Как снизить яркость светодиода

Как затемнить светодиодные ленты

Диммирование — это процесс изменения светоотдачи источника света. Это делается для настройки атмосферы или для экономии энергии, когда полная светоотдача на самом деле не нужна. Большинство систем затемнения, использовавшихся до появления светодиодов или даже сегодня, предназначены для ламп накаливания. В этих системах обычно используются методы диммирования с прямой и обратной фазой, в которых диммер прерывает или прерывает линейный вход переменного тока, чтобы уменьшить мощность, поступающую в драйвер. При меньшей входной мощности на драйвер будет меньше выходной мощности, и яркость света уменьшится.

Наиболее часто используемые ключевые слова диммирования в светодиодном коммерческом освещении — это DMX, DALI, 0/1–10 В, тиристор (TRIAC), WIFI, Bluetooth, RF и Zigbee. Это входные сигналы источника питания диммирования. Выбор различных входных сигналов в основном обусловлен учетом среды (установка, проводка), функции, стоимости и гибкости последующего расширения. Качество эффекта диммирования в основном определяется методом диммирования на выходе источника питания с диммированием, а не методом диммирования на входе.

Методы диммирования на выходе для диммирования источника питания в основном делятся на два типа: снижение постоянного тока (CCR) и широтно-импульсная модуляция (ШИМ) (также известная как аналоговое диммирование).

Содержание Спрятать

Во-первых, уточнение: на самом деле все светодиодные ленты диммируемые.

Когда вы покупаете обычные бытовые светодиодные лампы, такие как лампы типа A, вы часто можете увидеть НЕ РЕГУЛИРУЕМЫЕ РЕГУЛИРОВКИ в описании продукта. Некоторые светодиодные лампы не диммируются, потому что электрическая схема внутри светодиодной лампы не предназначена для интерпретации сигнала затемнения настенного диммера, который, в свою очередь, предназначен для традиционной лампы накаливания.

С другой стороны, светодиодные ленты не предназначены для прямого подключения к высокому напряжению (например, настенной розетке 120 В переменного тока) и требуют источника питания для преобразования более высокого напряжения переменного тока в более низкое напряжение постоянного тока 12 В или 24 В.

Поэтому, если используется настенный диммер, он должен сначала «поговорить» с источником питания, прежде чем на светодиодной ленте может произойти какое-либо затемнение. Следовательно, вопрос диммирования/не диммирования зависит от блока питания и от того, может ли он интерпретировать сигнал диммирования, создаваемый настенным диммером.

С другой стороны, практически все светодиодные ленты (как и сама лента) диммируются. При соответствующем электрическом сигнале постоянного тока (обычно ШИМ) можно свободно регулировать яркость любой светодиодной ленты.

Обратите внимание, что на рынке обычно есть два типа светодиодных лент: постоянный ток и постоянное напряжение. Их требования к диммерному блоку питания разные. Пожалуйста, обратитесь к таблице ниже:

Тип светодиодной ленты	Снижение постоянного тока (CCR)	Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
Светодиодная лента постоянного напряжения	Работа	Работа
Светодиодная лента постоянного тока	Провал	Работа

Что управляет яркостью светодиода?

Количество тока, протекающего через светодиод, определяет его светоотдачу. Если мы посмотрим на график выше, мы увидим, что изменение напряжения также изменяет ток через светодиод, что заставляет нас подумать об уменьшении яркости светодиода путем увеличения или уменьшения напряжения на нем. Однако мы также можем видеть, что область, в которой мы можем изменить напряжение, не получая слишком большой ток, очень мала. Кроме того, ток непредсказуем, как и яркость.

Если мы просмотрим таблицы данных некоторых светодиодов, мы увидим, что сила света светодиода зависит от прямого тока. Их отношения также почти линейны. Таким образом, при диммировании светодиодов мы принимаем прямое напряжение как фиксированное значение и вместо этого контролируем ток.

Рабочий цикл

Термин «рабочий цикл» описывает пропорцию «включенного» времени к регулярному интервалу или «периоду» времени; низкий рабочий цикл соответствует малой мощности, поскольку большую часть времени питание отключено. Рабочий цикл выражается в процентах, 100 % — полностью включено. Когда цифровой сигнал включен половину времени и выключен другую половину времени, цифровой сигнал имеет рабочий цикл 50% и напоминает «прямоугольную» волну. Когда цифровой сигнал находится во включенном состоянии больше времени, чем в выключенном, его коэффициент заполнения >50%. Когда цифровой сигнал находится в выключенном состоянии больше времени, чем во включенном, его рабочий цикл составляет

частота

Еще одним неотъемлемым аспектом сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) является его частота. Частота ШИМ определяет, как быстро сигнал ШИМ завершает период, где период — это время, необходимое для включения и выключения сигнала.

Согласование рабочего цикла и частоты ШИМ-сигнала создает возможность диммируемого светодиодного драйвера.

DMX512 затемнение

DMX512 является стандартом для сетей цифровой связи, которые обычно используются для управления освещением и эффектами. Первоначально он был задуман как стандартизированный метод управления диммерами сценического освещения, которые до DMX512 использовали различные несовместимые проприетарные протоколы. Он быстро стал основным методом связывания контроллеров (таких как консоль освещения) с диммерами и устройствами со спецэффектами, такими как генераторы дыма и интеллектуальное освещение.

DMX512 также используется в нетеатральном интерьерном и архитектурном освещении в масштабах от гирлянд рождественских огней до электронных рекламных щитов и концертов на стадионах или аренах. Теперь его можно использовать для управления практически всем, что отражает его популярность во всех типах площадок.

Триак диммирование

TRIAC означает триод для переменного тока и представляет собой переключатель, который используется для управления мощностью. При использовании в осветительных приборах его обычно называют «Симисторное затемнение».

Цепи TRIAC широко используются и очень распространены в приложениях управления мощностью переменного тока. Эти схемы могут коммутировать высокие напряжения и очень высокие уровни тока в двух частях сигнала переменного тока. Это полупроводниковые устройства, похожие на диод.
TRIAC часто используется в качестве средства диммирования света в бытовых осветительных приборах и даже может служить регулятором мощности двигателей.

Способность симистора переключать высокое напряжение делает его идеальным для использования в различных приложениях электрического управления. Это означает, что он может работать в соответствии с повседневными потребностями в управлении освещением. Однако схемы TRIAC используются не только для домашнего освещения. Они также используются для управления вентиляторами и небольшими двигателями, а также в других приложениях для переключения и управления переменным током.
Если вы ищете многоцелевой элемент управления, мы уверены, что вы найдете TRIAC выгодным протоколом.

TRIAC диммируется высоким напряжением (~230В). Подключив модуль TRIAC к источнику питания (от 100 до 240 В переменного тока), вы сможете получить требуемый эффект диммирования.

Bluetooth, Wi-Fi, затемнение Zigbee

Блютуз — это стандарт беспроводной технологии малого радиуса действия, который используется для обмена данными между стационарными и мобильными устройствами на коротких расстояниях с использованием радиоволн УВЧ в диапазонах ISM от 2.402 ГГц до 2.48 ГГц, а также для построения персональных сетей (PAN). Он в основном используется в качестве альтернативы проводным соединениям, для обмена файлами между соседними портативными устройствами и подключения мобильных телефонов и музыкальных плееров с беспроводными наушниками. В наиболее широко используемом режиме мощность передачи ограничена 2.5 мВт, что обеспечивает очень малую дальность до 10 метров (33 фута).

Окончательный вывод

Все светодиодные ленты диммируются. Но обратите внимание, что существует два типа светодиодных лент: светодиодная лента с постоянным напряжением и светодиодная лента постоянного тока. Светодиодная лента постоянного тока должна использоваться со светодиодной лентой с регулируемой яркостью выходного сигнала PWM! Для светодиодных лент постоянного напряжения вы можете выбрать источник питания с регулируемой яркостью выходного сигнала PWM или CCR в соответствии с потребностями проекта. И есть много входных сигналов, таких как DMX512, DALI, 0/1-10V, TRIAC, WIFI, Bluetooth, RF и Zigbee.
Вы можете выбрать подходящий входной сигнал с учетом среды (установка, проводка), функции, стоимости и гибкости последующего расширения.

LEDYi производит высококачественные Светодиодные ленты и светодиодные неоновые ленты. Все наши продукты проходят через высокотехнологичные лаборатории, чтобы гарантировать высочайшее качество. Кроме того, мы предлагаем настраиваемые параметры наших светодиодных лент и неоновых лент. Итак, для светодиодной ленты премиум-класса и светодиодной неоновой ленты, связаться с LEDYi Как можно скорее!

Как уменьшить яркость светодиодной лампы

Узнайте как снизить яркость светодиодной лампы с помощью простых и эффективных способов. Управляйте яркостью света в своем доме или офисе для комфортного освещения.

Современные светодиодные лампы все чаще заменяют обычные лампочки, так как они обладают множеством преимуществ. Однако, иногда яркость светодиодной лампы может быть слишком высокой и вызывать дискомфорт. К счастью, существуют несколько способов снижения яркости светодиодных ламп. В этой статье мы расскажем о полезных советах, которые помогут вам настроить яркость светодиодной лампы под ваши личные предпочтения.

1. Используйте диммеры

Одним из самых простых способов снизить яркость светодиодной лампы является использование диммеров. Диммеры позволяют регулировать яркость света, включая светодиодные лампы. Для этого вам понадобится специальный диммер, который подключается к лампе и позволяет регулировать яркость с помощью поворота ручки.

Примечание: перед покупкой диммера убедитесь, что он совместим с вашей светодиодной лампой, так как некоторые лампы могут быть несовместимы со специфическими типами диммеров.

2. Используйте лампы с регулируемой яркостью

Если вы не хотите устанавливать диммеры или ваша светодиодная лампа несовместима с ними, вы можете приобрести лампы с регулируемой яркостью. Такие лампы обычно имеют несколько режимов яркости, которые можно изменять с помощью переключателя или пульта управления. Это удобное решение для тех, кто хочет иметь возможность быстро и легко изменять яркость света в комнате.

Используя эти полезные советы, вы сможете настроить яркость светодиодной лампы в соответствии с вашими потребностями и предпочтениями. Помните, что регулировка яркости света может создавать уютную и комфортную атмосферу в вашем доме или офисе. Будьте внимательны при выборе диммеров или ламп с регулируемой яркостью, чтобы они были совместимы с вашими светодиодными лампами. Желаем вам приятного использования светодиодного освещения!

Использование диммирования

Существует несколько типов диммеров:

Ручной диммер — представляет собой поворотный переключатель или регулятор, с помощью которого можно изменять яркость света. Данный тип диммеров обычно устанавливается в стандартные электроустановки с фиксированным положением.
Пультовой диммер — включается и управляется с помощью специального пульта дистанционного управления. Позволяет изменять яркость света без необходимости подходить к светильнику.
Сенсорный диммер — оснащен сенсорным экраном, на котором можно установить желаемую яркость света путем проведения пальцем по поверхности.

При выборе диммера необходимо обратить внимание на его совместимость с используемыми светодиодными лампами. Некоторые лампы могут вызывать мерцание или шум при использовании диммеров, поэтому рекомендуется выбирать лампы с поддержкой диммирования.

Использование диммера позволяет создать комфортную атмосферу, изменить яркость света в зависимости от настроения или потребностей. Кроме того, регулировка яркости света с помощью диммера может увеличить срок службы светодиодных ламп, так как их эксплуатация при низкой яркости вызывает меньшую нагрузку и износ.

Установка дополнительных диммеров

Если встроенный диммер в светодиодной лампе не позволяет достичь нужной яркости или отсутствует вовсе, вы можете рассмотреть установку дополнительных диммеров.

Дополнительные диммеры представляют собой специальные устройства, которые позволяют регулировать яркость светодиодной лампы. Они могут быть установлены как на провод, подключенный к существующему диммеру, так и на саму лампу.

Установка дополнительных диммеров может быть достаточно простой и не требовать специальных навыков. Однако, перед тем как приступить к установке, важно убедиться, что выбранный дополнительный диммер совместим с вашей светодиодной лампой. Для этого обратитесь к инструкции по установке или консультации с продавцом.

Процесс установки обычно включает в себя следующие шаги:

Выключите основное электричество перед началом работ.
Следуя инструкции производителя, подключите диммер к проводам.
При необходимости, установите диммер на стену или другую удобную поверхность.
Включите основное электричество и проверьте работу диммера.

После установки дополнительного диммера вы сможете легко регулировать яркость светодиодной лампы в соответствии с вашими потребностями.

Установка дополнительных диммеров является эффективным способом снижения яркости светодиодных ламп. Она позволяет создать комфортное освещение в любом помещении и экономить энергию.

Покупка специальных ламп

Если вы не хотите заморачиваться с внешними методами регулировки яркости, то можно обратить внимание на специальные светодиодные лампы, которые имеют встроенные регуляторы яркости. Такие лампы обеспечивают возможность настроить яркость света под свои индивидуальные потребности.

При выборе специальных светодиодных ламп следует обратить внимание на их характеристики. Важно учесть мощность лампы и ее световой поток. Мощность лампы определяет, сколько энергии будет потребляться для ее работы, а световой поток позволяет оценить яркость, которую лампа способна создать.

Также стоит обратить внимание на цветовую температуру лампы. Она указывает на оттенок света, который будет излучаться. В зависимости от предпочтений и назначения освещения, можно выбрать светодиодные лампы с теплым, нейтральным или холодным оттенком света.

Мощность лампы	Средняя
Световой поток	Высокая
Цветовая температура	Высокая

При покупке специальных ламп также полезно обратить внимание на дополнительные функции, которые может предоставлять лампа. Например, некоторые модели обладают функцией плавного диммирования, которая позволяет плавно регулировать яркость света без резких перепадов. Также полезным дополнением может быть возможность смены цветового оттенка света, что может создать особую атмосферу в помещении.

При выборе специальных ламп стоит ознакомиться с отзывами других покупателей и уточнить информацию у продавцов. Также полезно обратиться к специалистам, которые смогут подобрать лампы с учетом ваших требований и особенностей освещения в помещении.

Использование специальных средств

Также можно использовать специальные осветительные панели. Они представляют собой устройства, состоящие из нескольких светодиодных ламп, которые можно регулировать в зависимости от желаемой яркости. Осветительные панели часто используются в профессиональных целях, например, при фото- и видеосъемке или в сценическом освещении.

Еще одним способом регулирования яркости светодиодных ламп является использование специальных контроллеров. Контроллеры позволяют управлять яркостью нескольких светодиодных ламп одновременно, что особенно удобно, если у вас имеется несколько светодиодных ламп в одном помещении.

Важно помнить, что перед использованием специальных средств необходимо ознакомиться с инструкцией и правильно подключить устройства. Также стоит учесть, что не все светодиодные лампы поддерживают работу с диммерами, осветительными панелями или контроллерами, поэтому перед покупкой необходимо убедиться в совместимости выбранного специального средства с вашей лампой.

Установка дополнительных экранов

Установка дополнительных экранов обычно не требует специальных навыков или инструментов. Просто прикрепите экран к лампе или ее основанию с помощью специальных крепежных элементов или простой самоклеющейся ленты. Убедитесь, что экран плотно прилегает к лампе, чтобы максимально рассеять свет.

Дополнительные экраны могут быть изготовлены из различных материалов, таких как акрил, матовый пластик или ткань. Выбор материала зависит от ваших предпочтений и требований. Некоторые материалы могут обеспечить более мягкое и равномерное освещение, в то время как другие могут создавать интересные эффекты световых лучей.

Установка дополнительных экранов может быть отличным способом настройки яркости светодиодной лампы под ваши потребности. Этот метод также является обратимым, поэтому вы всегда можете вернуться к исходному освещению, если экраны не удовлетворяют вашим ожиданиям. Попробуйте разные варианты и выберите наиболее подходящий для вас!

Регулировка яркости вручную

Если вы хотите снизить яркость светодиодной лампы, можно воспользоваться регулировкой яркости вручную. Для этого вам понадобится регулятор яркости или диммер. Это устройство позволяет изменять уровень освещенности, делая свет более тусклым или ярким.

Перед тем как приступить к регулировке яркости, убедитесь, что ваша лампа поддерживает подключение к диммеру. Некоторые модели светодиодных ламп не совместимы с диммерами, поэтому важно проверить информацию на упаковке или в инструкции по эксплуатации.

Если ваша лампа совместима с диммером, вам потребуется приобрести регулятор яркости или диммер, который подходит для светодиодных ламп. Установите его в соответствии с инструкцией, подключив его к сети и к лампе.

После установки диммера вы сможете регулировать яркость светодиодной лампы. Вращая регулятором, вы сможете увеличивать или уменьшать свет в помещении в зависимости от вашего предпочтения. Таким образом, вы сможете создать комфортное освещение для разных задач и настроений.

Обратите внимание, что при использовании диммера некоторые светодиодные лампы могут издавать нежелательные звуки, такие как жужжание или писк. Если у вас возникнут подобные проблемы, попробуйте выбрать другую модель диммера или светодиодной лампы, которая будет совместима с вашими требованиями.

Таким образом, регулировка яркости вручную с помощью регулятора яркости или диммера является эффективным способом снизить яркость светодиодной лампы и создать комфортное освещение в вашем доме или офисе.

Можно ли менять яркость светодиодных лент

Вы можете без труда регулировать яркость светодиодных лент до того уровня, который наиболее комфортен для восприятия вашего глаза. Для этого вовсе не обязательно придумывать способы, чтобы снизить сетевое напряжение, тем более что такой вариант практически неосуществим. Яркость свечения можно изменять при помощи метода широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Для этого вам понадобится специальный управляющий модуль на основе блока питания, к которому подключен конвертер и контроллер управления цветом.

Суть метода заключается в том, что при отсутствии постоянного напряжения, на светодиод ток подается импульсно, что приводит к уменьшению светового потока. Импульсная частота может составлять сотни и тысячи герц, временные промежутки между импульсами могут иметь разное временное значение (расчет идет на десятые и сотые доли секунды, но это зависит от параметра конкретного светодиода). Человеческий глаз не способен воспринимать такую частоту мерцания, поэтому при уменьшении светового потока нам кажется, что светодиод продолжает работать в обычном режиме. Таким образом, становится возможным регулировать световой поток в определенном промежутке времени.

При изменении яркости светодиода (этот процесс называется диммированием) его цветовая температура остается на прежнем уровне. В обычных же лампах накаливания уменьшение яркости сопровождается изменением цвета – происходит смещение спектра в желто-оранжево-красный район. Отсутствие таких изменений у светодиодных лент, модулей и линеек дает еще одно преимущество их использования в сфере подсветки рекламных вывесок, архитектурных объектов и других элементов.

Однако нужно иметь в виду, что использование диммеров для традиционных ламп накаливания невозможно по причине того, что для разных осветительных приборов существует разный принцип работы регуляторов яркости. При отсутствии диммера, предназначенного для использования со светодиодами, можно подключить к одному из каналов контроллер RGB – прибор для управления цветом. Во время его использования нужно учесть, что мощность контроллера рассчитана на 3 канала по 40 Вт, поэтому к каждому каналу можно подключить по одному отрезку светодиодной ленты. Для обеспечения мощности более 120 Вт можно воспользоваться усилителем или применить другие каналы RGB-контроллера.

Согласно подобному принципу становится возможным изменение цветов в RGB-светодиодах. Например, если изменить общий поток света на каждом из трех цветовых кристаллов – красном, зеленом и синем, то на выходе из смешения этих цветов разной яркости можно получит оттенки как фиолетового, так и пурпурного цвета.

Смотрите также

RGB-ленты (многоцветные)
Led-ленты цветного свечения
Аксессуары светодиодных лент

Каталог светодиодных led-лент
Контроллеры для лент
Диммеры и переключатели

Способы управления яркостью свечения светодиодов с помощью импульсных драйверов

Экспоненциальный рост количества светодиодных источников света сопровождается столь же бурным расширением ассортимента интегральных схем, предназначенных для управления питанием светодиодов. Импульсные драйверы светодиодов давно заменили неприемлемые для озабоченного экономией энергии мира прожорливые линейные регуляторы, став для отрасли фактическим стандартом. Любые приложения, от ручного фонарика до информационных табло на стадионах, требуют точного управления стабилизированным током. При этом часто бывает необходимо в реальном времени изменять интенсивность излучения светодиодов. Управление яркостью источников света, и, в частности, светодиодов, называется диммированием. В данной статье излагаются основы теории светодиодов и описываются наиболее популярные методы диммирования с помощью импульсных драйверов.

Яркость и цветовая температура светодиодов

Яркость светодиодов

Концепцию яркости видимого сета, испускаемого светодиодом, понять довольно легко. Числовое значение воспринимаемой яркости излучения светодиода может быть легко измерено в единицах поверхностной плотности светового потока, называемых кандела (кд). Суммарная мощность светового излучения светодиода выражается в люменах (лм). Важно понимать, также, что яркость светодиода зависит от средней величины прямого тока.

На Рисунке 1 изображен график зависимости светового потока некоторого светодиода от прямого тока. В области используемых значений прямых токов (I_F) график исключительно линеен. Нелинейность начинает проявляться при увеличении I_F. При выходе тока за пределы линейного участка эффективность светодиода уменьшается.

Рисунок 1.

Зависимость светового потока от тока через светодиод.

При работе вне линейной области значительная часть подводимой к светодиоду мощности рассеивается в виде тепла. Это потраченное впустую тепло перегружает драйвер светодиода и усложняет тепловой расчет конструкции.

Цветовая температура светодиодов

Цветовая температура является параметром, характеризующим цвет светодиода, и указывается в справочных данных. Цветовая температура конкретного светодиода описывается диапазоном значений и смещается при изменении прямого тока, температуры перехода, а также, по мере старения прибора. Чем ниже цветовая температура светодиода, тем ближе его свечение к красно-желтому цвету, называемому «теплым». Более высоким цветовым температурам соответствуют сине-зеленые цвета, называемые «холодными». Нередко для цветных светодиодов вместо цветовой температуры указывается доминирующая длина волны, которая может смещаться точно также, как цветовая температура.

Способы управления яркостью свечения светодиодов

Существуют два распространенных способа управления яркостью (диммирования) светодиодов в схемах с импульсными драйверами: широтно-импульсная модуляция (ШИМ) и аналоговое регулирование. Оба способа сводятся, в конечном счете, к поддержанию определенного уровня среднего тока через светодиод, или цепочку светодиодов. Ниже мы обсудим различия этих способов, оценим их преимущества и недостатки.

На Рисунке 2 изображена схема импульсного драйвера светодиода в конфигурации понижающего преобразователя напряжения. Напряжение V_IN в такой схеме всегда должно превышать сумму напряжений на светодиоде и резисторе R_SNS. Ток дросселя целиком протекает через светодиод и резистор R_SNS, и регулируется напряжением, подаваемым с резистора на вывод CS. Если напряжение на выводе CS начинает опускаться ниже установленного уровня, коэффициент заполнения импульсов тока, протекающего через L1, светодиод и R_SNS увеличивается, вследствие чего увеличивается средний ток светодиода.

Рисунок 2.

Топология понижающего преобразователя.

Аналоговое диммирование

Аналоговое диммирование – это поцикловое управление прямым током светодиода. Проще говоря, это поддержание тока светодиода на постоянном уровне. Аналоговое диммирование выполняется либо регулировкой резистора датчика тока R_SNS, либо изменением уровня постоянного напряжения, подаваемого на вывод DIM (или аналогичный вывод) драйвера светодиодов. Оба примера аналогового управления показаны на Рисунке 2.

Аналоговое диммирование регулировкой R_SNS

Из Рисунка 2 видно, что при фиксированном опорном напряжении на выводе CS изменение величины R_SNS вызывает соответствующее изменение тока светодиода. Если бы было возможно найти потенциометр с сопротивлением менее одного Ома, способный выдержать большие токи светодиода, такой способ диммирования имел бы право на существование.

Аналоговое диммирование с помощью управления напряжением питания через вывод CS

Более сложный способ предполагает прямое поцикловое управление током светодиода с помощью вывода CS. Для этого, в типичном случае, в петлю обратной связи включается источник напряжения, снимаемого с датчика тока светодиода и буферизованного усилителем (Рисунок 2). Для регулировки тока светодиода можно управлять коэффициентом передачи усилителя. В эту схему обратной связи несложно ввести дополнительную функциональность, такую, например, как токовую и температурную защиту.

Недостатком аналогового диммирования является то, что цветовая температура излучаемого света может зависеть от прямого тока светодиода. В тех случаях, когда изменение цвета свечения недопустимо, диммирование светодиода регулированием прямого тока применяться не может.

Диммирование с помощью ШИМ

Диммирование с помощью ШИМ заключается в управлении моментами включения и выключения тока через светодиод, повторяемыми с достаточно высокой частотой, которая, с учетом физиологии человеческого глаза, не должна быть меньше 200 Гц. В противном случае, может проявляться эффект мерцания.

Средний ток через светодиод теперь становится пропорциональным коэффициенту заполнения импульсов и выражается формулой:

I_DIM-LED – средний ток через светодиод,
D_DIM – коэффициент заполнения импульсов ШИМ,
I_LED – номинальный ток светодиода, устанавливаемый выбором величины сопротивления R_SNS (см. Рисунок 3).

Рисунок 3.

Двухпроводное ШИМ диммирование.

Модуляция драйвера светодиодов

Многие современные драйверы светодиодов имеют специальный вход DIM, на который можно подавать ШИМ сигналы в широким диапазоне частот и амплитуд. Вход обеспечивает простой интерфейс со схемами внешней логики, позволяя включать и выключать выход преобразователя без задержек на перезапуск драйвера, не затрагивая при этом работы остальных узлов микросхемы. С помощью выводов разрешения выхода и вспомогательной логики можно реализовать ряд дополнительных функций.

Двухпроводное ШИМ-диммирование

Двухпроводное ШИМ-диммирование приобрело популярность в схемах внутренней подсветки автомобилей. Если напряжение на выводе VINS становится на 70% меньше, чем на VIN (Рисунок 3), работа внутреннего силового MOSFET транзистора запрещается, и ток через светодиод выключается. Недостаток метода заключается в необходимости иметь схему формирователя сигнала ШИМ в источнике питания преобразователя.

Быстрое ШИМ-диммирование с шунтирующим устройством

Запаздывание моментов включения и выключения выхода конвертора ограничивает частоту ШИМ и диапазон изменения коэффициента заполнения. Для решения этой проблемы параллельно светодиоду, или цепочке светодиодов, можно подключить шунтирующее устройство, такое, скажем, как MOSFET транзистор, показанный на Рисунке 4а, позволяющий быстро пустить выходной ток преобразователя в обход светодиода (светодиодов).

а)
б)
Рисунок 4.	*Быстрое ШИМ диммирование (а), формы токов и напряжений (б).*

Ток дросселя на время выключения светодиода остается непрерывным, благодаря чему нарастание и спад тока перестают затягиваться. Теперь время нарастания и спада ограничивается только характеристиками MOSFET транзистора. На Рисунке 4а изображена схема подключения шунтирующего транзистора к светодиоду, управляемому драйвером LM3406, а на Рисунке 4б показаны осциллограммы, иллюстрирующие различие результатов, получаемых при диммировании с использованием вывода DIM (сверху), и при подключении шунтирующего транзистора (внизу). В обоих случаях выходная емкость равнялась 10 нФ. Шунтирующий MOSFET транзистор типа Si3458.

При шунтировании тока светодиодов, управляемых преобразователями со стабилизаций тока, надо учитывать возможность возникновения бросков тока при включении MOSFET транзистора. В семействе драйверов светодиодов LM340x предусмотрено управление временем включения преобразователей, что позволяет решить проблему выбросов. Для сохранения максимальной скорости включения/выключения емкость между выводами светодиода должна быть минимальной.

Существенным недостатком быстрого ШИМ-диммирования, по сравнению с методом модуляции выхода преобразователя, является снижение КПД. При открытом шунтирующем приборе на нем рассеивается мощность, выделяющаяся в виде тепла. Для снижения таких потерь следует выбирать MOSFET транзисторы с минимальным сопротивлением открытого канала R_DS-ON.

Многорежимный диммер LM3409

National Semiconductor выпускает уникальный многорежимный драйвер светодиодов LM3409, предназначенный как для аналогового, так и ШИМ регулирования яркости. Диммирование может осуществляться одним из четырех способов:

Аналоговое регулирование прямой подачей напряжения 0 … 1.24 В на вывод IADJ.
Аналоговое регулирование с помощью потенциометра, подключенного между выводом IADJ и «землей».
ШИМ регулирование с помощью вывода EN.
ШИМ регулирование с помощью шунтирующего MOSFET транзистора.

На Рисунке 5 показана схема включения LM3409 для управления яркостью с помощью потенциометра. Внутренний источник тока 5 мкА создает падение напряжения на сопротивлении R_ADJ, которое, в свою очередь, влияет на внутренний порог схемы измерения тока светодиода. С точно таким же эффектом можно управлять микросхемой, непосредственно подавая постоянное напряжение на вывод IADJ.

Рисунок 5.

Аналоговое управление яркостью.

Рисунок 6 демонстрирует зависимость измеренного тока светодиода от сопротивления включенного между IADJ и «землей» потенциометра. Плато на уровне 1 А в верхней части графика определяется величиной показанного на Рисунке 4 резистора R_SNS, задающего максимальный номинальный ток светодиода.

Рисунок 6.

Зависимость тока светодиода от сопротивления потенциометра.

На Рисунке 7 изображена зависимость измеренного тока светодиода от постоянного напряжения, приложенного к выводу IADJ. Заметим, что максимальный ток здесь также определяется величиной R_SNS.

Рисунок 7.

Зависимость тока светодиода от напряжения на выводе IADJ.

Обе аналоговые технологии диммирования просты в реализации и позволяют с очень высокой линейностью регулировать яркость свечения, вплоть до уровня 10% от максимума.

Заключение

Регулировать яркость свечения светодиодов, питающихся от импульсных преобразователей, можно различными способами. Для каждого из двух основных методов, ШИМ и аналогового, характерны свои достоинства и недостатки. Ценою использования дополнительной логики, ШИМ регулирование значительно уменьшает вариации цвета светодиода при изменении яркости. Схемотехника аналогового диммирования проще, но неприменима там, где требуется поддержания постоянной цветовой температуры.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман