Thể loại: Điện tử thực hành, Nguồn sáng
Số lượt xem: 55964
Bình luận về bài viết: 1
Toàn bộ sự thật về đèn LED mờ: điều chỉnh độ sáng, trình điều khiển và lý thuyết
Điều chỉnh độ sáng của các nguồn sáng được sử dụng để tạo ra sự chiếu sáng thoải mái cho căn phòng hoặc nơi làm việc. Điều chỉnh độ sáng, có thể sắp xếp một số mạch được bật bởi các công tắc riêng lẻ. Trong trường hợp này, bạn sẽ nhận được một sự thay đổi từng bước trong chiếu sáng, cũng như đèn phát sáng và tắt riêng biệt, có thể gây ra sự bất tiện.
Các giải pháp thiết kế thời trang và phù hợp bao gồm điều chỉnh mượt mà ánh sáng chung với điều kiện là tất cả các đèn đều sáng. Điều này cho phép bạn tạo cả một khung cảnh thân mật để thư giãn và sáng cho lễ kỷ niệm hoặc làm việc với các chi tiết nhỏ.
Trước đó, khi các nguồn sáng chính là đèn sợi đốt và đèn chiếu sáng với đèn halogen, không có vấn đề gì với việc điều chỉnh. Đã được sử dụng dimmer 220v thường xuyên trên triac (hoặc thyristor). Mà thường ở dạng một công tắc, với một núm xoay thay vì các phím.
Với sự ra đời của tiết kiệm năng lượng (đèn huỳnh quang compact), và sau đó là đèn LED, phương pháp này trở nên không thể. Gần đây, phần lớn các nguồn sáng là đèn LED và bóng đèn, và đèn sợi đốt bị cấm sử dụng cho mục đích chiếu sáng ở nhiều quốc gia.
Điều thú vị là bây giờ trên bao bì từ đèn sợi đốt trong nước họ chỉ ra một cái gì đó như: "Bộ tản nhiệt nhiệt điện".
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về nguyên tắc kiểm soát độ sáng của đèn LED, cũng như cách nó trông như thế nào trong thực tế.
Lý thuyết
Bất kỳ diode bán dẫn - Đây là một thiết bị điện tử truyền dòng điện theo một hướng. Trong trường hợp này, dòng điện hiện tại không có sự phụ thuộc tuyến tính vào điện áp được áp dụng, thay vào đó, nó giống với nhánh parabola. Điều này có nghĩa là khi bạn đặt một điện áp nhỏ vào đèn LED, dòng điện sẽ không chảy.
Dòng điện chạy qua nó chỉ khi điện áp trên diode vượt quá giá trị ngưỡng. Đối với điốt chỉnh lưu thông thường, nó dao động từ 0,3V đến 0,8V tùy thuộc vào vật liệu chế tạo diode. Điốt silicon giả định khoảng 0,7V, gecmani 0,3V. Điốt Schottky của thứ tự 0,3V.
Đèn LED cũng không ngoại lệ. Điện áp ngưỡng của đèn LED trắng là khoảng 3V, nói chung, nó phụ thuộc vào chất bán dẫn mà nó được tạo ra, màu sắc phát sáng của nó phụ thuộc vào điều này. Vì vậy, điện áp trên đèn LED màu đỏ khoảng 1,7 V. Khi đạt được điện áp này, dòng điện sẽ chảy và đèn LED sẽ sáng. Dưới đây bạn thấy đặc tính điện áp hiện tại của đèn LED.
Độ sáng của đèn LED phụ thuộc vào cường độ dòng điện qua nó. Điều này được phản ánh trong biểu đồ dưới đây.
Độ sáng của một đèn LED lý thuyết lý tưởng phụ thuộc tuyến tính vào dòng điện, nhưng trong thực tế mọi thứ có hơi khác. Điều này là do điện trở vi sai của diode và mất nhiệt của nó.
Nó như sau:
Đèn LED là một thiết bị được cung cấp bởi dòng điện, không phải điện áp. Theo đó, để điều chỉnh độ sáng của nó, bạn cần thay đổi cường độ hiện tại.
Tất nhiên, cường độ hiện tại phụ thuộc vào điện áp được áp dụng, nhưng như bạn có thể đánh giá từ biểu đồ đầu tiên, thậm chí một sự thay đổi nhỏ về điện áp dẫn đến sự gia tăng không chính xác của dòng điện.
Do đó, điều chỉnh độ sáng bằng một biến trở đơn giản là một bài tập vô ích. Trong sơ đồ như vậy, khi điện trở của bộ biến trở giảm, đèn LED sẽ đột nhiên sáng lên và sau khi độ sáng của nó tăng lên một chút, khi đó, với điện áp quá cao, nó sẽ bắt đầu rất nóng và hỏng.
Từ đây đến nhiệm vụ: Điều chỉnh dòng điện ở một giá trị điện áp nhất định với một chút thay đổi.
Các cách để kiểm soát độ sáng của đèn LED: bộ điều chỉnh "tương tự" tuyến tính
Điều đầu tiên bạn nghĩ đến là sử dụng một bóng bán dẫn lưỡng cực, bởi vì dòng điện đầu ra của nó (bộ thu) phụ thuộc vào dòng điện đầu vào (cơ sở) có trong mạch thu chung. Chúng tôi đã xem xét công việc của họ. trong một bài viết lớn về bóng bán dẫn lưỡng cực.
Nguyên lý hoạt động:
Bạn thay đổi dòng cơ sở bằng cách thay đổi điện áp rơi ở điểm tiếp giáp cơ sở với sự trợ giúp của chiết áp R2, điện trở R1 và R3 là cần thiết để hạn chế dòng điện với bóng bán dẫn mở tối đa được tính dựa trên công thức:
R = (U cung cấp-U giảm trên đèn LED-U thả trên bóng bán dẫn) / I sáng.
Tôi đã kiểm tra mạch này, nó điều chỉnh dòng điện qua đèn LED và độ sáng của ánh sáng khá tốt, nhưng có một mức độ đáng chú ý của bước ở một số vị trí của chiết áp, có thể là do chiết áp là logarit, và có thể là do bất kỳ điểm nối nào của bóng bán dẫn đều giống nhau. Diode có cùng CVC.
Mạch ổn định hiện tại là tốt hơn cho nhiệm vụ này. trên bộ ổn định điều chỉnh LM317, mặc dù nó thường được sử dụng như một chất ổn định điện áp.
Nó cũng có thể được sử dụng để có được một dòng điện cố định ở một điện áp không đổi. Điều này đặc biệt hữu ích khi kết nối đèn LED với mạng trên xe, trong đó điện áp trong mạng tắt động cơ là khoảng 11,7-12V, và khi lên đến 14,7V, mức chênh lệch là hơn 10%. Cũng hoạt động tuyệt vời khi được cung cấp bởi một nguồn cung cấp năng lượng.
Cách tính dòng điện đầu ra khá đơn giản:
Nó chỉ ra một giải pháp khá nhỏ gọn:
Phương pháp này không khác nhau về hiệu quả cao, nó phụ thuộc vào chênh lệch điện áp giữa đầu vào của bộ ổn định và đầu ra của nó. Tất cả điện áp đốt cháy thành công trên đường LM-ke. Tổn thất điện năng được xác định theo công thức:
P = Uin-Uout / Tôi
Để cải thiện hiệu quả của bộ điều chỉnh, bạn cần một cách tiếp cận hoàn toàn khác - bộ điều chỉnh xung hoặc bộ điều khiển PWM.
Các cách điều chỉnh độ sáng: Điều chỉnh PWM
PWM là viết tắt của điều chế độ rộng xung. Nó dựa trên việc bật và tắt công suất tải ở tốc độ cao. Do đó, chúng ta có một sự thay đổi dòng điện thông qua đèn LED, bởi vì mỗi lần nó nhận được điện áp đầy đủ cần thiết để mở nó. Nó nhanh chóng bật và tắt ở độ sáng tối đa, nhưng do quán tính của tầm nhìn của chúng tôi, chúng tôi không nhận thấy điều này và nó có vẻ như giảm độ sáng.
Với phương pháp này, nguồn sáng có thể tạo ra các gợn sóng, không nên sử dụng các nguồn sáng có độ gợn hơn 10%. Giá trị chi tiết cho từng loại mặt bằng được mô tả trong SNIP-23-05-95 (hoặc 2010).
Làm việc dưới ánh sáng dao động làm tăng sự mệt mỏi, đau đầu và cũng có thể gây ra hiệu ứng stroboscopic khi các bộ phận quay xuất hiện bất động. Điều này là không thể chấp nhận khi làm việc trên máy tiện, với máy khoan và những thứ khác.
Có rất nhiều mạch và tùy chọn tuyệt vời cho bộ điều khiển PWM, vì vậy việc liệt kê tất cả chúng là vô nghĩa. Tùy chọn đơn giản nhất là lắp ráp bộ điều khiển PWM dựa trên chip hẹn giờ NE555. Đây là một con chip phổ biến. Dưới đây bạn nhìn thấy một sơ đồ của một đèn mờ LED như vậy:
Nhưng trên thực tế, đây là một và cùng một mạch, sự khác biệt là một bóng bán dẫn điện được loại trừ ở đây và nó phù hợp để điều chỉnh 1-2 đèn LED công suất thấp với dòng điện vài chục milliamp. Ngoài ra, một bộ ổn áp cho chip 555 được loại trừ khỏi nó.
Cách điều chỉnh độ sáng của đèn LED 220 V
Câu trả lời cho câu hỏi này rất đơn giản: bóng đèn led thông thường thực tế không được quy định - tức là không có cách nào Để làm điều này, đèn LED có thể điều chỉnh độ sáng đặc biệt được bán, điều này được ghi trên bao bì hoặc biểu tượng mờ được vẽ.
Có lẽ phạm vi rộng nhất của đèn LED có thể điều chỉnh độ sáng được trình bày bởi GAUSS - nhiều hình thức, kiểu dáng và kiểu dáng khác nhau.
Tại sao không thể làm mờ đèn LED 220 V
Thực tế là mạch cung cấp năng lượng của đèn LED thông thường được xây dựng trên cơ sở cung cấp năng lượng dằn (tụ điện). Hoặc trên sơ đồ chuyển đổi buck xung đơn giản nhất của loại đầu tiên. Đổi lại, các bộ điều chỉnh điện áp 220 V chỉ cần điều chỉnh giá trị điện áp hiệu dụng.
Có những điều chỉnh độ sáng như vậy ở mặt trước của công việc:
1. Dimmer cắt cạnh đầu của nửa sóng (cạnh đầu). Đó là những đề án thường được tìm thấy trong các cơ quan quản lý hộ gia đình. Dưới đây là biểu đồ điện áp đầu ra của chúng:
2. Dimmer cắt cạnh đuôi của nửa sóng (Falling Edge). Nhiều nguồn khác nhau cho rằng các bộ điều chỉnh như vậy hoạt động tốt hơn với cả đèn LED thông thường và có thể điều chỉnh độ sáng. Nhưng chúng ít phổ biến hơn nhiều.
Nó như sau:
Đèn LED thông thường trên thực tế sẽ không thay đổi độ sáng với độ mờ như vậy, ngoài ra, điều này có thể đẩy nhanh sự thất bại của chúng. Hiệu ứng này giống như trong mạch biến trở được hiển thị trong phần trước của bài viết.
Điều đáng chú ý là hầu hết các đèn LED điều chỉnh giá rẻ hoạt động giống hệt như các loại đèn thông thường, nhưng chúng có giá cao hơn.
Điều chỉnh độ sáng của đèn LED - giải pháp hợp lý 12V
Đèn LED 12V được phân phối rộng rãi trong đế cho đèn chiếu sáng, ví dụ G4, GX57, G5.3 và những người khác. Thực tế là thường trong các đèn này không có sơ đồ năng lượng như vậy. Mặc dù một số được cài đặt ở lối vào cầu diode và tụ lọcnhưng điều này không ảnh hưởng đến khả năng điều chỉnh.
Điều này có nghĩa là có thể điều chỉnh các bóng đèn như vậy bằng bộ điều khiển PWM.
Tương tự như điều chỉnh độ sáng Dải LED. Phiên bản đơn giản nhất của bộ điều chỉnh, chẳng hạn như ở đây trên hệ thống dây điện, trong các cửa hàng, chúng thường được gọi là: "Bộ điều chỉnh độ sáng 12-24V cho dải đèn LED".
Họ chịu được, tùy thuộc vào mô hình, khoảng 10 amper. Nếu bạn cần sử dụng trong một hình dạng đẹp, tức là Nếu thay vì sử dụng một công tắc thông thường, thì khi bán, bạn có thể tìm thấy các bộ điều chỉnh độ nhạy cảm ứng 12V như vậy hoặc các tùy chọn có núm xoay.
Dưới đây là một ví dụ về việc sử dụng một giải pháp như vậy:
Áp dụng trước đây Đèn halogen 12 V chúng được cung cấp bởi máy biến áp điện tử, và đó là một giải pháp tuyệt vời. 12 volt là một điện áp an toàn. Để cấp nguồn cho các đèn này trên máy biến áp điện tử 12V không hoạt động, bạn cần có nguồn điện cho dải đèn LED. Về nguyên tắc, đây là sự thay đổi ánh sáng từ đèn halogen sang đèn LED.
Kết luận
Giải pháp hợp lý nhất để điều chỉnh độ sáng của đèn LED là sử dụng đèn 12V hoặc dải đèn LED. Khi độ sáng giảm, ánh sáng có thể nhấp nháy, vì điều này bạn có thể thử sử dụng trình điều khiển khác và nếu bạn thực hiện bộ điều khiển PWM bằng tay của mình, hãy tăng tần số PWM.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: