Плавное включение светодиодной ленты: схемы и способы реализации

Номиналы компонентов:

• R1 — 10-47 кОм
• C1 — 100-470 мкФ
• VT1 — IRFZ44N или аналог

Изменяя номиналы R1 и C1 можно регулировать время плавного включения.

Преимущества самодельной схемы плавного включения

Сборка собственного устройства плавного включения имеет ряд плюсов:

• Низкая стоимость компонентов
• Возможность настройки под конкретную ленту
• Компактные размеры готового устройства
• Интересный опыт для радиолюбителей

Однако требуются навыки пайки и знание основ электроники. Для простых применений проще использовать готовые контроллеры.

Выбор оптимального способа плавного включения

Как выбрать подходящий вариант реализации плавного розжига светодиодной ленты? Вот несколько рекомендаций:

• Для простых инсталляций подойдет готовый контроллер
• В сложных системах освещения лучше использовать специальные драйверы
• При модернизации существующей подсветки можно применить диммер
• Для экспериментов и обучения интересно собрать схему самостоятельно

Учитывайте также мощность ленты, требуемую функциональность и бюджет проекта. При правильном выборе плавное включение сделает светодиодное освещение еще более комфортным и долговечным.

Плавное включение/выключение светодиодных лент от датчика движения

В настоящее время доступен недорогой пассивный инфракрасный датчик движения HC-SR501, в журнале. Есть несколько хороших обзоров этого датчика (1, 2] и много вариантов его применения для включения освещения от движения людей. Этот датчик работает в интервале питающих напряжений от 4,5 В до 15… 1 в Ви потребляет очень малый ток. Выходной сигнал датчика — цифровой лог. О — О В и лог. 1 — +3,3 В.

Чаще всего этот датчик используют для включения осветительных приборов. Однако резкое включение и отключение света не всегда приятно. Для плавного включения/выключения можно было бы совместно с коммутирующим транзистором использовать интегрирующую RC-цепь, но такой аналоговый режим коммутации не очень благоприятен, так как во время такого переключения на коммутирующем транзисторе может выделяться большая мощность, да и невысокий уровень выходного напряжения датчика движения может быть ненамного больше порогового напряжения MOS-FET-транзистора, что тоже неблагоприятно.

Предлагаются два несложных вари* анта устройств плавного включения/ выключения 12-вольтовых светодиодных лент, которые часто применяют для подсветки рабочих зон: кухонных моек, прихожих, коридоров и т. д. Регулировка яркости у них реализована с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). На рис. 1 показана схема такого устройства на основе счетверённого ОУ серий LM2902 или LM324. На ОУ DA1.1 и DA1.3 собран генератор пилообразного напряжения. Элементы С4 и R5 задают частоту генерации. На ОУ DA1.2 собран интегратор для линейного увеличения/ уменьшения напряжения на его выходе при подаче от ИК-датчика напряжения +3,3 В и О В. Постоянная времени цепи R6C3 определяет скорость нарастания яркости светильника Диод VD1 защищает устройство от ошибочного подключения к источнику питания 12 В.

ОУ DA1.4 выполняет функцию компаратора, и на один его вход поступает напряжение треугольной формы, а на второй — напряжение с выхода интегратора. В результате на выходе ОУ DA1.4 формируются прямоугольные импульсы, длительность которых изменяется. При отсутствии движения на выходе ИК-датчика будет низкий уровень напряжения, поэтому на выходе ОУ DA1.2 будет напряжение, близкое к напряжению питания, а на выходе ОУ DA1.4 — близкое к нулю Поэтому транзистор VT1 закрыт, а светодиодная лента обесточена. При срабатывании ИК-датчика на его выходе появляется напряжение +3,3 В и на выходе ОУ DA 1.2, по мере зарядки конденсатора СЗ, напряжение начнёт плавно уменьшаться. Это приведёт к появлению импульсов на выходе ОУ DA1.4, которые открывают транзистор VT 1

По мере уменьшения напряжения на выходе ОУ DA1.2 длительность импульсов на затворе транзистора увеличивается и яркость свечения светодиодной ленты увеличивается. Когда конденсатор СЗ зарядится, на выходе этого ОУ установится напряжение, близкое к нулю. В результате на выходе ОУ DA1.4 импульсы исчезнут, и установится напряжение, близкое к напряжению литания, поэтому транзистор VTI будет постоянно открыт, а светодиодная лента светить с максимальной яркостью. Когда на выходе ИК-датчика появится низкий уровень напряжения, процесс пойдёт в обратном порядке и светодиодная лента плавно погаснет

Если применить выводные элементы, а микросхему — в корпусе DIP-14. их можно разместить на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2 Здесь можно применить резисторы МЛТ, С2-23, конденсаторы — К10-17 или импортные, клеммники — винтовые с шагом контактов 5 мм. Транзистор — MOSFET п-канальный мощный с напряжением открывания 4 ..5 В. Можно применить транзистор с неисправных материнских плат. Даже при коммутации тока 4…5 А теплоотвод для транзистора не требуется, так как транзистор управляется импульсами с достаточно высоким напряжением на затворе (около 12 В) и с крутыми фронтами

Можно применить микросхему (LM324DR), диод (SM4001, LL4OO1 ), резисторы и конденсаторы для поверхностного монтажа, их можно разместить на печатной плате, чертёж которой показан на рис. 3. Обозначение «О — это перемычка для поверхностного монтажа.

Устройство налаживания не требует. Номиналы элементов могут отличаться от указанных на схеме на ±50 %. При этом должны выполняться условия RI = R2+R3 и R3 = (RI + R2)/1O, небольшое напряжение на этом резисторе, приложенное к выводу 5, устраняет влияние помех при низком уровне напряжения на выходе ИК-датчика.

Аналогичное устройство можно собрать на основе микросхемы сдвоенного компаратора LM393 (рис. 4). Работает о»ю аналогичным образом На компараторе DA1.1 собран генератор пилообразного напряжения. Цепь R8C2 формирует плавно спадающее или нарастающее напряжение. Подбором элементов этой цепи можно установить желаемое время включения/выключения светильника. Для этого устройства печатная плата не разрабатывалась, была использована макетная плата с частично навесным монтажом для проверки работы устройства.

При подборе блока питания надо измерить реальное потребление тока светодиодной лентой. Например, у приобретённой мной ленты с маркировкой 14.4 Вт/м метровый отрезок реально потреблял только 0.7 А вместо 1.2 А Но блок литания желательно выбирать с небольшим запасом.

Несколько устройств, собранных по этим схемам, безотказно работают уже нескольких лет

Плавный розжиг и затухание светодиодов: особенности, устройство, схема

Содержание

• 1 Покупать или делать самому
• 2 Что нужно
• 3 Схемы плавного включения и выключения светодиодов
  • 3. 1 Простая схема плавного включения выключения светодиодов
  • 3.2 Доработанный вариант с возможностью настройки времени
• 4 Основные выводы

Помимо чисто декоративной функции, например, подсветки автосалона, применение плавного включения, или розжига, имеет основательное практическое значение для светодиодов – существенное продление срока службы. Поэтому рассмотрим, как сделать своими руками устройство для решения такой задачи, стоит ли вообще самостоятельно его мастерить или лучше купить готовое, что для этого потребуется, а также какие варианты схем при этом доступны для любительского изготовления.

Покупать или делать самому

Первейший вопрос, возникающий при необходимости включения в схему модуля плавного розжига светодиодов, это сделать ли его самостоятельно или купить. Естественно, легче приобрести готовый блок с заданными параметрами. Однако у такого способа решения задачи есть один серьезный минус – цена. При изготовлении своими руками себестоимость такого приспособления снизится в несколько раз. Кроме того, процесс сборки не займет много времени. К тому же, существуют проверенные варианты устройства – остается лишь обзавестись нужными компонентами и оборудованием и правильно, в соответствии с инструкцией их соединить.

Обратите внимание! Лэд-освещение находит широкое применение в автомобилях. Например, это могут быть дневные ходовые огни и внутренняя подсветка. Включение блока плавного розжига для светодиодных ламп позволяет в первом случае существенно продлить срок эксплуатации оптики, а во втором – предотвратить ослепление водителя и пассажиров резким включением лампочки в салоне, что делает подсветительную систему более визуально комфортной.

Что нужно

Чтобы грамотно собрать модуль плавного розжига для светодиодов, потребуется набор следующих инструментов и материалов:

1. Паяльная станция и комплект расходников (припой, флюс и проч.).
2. Фрагмент текстолитового листа для создания платы.
3. Корпус для размещения компонентов.
4. Необходимые полупроводниковые элементы – транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды, лед-кристаллы.

Однако прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению блока плавного пуска/затухания для светодиодов, необходимо ознакомиться с принципом его работы.

На изображении представлена схема простейшей модели устройства:

В ней три рабочих элемента:

1. Резистор (R).
2. Конденсаторный модуль (C).
3. Светодиод (HL).

Резисторно-конденсаторная цепь, основанная на принципе RC-задержки, по сути и управляет параметрами розжига. Так, чем больше значение сопротивления и емкости, тем дольше период или более плавно происходит включение лед-элемента, и наоборот.

Рекомендация! В настоящий момент времени разработано огромное количество схем блоков плавного розжига для светодиодов на 12В. Все они различаются по характерному набору плюсов, минусов, уровню сложности и качеству. Самостоятельно изготавливать устройства с пространными платами на дорогостоящих компонентах нет резона.

Проще всего сделать модуль на одном транзисторе с малой обвязкой, достаточный для замедленного включения и выключения лед-лампочки.

Схемы плавного включения и выключения светодиодов

Существует два популярных и доступных для самостоятельного изготовления варианта схем плавного розжига для светодиодов:

1. Простейшая.
2. С функцией установки периода пуска.

Рассмотрим, из каких элементов они состоят, каков алгоритм их работы и главные особенности.

Простая схема плавного включения выключения светодиодов

Только на первый взгляд схема плавного розжига, представленная ниже, может показаться упрощенной. В действительности она весьма надежна, недорога и отличается множеством преимуществ.

В ее основе лежат следующие комплектующие:

1. IRF540 – транзистор полевого типа (VT1).
2. Емкостный конденсатор на 220 мФ, номиналом на 16 вольт (C1).
3. Цепочка резисторов на 12, 22 и 40 килоОм (R1, R2, R3).
4. Led-кристалл.

Устройство работает от источника питания постоянного тока на 12 В по следующему принципу:

1. При запитывании цепи через блок R2 начинает течь ток.
2. Благодаря этому элемент C1 постепенно заряжается (повышается номинал емкости), что в свою очередь способствует медленному открыванию модуля VT.
3. Увеличивающийся потенциал на выводе 1 (затворе полевика) провоцирует похождение тока через R1, что способствует постепенному открыванию вывода 2 (стока VT).
4. Как результат, ток переходит на исток полевого блока и на нагрузку и обеспечивает плавный розжиг светодиода.

Процесс угасания лед-элемента идет по обратному принципу – после снятия питания (размыкания «управляющего плюса»).

Основным элементом в системе плавного розжига для светодиодов является транзистор MOSFET IRF540 полевого n-канального типа (как вариант можно использовать российскую модель КП540).

Остальные компоненты относятся к обвязке и имеют второстепенное значение. Поэтому нелишним будет привести здесь его основные параметры:

1. Сила тока стока – в пределах 23А.
2. Значение полярности – n.
3. Номинал напряжения сток-исток – 100В.

Важно! Ввиду того, что быстрота розжига и затухания светодиода полностью зависит от величины сопротивления R3, можно подобрать необходимое его значение для задания определенного времени плавного пуска и выключения лед-лампочки. При этом правило выбора простое – чем выше сопротивление, тем дольше зажигание, и наоборот.

Доработанный вариант с возможностью настройки времени

Нередко возникает необходимость изменения периода плавного розжига светодиодов. Рассмотренная выше схема не дает такой возможности. Поэтому в нее нужно внедрить еще два полупроводниковых компонента – R4 и R5. С их помощью можно задавать параметры сопротивления и тем самым контролировать скорость зажигания диодов.

Приведенные выше версии схем предполагают управление по плюсу, однако в некоторых ситуациях требуется контроль по минусу. В таком случае система будет иметь обратную полярность. Поэтому в ней нужно поставить конденсатор наоборот – чтобы плюсовой заряд шел на транзисторный исток. Кроме того, необходимо заменить и сам транзистор, теперь он должен быть p–канального типа, к примеру, IRF9540N.

Основные выводы

Плавный розжиг светильников на основе светодиодов популярен в автоподсветке. Кроме того, медленное включение лед-элементов позволяется продлить срок их службы, независимо от места установки. Такое устройство можно купить или изготовить самостоятельно. В последнем случае оно обойдется гораздо дешевле. Для сборки потребуются следующие материалы и инструменты:

1. Паяльник с паяльными принадлежностями.
2. Основа для платы, например, кусок текстолита.
3. Корпус для крепления элементов.
4. Резисторы, транзисторы, диоды, конденсаторы и прочие полупроводниковые элементы.

Механизм прибора плавного розжига для светодиодов работает на принципе задерживания, возникающего в цепи «резистор-конденсатор». При этом существуют две основные схемы – простейшая и с возможностью регулировки времени зажигания. Последняя отличается от первой наличием двух резисторов с контролируемым сопротивлением. Чем выше его значение, тем дольше период медленного пуска, и наоборот.

Если вы имеете опыт сборки схемы плавного розжига светодиодов, рассмотренных или иных версий, обязательно поделитесь полезным опытом в комментариях.

Включение/выключение ленточных светильников

На дворе 2020 год. У нас в карманах беспилотные автомобили, беспроводные коммуникаторы (хорошо, смартфоны) и сверхэффективное светодиодное освещение космической эры по всему дому, которое вы .. , нужно отключить от стены, чтобы выключить? Подожди, правда? Это лучшее, что мы можем сделать?

Конечно, светодиодное освещение прекрасно во многих отношениях (мы уже говорили об эффективности, но как насчет температуры, безопасности, стоимости, простоты установки…), но иногда вы просто хотите, чтобы эти лампы были, ну, не включены. Может, ты пытаешься уснуть? Может ты не дома? Может быть, вы только что перенесли лазерную коррекцию зрения и какое-то время не переносите яркий свет (теперь мы просто хвастаемся, люди из прошлого). Причин много — и, к счастью, средств тоже много. Ниже приведен список способов выключения (и, конечно же, включения) светодиодных лент.

1) Выключатель высокого напряжения.

Поскольку светодиоды работают от постоянного тока низкого напряжения, им требуется источник питания (иногда называемый трансформатором или драйвером) для преобразования переменного тока высокого напряжения в вашем доме. Вы можете отключить это электричество до того, как оно попадет в трансформатор, с помощью обычного выключателя, обычно вмонтированного в стену, как выключатель света.

2) Светорегулятор высокого напряжения.

Сделайте еще один шаг вперед и добавьте возможности диммирования, используя совместимый диммер перед источником питания (который должен быть специальной версией с диммированием, а также совместимым с вашим диммером). Современные диммеры обеспечивают плавное и качественное затемнение, а некоторые предлагают дистанционное управление, функции памяти и многое другое.

3) EZDim

Если источники питания с регулируемой яркостью и совместимые с ними переключатели кажутся вам более хлопотными, чем они того стоят, возможно, вам подойдет революционный диммерный переключатель EZDim. Он сочетает в себе диммер И блок питания в одном компактном устройстве, что означает, что вам не нужно беспокоиться о совместимости, а установка становится проще простого.

4) Линейный выключатель (низковольтный)

Если ваш выключатель должен быть расположен очень близко к вашим светодиодам, или если у вас нет возможности (или разрешения!) делать отверстия в стенах для переключатель высокого напряжения, наш встроенный переключатель plug-and-play может быть тем, что вам нужно. Он включает ваши огни. Он выключает ваш свет. Он поставляется в ОДНОМ ЦВЕТЕ, черном (очевидно).

5) Встроенный диммер (низкое напряжение)

Несмотря на то, что они не такие стильные и не такие гладкие, как их более дорогие высоковольтные собратья, низковольтные диммеры справляются со своей задачей, обеспечивая простое включение и выключение. управление вашим светом, а также диммированием (отсюда и название). Они бывают с циферблатом и сенсорной версией.

6) Пульт дистанционного управления R106 низкого напряжения.

Все функции диммера с циферблатом (а затем и некоторые) у вас на ладони — в этой комнате, той комнате или любой другой комнате (применяются условия). R106 использует РЧ-управление (вместо менее надежного ИК-управления), поэтому сигнал может проходить через дверцы шкафа, стены или другие материалы. R106 также имеет несколько других полезных функций, в том числе предустановленные уровни затемнения и некоторые изящные эффекты.

7) Наш ассортимент многоцветных контроллеров (для полос RGB / RGBW).

Это, вероятно, ни для кого не будет новостью, но если вы используете какие-либо многоцветные или специальные полоски, контроллер для этих полосок также имеет кнопку включения / выключения, поэтому вам не нужно закрывать глаза. когда вы хотите немного отдохнуть от всех этих танцующих цветов. В качестве бонуса вы можете использовать переключатель включения/выключения высокого напряжения (1) или встроенный переключатель (4), прежде чем вы доберетесь до контроллера, если хотите, но не пытайтесь комбинировать полоски RGB с чем-либо еще, что затемняет ( или вы столкнетесь с мерцанием, неравномерным затемнением или плохой цветопередачей).

—

Являетесь ли вы экспертом по освещению своими руками или профессионалом в области освещения, существует множество способов выключения (и включения!) освещения в соответствии с вашими потребностями. Нужна помощь в выборе того, что подходит именно вам? Свяжитесь с нашей экспертной службой поддержки клиентов по адресу [email protected]!

Представляем технологию FilmGrade SmoothDim — постепенное и плавное затемнение светодиодов

Дом / Блог / Фильм и фото / Представляем технологию FilmGrade SmoothDim — постепенное и плавное затемнение светодиодов

При работе со светодиодными диммерами вы можете заметить, что некоторые из них обеспечивают очень плавную и постепенную кривую диммирования, в то время как другие будут более резкими, грубыми или их будет сложнее получить «в самый раз». Ниже мы объясняем технические причины этих симптомов и объясняем, как наша технология SmoothDim решает эту проблему при освещении фильмов и фотографий.

Как работает диммирование светодиодов

Практически все светодиодные диммеры, работающие от цепи постоянного тока (т. е. не настенные диммеры), обеспечивают меньшую яркость за счет включения и выключения светодиодов с очень высокой частотой импульсов. Как правило, частота пульса настолько высока, что это не воспринимается как мерцание. Этот метод диммирования называется широтно-импульсной модуляцией или сокращенно ШИМ.

Процент времени, в течение которого светодиоды включены или выключены, называется рабочим циклом ШИМ. Рабочий цикл 25% соответствует включению светодиода примерно в четверть времени.

Обычно положение циферблата определяет рабочий цикл ШИМ.

Симптом I — светодиодные диммеры особенно чувствительны при слабом освещении

Наиболее распространенная проблема со светодиодными диммерами заключается в том, что зависимость между положением регулятора диммера и кажущейся яркостью не является линейной. В частности, вы можете обнаружить, что небольшие изменения положения циферблата приводят к очень большим изменениям яркости при слабом освещении, а большие изменения положения циферблата приводят к небольшим изменениям яркости при более высоких уровнях освещенности.

Из-за этого очень сложно добиться нужной яркости, особенно при недостаточном освещении.

Чем это вызвано?

Основная причина кроется в биологии и в том, как работает человеческое зрение. Наши глаза на самом деле являются очень сложными зрительными датчиками, которые имеют чрезвычайно широкий диапазон интенсивности света. Мы можем видеть тени и очертания даже в самые темные ночи, и наши глаза естественным образом приспосабливаются к интенсивному дневному свету.

Этот процесс называется зрачковой реакцией, и на самом деле он частично мгновенный. Другими словами, по мере того, как количество света, попадающего в наш глаз, увеличивается, наша радужная оболочка сужается, уменьшая количество света, попадающего в наши колбочки. Это приводит к нелинейной зависимости между световой энергией и воспринимаемой яркостью.

Другими словами, по мере того, как количество световой энергии, попадающей в ваш глаз, увеличивается, каждая дополнительная единица световой энергии создает меньшее увеличение воспринимаемой яркости.

Таким образом, простое отношение 1 к 1 между настройкой диммера (рабочим циклом ШИМ) и светоотдачей даст кривую диммирования, невидимую даже для нас.

Одной из основных особенностей технологии SmoothDim является запатентованная формула, которая обеспечивает сопоставление положения регулятора диммера с уровнями светоотдачи, что создает ощущение равномерного и постепенного затемнения.

В результате световой поток кажется равномерным и плавным во всем диапазоне диммирования.

Симптом II. Светодиодные диммеры с большими «шагами» затемнения

Светодиодные диммеры более низкого уровня будут страдать от скачкообразных или скачкообразных уровней яркости. Причина этого в том, что положение регулятора диммера преобразуется в определенный процент рабочего цикла ШИМ, но во многих случаях значение рабочего цикла может быть недостаточно точным.

Например, низкоуровневый диммер может предлагать рабочие циклы ШИМ только с шагом 5%. По мере того, как диммер медленно поворачивается от 0 %, рабочий цикл ШИМ увеличивается до 5 %, затем подскакивает до 10 %, 15 % и так далее. Скачок в 5% между этими уровнями рабочего цикла ШИМ выглядит как неравномерный «шаг» при увеличении или уменьшении яркости.

Представьте, что ваша машина может регулировать скорость только с шагом 5 миль в час. Хотите разогнаться с 40 миль в час до 60 миль в час? Вместо того, чтобы постепенно увеличивать скорость, ваша машина сразу же разгоняется до 45 миль в час, затем до 50 миль в час и так далее, вызывая, мягко говоря, очень ухабистую езду. Низкое затемнение — та же идея, с очень резкими изменениями яркости.

Конечно, величина приращения определяет величину эффекта. И, как мы показали выше, эти большие ступени могут отражать особенно заметные различия в яркости при низком уровне освещенности.

Наша технология SmoothDim гарантирует, что каждый шаг будет настолько мал, что его не сможет воспринять ни человеческий глаз, ни объектив камеры. В частности, мы ввели более 65 000 различных ступеней яркости, чтобы кривая диммирования была максимально плавной даже для самых чувствительных приложений.

Найдите наш светодиодный диммер FilmGrade здесь.

Другие сообщения

Выпуски новых продуктов FilmGrade (октябрь 2018 г.)

Waveform Lighting объявляет о нескольких новых дополнениях к семейству светодиодных продуктов FilmGrade, предназначенных для кино и телевидения. Lim… Подробнее

Знакомство с затемнением светодиодных лент без мерцания

Светодиодные ленты — это новый и универсальный источник света, который быстро находит применение в индустрии освещения для кино и фотосъемки. 0109

В последние годы возросла популярность продуктов с белыми светодиодами с «настраиваемыми» или «регулируемыми» характеристиками CCT. В частности, в таких приложениях, как … Подробнее

Преобразование duv в плюс/минус зеленый гель

Duv является важным показателем, который характеризует «сдвиг» либо в зеленом, либо в пурпурном направлении. Это важно, потому что… Подробнее

Назад к блогу Waveform Lighting

Просмотрите нашу коллекцию статей, инструкций и руководств по различным применениям освещения, а также подробные статьи по науке о цвете.

Обзор продуктов освещения Waveform

Светодиодные лампы серии A

Наши лампы A19 и A21 подходят для стандартных светильников и идеально подходят для напольных и настольных светильников.

Светодиодные лампы-канделябры

Наши светодиодные лампы-канделябры обеспечивают мягкий и теплый свет в декоративном стиле, который подходит для светильников E12.

Светодиодные лампы BR30

Лампы BR30 — это потолочные светильники, которые подходят для жилых и коммерческих светильников с отверстиями шириной 4 дюйма или шире.

Светодиодные лампы T8

Непосредственно замените 4-футовые люминесцентные лампы нашими светодиодными трубчатыми лампами T8, совместимыми как с балластами, так и без них.

LED-Ready T8 Светильники

Светодиодные трубчатые светильники, предварительно смонтированные и совместимые с нашими светодиодными лампами T8.

Светодиодные линейные светильники

Линейные светильники длиной 2 и 4 фута. Подключается к стандартным настенным розеткам и крепится с помощью винтов или магнитов.

Светодиодные светильники для магазинов

Потолочные светильники с подвесными цепями. Включается в стандартные настенные розетки.

Светодиодные лампы UV-A

Мы предлагаем светодиодные лампы с длиной волны 365 нм и 395 нм для флуоресцентных и полимеризационных применений.