Co powinienem zrobić, aby zwiększyć zasięg ściemniania żarówek LED?

W zeszłym roku zaczęliśmy robić większość naszych domów w technologii LED. Jestem wielkim fanem ściemniacza i właściwie położyłbym ściemniacz na dowolnym włączniku światła. Jedną z rzeczy, których nie zrozumiałem, jest zakres ściemniania diody LED w porównaniu do tego, do czego jestem przyzwyczajony w świetle żarówek. Dla mnie, gdy mam diody LED do końca przy najniższym ustawieniu, nadal mają 60-70%.

Rozumiem, że większość nowych ściemniaczy ma regulowany przełącznik zakresu przyciemniania i próbowałem ustawić je na niskie.

Chciałbym uzyskać zalecenie dotyczące rodzaju żarówki (lub czego szukać w ściemnialnych diodach LED) i rodzaju przełącznika ściemniacza? Końcowa gra polega na tym, aby diody LED reagowały bardziej jak tradycyjna przyciemniona żarówka, dzięki czemu można przejść od oświetlenia nastrojowego do oświetlenia powodziowego.

Uwaga: W ciągu ostatniego tygodnia przeprowadziłem szereg testów z 3 różnymi ściemniaczami i 6 różnymi żarówkami. Przekonałem się, że ściemniacze nie mają różnicy. Żarówki zrobiły niewielką różnicę, ale nie były zbliżone do żarówki. Co jest zabawnego w przypadku żarówek, które spisały się najlepiej ... mrugały, gdy były obrócone do góry.

Jestem na tej samej łodzi. Kiedy przebudowałem dom, w którym jestem, zainstalowałem tyle oświetlenia LED, ile mogłem, a reszta to halogen. Nauczyłem się, że zakres ściemniania opiera się całkowicie na sterowniku w żarówce LED. I większość żarówek LED ściemnia tylko do około 20-30% ich maksimum.

Jestem pewien, że wiesz, jak działają ściemniacze, ale dla tych, którzy tego nie robią, jest to w zasadzie super szybki przełącznik, który bardzo szybko włącza i wyłącza światło. W przypadku żarówek działa to doskonale, zapewniając ładny, płynny zakres ściemniania. W przypadku LED / CF jest to dla nich koszmar. Aby obejść ten problem, muszą mieć dodatkowe obwody do interpretacji wzorca włączania / wyłączania, a następnie używać go do kontrolowania jasności. Podczas fazy włączania pobierają dodatkową moc, aby zapewnić moc światła również podczas fazy wyłączenia. W przypadku diod LED sterownik zmniejsza napięcie na elementach LED, ale tak naprawdę nigdy ich nie wyłącza. To, co normalnie byłoby przyciemnione prawie do zera dla żarówek, jest dość jasne dla diody LED, ponieważ pobiera 2-3 razy więcej mocy podczas fazy w celu utrzymania kondensatorów naładowanych i światła.

TL; DR; W przypadku diod LED musisz szukać żarówek wysokiej klasy, które faktycznie wskazują ich zakres ściemniania.

Miejmy nadzieję, że nie utkniemy już długo z żarówkami analogowymi napędzającymi żarówki cyfrowe. Istnieje kilka standardów próbujących uzyskać przyczepność do czystego ściemniania cyfrowego. Działają one tak naprawdę, nigdy nie ściemniając mocy, ale zamiast tego wysyłając sygnał cyfrowy na linię zasilającą, aby żarówka zgasła. Pomyśl, że żarówka Philips hue jest sterowana przełącznikiem światła zamiast bezprzewodowego koncentratora. Ale obecnie nie ma na rynku produktów na poziomie konsumenckim.

LED to najbardziej przyjazne źródło światła, jakie kiedykolwiek stworzono. Problem polega na tym, że większość osób korzysta z wkręcanych modułów LED „żarowych zamienników”, z przestarzałymi schematami przyciemniania ** przeznaczonymi do lamp żarowych (które po prostu nie mają wyrafinowania, aby dobrze działać w niskim zakresie). Jest to najbrzydszy hack w projektowaniu elektrycznym i daje brzydkie wyniki hackowania.

Jeśli jesteś wielkim fanem przyciemniania, powinieneś znaleźć lepsze sposoby na przyciemnienie . Istnieje kilka.

Diody LED chcą przygasić

Rodzimy, surowe LED będzie przyciemniony bezbłędnie, z niezwykle rafinowanych poziomach kontroli. Bezpośrednio z rynny istnieją dwie metody kontroli, które będą działać wyjątkowo dobrze. Jeden niepraktyczny dla zwykłego hobbysty, drugi łatwo dostępny.

Ściemnianie przez ograniczenie prądu . Surowe nadajniki LED muszą być sterowane prądem, inaczej będą się smażyć. Odbywa się to przez obwód sterujący, który wysyła określony prąd, zmieniając napięcie, aby trafić ten prąd. Wszystkie arkusze specyfikacji LED testują i oceniają je przy określonych prądach . Ale arkusz specyfikacji zawiera maksymalny prąd - można je uruchomić przy dowolnym niższym prądzie . A jeśli to zrobisz, jasność będzie mniej więcej proporcjonalna.

Szczególnie emiter LED może mieć niespełniającego prądu 350 mA, jak i maksymalnego prądu na 1400ma. Jeśli wyślesz go 35ma, otrzymasz około 1/10 specyfikacji światła. Przy 3.5ma światło około 1/100 spec. 0,35ma, 1/1000. Napędziłem układ 3000 mA, 36 V około miliampera i wyjąłem z niego niewielką ilość światła, po prostu wystarczająco, aby powiedzieć, jaki kolor był emiter. Nie ma ograniczeń co do tego, jak słabo możesz przejść , pod warunkiem, że sterownik może zejść tak nisko, a ty masz zadanie dopasowywania sterownika do emiterów LED, chłodzenia radiatorów, wbudowania ich w realny produkt itp.

Zbudowanie niestandardowego sterownika ograniczającego prąd jest poza hobby hobbystów, ale możesz znaleźć komercyjne sterowniki LED, które robią to za Ciebie, np. Stosując system ściemniania 0-10 V (typ stosowany w oświetleniu komercyjnym).

Ściemnianie przez modulację szerokości impulsu . Wiele produktów LED 12 V po prostu wykorzystuje rezystor do ograniczania prądu. Wiąże się to z niedocenianiem diod LED - nie mogą one działać z maksymalną wydajnością - ale oznacza to również, że można włączać i wyłączać diody bardzo, bardzo, bardzo szybko . Pozwala to na ściemnianie z modulacją szerokości impulsu - światło ma 50% jasności, ponieważ świeci przez 50% czasu. Jasność 1%, ponieważ trwa 1% czasu. Pełny cykl pracy występuje setki razy na sekundę, zdecydowanie za szybko, aby je zobaczyć. Ściemnianie PWM jest łatwe dla hobbystów korzystających z produktów opartych na rezystorach 12V i taniego, gotowego sprzętu dostępnego na całym eBayu, w Amazon, w sklepach, nazywacie to. Najlepsze marki, takie jak Leviton, produkują nawet moduły, które „dobrze się bawią” ściemnianiem PWM.

Ściemniacza lub kontroler RGB sprawia impulsy, z siłą wystarczającą do bezpośredniego kierowania znaczną ilość światła LED - podobnie jak 130 W (700 watów sztuczne). Jeśli potrzebujesz więcej , gadżety zwane wzmacniaczami mogą napędzać znacznie więcej.

Jeśli więc nie podoba ci się, jak „niski” może być komercyjny ściemniacz / kontroler PWM - hobbysta może stworzyć własny kontroler za pomocą Arduino lub Raspberry Pi. I podaj słabą moc Adruino do gotowego wzmacniacza, aby właściwie kontrolować światła .

Istnieją lepsze produkty do ściemniania

Istnieją również komercyjne technologie przyciemniania. Jednym z przykładów jest system „0–10 V”. W tym przypadku ściemniacz wysyła sygnał (oczywiście 0-10 woltów) na osobnym kablu do modułów sterownika LED, które rozumieją ten sygnał. A potem mogą stać się tak słabe, jak pozwala na to konstrukcja sterownika. (sama dioda LED nie podaje dolnej granicy). Więc to tylko kwestia znalezienia wysokiej jakości urządzenia lub sterownika, który potrzebuje 0-10 V do ściemniania.

Inteligentne przełączniki / elementy sterujące to kolejny sposób na rozwiązanie tego problemu. W tym przypadku wykorzystują albo a) przewody komunikacyjne, b) schemat radiowy, lub c) modulowanie sygnałów przez linię energetyczną, aby komunikować się między inteligentnym ściemniaczem a inteligentnymi światłami LED. Jest to sygnał cyfrowy, który mówi dokładnie, gdzie ustawić jasność, więc teoretycznie jest to realny sposób na uzyskanie dowolnej jasności, którą może obsłużyć sterownik. Oczywiście może to mieć problem z implementacją, albo ze sterownikiem, który nie radzi sobie dobrze z „bardzo słabym”, albo z zbyt grubo wybieranymi cyfrowymi „wycięciami”.

** Przestarzałe schematy przyciemniania, takie jak kontrola fazy początkowej lub końcowej, takie jak te stare, przestarzałe rzeczy wymienione na tej stronie. Te ściemniacze są zaprojektowane z MANDATE, aby były kompatybilne wstecz z żarowymi - w rzeczywistości włączone

Jest to skomplikowany temat, ponieważ jest bardzo subiektywny, a także postrzeganie jasności przez ludzi jest bardzo niedokładne (nieliniowe).

Wśród wielu trudności w porównywaniu ściemniania LED ze staromodnym ściemnianiem żarowym:

• Żarówki LED po prostu nie ściemniają tak bardzo.
• Niektóre żarówki LED publikują specyfikacje przyciemniania (np. „Możliwość przyciemnienia do 10%”), ale ponieważ ludzkie oczy są tak źle przy porównywaniu jasności, trudno jest powiedzieć, co to właściwie znaczy. Jeśli znajdziesz tę specyfikację dla swoich aktualnych żarówek, pomoże to w znalezieniu tej o lepszych właściwościach.
• Żarówki stają się bardziej czerwone, gdy ściemniają, ale większość diod LED pozostaje tego samego koloru, co może utrudniać uzyskanie odpowiedniego „nastrojowego oświetlenia”, które dotyczy zarówno koloru, jak i jasności. Niektóre diody LED są lepsze w tym zakresie - wiem, że widziałem reklamowaną żarówkę LED, która robi się coraz cieplejsza, gdy ściemnia (podobnie jak żarówki), np . Żarówka Philips WarmGlow BR30 . Możesz również uzyskać te fantazyjne żarówki zmieniające kolor, które można ustawić na prawie każdy kolor lub jasność.

Wiem, że ta witryna zniechęca do rekomendowania konkretnych marek, ale mam w salonie niektóre lampy Philips BR30 i ściemniają się całkiem nieźle (nie zmieniająca kolorów odmiana, o której wspomniałem powyżej). Mam też kilka żarówek LED Cree, które wydają się nie ściemniać tak bardzo.

Najwyraźniej oto jeden przełącznik do zdobycia: Lutron TGCL-153PH (TGCL-153PH-WH dla białego). Ma on zamontowane z przodu pokrętło, aby ustawić minimalną moc ściemniania , dzięki czemu możesz dostosowywać swoje diody LED / świetlówki CFL tam, gdzie chcesz. Tarcza jest następnie ukryta za płytą czołową. Właściwie to nie próbowałem, ale zrobię to w tym tygodniu. Są one dostępne w Amazon, Home Depot i Lowes i osiągają maksymalną moc 150 watów, co jest dobre dla większości instalacji LED / CFL (lub 600 watów dla żarówek / żarówek halogenowych). Są one również określane jako „jednobiegunowe / 3-kierunkowe”. Kosztują +/- 20,00 $. Istnieją również ściemniacze w stylu Decora z podobnymi pokrętłami regulacyjnymi.

Nawet w przypadku ściemniaczy specjalnie zaprojektowanych do lamp LED lub CFE producenci powiedzą, że diody LED nie ściemnią się tak bardzo, jak ich żarówki. Jeśli chcesz uzyskać lepszą jasność w dolnej części, oto moje dwa pomysły.

Po pierwsze, grając z kilkoma żarówkami LED na ławce z żylakiem, staje się jasne, że można je przyciemnić bardzo ładnie, prawie do blasku, który można zobaczyć tylko w ciemności! Ale jedyny żylak, który widziałem lub widziałem, jest ogromny, drogi i przeznaczony do znacznie wyższych mocy niż kiedykolwiek potrzebowałbyś do diody LED, a nawet banku diod LED. Ale jeśli jakikolwiek producent dokona warariatu dla małych obciążeń, które mogłyby zmieścić się w płycie ściennej, zaoferuje pełny zakres kontroli. Prawdopodobnie nie byłyby tak łatwe do obrócenia jak pula, ale jest to jedno rozwiązanie.

Oto inne rozwiązanie, bardziej praktyczne przynajmniej dla dolnej granicy jasności. W dzisiejszych czasach nietrudno jest znaleźć małe kondensatory do około 5uF przy 200WVDC. Eksperymentując z zestawem 8 ściemnialnych 40-watowych odpowiedników żarówek LED (5 rzeczywistych), podłożyłem szereg kondensatorów szeregowo do obciążenia. co ciekawe, 2,5uF oferowało poziom oświetlenia, który był prawie taki sam jak minimalna jasność, jaką mogłem uzyskać przed odcięciem za pomocą standardowego ściemniacza. Co więcej, odkryłem, że nawet do około 0,5 uF, mogłem uzyskać ekwiwalent bardzo niskiego ustawienia nocnego światła, z jedynym problemem, że małe różnice produkcyjne między różnymi żarówkami zaczynają być bardzo widoczne. Chodzi o to, że ponieważ kondensatory nie marnują żadnej mocy (ani nie nagrzewają się), może być możliwe użycie obrotowego przełącznika wyboru z wieloma pozycjami,JEŚLI usatysfakcjonowało Cię po prostu połączenie jednej pozycji jako obejście pełnej jasności. Ponieważ powyżej około 5uF, takie nieelektrolityczne kondensatory o wyższym napięciu zaczną być zbyt duże, aby pomysł był praktyczny.

Proste, ściemnianie ELV vs MLV. Sprawdź światło, jeśli jest to MLV, upewnij się, że masz ściemniacz MLV. Jeśli masz lampę ELV, umieść ściemniacz ELV. Działa w porządku. Muszę być trochę bardziej dociekliwy. Oczywiście to jest ściemnianie linii lub 0-10. Nie chcesz zajmować się 0-10, ponieważ musisz dodać dodatkowe okablowanie.