PERFECT LED LIMITED is professional manufacturer of LED Strip and LED aluminium profile since 2013!
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PERFECT LED LIMITED is professional manufacturer of LED Strip and LED aluminium profile since 2013!
マーティン・ワン著
更新日: 2022 年 5 月 7 日
調光は、光源の光出力を変化させるプロセスです。これは、雰囲気を設定したり、完全な光出力が実際には必要ない場合にエネルギーを節約したりするために行われます。 LED が登場する前、あるいは現在でも使用されている調光システムのほとんどは、白熱電球用に設計されています。これらのシステムは通常、調光器が AC ライン入力を中断またはチョップしてドライバーに入力される電力を削減する順相および逆相調光方式を使用します。入力電力が少なくなると、ドライバーの出力も少なくなり、ライトの明るさが低下します。
LED 商業照明で最もよく聞かれる調光キーワードは、DMX、DALI、0/1-10V、サイリスタ (TRIAC)、WIFI、Bluetooth、RF、Zigbee です。調光電源の入力信号です。さまざまな入力信号の選択は、主に環境 (設置、配線)、機能、コスト、および後の拡張の柔軟性を考慮して行われます。調光効果の品質は、入力調光方法ではなく、主に調光電源の出力調光方法によって決まります。
調光電源の出力調光方式は、主に定電流低減（CCR）方式とパルス幅変調（PWM）方式（アナログ調光とも呼ばれます）の2種類に分けられます。
目次 隠れる
1 まず説明します。実際には、すべての LED ストリップは調光可能です。
2 LED の明るさを制御するものは何ですか?
3つのLED調光方法
3.1 パルス幅変調 (PWM)
3.1.1 デューティサイクル
3.1.2 頻度
3.2 定電流低減 (CCR)
3.3 DMX512 調光
3.4 DALI調光
3.5 0/1-10V 調光
3.6 トライアック調光
3.7 RF 調光
3.8 Bluetooth、WIFI、Zigbee 調光
4 最終結論
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まず説明します。実際には、すべての LED ストリップは調光可能です。
A スタイル電球などの一般的な家庭用 LED ライトを購入する場合、製品説明の下に調光不可と記載されているのをよく目にすることがあります。一部の LED 電球は調光できません。これは、LED 電球内の電気回路が壁用調光器の調光信号を解釈するように設計されておらず、従来の白熱電球用に設計されているためです。
一方、LED ストリップは高電圧 (120 V AC の壁コンセントなど) に直接接続するように設計されていないため、高電圧の AC を低電圧の 12 V または 24 V DC 電圧に変換する電源が必要です。
したがって、壁調光器が関係する場合は、LED ストリップで調光が行われる前に、まず電源と「通信」する必要があります。したがって、調光可能/非調光の問題は、電源ユニットと、壁調光器によって生成される調光信号を解釈できるかどうかによって異なります。
一方、事実上すべての LED ストリップ (ストリップ自体) は調光可能です。適切な DC 電気信号 (通常は PWM) が与えられると、LED ストリップの明るさを自由に調整できます。
通常、市場には定電流と定電圧の 2 種類の LED ストリップがあることに注意してください。調光電源に対する要件は異なります。以下の表を参照してください。
| LEDストリップタイプ | 定電流低減 (CCR) | パルス幅変調 (PWM) |
| 定電圧LEDストリップ | 仕事 | 仕事 |
| 定電流LEDストリップ | 失敗 | 仕事 |
LEDの明るさを制御するものは何ですか?
LED を流れる電流の量によって、LED の光出力が決まります。上のグラフを見ると、電圧を変化させると LED を流れる電流も変化することがわかります。これは、LED の両端の電圧を増減させることによって LED を調光することを考えさせます。ただし、あまり多くの電流を流さずに電圧を変更できる領域は小さいこともわかります。また、電流も明るさと同様に予測できません。
LED の相対強度 (a.u.) 対順電流 (mA) のグラフ
いくつかの LED データシートに目を通すと、LED の光度が順電流に依存していることがわかります。彼らの関係もほぼ直線的です。したがって、LED を調光する場合は、順方向電圧を固定値として取り、代わりに電流を制御します。
LEDストリップサンプルブック
LEDの調光方法
すべての LED デバイスは調光するためにドライバーを必要とし、ドライバーが LED を調光するために使用する標準的な方法として、パルス幅変調と定電流低減 (アナログ調光とも呼ばれる) の 2 つがあります。
パルス幅変調 (PWM)
私PWM では、LED が定格電流で高周波でオンおよびオフになります。高速スイッチングは人間の目で確認できるほど高速です。 LED の輝度レベルを決定するのは、デューティ サイクル、つまり LED がオンになっている時間と 1 つの完全なサイクルの合計時間の比率です。
利点:
非常に正確な出力レベルを提供します
色、温度、効率などの LED の特定の特性を維持する必要があるアプリケーションに適しています
広い調光範囲 - 光出力を 1% 未満の値に減少させることができます
LEDを推奨順電圧/順電流動作点で動作させることにより、カラーシフトを回避します。
短所:
ドライバーは複雑で高価です
PWM は高速スイッチングを使用するため、各スイッチング サイクルの高速立ち上がりエッジと立ち下がりエッジによって不要な EMI 放射が生成されます。
ワイヤの浮遊特性 (キャパシタンスとインダクタンス) が PWM の高速エッジに干渉する可能性があるため、長いワイヤで実行するとドライバのパフォーマンスに問題が発生する可能性があります。
デューティサイクル
デューティ サイクルという用語は、一定の間隔または時間の「期間」に対する「オン」時間の割合を表します。ほとんどの時間電源がオフであるため、低いデューティ サイクルは低電力に相当します。デューティ サイクルはパーセントで表され、100% が完全にオンになります。デジタル信号が半分の時間オンで残りの半分の時間オフである場合、デジタル信号のデューティ サイクルは 50% であり、「方形」波に似ています。デジタル信号がオフ状態よりもオン状態で過ごす時間が長い場合、そのデューティ サイクルは次のようになります。 >50%。デジタル信号がオン状態よりもオフ状態で過ごす時間が長い場合、そのデューティ サイクルは次のようになります。 <50%。これら 3 つのシナリオを図で示します。
頻度
パルス幅変調 (PWM) 信号のもう 1 つの重要な側面は、その周波数です。 PWM 周波数は、PWM 信号が周期を完了する速さを規定します。周期とは、信号がオンになってからオフになるまでにかかる時間です。
PWM 信号のデューティ サイクルと周波数を調整することで、調光可能な LED ドライバの可能性が生まれます。
定電流低減 (CCR)
CCR では、LED に電流が継続的に流れます。したがって、LED が常にオンとオフになる PWM とは異なり、LED は常にオンになります。 LED の明るさは、電流レベルを変更することによって変化します。
利点:
厳格な EMI 要件を持つアプリケーションや、長い配線が使用されるリモート アプリケーションで使用可能
CCR ドライバは、乾燥した場所や湿った場所向けの UL クラス 2 ドライバとして分類される場合、PWM (24.8 V) を使用するドライバよりも高い出力電圧制限 (60 V) を持ちます。
短所:
CCR は、非常に低い電流では LED の性能が低下し、光出力が不安定になる可能性があるため、10% 未満の調光レベルが必要な用途には適していません。
駆動電流が低いと色が不均一になる可能性があります
DMX512 調光
DMX512 は、照明やエフェクトの制御に一般的に使用されるデジタル通信ネットワークの規格です。これは元々、舞台照明調光器を制御するための標準化された方法として意図されていましたが、DMX512 が登場する前は、さまざまな互換性のない独自のプロトコルが採用されていました。これはすぐに、コントローラー (照明コンソールなど) を調光器や、フォグ マシンやインテリジェント ライトなどの特殊効果デバイスにリンクするための主要な方法になりました。
DMX512 は、劇場以外のインテリアや建築照明にも用途を拡大し、クリスマスイルミネーションから電光掲示板、スタジアムやアリーナのコンサートに至るまでの規模で使用されています。現在では、ほぼあらゆるものを制御するために使用でき、あらゆるタイプの会場での人気を反映しています。
DALI調光
Digitally Addressable Lighting Interface (DALI) はヨーロッパで生まれ、世界のこの地域で長年にわたって広く実装されてきました。今ではアメリカでも人気が高まっています。 DALI 標準では、照明器具からデータを受信しながら照明器具に情報を送信できる低電圧通信プロトコルを介して個々の器具をデジタル制御できるため、情報監視システムと制御統合を構築するための貴重なツールになります。 DALI では、最大 64 個のアドレスを 16 の異なる制御ゾーンに編成して、個々の器具にアドレス指定することができます。 DALI 通信は極性に依存せず、このプロトコルではさまざまな接続構成が可能です。一般的な DALI 配線図を以下に示します。
0/1-10V調光
最初で最も単純な電子照明制御信号システムである低電圧 0 ～ 10 V 調光器は、各 LED 電源または蛍光安定器に接続された低電圧 0 ～ 10 V DC 信号を使用します。 0 ボルトでは、デバイスは調光ドライバーによって許可される最小光レベルまで暗くなり、10 ボルトではデバイスは 100% で動作します。一般的な 0 ～ 10V の配線図を以下に示します。
トライアック調光
TRIAC は Triode for Alternating Current の略で、電力を制御するために使用されるスイッチです。照明用途で使用される場合、一般的に次のように呼ばれます。 「トライアック調光」。
トライアック回路は広く使用されており、AC 電力制御アプリケーションで非常に一般的です。これらの回路は、AC 波形の 2 つの部分で高電圧と非常に高いレベルの電流を切り替えることができます。これらはダイオードに似た半導体デバイスです。
トライアックは家庭用照明用途で調光手段としてよく使用され、モーターの電力制御としても機能します。
トライアックは高電圧をスイッチングできるため、さまざまな電気制御アプリケーションでの使用に最適です。これは、日常の照明制御のニーズに合わせて機能できることを意味します。ただし、トライアック回路は家庭用照明以外にも使用されています。これらは、ファンや小型モーターを制御する場合や、その他の AC スイッチングおよび制御アプリケーションでも使用されます。
多目的制御をお探しの場合は、TRIAC が有益なプロトコルであることがお分かりいただけると思います。
TRIAC は高電圧 (~230v) 調光です。トライアックモジュールを主電源（AC100～240v）に配線すると、必要な調光効果を得ることができます。
RF調光
無線周波数 (RF) 調光では、無線周波数信号を使用して LED コントローラーと通信し、LED ライトの色を調光します。
Bluetooth は、2.402 GHz ～ 2.48 GHz の ISM 帯域の UHF 電波を使用して固定デバイスとモバイル デバイスの間で短距離でデータを交換し、パーソナル エリア ネットワーク (PAN) を構築するために使用される短距離無線技術規格です。これは主に有線接続の代替として、近くのポータブル デバイス間でファイルを交換したり、携帯電話や音楽プレーヤーをワイヤレス ヘッドフォンに接続したりするために使用されます。最も広く使用されているモードでは、送信出力は 2.5 ミリワットに制限されており、到達距離は最大 10 メートル (33 フィート) と非常に短いです。
Wi-Fi または WiFi(/ˈwaɪfaɪ/) は、IEEE 802.11 標準ファミリーに基づくワイヤレス ネットワーク プロトコル ファミリで、デバイスのローカル エリア ネットワークやインターネット アクセスに一般的に使用され、近くのデジタル デバイスがデータを交換できるようにします。電波。これらは世界で最も広く使用されているコンピュータ ネットワークであり、デスクトップおよびラップトップ コンピュータ、タブレット コンピュータ、スマートフォン、スマート TV、プリンタ、スマート スピーカーを相互にリンクしたり、それらをワイヤレス ルータに接続したりするために、ホームおよび小規模オフィスのネットワークで世界中で使用されています。インターネットのほか、コーヒー ショップ、ホテル、図書館、空港などの公共の場所にあるワイヤレス アクセス ポイントで、モバイル デバイスに公共のインターネット アクセスを提供します。
Zigbee は、ホーム オートメーション、医療機器データ収集、その他の低電力用途など、小型低電力デジタル無線によるパーソナル エリア ネットワークの構築に使用される一連の高レベル通信プロトコルの IEEE 802.15.4 ベースの仕様です。低帯域幅のニーズに対応し、ワイヤレス接続を必要とする小規模プロジェクト向けに設計されています。したがって、Zigbee は、低電力、低データ レート、近接 (つまり、パーソナル エリア) 無線アドホック ネットワークです。
最終結論
すべての LED ストリップは調光可能です。ただし、LEDストリップには定電圧LEDストリップと定電流LEDストリップの2種類があることに注意してください。定電流LEDストリップは、PWM出力信号調光可能なLEDストリップと一緒に使用する必要があります。定電圧 LED ストリップの場合、プロジェクトのニーズに応じて PWM または CCR 出力信号調光電源を選択できます。また、DMX512、DALI、0/1-10V、TRIAC、WIFI、Bluetooth、RF、Zigbeeなどの入力信号が多数あります。
環境（設置、配線）、機能、コスト、後々の拡張性などを考慮して、適切な入力信号をお選びいただけます。
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