Päť spôsobov stmievania vám poskytne komplexné znalosti o LED osvetlení
Aug 17, 2021
Princíp vyžarovania svetla LED je odlišný od tradičného osvetlenia. Na vyžarovanie svetla sa spolieha na križovatku PN. Svetelný zdroj LED s rovnakým výkonom používa rôzne čipy a rôzne parametre prúdu a napätia, takže jeho vnútorná štruktúra zapojenia a distribúcia obvodov sú tiež odlišné, čo má za následok rôznych výrobcov' svetelné zdroje majú rôzne požiadavky na pohon stmievania. Preto sa nesúlad riadiacich systémov a spotrebičov svetelných zdrojov stal bežným problémom v priemysle. Diverzifikácia LED diód zároveň predstavuje pre riadiaci systém vyššie výzvy. Ak sa riadiaci systém a osvetľovacie zariadenie nezhodujú, môže to spôsobiť zhasnutie alebo blikanie svetiel a poškodenie obvodu pohonu LED a zdroja svetla.
Na trhu je päť spôsobov ovládania osvetlenia LED:
1. Fázový rez nábežnej hrany (FPC), stmievanie tyristora
2. Stmievanie trubice MOS so skrátenou fázou (RPC)
3. 1－10V stmievanie
4. DALI (rozhranie digitálneho adresovateľného osvetlenia)
5. Stmievanie DMX512 (alebo DMX)
Stmievanie ovládania fázového prerušenia prednej hrany
Stmievanie prednej hrany má používať tyristorový obvod, počínajúc od fázy AC 0, je vstupné napätie prerušené a kým nie je tyristor zapnutý, nie je k dispozícii žiadny vstup napätia. Princípom je upraviť uhol vedenia každej polovičnej vlny striedavého prúdu tak, aby sa zmenil sínusový priebeh, čím sa zmení účinná hodnota striedavého prúdu tak, aby sa dosiahol účel stmievania.
Špičkové stmievače majú výhody vysokej presnosti nastavenia, vysokej účinnosti, malých rozmerov, nízkej hmotnosti a jednoduchej prevádzky na dlhé vzdialenosti. Sú dominantné na trhu a väčšina výrobcov' produkty sú týmto typom stmievačov. Špičkové stmievače fázového riadenia spravidla používajú ako spínacie zariadenia tyristory, preto sa nazývajú aj tyristorové stmievače.
Výhody použitia stmievačov FPC na LED osvetlenie sú: nízke náklady na stmievanie, kompatibilita s existujúcimi obvodmi a nie je potrebné prepájať vedenie na ovládanie stmievania pozdĺž fázovo-hrannej hrany. Nevýhodou je, že výkon stmievania FPC' je zlý, čo zvyčajne vedie k zníženiu rozsahu stmievania a spôsobuje, že minimálne požadované zaťaženie prekročí menovitý výkon jednej alebo malého počtu LED žiaroviek. . Vzhľadom na vlastnosti poloovládaného spínača SCR má iba funkciu zapínania prúdu, ale nie úplné vypínanie prúdu. Aj keď je nastavený na najnižšiu úroveň, stále prechádza slabý prúd a vzhľadom na charakteristiky vyžarujúce svetlo mikroprúdu LED' použitie tyristora stmieva veľké množstvo javov. slabé emisie svetla stále existujú aj po vypnutí LED, čo sa stalo problémom pri propagácii súčasnej metódy stmievania LED bez káblov.
Stmievanie ovládania fázového rezu na zadnej strane
Riadiaci stmievač fázového rezu na zadnej strane je vyrobený z tranzistorov s efektom poľa (FET) alebo bipolárneho tranzistora s izolovanou bránou (IGBT). Fázový stmievač s odrezanou zadnou hranou spravidla používa ako spínacie zariadenie MOSFET, preto sa nazýva aj stmievač MOSFET, bežne známy ako&"MOS trubica &". MOSFET je plne ovládateľný spínač, ktorý je možné ovládať na zapnutie alebo vypnutie, takže neexistuje jav, že by sa tyristorový stmievač nedal úplne vypnúť. Navyše obvody stmievania MOSFET sú vhodnejšie na kapacitné stmievanie záťaže ako SCR. Avšak kvôli vysokým nákladom a relatívne komplikovanému obvodu stmievania nie je ľahké stabilizovať a kvôli iným charakteristikám, takže metódy stmievania trubíc MOS neboli vyvinuté. Stmievanie SCR Optické zariadenia stále zaberajú väčšinu trhu so stmievacími systémami.
V porovnaní so špičkovým stmievačom s fázovým rezaním sa stmievač s fázovým rezom na zadnej strane používa na osvetľovacie zariadenia LED. Pretože neexistujú žiadne požiadavky na minimálne zaťaženie, môže dosiahnuť lepší výkon na jednom osvetľovacom zariadení alebo veľmi malom zaťažení. Pretože sa však trubice MOS v stmievacích systémoch používajú zriedka, spravidla sa vyrábajú iba ako gombíkové stmievače s jednou žiarovkou. Tento nízkoenergetický stmievač so spätným rezom nie je vhodný pre inžinierstvo. Mnoho výrobcov osvetlenia používa tento stmievač na testovanie vlastných stmievacích jednotiek a žiaroviek. Potom zatlačte svoje vlastné výrobky na stmievanie na strojársky trh, čo povedie k situácii fázovo obmedzeného pohonu stmievania po modulácii so systémom stmievania tyristora v projekte. Nesúlad tejto metódy stmievania vedie k blikaniu stmievania, ktoré môže rýchlo poškodiť napájací zdroj alebo stmievač.
Stmievanie 1－10V
V zariadení na stmievanie 1-10 V existujú dva nezávislé obvody, jeden je obyčajný napäťový obvod, ktorý sa používa na zapnutie alebo vypnutie napájania osvetľovacieho zariadenia, a druhý je obvod nízkeho napätia, ktorý poskytuje referenčné napätie pre povedzte úroveň stmievania osvetľovacieho zariadenia, predtým sa na ovládanie stmievania žiariviek bežne používali regulátory stmievania 0-10V. Pretože je do modulu pohonu LED pridané konštantné napájanie a existujú špeciálne riadiace obvody, stmievače 0-10 V môžu podporovať aj veľa LED osvetlení. Ale aplikačné nedostatky sú tiež veľmi zrejmé. Riadiaci signál nízkeho napätia vyžaduje dodatočnú sadu vedení, čo výrazne zvyšuje požiadavky na konštrukciu.
Stmievanie DALI
Štandard DALI definoval sieť DALI vrátane najväčších 64 jednotiek (nezávislých adries), 16 skupín a 16 scén. Rôzne svetelné jednotky na zbernici DALI je možné flexibilne zoskupovať, aby sa dosiahlo rôzne ovládanie a riadenie scény. V praktických aplikáciách typický ovládač DALI ovláda až 40 až 50 svetiel, ktoré je možné rozdeliť do 16 skupín a niektoré činnosti je možné spracovávať súbežne. V sieti DALI je možné spracovať 30 až 40 riadiacich príkazov za sekundu. To znamená, že ovládač musí spravovať 2 príkazy stmievania za sekundu pre každú skupinu osvetlenia. DALI nie je skutočná sieť typu point-to-point, ale nahrádza napätie 1 ～ 10V na ovládanie predradníka. V porovnaní s tradičným stmievaním 1–10 V je výhodou DALI, že každý uzol má jedinečný kód adresy a so spätnou väzbou nebude mať stmievanie na väčšiu vzdialenosť útlm signálu ako 1–10 V, ale táto vzdialenosť je stále prekročiť 200 metrov.
DALI zjavne nie je vhodné na ovládanie osvetlenia LED. Sieť DALI môže ovládať iba 21 plnofarebných LED žiaroviek. DALI sa orientuje na tradičné ovládanie osvetlenia so zameraním na statickú kontrolu a spoľahlivosť, stabilitu a kompatibilitu systému. Rozsah systému LED osvetlenia je oveľa väčší ako v prípade systému DALI. Sleduje predovšetkým výtvarný prejav lámp a lampášov a vhodne zohľadňuje inteligenciu systému. To vyžaduje, aby bol systém pripojený k väčšej zbernicovej sieti s neobmedzenými možnosťami rozšírenia a vyššími scenármi. Obnovovacia schopnosť. Preto sú systémy DALI často začlenené do iných zbernicových systémov ako subsystém vo veľkých projektoch osvetlenia.
Výhody stmievania DALI nie je potrebné opakovať, ale nevýhodou je stále nepríjemné rozloženie signálnej linky a vysoká cena. Stojí za zmienku, že súčasný ovládač stmievania DALI stále potrebuje spotrebu energie v pohotovostnom režime pri vypínaní svetiel, aby sa zaistilo, že mikrokontrolér bude vždy v pohotovostnom režime.
0DMX512 stmievanie
Protokol DMX512 bol prvýkrát vyvinutý spoločnosťou USITT (American Theatre Technology Association) na ovládanie stmievača zo štandardného digitálneho rozhrania používaného v konzole. DMX512 prekonáva analógový systém, ale nemôže úplne nahradiť analógový systém. Jednoduchosť, spoľahlivosť (ak sa dá správne nainštalovať a používať) a flexibilita DMX512 z neho robia protokol voľby, keď to finančné prostriedky dovoľujú.
V praktických aplikáciách je metódou ovládania DMX512 spravidla návrh zdroja napájania a regulátora spoločne. Ovládač DMX512 ovláda 8-24 riadkov a priamo poháňa rad RBG LED žiaroviek. Avšak v projekte osvetlenia budovy, pretože jednosmerné vedenie je slabé, je potrebné nainštalovať ovládač asi na 12 metrov a riadiaca zbernica je v paralelnom režime. Preto má regulátor veľa káblov a v mnohých prípadoch ho nemožno' dokonca ani skonštruovať. Prijímač DMX512 musí nastaviť adresu tak, aby mohol jasne prijímať príkaz na stmievanie, čo je v praktických aplikáciách tiež veľmi nepohodlné. Na ovládanie komplexných schém osvetlenia je prepojených viacero ovládačov a návrh operačného softvéru bude komplikovanejší. Preto je DMX512 vhodnejší pre príležitosti, kde sú žiarovky a svetlá zoskupené, napríklad pre pódiové osvetlenie.
Hlavnou nevýhodou ovládača DMX je, že vyžaduje špeciálne rozloženie a typ zapojenia a na nastavenie základných farieb a scén je potrebné určité programovanie, čo je pri neskoršej údržbe nákladnejšie.
