Управление яркостью светодиодного светильника с помощью источника питания
21 мая 2012
Одним из важных преимуществ светодиодных светильников по сравнению с традиционными газоразрядными является возможность управления световым потоком. В светодиодном светильнике достаточно легко организовать плавное управление световым потоком (димминг) в автоматическом или ручном режиме в зависимости от условий эксплуатации и назначения осветительного прибора. К условиям эксплуатации можно отнести: изменение уровня естественной освещенности в зависимости от времени суток или погодных условий, присутствие человека в освещаемой зоне, температуру наиболее важных и критичных узлов самого светильника и т.д.
Варианты управления яркостью свечения
Управлять яркостью свечения светодиодного светильника можно несколькими способами:
1. Изменяя количество светодиодов
2. Изменяя значение тока, протекающего через светодиоды
3. С помощью симисторного регулятора мощности (TRIAC-диммера).
4. С помощью переменного резистора
Первый способ управления практически не применяется в силу низкой эффективности, поскольку при нем некоторое количество светодиодов не будет использоваться в светильнике в течение всего срока его эксплуатации. Второй способ регулировки яркости применяется достаточно широко — он наиболее оптимален с точки зрения удобства применения и выполнения требований директив по электромагнитной совместимости. Третий и четвертый способы управления яркостью применяется в основном для бытовых нужд ввиду низкой стоимости, большого распространения симисторных регуляторов мощности и удобства интеграции в существующие системы освещения.
Применение источников питания с функцией димминга
Ведущие производители источников питания для светотехнических решений в своих разработках применяют два основных интерфейса управления выходным током (димминга): аналоговый и цифровой. Аналоговый — это интерфейс управления, который позволяет изменять значение выходного тока при помощи управляющего напряжения. Цифровой — это интерфейс управления, который позволяет изменять значение выходного тока при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Обобщенная схема светодиодного светильника с функцией управления представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема светодиодного светильника с функцией управления яркостью (диммингом)
Схема состоит из четырех основных блоков: источника питания со стабилизированным выходным током и встроенным интерфейсом управления, матрицы светодиодов, устройства управления и датчика Д. Для построения автономного светодиодного светильника необходим датчик, на основе показаний которого светильник будет включаться/выключаться (датчик движения) или изменять яркость (датчик уровня освещенности). В качестве устройства управления можно применить готовые контроллеры от производителей Philips и Osram или разработать собственное устройство. В таблице 1 приведены параметры источников питания со встроенными интерфейсами для управления выходным током (с диммингом).
Таблица 1. Источники питания для светодиодной техники с интерфейсом управления
Наименование | Производитель | Мощность, Вт | Аналоговый интерфейс | Цифровой интерфейс |
---|---|---|---|---|
LPF-16D-xx | MEAN WELL (MW) | 16 | Да | Да |
LPF-25D-xx | MEAN WELL (MW) | 25 | Да | Да |
EUC-025SxxxDS | INVENTRONICS | 25 | Да | Нет |
EUC-035SxxxDT | INVENTRONICS | 35 | Да | Нет |
HLP-40H-xx | MEAN WELL (MW) | 40 | Да | Да |
LPF-40D-xx | MEAN WELL (MW) | 40 | Да | Да |
HLG-40H-xxB | MEAN WELL (MW) | Да | Да | |
EUC-040SxxxDS | INVENTRONICS | 40 | Да | Нет |
EUC-050SxxxDT | INVENTRONICS | 50 | Да | Нет |
HLP-60H-xx | MEAN WELL (MW) | 60 | Да | Да |
LPF-60D-xx | MEAN WELL (MW) | 60 | Да | Да |
HLG-60H-xxB | MEAN WELL (MW) | 60 | Да | Да |
EUC-075SxxxDT | INVENTRONICS | 75 | Да | Нет |
HLP-80H-xx | MEAN WELL (MW) | 80 | Да | Да |
HLG-80H-xxB | MEAN WELL (MW) | 80 | Да | Да < /font> |
LPF-90D-xx | MEAN WELL (MW) | 90 | Да | Да |
EUC-100SxxxDT | INVENTRONICS | 100 | Да | Нет |
HLG-100H-xxB | MEAN WELL (MW) | 80 | Да | Да |
HLG-120H-xxB | MEAN WELL (MW) | 120 | Да | Да |
HLG-150H-xxB | MEAN WELL (MW) | 150 | Да | Да |
EUC-150SxxxDT | INVENTRONICS | 150 | Да | Нет |
HLG-185H-xxB | MEAN WELL (MW) | 185 | Да | Да |
EUC-200SxxxDT | INVENTRONICS | 200 | Да | Нет |
HLG-240H-xxB | MEAN WELL (MW) | 240 | Да | Да |
HLG-320H-xxB | MEAN WELL (MW) | 320 | Да | Да |
Аналоговый интерфейс управления позволяет регулировать выходной ток (предел ограничения выходного тока) при помощи внешнего управляющего напряжения, которое подается на управляющие выводы источника питания. Управляющее напряжение изменяется в диапазоне от 1 до 10 В, что приводит к изменению выходного тока источника питания. Пример регулировочной характеристики приведен на рисунке 2. Этот график не является общим для всех источников питания с аналоговым интерфейсом управления. Для каждого модуля питания регулировочная характеристика приведена в фирменном описании. В рассматриваемом примере подача максимального управляющего напряжения 10 В обеспечивает 100% значение выходного тока, 5 В на управляющем входе дают 50% выходного тока. Полностью выключить светодиодный светильник, питаемый этим источником, не получится: даже при минимальном управляющем напряжении 1 В выходной ток составит не менее 10% от номинала.

Рис. 2. Управляющая характеристика источника питания с диммингом (на примере HLP-60H-xx)
Все источники питания, у которых есть аналоговый интерфейс позволяют подключать внешний потенциометр. У разных производителей источников питания варианты подключения потенциометра различаются. Так, например, для моделей HLG-xxxH-xxB, LPF-xxD, HLP-xxH-xx компании MEAN WELL внешний потенциометр подключается к выводам управления ADJ1 (синий провод) и ADJ2 (белый провод). К источникам питания EUC-025SxxxDS, EUC-035SxxxDT, EUC-040SxxxDS, EUC-050SxxxDT, EUC-075SxxxDT, EUC-100SxxxDT, EUC-150SxxxDT, EUC-200SxxxDT компании Inventronics необходимо подключить резистивный делитель к выводам OUTPUT 10V (желтый провод), INPUT 1-10V (фиолетовый провод) и GND (зеленый провод).
Модули питания с аналоговым интерфейсом широко применяются в системах освещения с автономным управлением: в системах уличного освещения, подъездного освещения, при освещении парковок и т.д.
Встроенный цифровой интерфейс позволяет управлять значением выходного тока источника питания при помощи широтно-импульсной модуляции. На сигнал управления накладывается следующие ограничения:
- амплитуда сигнала управления должна быть не более 10В,
- частота управляющего сигнала выбирается из диапазона 100Гц…3кГц,
- длительность импульса управления должна быть не меньше 10% от периода следования импульсов.
Соответствие между значением длительности и выходным током можно найти по регулировочной характеристике.
Источники питания с цифровым интерфейсом применяются обычно в светильниках с централизованным управлением: в системах архитектурной подсветки зданий или внутренней подсветки помещений.
Заключение
В светодиодных светильниках сравнительно просто реализовать димминг, т.е. управления яркостью свечения. Это позволяет более экономно расходовать энергоэнергию; создавать необходимые сценарии освещенности в помещении или вне его в зависимости от условий и требований конкретного приложения. Это освещение автодорог, тоннелей, автостоянок, архитектурная, интерьерная подсветка, освещение лестниц и подъездов домов. Выбрать соответствующий задаче источник питания для светодиодного светильника можно на сайте http://www.compel.ru/ в разделе «Модульные источники питания», где приведены технические параметры, реализован параметрический поиск, показаны цены и наличие на складе в Москве.
Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: lighting.vesti@compel.ru
Наши информационные каналы