Ľahké stmievanie LED - správa - odborník na elektrotechniku
1. septembra 2016 vstúpil do platnosti zákaz Európskej komisie pre neúčinné halogénové žiarovky so smerovým svetelným výkonom. Existuje veľké množstvo osvetľovacích systémov so základňou GU10. Aby ste ich mohli naďalej používať, je vhodné vybaviť tieto systémy LED svetelnými zdrojmi. Ľahšie však povedané, ako urobené.
Stmievateľné LED osvetlenie je tiež užitočným a príjemným technickým detailom v kuchyni (Foto: Lutron)
Jednoduché a lacné LED žiarovky, takzvané „dodatočné žiarovky“, sú citlivé na kolísanie prúdu a napätia. Je to viditeľné okrem iného na javoch blikania, nekonzistentných farbách svetla a rôznom správaní sa a vypínaní. Tieto efekty sú zreteľné najmä pri stlmení osvetlenia.
Dôvod: Každý LED čip reaguje vďaka elektronickému obvodu trochu inak.
Zlučiteľnosť všetkých prvkov je dôležitá
Pri konvenčných žiarovkách nebol problém použiť žiarovky od rôznych dodávateľov. V takom prípade by spotrebiteľ mohol predpokladať, že sa svietidlo po zmene zdroja svetla správalo rovnako ako predtým. To ale nie je prípad LED diód.
Teraz je dôležité zabezpečiť, aby všetky komponenty LED osvetľovacieho systému boli kompatibilné: žiarovky, stmievače alebo, lepšie povedané, ovládacie a budiace komponenty, alebo skrátene transformátory, ktoré napájajú LED. Ale nebojte sa! Tieto výzvy je možné prekonať, ak zvážime nasledujúce tipy.
Vodič a riadenie
Upozorňujeme, že VŠETKY systémy LED majú modul ovládača (bežne nazývaný transformátor):
Tieto elektronické súčiastky prevádzajú striedavý prúd 240 V zo zásuvky na nízkonapäťový jednosmerný prúd, ktorý LED čipy vyžadujú. Zaviedli sa samostatné ovládače LED s napätím 12 až 48 V. Každý systém LED môže byť navrhnutý pre rôzne napätie alebo konkrétny prúd. V prípade stmievateľných retrofitných žiaroviek, ktoré pracujú s 240 V, sú ovládače „ukryté“ vo vnútri žiarovky, napr. B. v základni alebo na doske plošných spojov, ktorá je integrovaná v reflektore alebo kryte.
Pre profesionálne väčšie stropné svietidlá sa používa samostatná skrinka s takzvaným „LED driverom“, z ktorej vedú káble k samotnému systému osvetlenia. Kompatibilita ovládača a ovládania (digitálne DALI alebo stmievač) je najdôležitejším prvkom v projekte LED na dosiahnutie jemného stmievania bez nepríjemného blikania.
LED diódy sú rôzne
Pozor, nie všetky žiarovky LED sú rovnocenné: Najprv zvážime žiarovky LED bez samostatného ovládača: Jednotlivé žiarovky LED sa môžu správať veľmi odlišne, aj keď sú pripojené k rovnakému stmievaču. To platí aj pre rôzne výrobné šarže od rovnakého výrobcu. Aj keď také „retrofitné“ žiarovky vyzerajú navonok rovnako, môžu vykazovať značné rozdiely, ak sú kombinované s normálnym stmievačom.
Niektoré LED žiarovky navyše spravidla nie sú vhodné na stmievanie. Odkaz na to je často prehliadaný, pretože niektorí výrobcovia ho tlačia na obal malými písmenami.
Je tiež dôležité, aby sa používali iba testované svetelné zdroje, ktoré preukázali, že pracujú s konkrétnym stmievačom. Zostáva riziko, že svetlá blikajú, blikajú a zhasínajú v rôznom čase, najmä v dolnom rozsahu ovládania 20% alebo menej.
Dodržujte minimálne zaťaženie
Mnoho starších stmievačov vyžaduje pre bezproblémovú prevádzku minimálne zaťaženie 20 až 40 W. Na druhej strane novšie modely, ktoré boli vyvinuté špeciálne pre LED, toto obmedzenie nemajú. Podľa štruktúry LED žiarovky môže pracovať aj so starším modelom stmievača. Aby ste to mohli nepochybne zistiť, je nevyhnutné vyskúšať kombináciu žiarovky a stmievača.
Niektorí výrobcovia ponúkajú zoznamy testovaných kombinácií aj na internete. LED technológia je však veľmi rýchla a mnoho testov je už po zverejnení zastaraných alebo už je na sklade ďalšia várka alebo generácia LED.
Venujte pozornosť „low-end trim“ so stmievačom
Kvalitné stmievače majú možnosť nastavenia „low-end trim“. Myslí sa tým najnižšia hodnota jasu, pri ktorej sa lampa zapne. U žiaroviek, ktoré majú problémy s blikaním v dolnom rozsahu stmievania, je možné pomocou tohto nastavenia zabrániť ich nestabilite. To znamená, že nepríjemné blikanie sa nevyskytuje.
Úrovne jasu a nameraný výkon
Je potrebné vziať do úvahy, že najnižšia úroveň jasu žiaroviek sa môže veľmi líšiť:
To znamená, že jas niektorých žiaroviek je možné znížiť ešte viac ako iné. Na opísanie nastavení používa priemysel nameraný výkon. Napríklad je uvedená ako 1%, 5% alebo 10%.
Nameraný jas a vnímaný jas sú však dve veľmi odlišné veci. Pretože sa zreničky ľudského oka pri slabom osvetlení viac rozširujú, takže sa viac svetla dostáva na sietnicu. Pri slabom osvetlení preto vnímame aj mierne zmeny jasu vo väčšej miere ako pri veľmi jasnom osvetlení.
Tento jav by sa mal brať do úvahy aj pri výbere žiarovky a stmievača. Z pohľadu pozorovateľa má napríklad lampa stlmená na 10% nameraného výkonu jas 30%. Na dosiahnutie vnímaného jasu 10% je potrebná kombinácia žiarovky a stmievača, pri ktorých je možné merané svetlo znížiť na 1%.
Nie všetky dodatočné LED diódy spĺňajú túto požiadavku. Napríklad spoločnosť Lutron Electronics preto uvádza na svojich testovacích LED kartách pre všetky testované žiarovky najnižší nameraný výkon a vnímaný jas, ktoré je možné dosiahnuť.
Skontrolujte vhodnosť pre typy stmievačov
Vždy by sa malo skontrolovať, aký typ stmievača je vhodná LED žiarovka - stmievač prednej alebo zadnej hrany:
Niektoré moderné stmievače sú univerzálne a ponúkajú obe technológie v jednom prístroji. To má výhodu v tom, že je k dispozícii väčšie množstvo kompatibilných žiaroviek.
Ktorá z týchto dvoch možností je nakoniec výhodnejšia, sa dá určiť iba pomocou testov.
Je tiež potrebné poznamenať, že jeden svetelný zdroj zvyčajne nie je stmievateľný. Na skúšku sa preto má použiť niekoľko žiaroviek, napr. B. 5 až 10 kusov, aby sa urobilo záväzné vyhlásenie o interakcii zložiek.
Je nevyhnutné brať do úvahy zapínací prúd
U žiaroviek, ktoré sú tlmené metódou fázového uhla, sa môžu vyskytnúť vysoké špičky nárazového prúdu. Tento efekt sa vyskytuje najmä v okamihu zapnutia. 50- až 100-násobné zvýšenie prúdu môže poškodiť elektronické súčiastky v stmievači a tiež v žiarovke.
Úroveň tohto zapínacieho prúdu určuje, koľko žiaroviek je možné pripojiť k stmievaču. Aby ste zistili, koľko LED svetiel je možné ovládať stmievačom, mal by byť k dispozícii údajový list príslušného výrobcu. Počet maximálne povolených žiaroviek sa môže veľmi líšiť v závislosti od typu a výrobcu. V niektorých prípadoch stmievač dokáže „tolerovať“ dvakrát viac svetiel z určitého modelu ako z iných verzií žiaroviek.
Ak nie sú k dispozícii žiadne informácie, pravidlom môže byť rozdelenie výkonu žiarovky stmievača na 10, aby sa odvodil výkon pre LED. Napríklad stmievač 450 W pre žiarovky zodpovedá stmievaču pre 45 W pripojené LED svetlá.
Ovládanie cez DALI/DMX
Stmievanie sieťového napätia nie je jediný spôsob, ako znížiť svietivosť: Ovládanie svietivosti pomocou sieťového napätia je jediným riešením pre dodatočné vybavenie žiaroviek a má obmedzenia, najmä pri stmievaní. Existujú však aj iné typy ovládačov LED, ktoré s fázovými stmievačmi s napätím 240 V nepracujú.
Pre vysoko kvalitné zaručené stlmenie bez blikania a spoločné zapínanie a vypínanie ľubovoľného počtu LED svetiel sa používajú LED budiče, ktoré sú riadené analógovými alebo digitálnymi riadiacimi signálmi na samostatných linkách. Požadovaný jas výstupu sa potom prednostne prenáša ako digitálny telegram na vodič (transformátor a riadiaci modul alebo kombinované zariadenie).
Tieto signály používajú protokoly ako DALI (Digital Addressable Lighting Interface) alebo DMX (Digital Multiplex); 0-10 V je tiež stále bežné. V profesionálnom sektore a najmä v komerčných inštaláciách má zmysel používať digitálne riadiace systémy, aby bolo možné zaručiť dlhotrvajúcu kvalitu zodpovedajúcu aplikácii. V najjednoduchšom prípade môžu ovládacie zariadenia pre toto vyzerať presne ako štandardný stmievač tlačidiel na stene. Ovládacie zariadenia sú väčšinou zabudované do elektrického rozvodu a obsluhuje ich iba užívateľ pomocou inak navrhnutých tlačidiel v miestnosti, rádiových ovládačov, populárnych aplikácií pre iPhone alebo Android alebo centrálneho ovládača na PC.
V najjednoduchšom prípade, ako je to v prípade protokolu DALI, musia byť v normálnom napájacom kábli pre riadenie k dispozícii ďalšie dva vodiče. Elektrikár potom hovorí o 5-žilovom vedení k svietidlu - napríklad NYM 5x1,5 mm2. (Fáza, nulový vodič, ochranný vodič, DALI, DALI).
Prečo vôbec stmievať LED žiarovky?
Existujú na to dve odpovede. Na jednej strane stmievanie znižuje energiu a tým aj teplotu v bariérovej vrstve LED čipu. To zase zvyšuje životnosť LED. To znamená, že žiarovky je potrebné vymieňať menej často.
Na druhej strane stlmením osvetlenia správnou kombináciou ovládania osvetlenia a žiarovky možno v miestnosti vytvoriť príjemnú „atmosféru príjemného pocitu“. Z odborného hľadiska je to hlavný dôvod.
Vedľajším účinkom je, že svetelné systémy tiež vyžadujú menej energie, a tým šetria peniaze.
Prístup k dostupným výsledkom testov
Od roku 2009 tím vysoko kvalifikovaných technikov v spoločnosti Lutron testuje, ktoré žiarovky a stmievače LED sú kompatibilné. Teraz bolo skontrolovaných viac ako 2 000 rôznych kombinácií. Výsledky sú každému voľne dostupné na webovej stránke Lutronu www.lutron.com/LED.
Cenné informácie nájdete na vysvedčení LED žiaroviek, ktoré úspešne prešli testami. Ukazuje napríklad, koľko žiaroviek je možné priradiť ku každej stmievacej zóne, aký vysoký môže byť minimálny a maximálny výstupný výkon a aká sa ukáže byť hodnota najnižšej úrovne jasu vnímaná okom.
Zákazníci čoraz viac využívajú tieto LED prehľadové karty. Pretože to vám dáva záruku, že nájdete tú pravú kombináciu LED žiarovky a stmievača a nemusíte sa starať o osvetlenie s efektom blikania.
Autor: J. Ewald
Článok si môžete prečítať v našom špecializovanom archíve.