Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

#лучшедома. как отремонтировать светодиодную лампочку и сделать её ярче

Светодиоды хотят потускнеть

Природный, сырой светодиод будет тусклым, с чрезвычайно улучшенными уровнями контроля. Прямо из парашюта есть два метода управления, которые будут работать очень хорошо. Один непрактичный для случайного любителя, другой легко доступен.

Затемнение по текущему ограничению . Необработанные светодиодные излучатели должны контролироваться током, иначе они сами зажгутся. Это осуществляется с помощью схемы возбуждения, которая выводит определенный ток, изменяя напряжение, воздействующее на этот ток. Спецификации светодиодов проверяют и оценивают их при определенных токах . Но в листе спецификаций указан максимальный ток — вы можете запустить их при любом более низком токе . И если вы делаете, яркость будет примерно пропорциональной.

Конкретный светодиодный излучатель может иметь удельный ток около 350 мА и максимальный ток при 1400 мА. Если вы отправите 35ma, вы получите около 1/10 света. На 3,5 мА, около 1/100 спецификации света. 0,35 мА, 1/1000. Я управлял 3000 мА, 36 В массой около миллиампера и получал из него крошечное количество света, которого было достаточно, чтобы определить цвет излучателя. Нет предела тому, насколько тусклым вы можете идти , при условии, что драйвер может пойти так низко, и у вас есть задача изготовителя подобрать драйвер для светодиодных излучателей, обогреть излучатели, встроить их в жизнеспособный продукт и т. Д.

Создание настраиваемого драйвера для ограничения тока выходит за рамки простого любителя, но вы можете найти коммерческие драйверы светодиодов, которые сделают это для вас, например, с использованием системы диммирования 0-10 В (тип, используемый в коммерческом освещении).

Затемнение с помощью широтно-импульсной модуляции . Многие светодиодные устройства 12 В просто используют резистор для ограничения тока. Это подразумевает недооценку светодиодов — они не могут работать с максимальной производительностью — но это также означает, что вы можете включать и выключать светодиоды очень, очень, очень быстро . Это позволяет затемнить Широтно-импульсную модуляцию — яркость света составляет 50%, потому что он включен в 50% времени. Яркость 1%, потому что это на 1% времени. Полный рабочий цикл происходит сотни раз в секунду, слишком быстро, чтобы видеть. Диммирование PWM легко для любителей, использующих 12-вольтовые резисторные продукты и дешевое, готовое оборудование, доступное по всему eBay, Amazon, в магазинах, как вы это называете. Лучшие бренды, такие как Leviton, даже делают модули, которые «хорошо сочетаются» с ШИМ-регулированием яркости.

Регулятор диммера или RGB генерирует импульсы с достаточной силой для непосредственного управления значительным количеством светодиодного света — около 130 Вт (около 700 Вт накаливания). Если вам нужно больше , гаджеты, называемые усилителями, могут приводить в движение гораздо больше.

Так что, если вам не нравится, насколько «низкими» могут быть коммерческие диммеры / контроллеры PWM, у любителя есть возможность создать собственный контроллер с использованием Arduino или Raspberry Pi. И подайте слабый выход Adruino в готовый усилитель для правильного управления освещением.

Принцип действия

Светодиод с мигающим
световым излучением – это стандартный лэд-кристалл, в электрическую схему
питания которого включены задающие режим функционирования емкость и резистор. Внешне
он ничем не отличается от обычных аналогов. При этом механизм его работы на
уровне процессов, происходящих в электрической цепи, сводится к следующему:

  1. При подаче тока на резистор R накапливается заряд и напряжение в конденсаторе С.
  2. При достижении его потенциала 12 вольт образуется пробой в p-n-границе в транзисторе. Это повышает проводимость, что и инициирует производство светового потока лед-кристаллом.
  3. Когда напряжение снижается, транзистор снова становится закрытым и процесс начинается заново.

Все модули такой схемы функционируют на единой частоте.

Яркость и мощность

В работе светодиодов
существует простое правило – чем выше мощность лед-кристалла, тем ярче световой
поток. Однако хорошего в этой зависимости мало – чем больше значение этих
показателей, тем меньше становится КПД. На графике для диода мощностью 50 Вт
(взятом за 100%-ую эффективность), приведенном ниже, эта особенность хорошо
прослеживается:

Подобное снижение
показателя КПД с повышением мощности характерно абсолютно для всех существующих
светодиодов. Причины явления скрыты в природе полупроводникового кристалла и
изменении его параметров в зависимости от условий работы.

Особенности управления

Источник питания для светодиодов должен обладать особыми свойствами. Используется специальное устройство в виде отдельного модуля, которое называется драйвер. Это выпрямитель с понижающим каскадом, обеспечивающий подачу на ленту 12 вольт постоянного тока. Они включаются в стандартную сеть 220 вольт и преобразуют их в 12 В (или 24 В) постоянного тока. 

Диммер, или светорегулятор, подключается между драйвером и лентой. Он производит изменение напряжения, которое подается на ленту. Результатом этого становится уменьшение (или увеличение) яркости свечения элементов, от нуля до максимального значения.

Первыми диммерами были реостаты или автотрансформаторы. Современные приборы сложнее, обладают повышенной эффективностью и качеством. Диммируемые светодиоды обладают нелинейными характеристиками и требуют очень точного воздействия в определенных пределах. Если использовать традиционные конструкции, рабочий участок займет лишь малую часть всего диапазона. Поэтому выпускаются специальные регуляторы универсального вида, которые могут работать с любыми светодиодными приборами — лентами, лампами, отдельными элементами или целыми группами. Главным условием является соответствие характеристик диммера и потребителей.

Существует несколько разновидностей, отличающихся способом управления:

  • нажимные;
  • поворотно-нажимные;
  • поворотные;
  • электронные;
  • звуковые;
  • дистанционные.

Первые виды являются
механическими устройствами, в которых команда на изменение режима подается с
помощью обычного регулятора. Они сравнительно дешевы, но не отличаются особой
плавностью и точностью.

Электронные модели чаще всего
используют сенсорный
способ управления, где подача команды отображается на дисплее.

Дистанционные диммеры работают в
связке с пультом
управления. Они немного дороже, но позволяют расширить возможности регулировки
и получить набор световых эффектов.

Схемы изменения параметров
питания также отличаются друг от друга. Используются:

  • управляемые источники питания. Способны изменять
    параметры напряжения и силы тока на входе ленты в малом диапазоне, что
    позволяет плавно регулировать силу света. Недостатком этого вида является
    заметный нагрев светодиодов, отрицательно отражающийся на долговечности
    подсветки, ускоряющий деградацию элементов;
  • импульсные регуляторы режима свечения. В этих устройствах
    используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), полностью устраняющая
    недостатки предыдущих конструкций. Они не изменяют параметры источника питания,
    а подают напряжение с перерывами. Чем меньше пауза между пиками, тем ярче горят
    светодиоды, и наоборот.

Импульсный светорегулятор обладает заметными
преимуществами, поэтому он используется значительно чаще. Схема и специфика его
работы оптимальным образом подходят для компьютерных методик регулировки режима
свечения. Эти качества позволили регуляторам импульсного типа практически
полностью вытеснить все альтернативные виды.

Диммеры для RGB лент имеют более сложное устройство, так как должны одновременно управлять тремя или четырьмя каналами с разными параметрами. Для управления этими лентами используется контроллер, способный создавать сложные эффекты. В отличие от монохромных лент, эти устройства работают в разных диапазонах напряжения и тока, что требует четкой координации режима функционирования всех каналов.

Все виды диммеров сравнительно недороги и могут быть подключены без помощи специалистов, своими руками. Многие из них обладают набором дополнительных функций, среди которых имеются:

  • включение подсветки в заданное время;
  • создание разнообразных световых эффектов;
  • имитация цветомузыкальной установки (при помощи
    встроенного микрофона);
  • присоединение к компьютеру или интеграция в
    комплекс «умный дом»;
  • совместная работа со внешними датчиками
    движения, освещения и т.п.;
  • способность к программированию режима работы.

Устройства с такими возможностями
уже не совсем диммеры, правильнее называть их блоками электронного управления,
или контроллерами.

Замеры освещенности сбоку

Проведем замеры под углом в 90 градусов, то есть сбоку. Угол свечения светодиодов составляет 120 градусов, соответственно, сектор, в котором разница освещенности будет только заключаться в 30 градусах от плоскости, это вычисляем (180-120)/2=30 градусов.

Замер освещенности сбоку

Как видно по фото, освещенность на этой границе практически одинакова, соответственно с колбой 216 Лк, без неё 229 Лк. Разница 12 Лк, то есть её практически нет. Только не смотрите на освещения по фото, так как камера подстраивается сама, и кажется, что разница есть, хотя Люксметр показывает равные значения.

Достоинства и недостатки диммеров

Преимущества устройств для регулировки напряжения:

  1. Обеспечение помещения комфортным освещением независимо от времени суток.
  2. Возможность экономии электроэнергии благодаря снижению энергетических затрат.
  3. Увеличение ресурса службы источников освещения.
  4. Диммеры можно оптимально вписать в любой интерьер.
  5. Простота установки. Выполнить монтаж самостоятельно сможет даже неопытный пользователь, если следовать инструкциям.
  6. При необходимости диммер можно синхронизировать с работой систем Умных домов.
  7. Диммеры позволят потребителю правильно зонировать помещение.
  8. Смена параметра освещенности позволит создать уникальный визуальный эффект.

Минусы, характерные для этих устройств:

  1. Недешевая стоимость, в частности, для моделей, которые обладают функцией программирования и дистанционного управления.
  2. Диммеры нельзя использовать с люминесцентными или галогенными источниками освещения. Это связано с тем, что лампы обладают системой компенсации.
  3. Если регулятор будет подобран неверно, это может привести к появлению неисправностей. Возможно разрушение осветительного устройства.
  4. Более бюджетные варианты во время работы могут способствовать образованию электромагнитных помех. Это может привести к тому, что электронные и радиоприборы в доме будут работать некорректно.
  5. Диммеры достаточно чувствительны по отношению к повышенным температурам. Это может привести к перегреву регулятора и его порче.
  6. Если уровень минимальной нагрузки будет снижен, то источники освещения могут издавать посторонние шумы. Сам регулятор впоследствии выйдет из строя.
  7. При организации ночного режима коэффициент полезного действия диммера будет низким.
  8. Чтобы повысить параметр максимальной нагрузки, в схему придется добавить устройство для усиления мощности.

Канал LedoSmotr представил обзор популярного диммера и рассказал о недостатках таких устройств.

Обычные светодиоды

Стандартный не мигающий
светодиод дает яркое равномерное освещение и характеризуется малым потреблением
электроэнергии. Наряду с такими качествами, как долговечность, компактность,
энергоэффективность и широкий диапазон температур свечения это делает его вне
конкуренции среди прочих искусственных источников света. На базе таких led-элементов и собирается схема мерцающих
светильников. Рассмотрим, по какому принципу они изготавливаются.

Как сделать чтобы светодиоды мигали

Мигалка на светодиоде
может быть собрана на базе одной из выше представленных схем. Соответственно
нужно будет приобрести компоненты, описанные выше. Они необходимы для
функционирования того или иного варианта. При этом для сборки потребуется
паяльник, припой, флюс и другие необходимые комплектующие для пайки.

Сборка цепочки мигающих светодиодов предваряется обязательным лужением выводных контактов всех соединяемых элементов. Также нельзя забывать о соблюдении правил полярности, особенно при включении конденсаторов. Готовый светильник будет выдавать мерцание с частой около 1,5 Гц или что тоже самое порядка 15 импульсов каждый 10-секундный отрезок времени.

Схемы мигалок на их основе

Чтобы происходили
элементарные заданные определенной периодичностью вспышки света, требуется пара
транзисторов типа C945 или аналоговых элементов. Для первого варианта коллектор
размещается в центре, а у второго – по середине располагается база. Один или
пара мигающих светодиодов изготавливается по обычной схеме. При этом
частотность вспышек задается наличием в цепочке конденсаторов С1 и С2.

В такую систему
допустимо внедрение одновременно нескольких лед-кристаллов при монтаже
достаточно мощного транзистора pnp-типа. При этом мигающими светодиоды делаются
при соединении их контактов с разноцветными элементами, поочередность вспышек
задается генераторным модулем, а частотность – заданными программными
настройками.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации