Door Martin Wan
Bijgewerkt: 7 mei 2022
Dimmen is het proces waarbij de lichtopbrengst van een lichtbron wordt gevarieerd. Dit wordt gedaan om de sfeer te bepalen of om energie te besparen wanneer volledige lichtopbrengst niet echt nodig is. De meeste dimsystemen die vóór LED’s of zelfs vandaag de dag werden gebruikt, zijn ontworpen voor gloeilampen. Deze systemen maken meestal gebruik van voorwaartse en omgekeerde fase-dimmethoden waarbij de dimmer de AC-lijningang onderbreekt of afsnijdt om het vermogen dat naar de driver gaat te verminderen. Met minder ingangsvermogen zal er minder output op de driver zijn en wordt de helderheid van het licht verminderd.
De meest gehoorde dimwoorden in commerciële LED-verlichting zijn DMX, DALI, 0/1-10V, thyristor (TRIAC), WIFI, Bluetooth, RF en Zigbee. Dit zijn de ingangssignalen van de dimvoeding. De selectie van verschillende ingangssignalen is voornamelijk te danken aan de overweging van de omgeving (installatie, bedrading), functie, kosten en flexibiliteit bij latere uitbreiding. De kwaliteit van het dimeffect wordt voornamelijk bepaald door de uitgangsdimmethode van de dimvoeding, niet door de ingangsdimmethode.
De uitgangsdimmethoden voor het dimmen van de voeding zijn hoofdzakelijk onderverdeeld in twee typen: Constant Current Reduction (CCR) en Pulse Length Modulation (PWM) (ook bekend als analoog dimmen).
Inhoudsopgave Verbergen
1 Eerst een verduidelijking: eigenlijk zijn alle LED-strips dimbaar.
2 Wat regelt de helderheid van een LED?
3 LED-dimmethoden
3.1 Pulsbreedtemodulatie (PWM)
3.1.1 Inschakelduur
3.1.2 Frequentie
3.2 Constante stroomreductie (CCR)
3.3 DMX512 Dimmen
3.4 DALI-dimmen
3,5 0/1-10V dimmen
3.6 TRIAC-dimmen
3.7 RF-dimmen
3.8 Bluetooth, WIFI, Zigbee-dimmen
4 Eindconclusie
5 gerelateerde berichten
Allereerst een verduidelijking: eigenlijk zijn alle LED-strips dimbaar.
Wanneer u gewone LED-lampen voor huishoudelijk gebruik, zoals lampen in A-stijl, winkelt, ziet u vaak NIET DIMBAAR vermeld onder de productbeschrijving. Sommige LED-lampen zijn niet dimbaar omdat het elektrische circuit in de LED-lamp niet is ontworpen om het dimsignaal van een wanddimmer te interpreteren, die op zijn beurt bedoeld is/was voor een traditionele gloeilamp.
Aan de andere kant zijn LED-strips niet ontworpen om rechtstreeks op hoogspanning te worden aangesloten (bijvoorbeeld een 120V AC-wandcontactdoos) en hebben ze een voeding nodig om de hogere AC-spanning om te zetten in een lagere 12V of 24V DC-spanning.
Als er sprake is van een wanddimmer, moet deze daarom eerst met de voeding ‘praten’ voordat er op de ledstrip kan worden gedimd. Daarom hangt de vraag over dimmen/niet dimmen af van de voedingseenheid en of deze het door de wanddimmer geproduceerde dimsignaal kan interpreteren.
Aan de andere kant zijn vrijwel alle LED-strips (zoals in de strip zelf) dimbaar. Gegeven het juiste elektrische DC-signaal (meestal PWM), kan de helderheid van elke LED-strip vrij worden aangepast.
Houd er rekening mee dat er over het algemeen twee soorten ledstrips op de markt zijn: constante stroom en constante spanning. Hun eisen voor het dimmen van de voeding zijn verschillend. Raadpleeg de onderstaande tabel:
LED-striptype | Constante stroomreductie (CCR) | Pulsbreedtemodulatie (PWM) |
LED-strip met constante spanning | Werk | Werk |
Constante stroom LED-strip | Mislukking | Werk |
Wat regelt de helderheid van een LED?
De hoeveelheid stroom die door een LED vloeit, bepaalt de lichtopbrengst. Als we naar de bovenstaande grafiek kijken, zien we dat het veranderen van de spanning ook de stroom door de LED verandert, waardoor we denken aan het dimmen van een LED door de spanning erover te verhogen of te verlagen. We kunnen echter ook zien dat het gebied waar we de spanning kunnen veranderen zonder al te veel stroom te krijgen, klein is. Ook is de stroom niet zo goed voorspelbaar als de helderheid.
Relatieve intensiteit (a.u.) versus voorwaartse stroom (mA) Grafiek van een LED
Als we enkele LED-datasheets scannen, kunnen we zien dat de lichtsterkte van een LED afhankelijk is van de voorwaartse stroom. Hun relatie is ook bijna lineair. Bij het dimmen van LED's nemen we dus de voorwaartse spanning als een vaste waarde en regelen we in plaats daarvan de stroom.
Voorbeeldboek LED-strips
LED-dimmethoden
Voor alle LED-apparaten is een driver nodig om te worden gedimd, en er zijn twee standaardmethoden die drivers gebruiken om LED's te dimmen: pulsbreedtemodulatie en constante stroomreductie (ook bekend als analoog dimmen).
Pulsbreedtemodulatie (PWM)
In PWM, de LED wordt AAN en UIT gezet met de nominale stroom en een hoge frequentie. Het snelle schakelen is hoog genoeg voor het menselijk oog om te zien. Wat het helderheidsniveau van de LED bepaalt, is de duty-cycle of de verhouding tussen de tijd dat de LED AAN is en de totale tijd van één volledige cyclus.
Voordelen:
Biedt een zeer nauwkeurig uitgangsniveau
Geschikt voor toepassingen waarbij bepaalde kenmerken van de LED moeten worden behouden, zoals kleur, temperatuur of efficiëntie
Breed dimbereik – kan de lichtopbrengst verlagen tot waarden van minder dan 1 procent
Voorkomt kleurverschuiving door de LED op het aanbevolen voorwaartse spannings-/voorwaartse stroompunt te laten werken
Nadelen:
Drivers zijn complex en duur
Omdat PWM snel schakelen gebruikt, produceren de snel stijgende flank en dalende flank van elke schakelcyclus ongewenste EMI-straling
De driver kan prestatieproblemen ondervinden bij het gebruik van lange draden, omdat de losse eigenschappen van de draad (capaciteit en inductie) de snelle randen van de PWM kunnen verstoren
Inschakelduur
De term inschakelduur beschrijft de verhouding tussen de ‘aan’-tijd en het reguliere interval of ‘periode’; een lage inschakelduur komt overeen met een laag vermogen, omdat de stroom het grootste deel van de tijd is uitgeschakeld. De inschakelduur wordt uitgedrukt in procenten, waarbij 100% volledig ingeschakeld is. Wanneer een digitaal signaal de helft van de tijd aanstaat en de andere helft van de tijd uit, heeft het digitale signaal een dutycycle van 50% en lijkt het op een “vierkante” golf. Wanneer een digitaal signaal meer tijd in de aan-stand dan in de uit-stand doorbrengt, heeft het een duty-cycle van >50%. Wanneer een digitaal signaal meer tijd in de uit-stand dan in de aan-stand doorbrengt, heeft het een duty-cycle van <50%. Hier is een afbeelding die deze drie scenario's illustreert:
Frequentie
Een ander integraal aspect van het pulsbreedtemodulatiesignaal (PWM) is de frequentie ervan. De PWM-frequentie bepaalt hoe snel het PWM-signaal een periode voltooit, waarbij de periode de tijd is die nodig is voordat het signaal aan en uit gaat.
Door de dutycycle en frequentie van het PWM-signaal op elkaar af te stemmen, ontstaat de mogelijkheid van een dimbare LED-driver.
Constante stroomreductie (CCR)
Bij CCR stroomt de stroom continu door de LED. De LED is dus altijd AAN, niet zoals bij PWM, waarbij de LED altijd AAN en UIT is. De helderheid van de LED wordt vervolgens gevarieerd door het huidige niveau te wijzigen.
Voordelen:
Kan worden gebruikt bij toepassingen met strenge EMI-eisen en bij toepassingen op afstand waarbij lange draadlengtes worden gebruikt
CCR-drivers hebben een hogere uitgangsspanningslimiet (60 V) dan drivers die PWM (24,8 V) gebruiken wanneer ze zijn geclassificeerd als UL Klasse 2-drivers voor droge en vochtige locaties
Nadelen:
CCR is niet geschikt voor toepassingen waarbij het dimmen van lichtniveaus onder de 10 procent gewenst is, omdat LED's bij zeer lage stromen niet goed presteren en de lichtopbrengst onregelmatig kan zijn
Lage aandrijfstromen kunnen resulteren in inconsistente kleuren
DMX512 Dimmen
DMX512 is een standaard voor digitale communicatienetwerken die vaak worden gebruikt om verlichting en effecten aan te sturen. Het was oorspronkelijk bedoeld als een gestandaardiseerde methode voor het besturen van dimmers voor podiumverlichting, die vóór DMX512 verschillende incompatibele eigen protocollen gebruikten. Het werd al snel de belangrijkste methode voor het koppelen van controllers (zoals een lichtconsole) aan dimmers en apparaten met speciale effecten, zoals mistmachines en intelligente verlichting.
DMX512 is ook uitgebreid naar toepassingen in niet-theatrale interieur- en architectonische verlichting, op schaalniveaus variërend van kerstverlichting tot elektronische reclameborden en stadion- of arenaconcerten. Het kan nu worden gebruikt om bijna alles te besturen, wat de populariteit ervan op alle soorten locaties weerspiegelt.
DALI-dimmen
De Digitally Addressable Lighting Interface (DALI) vindt zijn oorsprong in Europa en wordt in dat deel van de wereld al jaren intensief geïmplementeerd. Het wordt nu ook populairder in de Verenigde Staten. De DALI-standaard maakt digitale bediening van individuele armaturen mogelijk via een laagspanningscommunicatieprotocol dat informatie naar verlichtingsarmaturen kan sturen en tegelijkertijd gegevens van de armaturen kan ontvangen, waardoor dit een waardevol hulpmiddel is voor het bouwen van informatiebewakingssystemen en regelintegratie. DALI maakt het mogelijk om individuele armaturen te adresseren, met maximaal 64 adressen, mogelijk georganiseerd in 16 verschillende bedieningszones. DALI-communicatie is niet polariteitsgevoelig en met dit protocol zijn verschillende verbindingsconfiguraties mogelijk. Hieronder wordt een typisch DALI-bedradingsschema weergegeven:
0/1-10V Dimmen
Het eerste en eenvoudigste elektronische signaleringssysteem voor lichtregeling, laagspanningsdimmers van 0-10 V, gebruiken een laagspanningssignaal van 0-10 V DC dat is aangesloten op elke LED-voeding of TL-voorschakelapparaat. Bij 0 Volt dimt het apparaat tot het minimale lichtniveau dat door de dimdriver wordt toegestaan, en bij 10 Volt werkt het apparaat op 100%. Hieronder ziet u een typisch 0-10V-bedradingsschema:
TRIAC-dimmen
TRIAC staat voor Triode voor Wisselstroom en is een schakelaar die wordt gebruikt om de stroom te regelen. Bij gebruik in verlichtingstoepassingen wordt het gewoonlijk aangeduid als ‘TRIAC-dimmen’.
TRIAC-circuits worden veel gebruikt en zijn zeer gebruikelijk in toepassingen voor wisselstroomregeling. Deze circuits kunnen hoge spanningen en zeer hoge stroomniveaus schakelen in de twee delen van een AC-golfvorm. Het zijn halfgeleiderapparaten, vergelijkbaar met een diode.
TRIAC wordt vaak gebruikt als middel om licht te dimmen in huishoudelijke verlichtingstoepassingen en kan zelfs dienen als vermogensregeling in motoren.
Het vermogen van TRIAC om hoge spanningen te schakelen maakt het ideaal voor gebruik in diverse elektrische besturingstoepassingen. Dit betekent dat het kan voldoen aan de dagelijkse behoeften op het gebied van lichtregeling. TRIAC-circuits worden echter voor meer dan alleen huishoudelijke verlichting gebruikt. Ze worden ook gebruikt bij het regelen van ventilatoren en kleine motoren en bij andere AC-schakel- en besturingstoepassingen.
Als u op zoek bent naar een multifunctionele besturing, zijn we er zeker van dat u TRIAC een nuttig protocol zult vinden.
TRIAC is dimmen op hoge spanning (~230V). Door een TRIAC-module aan te sluiten op uw netvoeding (tussen 100-240 V AC), krijgt u het gewenste dimeffect.
RF-dimmen
Radiofrequentie (RF) dimmen maakt gebruik van een radiofrequentiesignaal om te communiceren met de LED-controller om de kleur van uw LED-verlichting te dimmen.
Bluetooth is een draadloze technologiestandaard voor het korte bereik die wordt gebruikt voor het uitwisselen van gegevens tussen vaste en mobiele apparaten over korte afstanden met behulp van UHF-radiogolven in de ISM-banden, van 2,402 GHz tot 2,48 GHz, en voor het bouwen van Personal Area Networks (PAN's). Het wordt voornamelijk gebruikt als alternatief voor draadverbindingen, om bestanden uit te wisselen tussen draagbare apparaten in de buurt en om mobiele telefoons en muziekspelers aan te sluiten met een draadloze hoofdtelefoon. In de meest gebruikte modus is het zendvermogen beperkt tot 2,5 milliwatt, waardoor het een zeer kort bereik heeft van maximaal 10 meter (33 ft).
Wi-Fi of WiFi (/waɪfaɪ/), is een familie van draadloze netwerkprotocollen, gebaseerd op de IEEE 802.11-standaarden, die vaak worden gebruikt voor lokale netwerken van apparaten en internettoegang, waardoor digitale apparaten in de buurt gegevens kunnen uitwisselen door radiogolven. Dit zijn de meest gebruikte computernetwerken ter wereld, die wereldwijd worden gebruikt in thuis- en kleine kantoornetwerken om desktop- en laptopcomputers, tabletcomputers, smartphones, smart-tv's, printers en slimme luidsprekers met elkaar te verbinden en met een draadloze router te verbinden om ze met elkaar te verbinden het internet, en in draadloze toegangspunten in openbare plaatsen zoals coffeeshops, hotels, bibliotheken en luchthavens om openbare internettoegang voor mobiele apparaten te bieden.
Zigbee is een op IEEE 802.15.4 gebaseerde specificatie voor een reeks communicatieprotocollen op hoog niveau die worden gebruikt om Personal Area Networks te creëren met kleine, energiezuinige digitale radio's, zoals voor domotica, het verzamelen van gegevens over medische apparaten en andere energiezuinige apparaten. behoeften met lage bandbreedte, ontworpen voor kleinschalige projecten die een draadloze verbinding nodig hebben. Daarom is Zigbee een draadloos ad-hocnetwerk met laag vermogen, lage datasnelheid en dichtbij (dat wil zeggen in de persoonlijke ruimte).
Eindconclusie
Alle LED-strips zijn dimbaar. Maar let op: er zijn twee soorten ledstrips: ledstrips met constante spanning en ledstrips met constante stroom. Ledstrip met constante stroom moet worden gebruikt met dimbare ledstrip met PWM-uitgangssignaal! Voor LED-strips met constante spanning kunt u kiezen voor een dimbare voeding met PWM- of CCR-uitgangssignaal, afhankelijk van de behoeften van het project. En er zijn veel ingangssignalen, zoals DMX512, DALI, 0/1-10V, TRIAC, WIFI, Bluetooth, RF en Zigbee.
U kunt het geschikte ingangssignaal kiezen, rekening houdend met de omgeving (installatie, bedrading), functie, kosten en flexibiliteit bij latere uitbreiding.
Perfect LED produceert hoogwaardige LED-strips en LED-neonflex. Al onze producten gaan door hightech laboratoria om de hoogste kwaliteit te garanderen. Daarnaast bieden we aanpasbare opties voor onze LED-strips en neonflex. Neem dus voor premium LED strip en LED neon flex contact op met Perfect LED Zo snel mogelijk!