Come attenuare le strisce LED

Le strisce LED sono utilizzate in molti luoghi come negozi, hotel, cartelloni pubblicitari, luoghi di intrattenimento, case e persino nelle decorazioni delle auto. Una delle più grandi sfide dall’avvento delle luci a LED è l’attenuazione. Non è solo necessario preservare l’energia di una striscia LED, ma anche aumentare l’atmosfera e migliorare l’efficacia. Tutto ciò può essere ottenuto attenuando le strisce LED. Questo articolo ti mostrerà come farlo.

Tipi di motori luminosi a LED

In generale, ci sono due principali determinanti delle prestazioni di dimmerazione: la sorgente LED e il driver.

I motori di illuminazione a LED sono classificati in due tipi: solo LED e LED con resistore o regolatore lineare.

Solo LED

Se la sorgente o il modulo di luce a LED è costituito solo da LED, l’approccio di regolazione convenzionale viene effettuato alterando l’ampiezza della corrente che fluisce nel LED. Di conseguenza, il driver LED dovrebbe essere sviluppato per soddisfare tale esigenza. Proprio come le famiglie Meanwell HLG, i driver Upowertek hanno corrente regolabile e sono regolati da un dimmer esterno utilizzando un segnale PWM (pulse width modulation) DC1-10V* o 10V o semplicemente un semplice resistore.

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Solo LED
copertura strisce led fioche 1

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LED con resistori

D’altra parte, i LED con resistori sono comunemente noti come strisce LED. Sono popolari perché la loro corrente è ragionevolmente costante a causa di un resistore in serie con il LED. Di conseguenza, l’utente o l’installatore può semplicemente utilizzare qualsiasi sorgente di tensione costante o driver LED per alimentare la striscia LED. Le strisce LED sono più comunemente alimentate a 12V o 24V. Tuttavia, il processo di oscuramento del driver a tensione costante è diverso dalla corrente costante. E tra gli approcci impiegati per l’oscuramento di una striscia LED, l’utilizzo di un driver LED dimmerabile con segnale è il migliore. In Upowertek forniamo driver LED dimmerabili con segnale. Questo articolo mostra come attenuare una striscia LED utilizzando un driver LED dimmerabile con segnale con uscita PWM.

resistori

Quali sono i tipi di driver LED?

Un driver LED può essere a corrente costante oa tensione costante. I driver LED a corrente costante hanno una corrente di uscita fissa e un intervallo di tensione di uscita variabile. Quando la tensione del LED cambia, la corrente rimane costante.

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I driver LED a tensione costante, d’altra parte, sono progettati solo per tutte le singole tensioni di uscita CC. Questo tipo di driver mantiene una tensione costante indipendentemente dalla quantità di corrente che scorre su di esso. Poiché le strisce LED di solito hanno un resistore limitatore di corrente in serie con il LED, solo i driver a tensione costante con uscita PWM sono adatti per regolare le strisce come mostrato di seguito.

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Diversi tipi di uscita di driver LED

Qual è il modo migliore per attenuare una striscia luminosa a LED?

Quando si attenuano le strisce LED, è necessario utilizzare la fonte di alimentazione e la configurazione appropriate. Esistono diverse tecniche per l’oscuramento delle strisce luminose a LED a tensione costante. Ogni metodo ha i suoi vantaggi e svantaggi. In generale, è possibile utilizzare un driver non dimmerabile (con un controller aggiuntivo) o dimmerabile per regolare una striscia luminosa a LED. Sebbene entrambe le soluzioni forniscano un’oscuramento di alta qualità, la tua decisione potrebbe essere dettata dal prezzo e dai vincoli di installazione.

Dimmerazione tramite una sorgente luminosa non dimmerabile

Questo approccio è semplice perché non richiede alcun cablaggio aggiuntivo. L’attenuazione viene eseguita sul lato CC del driver utilizzando un controller collegato in linea tra il driver e la striscia luminosa a LED.

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driver non dimmerabile più controller DC dimmerabile

Quali sono i pro e i contro dell’oscuramento con un driver non dimmerabile?

I driver non dimmerabili sono spesso meno costosi dei driver dimmerabili e più facili da acquistare sul mercato. Inoltre, il controller LED genera un intervallo costante da 0 a 100 percento senza sfarfallio percepibile.

Lo svantaggio di ciò è che è necessario che un controller funzioni con un driver non dimmerabile.

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Driver LED non dimmerabile

Dimmerazione tramite driver LED dimmerabile

Esistono due tipi di driver dimmerabili a tensione costante:

  • Driver LED dimmerabili a taglio di fase
  • Utilizzo di un controllo del segnale nei cavi di controllo del conducente.

Driver LED dimmerabili a taglio di fase

In genere, per questo metodo vengono utilizzati driver dimmerabili a taglio di fase o Triac. Questi driver fanno uso di un modulo dimmer wallplate standard, modulo leading edge o trailing edge. Puoi farlo collegando un tipico dimmer rotativo o un pulsante a una placca da parete standard. I dimmer Triac sono comunemente prodotti da Lutron, Leviton, Wallstopper, Honeywell e Legrand.

schema driver dimmerabile 3
Schema elettrico del driver dimmerabile Triac

L’utilizzo di un dimmer da parete richiede molto cavo e limita la quantità di carico che può essere gestita. I dimmer a taglio di fase sono applicabili se la casa ha già una tipica configurazione di dimmerazione domestica; in caso contrario, questa opzione può essere piuttosto costosa.

Quali sono i pro e i contro della regolazione con i dimmer a taglio di fase?

Il modulo dimmer si collega al lato di ingresso CA del driver, quindi non è necessario alcun cablaggio aggiuntivo. Di conseguenza, è perfetto per aggiornare i sistemi più vecchi.

Tuttavia, è una procedura costosa. Esistono anche diverse marche di questo driver sul mercato, il che rende difficile sceglierne uno adatto. Inoltre, questi driver possono essere rumorosi e possono interferire con altri driver elettrici. Infine, spesso è difficile individuare un modulo dimmer ideale per ogni guidatore.

Driver dimmerabile con ingresso segnale

L’ingresso del segnale che può essere un driver dimmerabile con segnale 0-10 V o PWM è utile per una serie di motivi. Il segnale di attenuazione è trasportato da una coppia aggiuntiva di fili in questi dimmer di ingresso del segnale. Il segnale utilizza una varietà di protocolli, tra cui 0-10/1-10 V, DMX, DALI e un resistore variabile. Questi segnali possono essere collegati al driver tramite una coppia di cavi di controllo separati dall’uscita CC o dall’ingresso CA.

driver led dimmerabile
Cablaggio dimmerabile

Il dimmer 0-10V, che può essere fornito con manopola rotativa o cursore verticale, si collega facilmente ai due fili dimmerabili dell’alimentatore. Di conseguenza, offre alla tua striscia LED capacità di attenuazione fluide ed efficaci.

Quali sono i pro e i contro di un driver dimmerabile con ingresso di segnale?

I driver dimmerabili con ingresso di segnale hanno un costo inferiore. Consentono inoltre un design versatile con diverse integrazioni domotiche.

Tuttavia, potrebbero non essere compatibili con i sistemi attuali poiché è necessario installare un’ulteriore coppia di cavi di segnale

Inoltre, il conducente deve corrispondere al carico di almeno il 90%.

Perché hai bisogno di un driver LED con uscita PWM ?

Cos’è esattamente l’oscuramento PWM?

PWM è l’abbreviazione di modulazione dell’ampiezza dell’impulso. PWM ha diverse applicazioni, una delle quali è l’attenuazione e la regolazione delle luci a LED. Se stai utilizzando un driver dimmerabile con ingresso di segnale, assicurati che l’uscita sia PWM. Un PWM consente un’ampia gamma di luminosità alterando la quantità di tempo in cui il segnale è ON o OFF. A differenza del dimming analogico, il segnale PWM non può essere ON e OFF contemporaneamente. In altre parole, un LED riceverà la piena tensione o nessuna elettricità.

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Uscita PWM

Qual è il significato dell’uscita PWM?

Il dimming PWM risolve la sfida dell’adattamento del carico. Ciò implica che avrai sempre un dimming costante e completo indipendentemente dalla capacità e/o dal carico del driver. Consente inoltre livelli di attenuazione uguali utilizzando driver di dimensioni diverse controllati dal driver esatto. Ciò significa che un driver da 100 W può gestire un carico di 80 W e un driver da 120 W può gestire un dimmeraggio di 80 W allo stesso ritmo.

PWM non solo raggiunge un livello di attenuazione inferiore, ma anche un’oscuramento molto più accurato per le strisce LED.

Confronto tra l’utilizzo di driver a tensione costante e a corrente costante

Consistenza della temperatura del colore

La maggior parte delle caratteristiche luminose del LED cambia con la corrente di funzionamento, quindi gli ingegneri potrebbero dover scegliere la modalità PWM per le applicazioni sensibili alla temperatura del colore.

uniformità della temperatura del colore
Consistenza della temperatura del colore

Precisione

Quando si progetta una luce dimmerabile al 10%, la maggior parte della precisione del driver in modalità corrente costante è normalmente +/- 3%, il che significa che l’uscita reale al livello del 10% può variare da 7 %-13% (il driver Upowertek fa il 9-11%). Mentre la modalità PWM può eseguire un livello di attenuazione minimo dell’1% e anche l’intervallo di variazione è compreso tra 0,95 e 1,05%, che non è evidente per gli occhi umani.

Scarsa precisione a basso livello di attenuazione
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Saldo corrente per ogni stringa

Quando il driver entra in modalità corrente costante, il regolatore di corrente di ciascuna stringa di LED non sarà in grado di regolare la corrente, quindi se ci sono più stringhe in parallelo, non sappiamo quanta corrente c’è nelle strisce.

La figura seguente mostra la soluzione di dimmerazione a corrente costante. I LED con regolatori lineari sono pilotati da driver a corrente costante. Supponiamo di dover utilizzare un driver da 250W per alimentare sei strip o moduli segnaletici con regolatore lineare da 700mA ciascuno. La tensione del LED è di circa 51 V e 3 V è la caduta di tensione del regolatore lineare per assicurarsi che funzioni.

soluzione a corrente costante con uscita 100
Soluzione a corrente costante con uscita al 100%.

Quindi funziona bene quando la luce è al 100%.

Ora vediamo cosa succede quando lo riduciamo ad esempio a 2,4A. Per ottenere una corrente di uscita inferiore, il driver LED deve ridurre la tensione di uscita a circa 52 V, quindi il regolatore di corrente lineare non funzionerà e non sarà in grado di regolare la corrente a 700 mA, quindi la corrente sarà sbilanciata e noi non so quanta corrente c’è per ogni stringa.

soluzione a corrente costante con uscita 60
Soluzione a corrente costante con uscita del 60%.

E la maggior parte delle attuali soluzioni sul mercato può diminuire solo fino al 10% come minimo, il che in realtà non è abbastanza basso per la maggior parte delle applicazioni di strisce e segnaletica.

La figura seguente mostra il driver a tensione costante dimmerabile di Upowertek che funziona con i regolatori lineari. Con questo ingresso di regolazione PWM, ogni stringa funziona sempre con una corrente di 700 mA e la differenza tra i livelli di regolazione è solo il ciclo di lavoro PWM. Il livello minimo di attenuazione può arrivare fino al 2%. E che è in grado di soddisfare la maggior parte degli obiettivi di progettazione.

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Soluzione a tensione costante Upowertek con uscita del 60%.

Problema del viaggio morto

Rispetto alle soluzioni HLG/ELG di Meanwell, il dimmeraggio PWM non presenta alcun problema di “dead-travel o dead trip” dei dimmer. Ad esempio, un driver a corrente costante da 100 W guida una striscia LED da 100 W, quindi non vi è alcun problema di dead trip, tuttavia, nella maggior parte delle applicazioni comuni, potremmo utilizzare un driver da 100 W per pilotare una striscia da 70 W, ad esempio, quindi l’uscita del driver a corrente costante è 70W anche se l’uscita del dimmer è superiore a 7V fino a 10V quindi il campo di regolazione reale è 0-7V. Se il carico è inferiore, l’area di intervento morto è più ampia, quindi rende l’esperienza di oscuramento molto scomoda. Ma per un driver a tensione costante dimmerabile PWM da 100 W, quando la tensione di regolazione è 10 V, l’uscita del driver è di 70 W come livello di carico del 100% e scende in modo lineare e uniforme con la tensione di regolazione fino a molto bassa.

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nessun problema di dead trip per i driver PWM
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Conclusione

L’efficacia della regolazione del LED dipende dalla sorgente LED e dal driver. È possibile utilizzare diversi metodi per l’oscuramento delle strisce LED, ciascuno con i suoi pro e contro. Un driver dimmerabile con ingresso di segnale è senza dubbio il migliore per l’oscuramento delle strisce LED grazie alla sua versatilità e convenienza. Un’uscita PWM è essenziale durante l’utilizzo di questi driver perché risolve la sfida della corrispondenza del carico. Se non vedi l’ora di ottenere driver dimmerabili con ingresso di segnale di qualità, siamo al tuo servizio. Il driver LED a tensione costante in modalità PWM presenta grandi vantaggi rispetto alla modalità a corrente costante e il costo non aggiunge molto. È più adatto per applicazioni in cui gli utenti finali hanno requisiti elevati e limitati per la qualità della luce. E i driver a tensione costante Upowertek coprono un intervallo di potenza di uscita di 50-400 W e ti preghiamo di contattarci per ottenere la migliore quotazione e assistenza da Upowertek.



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