Простейший регулятор яркости светодиодов

Простейший регулятор яркости светодиодов

Простейшая схема регулятора яркости светодиодов, представленная в этой статье, с успехом может быть применена в тюнинге автомобилей, ну и просто для повышения комфорта в машине в ночное время, например для освещения панели приборов, бардачков и так далее. Чтобы собрать это изделие, не нужно технических знаний, достаточно быть просто внимательным и аккуратным.

Напряжение 12 вольт считается полностью безопасным для людей. Если в работе использовать светодиодную ленту, то можно считать, что и от пожара вы не пострадаете, так как лента практически не греется и не может загореться от перегрева. Но аккуратность в работе нужна, что бы ни допустить короткого замыкания в смонтированном устройстве и как следствие пожара, а значит сохранить своё имущество.

Транзистор Т1, в зависимости от марки, может регулировать яркость светодиодов общей мощностью до 100 ватт, при условии, что он будет установлен на радиатор охлаждения соответствующей площади.

Работу транзистора Т1 можно сравнить с работой обыкновенного краника для воды, а потенциометра R1 – с его рукояткой. Чем больше откручиваешь – тем больше течёт воды. Так и здесь. Чем больше откручиваешь потенциометр – тем больше течёт ток. Закручиваешь – меньше течёт и меньше светят светодиоды.

Схема регулятора

Для этой схемы нам понадобятся не многочисленные детали.

Транзистор Т1. Можно применить КТ819 с любой буквой. КТ729. 2N5490. 2N6129. 2N6288. 2SD1761. BD293. BD663. BD705. BD709. BD953. Эти транзисторы нужно выбирать в зависимости от того, какую мощность светодиодов вы планируете регулировать. В зависимости от мощности транзистора находится и его цена.

Потенциометр R1 может быть любого типа сопротивлением от трёх до двадцати килом. Потенциометр сопротивлением три килоома лишь немного снизит яркость светодиодов. Десять килоом — убавит почти до нуля. Двадцать – будет регулировать со средины шкалы. Выбирайте, что вам подходит больше.

Если вы будете использовать светодиодную ленту, то вам не придётся заморачиваться с расчётом гасящего сопротивления (на схеме R2 и R3) по формулам, потому что эти сопротивления уже вмонтированы в ленту при изготовлении и всё, что нужно, это подключить её к напряжению 12 вольт. Только нужно купить ленту именно на напряжение 12 вольт. Если подключаете ленту, то сопротивления R2 и R3 исключить.

Выпускают так же светодиодные сборки, рассчитанные на питание 12 вольт, и светодиодные лампочки для автомобилей. Во всех этих устройствах при изготовлении встраивают гасящие резисторы или драйверы питания и их напрямую подключают к бортовой сети машины. Если вы в электронике делаете только первые шаги, то лучше воспользоваться именно такими устройствами.

Итак, с компонентами схемы мы определились, пора приступать к сборке.

Прикручиваем на болтик транзистор к радиатору охлаждения через теплопроводящую изолирующую прокладку (чтобы не было электрического контакта радиатора с бортовой сетью автомобиля, во избежание короткого замыкания).

Нарезаем провод на куски нужной длинны.

Зачищаем от изоляции и лудим оловом.

Зачищаем контакты светодиодной ленты.

Припаиваем провода к ленте.

Защищаем оголённые контакты при помощи клеевого пистолета.

Припаиваем провода к транзистору и изолируем из термоусадочным кембриком.

Припаиваем провода к потенциометру и изолируем их термоусадочным кембриком.

Собираем схему с применением контактной колодки.

Подключаем к аккумулятору и опробуем в работе на разных режимах.

Всё работает хорошо.

Смотрите видео работы регулятора

Контроллеры для светодиодных лент

Порой недостаточно просто включать и выключать источники света, возникает необходимость управлять ими – регулировать яркость, менять цвет свечения, включать различные статические или запускать динамические эффекты. Для управления светодиодной лентой в подобных случаях существуют специальные устройства – контроллеры светодиодных лент. В данной статье рассмотрим, какими бывают контроллеры, чем они отличаются друг от друга и как подобрать контроллер под определенные цели. Начнем с самого простого.

Регулировка яркости светодиодной ленты.

Для регулировки яркости свечения белой (или цветной одноцветной) ленты предназначен диммер светодиодной ленты. Управлять яркостью возможно со встроенного в стену диммера или с пульта дистанционного управления. Встроенные диммеры используются реже. Это связанно с тем, что для их подключения, как правило, необходимо прокладывать в стенах дополнительные провода, что не всегда возможно. Диммеры с пультом не требуют дополнительных проводов. Пульты передают сигнал управления к контроллеру по инфракрасному или радиочастотному каналу. Радиочастотные пульты более распространены, так как не требуют выносных приемников сигнала и наведения пульта на приемник во время переключения освещения.

Наиболее простой и распространенный вариант – это когда диммер представляет собой комплект, в который входит пульт дистанционного управления и сам диммер. Такие диммеры позволяют управлять одной зоной подсветки, что во многих случаях вполне достаточно.

Когда ставится задача управлять с одного пульта несколькими зонами подсветки в одной комнате (например, потолок, шторы, ниша и т.п.) или управлять с одного пульта светом в разных комнатах, тогда используются многозоновые системы управления. В таких системах один пульт и несколько диммеров (по количеству зон) приобретаются раздельно и диммеры программно привязываются к нужной зоне управления.

Бывают случаи, когда необходимо диммировать светодиодную ленту вместе с лампами накаливания или люминесцентными лампами, но следует помнить, что диммеры для таких ламп не могут использоваться для регулировки яркости светодиодной ленты. Это обусловлено тем, что для управления светодиодной лентой используется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Метод ШИМ состоит в том, что на светодиод подается не постоянное напряжение, а импульсно-модулированный ток, который может регулироваться с помощью диммеров и RGB контролеров.

Справиться с такой задачей управления помогают диммеры TRIAC (работают с тирристорными регуляторами мощности), диммеры с управлением 0-10V (работают с панелями управления 1-10 V) или диммеры с управлением DMX (работают с цифровыми панелями и пультами управления).

Также существуют диммеры, работающие совместно с датчиками освещенности, они регулируют яркость ленты в зависимости от степени освещенности.

Управление цветом многоцветной светодиодной ленты.

Для управления RGB лентой предназначен RGB контроллер светодиодной ленты. RGB-контроллер позволяет не только выбирать из трех цветов RGB-ленты (красного, зеленого и синего), но и смешивать их, получая разнообразные оттенки. В RGB-контроллер уже заложены функции диммера, поэтому нет необходимости покупать отдельное устройство для регулировки яркости. Он также позволяет выбрать скорость и плавность смены цветов свечения. В память RGB контроллера уже заложены программы световых эффектов, например, плавное перетекание из одного цвета в другой, а более «продвинутые» модели поддерживают создание собственных простых программ.

Способы управления RGB контроллерами такие-же, как и рассмотренные выше способы управления диммерами, то есть, они тоже могут быть проводными, беспроводными, могут комплектоваться IR (инфракрасными) или RF (радиочастотными) пультами управления, работать по аналоговому протоколу 1-10 V или цифровому DMX и DALI, управлять одной или несколькими зонами.

Для управления многоцветной светодиодной лентой RGB+W (Red, Green, Blue + White), объединившей в себе RGB ленту и ленту белого свечения, предназначен RGB+W контроллер. Он отличается от RGB контроллера наличием 4 канала для белого света.

Управление оттенком белого цвета мультибелых светодиодных лент.

Для управления мультибелыми светодиодными лентами (MIX, TRIX), на которых установлены белые светодиоды с разной цветовой температурой свечения (холодные, дневные, теплые), используется MIX контроллер. Он отличается от RGB контроллера тем, что позволяет выбирать цвет свечения из оттенков белого цвета от холодного до теплого белого.

Управление сложными системами освещения.

Оно осуществляется с помощью различных цифровых протоколов. На нашем сайте представлены контроллеры и декодеры, работающие по протоколам DMX и DALI.

Управление DMX используется для создания сложных световых эффектов и позволяет управлять до 170 RGB источников света и до 512 белых.

Управление DALI часто интегрируется с системой «Умный дом» и позволяет управлять до 64 источников света.

Управление лентами бегущей волны.

Существуют также контроллеры, которые управляют специальными лентами – лентами бегущей волны. При помощи таких контроллеров и ленты можно создавать эффект бегущих по ленте огней. В таких контроллерах, как правило, зашиты порядка 100 программ, реализующие различные эффекты бегущих огней (смена цвета, скорости, нарастание яркости, убывание яркости и т.п.)

Управление пиксельными лентами и модулями.

Отдельный класс контроллеров и соответствующих лент и светодиодных модулей к ним – это пиксельные контроллеры. В них реализовано независимое управление каждым RGB светодиодом на ленте или каждым RGB модулем. При помощи таких контроллеров можно строить различные световые панно с отображением на них любой информации, вплоть до создания движущихся картинок. Программа для такого контроллера создается самим пользователем при помощи специализированного программного обеспечения и переносится на карту памяти, которая затем устанавливается в контроллер. На одну карту памяти можно записать несколько программ и запускать необходимую.

Дополнительная информация.

Следует учитывать, что каждый из контроллеров рассчитан на определенную мощность и если требуется подключить большое количество светодиодной ленты, то необходимо использовать RGB усилитель.

Как подключить светодиодную ленту с использованием контроллеров и усилителей Вы можете узнать в разделе «Схемы подключения» нашего сайта.

Диммер для светодиодной ленты 12 вольт купить, для регулировки яркости белой, монохромной ленты с пультом

Диммер для светодиодной ленты — предназначен для регулировки яркости с пульта дистанционного управления. Используется только с белыми (монохромными) лентами напряжением 12 или 24 вольта. Яркость регулируется кнопками или сенсорным кольцом. Надежен, выходит из строя крайне редко. Срок службы 10 лет.

Пульт управления диммером для светодиодной ленты

Характеристики

Разъемы для подключения блока питания

Диммер имеет два гнезда для подключения блока питания. Одно предназначено для адаптера со штеккером 2,1х5.5. Другое для блоков питания с проводом.

Разъемы питания диммера

Разъемы для подключения светодиодной ленты

Диммер имеет два канал для подключения ленты. Они ничем не отличаются. Разделение на каналы сделано, чтобы снизить нагрузку на разъемы. А также, для удобства подключения при Т-образной схеме. Это подключение, при которм ленты расходятся в разные стороны от диммера.

Разъемы для подключения светодиодной ленты

Вид с обратной стороны

С обратной стороны расположены винты под отвертку. С их помощью осуществляется зажим проводов в разъемах диммера.

Диммер с обратной стороны

Компактные размеры диммера

Чем меньше размер, тем проще спрятать. Это особенно важно, при установке диммера в мебель, потолочный плинтус или узкую нишу. При своих малых размерах, диммер не греется во время работы. Не критичен к вентиляции.

Диммер имеет компактные размеры

Вопросы — Ответы

Если диммер установить в шкафу, будет ли связь с пультом?
Да. Связь по радиоканалу. Пробивает даже через стену.

На какую максимальную длину ленты рассчитан контроллер?
По паспорту — на 10 метров ленты 14,4W. По факту — мы подключали 20 метров много раз. Пока еще ни один контроллер не вышел из строя.

Есть ли в комплекте держатель пульта?
Нет. И отдельно тоже нет. И у поставщиков нет. Есть альтернатива — это лента липучка. С ней даже удобнее. И мебель шурупами портить не нужно.

Сохраняет ли последние настройки после выключения?
Да, сохраняет.

Сопутствующие товары

Стандарт — это хороший диммер. Поэтому, есть смысл, приобрести для него хорошую светодиодную ленту (не эконом класс). Ведь хочется, чтобы в доме было светло и уютно. Также, для компактного диммера у нас есть компактные блоки питания. А еще, шлейф «Анти-пайка» для подключения ленты более 5 метров.

Диммер — как много в этом слове

Когда мы говорим об управлении светом, первое что приходит на ум – классический выключатель, «щелчок». Да, этот трудяга служит нам верой-правдой не одно столетие. И даже сейчас нам никуда от него не деться. Но есть у него один существенный недостаток: им нельзя регулировать яркость включаемого светильника. Пришло время призвать ему на подмогу современные технологии, позволяющие в компактном корпусе стандартного выключателя, разместить устройство регулировки яркости – ДИММЕР.

В классическом варианте, когда мы говорим об управлении яркостью лампочки накаливания или люстры с такими лампочками или галогенными лампами – все что нам нужно, это заменить наш выключатель диммером. И вот, качество нашей жизни улучшилось!

А вот что происходит с током, протекающим через лампу при разном положении регулятора/яркости лампы:

Здесь серым выделена часть, совершающая работу в лампе для выделение света. Таким образом, чем больше серая часть на графике – тем больше света выделяется в лампе. T1 – t3 разные положения регулятора диммера. Этот тип диммирования называется «фазное диммирование» или, как его еще называют по английскому названию ключевого элемента «TRIAC — диммирование». Так как именно изменением фазы и происходит управление.

ЧАСТЬ 2

В первой части мы говорили, что достаточно заменить выключатель на диммер и все. Но это справедливо только для источника света с нитью накала, подключаемой непосредственно в сеть 220В, т. к. называемая «резистивная нагрузка».

Но не все так просто, когда мы говорим о диммировании современных светодиодных ламп, светодиодных светильников или светодиодных лент. Основная сложность в диммировании светодиодов в любом их применении – то, что его нельзя напрямую включить в 220В. Вернее, можно, но ничего хорошего из этого не получится, потому, что напряжение питание светодиодов находится в пределах 3-100в, в зависимости от применения. Плюс напряжение питания должно быть выпрямленным. Поэтому, светодиоды подключают через различные понижающие устройства. И вот здесь то начинаются сложности при диммировании.

Большинство источников питания для светодиодных источников света представляют собой стабилизированный блок питания на фиксированные ток или напряжение, и рассчитаны на подключение к сети 220В. Это может внешний блок питания, например для подключения ленты, или встроенный в лампу миниатюрный блок питания.

При попытке фазного диммирования такого блока питания, не предназначенного для диммирования, либо ничего не получится, либо он сгорит. Дело вот в чем: стандартные блоки питания для светодиодных светильников или лент рассчитаны на «чистый синус» на входе. А на графике зависимости яркости от проходящего тока (см. ЧАСТЬ 1) мы увидели, что регулировка происходит «отрезанием» части полуволны синусоиды переменного тока 220В. Поэтому, для работы с таким диммером — регулятором были придуманы специализированные блоки питания с модифицированным входом. Выходные параметры этих блоков питания изменяются пропорционально изменению на входе. Подобные блоки питания из-за их способности работать с фазным / TRIAC диммером-регулятором часто также называют TRIAC-диммером. Здесь мы подошли к тому, что нужно разделять понятия диммера – как задающего устройства и диммера — как исполнительного устройства.

До появления на рынке мощных полевых транзисторов, регулировка по «переднему фронту», Leading Edge, т.е. отрезанием передней части синусоиды переменного тока, была единственным способом диммирования. Но для светодиодных источников света и их диммируемых блоков питания этот способ был не очень подходящим: диаппазон регулировок был небольшим, управление нестабильное, плюс мерцание светового потока, делало это диммирование непривлекательным в глазах конечных пользователей. С появлением полевых транзисторов, способных коммутировать достаточно большую нагрузку, значительно улучшились параметры задающих диммеров, появилась возможность «отрезать» заднюю часть полуволны синусоиды, так называемый Trailing Edge. Часто такие диммеры делают с возможностью переключения фронтов регулирования. Для светодиодного освещения этот тип диммеров показал себя наиболее подходящим.

ЧАСТЬ 3

Пришло время разобраться, что же происходит на второй половине диммера-исполнительного устройства, которая подключается непосредственно к светодиодам.

Здесь нужно пояснить, что для светодиодных лент и для светодиодных светильников используются разные принципы диммирования. Для лент необходимо стабильное напряжение (стандартные значения 5, 12, 24 вольт), а для светильников необходим стабильный ток питания сборок светодиодов (стандартные значения 350, 700, 1000 мА, но часто встречаются нестандартные токи).

Ленты диммируются используя Широтно-Импульсную Модуляцию (ШИМ). Как явствует из названия, именно ширина импульса определяет яркость свечения лент.

Как видно из графика, напряжение питания при диммировании не меняется, а изменяется длительность импульсов включенного состояния и выключенного состояния. Потому, второе название такого способа диммирования – Constant Voltage (CV)

Светодиодные светильники диммируются изменением напряжения на сборке из светодиодов при постоянном токе – Constant Current (CC)

Конечно же, диммирование по фазе, TRIAC-диммирование, не является единственным способом управлять яркостью светодиодных источников света. Сегодня существует множество способов передать сигнал управления от задающего устройства к исполнительному. Это различные протоколы: 0/1-10в, DALI, DMX, KNX, радиоканал, инфракрасный (реже) и множество других. Но какой бы принцип передачи управляющего сигнала не использовался – общий принцип организации выходного сигнала остается неизменным. Для ленты – ШИМ, для светильника – токовое управление.