Dimmbarer Schalter für LED-Lampe
Seit dem Aufkommen der elektrischen Beleuchtung haben Ingenieure versucht, das Problem des Dimmens von Lampen zu lösen. Zu Beginn der Elektrotechnik standen nur zwei Methoden zur Verfügung - Rheostate und einstellbare Transformatoren. Diese Geräte sind sperrig und unbequem für den täglichen Gebrauch, sie haben andere Nachteile. Daher wurden erst mit der Entwicklung der Festkörper-Leistungselektronik und der Entwicklung leistungsstarker, aber kompakter elektronischer Schalter moderne Geräte namens Dimmer geschaffen.
Was ist Dimmen und wie funktioniert es?
Dimmen ist die Regulierung der Helligkeit des Scheins von Lampen verschiedener Bauart von maximal bis abnehmend. Der Begriff kommt vom englischen Verb to dim – verdunkeln.Dimmer werden verwendet, um eine angenehme Beleuchtung zu schaffen und verschiedene Lichteffekte zu erzeugen (dazu werden moderne Geräte verwendet, die von Controllern gesteuert werden).
Die Aufgabe, die Helligkeit des Glühens in verschiedenen Stadien der Entwicklung der Elektrotechnik zu reduzieren, wurde auf unterschiedliche Weise gelöst. Zu diesem Zweck wurden zunächst Vorhänge verwendet, die den Lichtfluss teilweise blockieren konnten. Darüber hinaus haben die Entwickler einen langfristigen Weg von Potentiometern und Stelltransformatoren zu modernen Kompaktgeräten beschritten. Ihre Basis ist ein Leistungsschlüssel, der einen Teil der Sinuskurve ausschaltet, die dem Beleuchtungsgerät zugeführt wird.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt, nachdem der Sinus durch Null gegangen ist, öffnet sich die Taste. Je später die Öffnung erfolgt, desto weniger Zeit ist die Last erregt, desto niedriger ist der durchschnittliche Strom. Folglich ist auch die durchschnittliche Helligkeit des Glühens geringer.
In dieser Schaltung dient der Triac als Schlüssel, und das Öffnungsmoment wird durch das Potentiometer gesteuert. Ein solches Gerät ist zum Dimmen von Lampen geeignet. weißglühend und Halogen Lampen. LED-Geräte haben ihre eigenen Besonderheiten.
Welche Glühbirnen können mit einem Dimmer verwendet werden?
Obwohl das Leuchten von Glühlampen und LEDs auf unterschiedlichen Prinzipien basiert, haben sie eines gemeinsam: Die Intensität des Leuchtens hängt vom durchschnittlichen Strom ab, der durch das Element fließt. Das Problem beim Dimmen der meisten LED-Lampen besteht darin, dass sie nicht direkt, sondern über einen Stromstabilisator mit dem Netzwerk verbunden sind (Treiber). Seine Aufgabe ist es, die Helligkeit des Glühens unabhängig von Änderungen der Parameter der Versorgungsspannung aufrechtzuerhalten. Mit anderen Worten, ein solches Gerät ist so ausgelegt, dass es den mit dem Dimmen einhergehenden Prozessen widersteht.Daher ist es mit herkömmlichen Geräten unmöglich, die Intensität des Glühens zu regulieren.
Es gibt spezielle Lampen, deren Treibereingangskreise mit einer speziellen Schaltung ergänzt werden. Es überwacht den Mittelwert der Eingangsspannung und ändert dementsprechend den Strom der LEDs und passt den Lichtstrom an. Solche Glühbirnen sind mit der Aufschrift Dimmbar oder dem entsprechenden Symbol gekennzeichnet.
Solche Beleuchtungskörper sind teurer, aber die Möglichkeiten ihrer Verwendung sind breiter.
Es gibt preiswerte LED-Lampen, die keinen Treiber in Form einer elektronischen Schaltung haben, deren Rolle eine Löschung spielt Widerstand. Es ist unerwünscht, solche Lampen direkt an das Wechselspannungsnetz anzuschließen, auch wenn sie die Parameter durchlaufen. Sie sind nicht für die während der negativen Halbwelle anliegende hohe Sperrspannung ausgelegt. Dies kann zu ihrem schnellen Versagen führen. Daher müssen sie über einen Gleichrichter (vorzugsweise einen Vollwellengleichrichter) an ein Netz mit beliebiger Wechselspannung angeschlossen oder mit einer konstanten Spannung verwendet werden. Im ersten Fall werden sie wie üblich gedimmt, müssen jedoch nach dem Schema „Dimmer - Gleichrichter - Lampe“ eingeschaltet werden. Im zweiten Fall müssen spezielle Dimmer verwendet werden, die das Glühen mit der Methode der Pulsweitenmodulation steuern. Solche Geräte werden normalerweise auf der Basis von Controllern hergestellt und die Steuerungsmöglichkeiten sind nur durch die Vorstellungskraft der Entwickler begrenzt.
Zur bequemen Beurteilung der Kompatibilität von Lampen und Dimmern für LEDs sind die Daten in einer Tabelle zusammengefasst.
Dimmertyp | Lampentyp | ||
| Nicht dimmbar mit Treiber | Dimmbar mit speziellem Treiber | LED-Streifen oder Lampe mit Löschwiderstand | |
| Ordinär | Unvereinbar | kompatibel | Kompatibel bei Verwendung eines Gleichrichters |
| LED mit DC-Ausgang | Unvereinbar | Unvereinbar | kompatibel |
Wichtig! Alle LED-Leiste gehören in die Klasse der dimmbaren - nicht dimmbare LED-Streifen gibt es im Prinzip nicht. Dimmbare Beschriftungen auf solchen Geräten sind reine Marketingmasche.
Konstantspannungs-LED-Dimmung
Wenn die LED-Lampe mit konstanter Spannung betrieben wird, kann auch ihre Helligkeit angepasst werden. Der einfachste Weg ist die Aktivierung nacheinander mit variabler Widerstands-LED. Durch die Änderung seines Widerstands ändert sich der Strom im Stromkreis.
Diese Methode gilt seit langem als Fehlschlag aufgrund von Energieineffizienz. Der Widerstand verbraucht viel Strom nutzlos. Es ist viel rationaler, Energie über die Zeit zu verteilen. In diesem Fall wird die Taste periodisch geschlossen, um die Intensität des Leuchtens zu verringern, und die Beleuchtungsstärke wird durch die Trägheit des menschlichen Sehens gemittelt.
In der Praxis geschieht dies nach dem PWM-Verfahren. Die LED wird mit Rechteckimpulsen konstanter Amplitude und Frequenz, aber unterschiedlicher Dauer versorgt.
Je nach Pulslänge ändert sich der durchschnittliche Strom durch die LED, was vom menschlichen Auge als Helligkeitsänderung wahrgenommen wird.
Die Pulsweitenmodulation wird zweckmäßigerweise unter Verwendung von Prozessortechnologie implementiert. Daher werden an den Controllern verschiedene Geräte hergestellt, um Lichteffekte zu erzeugen.
Vorteile und Nachteile
Zu den Vorteilen der Möglichkeit, den Leuchtgrad einzustellen, gehören:
- eine angenehme Beleuchtung des Raumes erhalten;
- Strom sparen;
- die Fähigkeit, sich auf Details zu konzentrieren (bei dekorativer Beleuchtung);
- Reduzierung der Wärmeabgabe von Lampen;
- Möglichkeit der Fern- und automatischen Steuerung;
- verlängert die Lebensdauer der LED.
Ein weiterer Vorteil von LED-Lampen ist, dass sie sich beim Ändern der Helligkeit nicht verändern. Bunte Temperatur.
Zu den Nachteilen gehören die auffälligen flackern LED-Emitter bei niedrigen Helligkeitsstufen. Dies führt zu einer erhöhten Ermüdung der Augen sowie zum Auftreten eines schädlichen Strobe-Effekts. Das Flimmern zu beseitigen, wenn es mit Gleichstrom betrieben wird, ist problematisch, und wenn es von Variablen angetrieben wird - unmöglich. Ein weiteres Problem besteht darin, dass nach der Installation eines Dimmers eines bestimmten Typs die Möglichkeit verloren geht, Lampen eines beliebigen Typs zu installieren. Sie müssen mit dem Regler kompatibel sein.
Sparen Dimmer Energie?
Diese einfache Frage sorgt im Internet für hitzige Diskussionen. Tatsächlich hängt viel vom Design des Dimmers ab. Dimmer alter Konstruktionen in Form von Potentiometern oder einstellbaren Transformatoren brachten keine Einsparungen. Die gesamte eingesparte Energie wurde nutzlos im Vorschaltgerät vernichtet. Jetzt werden solche Geräte praktisch nicht mehr hergestellt.
Auf elektronischen Schlüsseln aufgebaute Dimmer verteilen den Strom im Laufe der Zeit. Um die Helligkeit zu reduzieren, schließen sie das Bedienelement für eine bestimmte Zeit vollständig, es fließt praktisch kein Strom durch die Last und die Taste. Alles geschieht während einer Halbwelle einer Sinusspannung, sodass das menschliche Auge solche Störungen nicht wahrnimmt. Die Verbrauchsreduzierung bei dieser Methode liegt auf der Hand, aber nicht alles ist so einfach:
- Der Anteil der Beleuchtung am gesamten Stromverbrauch in einer Wohnung oder einem Büro ist nicht so groß, leistungsstarke Elektrogeräte verbrauchen viel mehr. Daher eine kleine Reduzierung des Energieverbrauchs durch Dimmen wird spürbar, aber nicht signifikant sein. Durch die weltweite Umstellung auf LED-Beleuchtung wird der Anteil der Beleuchtungskosten noch weiter reduziert und der Effekt des Dimmens noch geringer.
- Der Dimmer selbst für LED-Lampen hat einen von 100 % abweichenden Wirkungsgrad. Bei guten Geräten sind es über 90 %, aber das ist immer noch Energieverbrauch.
- Die Kosten für Geräte zum Dimmen sind höher als die für herkömmliche Schalter. Selbst mit Einsparungen haben sie eine Amortisationszeit von mindestens ein paar Jahren.
- Viele Hersteller übertreiben den wirtschaftlichen Effekt zu Marketingzwecken, dies führt zu einer Diskrepanz zwischen den Erwartungen an den Einsatz von Dimmern.
Es sollte berücksichtigt werden, dass die Abnahme des Durchschnittsstroms erhöht die Ressource von LEDs. Dies trägt positiv zur Gesamtökonomie des Beleuchtungsbetriebs bei. Auf jeden Fall Erwarten Sie nicht mehr als 10 % Ersparnis.
Auswirkung des Dimmens auf die Lebensdauer der Leuchte
Es ist bekannt, dass die Zufuhr von reduziertem Strom im Einschaltmoment die Lebensdauer von Glühlampen erhöht. LEDs sind im Moment des Einschaltens nicht störanfällig, das Dimmen aber schon wirkt sich positiv auf die Verlängerung der Lebensdauer aus LED. Tatsache ist, dass die Lebensdauer der Strahler von der durchschnittlichen Betriebstemperatur abhängt, die wiederum vom Strom bestimmt wird. Je höher die Erwärmung, desto schneller die Degradation von Leuchtdioden, desto größer die Wahrscheinlichkeit eines Komplettausfalls.
Bei der Verwendung von Dimmern für LEDs wird der durchschnittliche Strom merklich kleiner als das Maximum, wodurch die Lebensdauer der LED erheblich verlängert wird.
In dieser Hinsicht sollten die Grafiken und Zahlen mit einiger Skepsis betrachtet werden - es ist unwahrscheinlich, dass die Hersteller vollwertige Ressourcentests durchgeführt haben. Ja, und sie haben keinen Sinn - am Ende der Tests werden die Technologien aktualisiert und Sie müssen die Tests erneut starten. Daher werden die deklarierten Zahlen durch Berechnung erhalten und enthalten eine kräftige Werbekomponente.
Arten moderner Dimmer
Auf dem Markt ist eine Vielzahl von LED-Lichtintensitätsreglern erhältlich. Neben den betrachteten Unterschieden werden sie auch nach weiteren Parametern klassifiziert, die den Umfang der Geräte bestimmen.
Nach Art der Installation
Je nach Art der Installation können Geräte sein:
- wandmontiert - montiert wie ein herkömmlicher Lichtschalter;
- modular - installiert in einem Schaltschrank auf einer DIN-Schiene;
- suspendiert - eingebaut in die Strukturelemente von suspendiert Lampen;
- tragbar - ein solches Gerät kann an jede Steckdose angeschlossen werden, dann wird eine Stehlampe oder Tischlampe daran angeschlossen;
- eingebaut - sie sind hinter Innenelementen versteckt.
Die letzte Kategorie von Geräten ähnelt den an der Wand montierten Geräten, hat jedoch ein weniger ästhetisch gestaltetes Gehäuse.
Durch Hinrichtung
Geräte können unterschiedliche Kontaktgruppen haben:
- konventionelles Öffnen-Schließen;
- Umstellung.
Im zweiten Fall wird der Dimmer als Pass-Through bezeichnet und dient dazu, einen doppelten Lichtsteuerkreis zu organisieren - aus zwei Punkten trotzdem.
Als Anpassung
Nach diesem Kriterium können Geräte sein:
- drehbar - die Helligkeit wird durch Drehen des Rads eingestellt, das Licht wird vollständig ausgeschaltet, indem es ganz gedreht wird;
- Dreh-Druck - das Glühen wird durch das Drehrad eingestellt, das Ausschalten erfolgt durch Drücken des Rades in einer beliebigen Position;
- Taster - Die Einstellung erfolgt durch Drücken der Tasten + oder -.
- berühren - das Prinzip ist ähnlich wie bei Druckknöpfen, aber statt zu drücken genügt es, den sensiblen Bereich zu berühren;
- ferngesteuert - das Licht wird von einer Fernbedienung gesteuert;
- über WLAN gesteuert - Sie können die Beleuchtung von Ihrem Mobilgerät aus steuern;
- akustisch - gesteuert durch ein Tonsignal.
Der letztgenannte Gerätetyp wird aufgrund der geringen Widerstandsfähigkeit gegenüber akustischen Störungen nicht weit verbreitet.
So schließen Sie eine LED-Beleuchtung über einen Dimmer an
Der LED-Dimmer wird wie ein normaler Dimmer an das Beleuchtungsnetzwerk angeschlossen. Schalter (oft übernimmt es auch diese Funktion) - in den Bruch des Phasendrahtes. Daher ist es oft möglich abheben Standard wechseln und ausführen Dimmeranschluss auf die gleiche Weise. Vergessen Sie nicht die maximale Lastleistung, die an den Regler angeschlossen werden kann. Er muss es mit einer Marge von 15-20% aushalten. Unter Beachtung dieser Regel wird der Dimmer lange seinen Dienst verrichten.
Video: Anschließen und Einrichten eines Dimmers mit Aliexpress.