества светодиодов необходимо подстраиваться под некое «стандартное» значение тока имеющихся на рынке блоков питания. Выбирая светодиоды, следует учитывать биннинг и его диапазон, дополнительные потери, возникающие во вторичной оптике и при нагреве светодиодного модуля. Схема включения полученного массива светодиодов должна быть такой, чтобы через светодиоды протекал заданный ток, и этот ток соответствовал бы току имеющегося или предполагаемого к применению блока питания. Получается, что разработчик, а в дальнейшем и производитель, привязаны к выбранным компонентам и их наличию на складах поставщиков в нужный момент времени. А одним из основных компонентов, на параметрах которого основан этот выбор, является источник питания или LED-драйвер.

Ситуация на рынке меняется быстро, а иногда и неожиданно. То, что было выгодно вчера, может быть невыгодно уже сегодня. В российских реалиях зачастую приходится изготавливать изделия в авральном режиме и при этом у поставщика может не оказаться требуемых компонентов. С другой стороны, на рынке всегда присутствует широкий выбор комплектующих как именитых, так и не очень известных производителей, и их продукция в данный момент времени может оказаться в наличии. Производители постоянно изменяют продуктовые линейки, улучшают параметры и/или снижают стоимость. Некоторые производители светодиодов даже имеют унифицированные типоразмеры корпусов, например, 3535 (тип XT-E производства компании Cree и похожие на них). Мы уже пришли к тому, что светодиоды и даже вторичную оптику разных производителей можно применять на конкретной печатной плате, не переделывая ее. Конечно, смена типа или производителя светодиода приведет к некоторым светотехническим изменениям (у компонентов разных производителей – различный биннинг и эффективность), но эти изменения можно было бы скомпенсировать, изменив ток блока питания. Однако если был выбран нерегулируемый блок питания, это становится невозможным. Смена имеющегося блока питания потребует проведения новых сертификационных испытаний светильника. Кроме того, нет гарантии, что эти испытания будут выдержаны.

Часто получается так, что выходной ток блока питания изменить нужно совсем немного, буквально в пределах 10…20%. В этом случае невозможна и замена блока, потому что шаг выходного тока даже в пределах одной серии существенно больше и имеет стандартное значение, а нам требуется некоторое промежуточное.

Итак, выбранный ранее на этапе разработки блок питания в будущем может оказаться сдерживающим элементом и не позволит при необходимости заменить некоторые отдельные компоненты светильника или его параметры.

Мы знаем, что есть блоки питания с возможностью подстройки, которые можно было бы выбрать еще на этапе разработки. Существует три варианта таких блоков, но насколько они удобны?

Наиболее распространены блоки питания с подстройкой внутренним потенциометром. Однако при их применении увеличивается сложность сборки светильника, поскольку требуется настройка с использованием измерительного прибора. К тому же, такие блоки питания принципиально не могут иметь степень защиты от внешних воздействующих факторов выше, чем IP65 (из-за доступа к потенциометру).

Источники питания с изменением тока посредством DIP-переключателей имеют дискретный шаг регулировки, который может не устроить разработчика. Опять же, из-за наличия подобных переключателей и необходимости доступа к ним подобные блоки применимы только внутри помещений, и для наружного освещения не подходят.

К третьему типу источников питания с подстройкой можно отнести блоки питания с функцией димминга «3-в-1» (ШИМ, 0…10 В, сопротивление). Подключением постоянного резистора ко входу управления можно понизить выходной ток до нужной нам величины (одновременно снизится и выходная мощность). При этом возможна степень защиты IP67. В целом это – неплохой вариант. Однако такая возможность димминга сопротивлением есть далеко не во всех источниках питания. Также функция димминга означает повышение стоимости изделия, а использоваться эта функция будет достаточно ограничено.

Таким образом, среди имеющихся способов подстройки выходных параметров источника питания нет идеального варианта.

В настоящее время на рынке LED-драйверов появился еще один класс источников питания – программируемые, которые наряду с возможностью изменения выходного тока предоставляют целый спектр дополнительных свойств и полезных функций, а также лишены некоторых недостатков, упомянутых выше.

Программируемые драйверы имеются в линейке продукции таких компаний как MEAN WELL (семейство ELG) и Inventronics (семейства EUD, EUG, EBD) (рисунок 1). Использование указанного класса драйверов в светильниках позволяет осуществить следующие функции:

• изменение выходного тока в диапазоне 10…100% без снижения степени защиты от внешних воздействующих факторов. Степень защиты остается на уровне IP67;
• плавное нарастание тока через светодиоды при включении светильника. Это благоприятно сказывается на надежности светодиодного модуля, особенно в зимний период;
• возможность плавного нарастания/снижения между запрограммированными уровнями тока (плавное изменение освещенности);
• компенсация «старения» светодиодов. Можно изготовить светильник с постоянным световым потоком в течение всего срока службы;
• принудительное включение в нужный момент времени светильника, работающего в режиме димминга по времени, на максимальную яркость (только MEAN WELL);
• сигнализация о выработке ресурса светильника (только MEAN WELL);
• программирование требуемых параметров внешней температурной защиты светодиодного модуля или светильника в целом, по достижении которых произойдет уменьшение выходного тока (только Inventronics);
• программирование пользователем различных профилей фиксированного и адаптивного димминга по времени (до 5 уровней тока): пропорциональный режим и режим по средней точке.

Рассмотрим подробнее некоторые из указанных выше функций.

Компенсация старения светодиодов

Светодиоды очень долговечны (50…100 тыс. часов). Принято считать окончанием ресурса работы снижение светового потока на 30%. В процессе эксплуатации световой поток светильника медленно понижается. Этот факт можно изначально учесть при программировании LED-драйвера и задать начальный ток через светодиоды более низким, например, на 20%, но повышающимся к концу срока службы до 100% (рисунок 2). Конечно, при этом следует учесть повышение потребляемой мощности светильника к концу срока службы.

Рис. 2. Скриншот интерфейса ПО от Inventronics и MEAN WELL в режиме компенсации старения светодиодов

Димминг по времени

Функция димминга очень востребована в освещении. Особенно интересна она в наружном освещении, поскольку позволяет оптимально расходовать электроэнергию. Тем более, действующий ГОСТ Р 55706-2013 «Освещение наружное утилитарное. Классификация и нормы» допускает снижение освещенности в ночное время (до 30% и до 50%) на улицах, площадях и придомовых территориях в зависимости от интенсивности движения.

Реализация возможности димирования наружного освещения требует существенных затрат. В светильниках необходимо применять только диммируемые блоки питания, и, как минимум требуется проложить линию управления этими светильниками. Используя программируемые источники питания, можно реализовать димминг без прокладки дополнительной линии управления и дополнительного контроллера, что значительно снизит общую стоимость системы освещения. Подобные блоки питания позволяют запрограммировать различные значения выходного тока в зависимости от начала времени работы светильника (рисунок 3).

Рис. 3. Возможный профиль выходного тока при диммировании по времени (Inventronics, MEAN WELL)

Когда мы рассматриваем димминг по времени (фиксированный и адаптивные режимы), то важно понимать, что светильник сам не включается и не выключается. Включение и выключение осуществляется оператором в ручном режиме или по сигналу датчика в автоматическом режиме. Выполнение программы димминга происходит всегда с самого начала и при каждом включении.

Из рисунка 3 видно, что профиль димминга LED-драйверов производства компании Inventronics можно запрограммировать на период до 19 часов (у компании MEAN WELL в режиме фиксированного профиля – до 24 часов). Однако это не говорит о том, что через 19 часов работы светильник выключится. Светильник сам выключиться не может. Просто именно в этом промежутке можно менять выходной ток. После 19 часов работы и до момента принудительного выключения источник питания будет продолжать работать в том же режиме, в каком он работал перед окончанием периода программирования. Если не брать реалии севера, где ночь и день длятся по полгода, то для всей остальной части России данного промежутка времени (19 часов) вполне достаточно. Если же нет, то можно организовать кратковременное выключение/включение светильника по внешнему таймеру, чтобы суточный отсчет начался снова.

Наличие функции димминга по времени у компаний Inventronics и MEAN WELL носят названия “Timed dimming” и “Smart Timer Dimming”, соответственно. По функционалу и возможностям в части фиксированного и адаптивного димминга они очень схожи между собой и работают по схожему алгоритму, но есть некоторые отличия в общих возможностях.

Фиксированный димминг подразумевает, что источник питания всегда работает строго по запрограммированному профилю. Это было бы хорошо, если бы не сезонные изменения освещенности. Например, если мы запрограммируем первое снижение освещенности через 4 часа после начала работы, что соответст­вует примерно 01:00 в летний период (при условии, что включение происходит в 22:00), то в зимний период это будет соответствовать 21:00 (включение в 17:00), а в это время на улицах – интенсивное движение. Из-за сезонных изменений освещенности фиксированный режим димминга в наружном освещении использовать практически невозможно.

Более интересный и имеющий возможность практической реализации вариант – это использование адаптивного, то есть подстраивающегося к сезонным изменениям освещенности, димминга.

У обоих рассматриваемых производителей в программируемых источниках питания имеется два режима адаптивного димминга: принцип пропорциональности и самоподстройка по средней точке. При программировании источника питания интерфейс программы позволяет сделать выбор между любыми вариантами димминга.

Адаптивный димминг: принцип пропорциональности

Принцип пропорциональности обеспечивает пропорциональное изменение каждого участка запрограммированного профиля в соответствии с увеличением или уменьшением общего времени работы светильника. Предположим, что мы запрограммировали источник питания для работы в осенне-зимний период времени по профилю, показанному на рисунке 4а. Общее время работы составляет 15 часов в сутки. Здесь и далее по тексту вид профиля выбран условно.

Рис. 4. Профиль источника питания: а) запрограммированный для осенне-зимнего периода; б) перестроенный для летнего периода

При приближении к летнему периоду общее время работы светильника уменьшается. Например, включение и выключение происходит по датчику освещенности. Микроконтроллер источника питания анализирует время работы и определяет, что время нахождения источника во включенном состоянии уменьшилось. Тогда при последующем включении (на следующий день) происходит перестройка запрограммированного профиля пропорционально изменению времени работы источника.

Допустим, летом оказалось, что источник питания работает уже не 15 часов, а всего 9. Тогда его профиль перестроится и будет иметь промежутки времени, показанные на рисунке 4б. Из рисунка видно, что длительность каждого промежутка сократилась пропорционально сокращению общего времени с коэффициентом пропорциональности 9/15.

При программировании мы выбрали, что первое снижение тока должно происходить в 00:00 часов, а после перестройки это будет происходить в 00 часов 35 минут. Неточность в 35 минут вполне допустима, поскольку мы рассмотрели граничные случаи (лето-зима).

Для понимания алгоритма перестройки профиля в источниках питания производителя MEAN WELL можно обратиться к рисунку 5.

Рис. 5. Алгоритм определения среднего времени работы (MEAN WELL)

За базовый период отсчета принимается семь рабочих дней, причем самый длинный и самый короткий периоды работы игнорируются. По оставшимся пяти дням рассчитывается среднее время работы, и если это среднее время отличается от предыдущего результата более чем на 15 минут, источник питания перестраивает свой профиль пропорционально произошедшему изменению.

Адаптивный димминг: самоподстройка по средней точке

Рис. 6. Адаптивный димминг по средней точке: а) в зимний период; б) в летний период

Достаточно точного результата перестройки профиля источника питания можно добиться в режиме подстройки по средней точке. В качестве средней точки можно выбрать полночь (00:00). Допустим, мы выбрали в зимний период профиль диммирования, показанный на рисунке 6а. Общее время работы составляет 16 часов в сутки (8 + 8 часов относительно средней точки). Первое снижение тока будет в 23:00, а второе – в полночь (00:00). Пусть в летний период общее время работы источника составит 8 часов, тогда источник питания перестроит свой профиль относительно выбранной точки (полночь) таким образом, чтобы эта точка осталась в середине его цикла работы (4 + 4 часа). В этом случае мы видим, что у нас сохранилось время первого снижения тока (23:00) и время второго снижения тока (00:00). В результате получилось, что источник питания просто «обрезал» время в начале и в конце своего цикла в соответствии с изменением сезонной освещенности.

Мы видим, что этот алгоритм наиболее удобен, наилучшим образом поддерживает запрограммированный профиль в зависимости от сезонных изменений освещенности, и его можно применять для диммирования наружного освещения.

Программируемые LED-драйверы

Компания MEAN WELL внедрила функционал программирования в популярное семейство источников питания ELG (рисунок 1). Модели с возможностью программирования имеют в конце наименования суффикс D2, например ELG-100-C700D2 (100 Вт, 700 мА, программируемый). Линейка продукции включает в себя как серии со стабилизацией по току (СС), так и серии с двойным режимом стабилизации (CV + CC) в диапазоне мощности 75…240 Вт. Основные параметры семейства ELG указаны в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры программируемых источников питания

Параметры/Наименование	ELG/D2	EUD	EUG	EBD
Производитель	MEAN WELL	Inventronics
Диапазон мощности, Вт	75…240	75…600	75…240
Режим стабилизации выходных параметров	Ток; ток и напряжение	Ток
Диапазон входного напряжения, В	90…305			176…305
Протоколы димминга	0…10 В, ШИМ, сопротивление, DALI, Smart Timer Dimming	0…10 В, ШИМ, DALI, Timed dimming	0…5/0…10 В, ШИМ, Timed dimming	0…5/0…10 В, ШИМ, Timed dimming
Защита от импульсов повышенной энергии, кВ	6/4	6/10
Степень защиты от внешних факторов, IP	67
Температурный диапазон, °С	-40…70
Особенности	Полный функционал программирования	Полный функционал программирования	Перепрограммирование тока и фиксированный профиль димминга
Гарантия производителя, лет	5

Особенностью рассматриваемого семейства является невысокая стоимость, сравнимая со стоимостью продукции российских производителей, и длительный срок гарантии – 5 лет. Следует учесть, что российские производители пока не имеют в линейке своей продукции программируемых драйверов, и говоря о стоимости, мы подразумеваем сравнение моделей без функции программирования. Функция программирования предполагает рост стоимости по сравнению с непрограммируемыми моделями примерно на 15…20% в зависимости от выходной мощности источника.

При программировании можно изменять выходной ток в диапазоне 10…100%. При уменьшении выходного тока будет уменьшаться и выходная мощность. Известно, что с уменьшением мощности ухудшается значение коэффициента коррекции мощности и КПД. В рассматриваемом семействе при уменьшении выходной мощности на 50% коэффициент коррекции мощности остается на уровне 0,95, что является отличным показателем. Реальное ухудшение этого коэффициента было замечено при снижении выходной мощности до уровня 30% от номинального значения, иначе говоря, если источник 100 Вт работает при нагрузке в 30 Вт. Поэтому при эксплуатации этого семейства следует рассчитывать на его использование в диапазоне выходной мощности 100…50%. В таком диапазоне изменения выходной мощности КПД меняется в пределах 2…3%, например, с 91% она понизится до 89%.

Линейка программируемых LED-драйверов компании Inventronics состоит из трех семейств (таблица 1). Они различаются по техническим возможностям и стоимости. Например, семейство EUD имеет самый широкий набор серий в диапазоне мощности 75…600 Вт и полный функционал программирования. Под полным функционалом подразумевается, что к возможности изменения выходного тока и фиксированному профилю димминга добавляются возможности адаптивного димминга, компенсация старения светодиодов и программирование внешней температурной защиты. Семейство источников питания EUD имеет максимальный функционал по программированию/диммированию. Оно представлено наибольшим количеством моделей в диапазоне мощности 75…600 Вт.

Семейства EUG и EBD по функционалу программирования и диммирования схожи между собой, и основное отличие заключается в том, что модели семейства EBD предназначены для работы только в сетях с напряжением 230/240 В, поэтому их стоимость – ниже, чем у представителей семейства EUG, имеющих универсальный вход.

Из таблицы 1 видно, что если необходим программируемый источник с возможностью адаптивного диммирования, выбор ограничен семейством EUD, а если нужен источник лишь с возможностью перепрограммирования выходного тока, то оптимально остановиться на семействе EBD.

Рис. 7. Область выходных параметров источника питания Inventronics EUD-075S105DV

Важной особенностью программируемых LED-драйверов производства компании Inventronics является то, что при уменьшении выходного тока выходная мощность не уменьшается. Данные источники питания при изменении выходного тока работают на полной выходной мощности! На рисунке 7 показано, как это происходит.

Для примера на рисунке 7 показана область выходных параметров модели EUD-075S105DV (75 Вт, 700…1050 мА, программируемый). На графике имеется несколько зон. Зона, выделенная пунктиром, показывает возможное сочетание выходных параметров, при котором источник питания может работать (правда, с допустимыми ухудшениями каких-либо параметров). Эта зона ограничена снизу током/напряжением 70 мА/107 В, а сверху – током/напряжением 1050 мА/71 В. Для данного источника допустимый диапазон тока составляет 70…1050 мА. Запрограммировать его можно на любое сочетание тока и напряжения из этой области.

В зоне, выделенной на рисунке 7 синим цветом, источник питания работает без ухудшения параметров. Внутри ее границ сочетаются выходные параметры, при которых незначительно меняются коэффициент коррекции мощности и эффективность. Эта зона ограничена мощностью 45…75 Вт (допустимое снижение выходной мощности до 60% от номинала).

Верхняя дуга синего цвета на рисунке 7 показывает сочетание выходных параметров при постоянной выходной мощности. Эта зона ограничена сочетаниями тока/напряжения 700 мА/107 В и 1050 мА/42,5 В, то есть при изменении тока от 1050 мА до 700 мА выходная мощность источника питания не меняется.

Источник питания с подобным поведением удобен, когда на предприятии используются светодиоды различных производителей и выпускается широкая линейка светильников. В этом случае, имея всего лишь одну модель источника питания, можно подобрать его параметры под конкретную модель. Такой подход сокращает количество сертификационных испытаний и упрощает управление складом.

Заключение: какие же возможности нам предоставляют программируемые LED-драйверы?

При использовании программируемых LED-драйверов мы уже не привязаны к конкретному значению тока, а степень защиты может достигать IP67. Мы можем:

• снять зависимость светового потока светильника от биннинга светодиодов (в определенной степени);
• оперативно изменять линейку светильников и использовать оптимальные в настоящий момент времени компоненты;
• обеспечить управление освещением (димминг по времени) без прокладки дополнительной линии управления;
• производить светильники со стабильным световым потоком в течение всего срока службы;
• сократить количество моделей источников питания на собственном складе при широкой номенклатуре выпускаемых светильников;
• упростить технологичность и уменьшить количество испытаний на ЭМС.

Для работы с программируемыми LED-драйверами требуется иметь компьютер, графический пользовательский интерфейс (GUI) или просто программу и программатор. Где это можно взять и как с этим работать, мы подробно расскажем в последующих номерах журнала.

Модели программируемых LED-драйверов, имеющихся в наличии на складе, можно посмотреть по ссылке.