Совместимость светодиодного освещения с диммерами и приборами управления.

Совместимость светодиодного освещения с диммерами и приборами управления.

Переход на светодиодное освещение зданий и домов позволяет сократить энергопотребление и расходы в соответствии с новыми строительными нормами и правилами. Зачем же ещё разрабатывать средства для регулирования яркости светодиодного освещения? Ответ прост: чтобы максимально повысить уровень энергоэффективности, увеличить срок службы источников света, повысить гибкость, увеличить производительность систем и обеспечить безопасные и комфортные условия нашего проживания. В результате обновления многих стандартов по энергоэффективности средства регулирования яркости можно установить во все приложения.

К настоящему времени появился широкий ряд управления: модуляторы, диммеры, централизованная система управления освещением. Они обеспечивают максимальную гибкость и отчётность для эффективного анализа расхода энергии. Более совершенные конфигурируемые системы регулируют нагрузку на энергосети с учётом реального потребления пользователей.

Увеличение экономии и срока службы системы светодиодного освещения.

Управление яркостью светодиодного прибора позволяет сэкономить на расходе электроэнергии приблизительно в соотношении 1:1. Показатель 1:1 значит, что при понижении яркости на 50% расход энергии уменьшается приблизительно на ту же величину. Эффективность использования светодиодов повышается в ещё большей мере при использовании диммеров.

Кроме того , меньшая яркость свечения означает меньшую рабочую температуру светодиода, благодаря этому увеличивается срок службы электронных компонентов драйвера, а также люминофора. В результате в два -три раза увеличивается срок полезной службы светодиодных ламп, модулей, светильников.

Для удовлетворения требований проекта , необходимо правильно выбрать осветительный прибор, драйвер и модуль управления яркостью освещением. Светодиодные технологии совершенствуются, благодаря этому светодиодные лампы могут заменить практически все осветительные приборы других типов, в наружном и срытом освещении, а также в локальных светильниках. Тип выбираемого регулятора зависит от требований приложения.

В спецификации изделия всегда должен указываться требуемый диапазон диммирования. Более того, даже для заданной светодиодной нагрузки этот диапазон может изменяться в зависимости от используемой схемы управления.

Если тщательно не оценить используемые детали и компоненты, схема регулировки освещенности не будет функционировать в соответствии с заявленными параметрами. Например светильники, светодиодные лампы не будут включаться полностью, станут мерцать или выключаться через раз.

Проблемы диммирования.

Многие проблемы, связанные с управлением светодиодным освещением, обусловлены существующими различиями между светодиодами, лампами накаливания и галогенными лампами.

Для традиционных источников света не имеет значение форма сигнала напряжения, будь оно переменным, постоянным, с отсечкой фазы или любого другого вида.

Светодиоды ведут себя совершенно иначе: они генерируют свет в результате субатомных процессов, проходящих в специально выбранных материалах. Для конкретного светодиодного устройства количество генерируемого света пропорционально величине протекающего через кристалл тока. Ток через кристалл может течь лишь в одном направлении , т.е. он должен быть постоянным. Светодиоды являются низковольтными устройствами и требуют значительного уменьшения сетевого напряжения. Все эти функции выполняет светодиодный драйвер.

В результате использования не продуманной схемы драйвера и его несовместимости со средствами управления сокращается их срок службы или нагрузки. Хороший драйвер Обеспечит плавную и непрерывную регулировку до самых низких уровней освещенности, работая с широким рядом средств управления.

Требуемые характеристики.

При разработке светодиодного освещения необходимо учитывать : тип нагрузки; требуемый тип управления; число нагрузок управления; характеристики диммирования при совместном использовании нагрузки и схемы управления.

Светодиодные лампы (ретрофиты с цоколем) замещения имеют встроенный драйвер, управление которыми осуществляется только путем отсечки фазы, светодиодные светильники имеют драйверы с широким диапазоном характеристик и совместимыми средствами упраления.

В системах общего освещения есть четыре основных метода управления: управление с отсечкой фазы по переднему фронту; управление с отсечкой фазы по заднему фронту; аналоговое упраление 0- 10 В; цифровое управление ( DALI, EcoSystem).

Отсечка фазы по переднему фронту.

До сих пор в большинстве типовых схем регулировки яркости чаще используется метод отсечки фазы по переднему фронту. Многие светодиодные лампы и модули требуют совместимости с диммерами, в которых осуществляется осечка фазы по переднему фронту. Эти устройства отключают отсекают переднюю часть сигнала сетевого напряжения, благодаря чему на прибор подается меньшее среднеквадратичное напряжение. И при этом в нагрузку поступает меньшая энергия. Тип регулировки прост, невысок в стоимости устройства и использовании схемы подключения к осветительному прибору. Стандарт NEMASSL7-Aопределяет соответствующие характеристики диммеров с отсечкой фазы по переднему фронту и светодиодную нагрузку, гарантируя надежное функционирование системы.

Отсечка фазы по заднему фронту.

Принцип работы диммеров с отсечкой фазы по заднему фронту схож с рассмотренным выше методом. Только эти устройства уменьшают среднеквадричное напряжение на нагрузке, отсекая заднюю часть сигнала. Доля таких систем на рынке освещения не велика и такие диммерыполучили намного меньшее распростронение.

Аналоговое управление 0-10 В.

Для реализации аналоговой схемы 0- 10 В требуются дополнительная пара низковольтных проводов, соединяющих устройство управления с каждым осветительным прибором. Эта пара обеспечивает поступление сигнала в драйвер, который определяет требуемый уровень освещенности. Напряжение величиной 1 В переводит драйвер на нижний уровень диапазона регулирования, а 10 В- на верхний уровень. При объединении устройств нескольких производителей или использовании длинных проводов для сигналов 0-10 В наблюдается заметные различия в уровнях освещенности.

Хотя и допускается отдельное прохождение проводов в цепи управления 0-10 В от проводов питания, недостаток этого проявляется при необходимости реализовать несколько стратегий управления. По определению все осветительные приборы, подключенные к одной паре проводов 0-10В, имеют общее управление и совместную регулировку яркости. Это значит, что в системах с несколькими разными типами управления, где яркость осветительных приборов изменяется по –разному при поступлении разных управляющих входных сигналов, занимаемое место необходимо разделить на несколько зон с проводом 0-10 Вв каждой. Управление нагрузками в такой схеме будет очень сложным. Еще одним недостатком метода является то, что любое изменение функционала или зональное разделение осветительных приборов требует перемонтажа управляющих звеньев 0- 10 В.

Цифровое управление.

Цифровые методы управления , к которым относятся EcoSystemи DALI–цифровой адресный интерфейс освещения , требуют дополнительной пары низковольтных проводов для каждого осветительного прибора. В отличие от метода 0-10В, эти пары осуществляют двунаправленную связь с каждым осветительным прибором, обеспечивая отдельную адресуемость и управление. DALIнаиболее распространённый протокол также определяется организацией IEC, но различные интерпретации этого стандарта могут привести к несовместимости между устройствами от разных производителей.

Цифровые методы управления допускают разделение схем управления по уровням. Каждый осветительный прибор ведет себя независимо от всех остальных, если того требует система освещения. Цифровые технологии обеспечивают высокий функциональный уровень и зональное распределение с помощью простого программного интерфейса; при этом не требуется модификация монтажа.