Нарастващият брой LED-базирани решения за осветление изисква адекватна електрическа инсталация.Решенията за осветление с LED продукти вече са реалност и броят на инсталациите бързо нараства. Тази тенденция обаче носи и търсенето на нови технически решения за електрически инсталации.
- Повечето светодиоди са с ниско напрежение и изискват постоянно напрежение или постоянен ток за захранване.
- Кабелите между захранването и светодиода трябва да носят високи токове при ниско напрежение, което причинява намаляване на напрежението и по този начин намаляване на интензивността на светлината.
- LED затъмняването зависи от вида на захранването. В случай на постоянно захранващо напрежение, затъмняването се извършва с използване на ШИМ димери (модулация с широчина на импулса). В случай на постоянен ток, изходният ток трябва да се регулира за затъмняване, т.е. регулируем източник на ток.
Понастоящем LED източниците на светлина (LED продукти) се предлагат в няколко версии като:
- LED ленти,
- LED петна,
- LED светлини,
- LED заместители.
LED ленти
LED лентите най-често се използват при изпълнението на осветление на линиите - например в корнизи или кухненско осветление. За захранване е необходимо захранване с постоянен ток 12 или 24 V. Мощността на най-често използваните LED ленти варира от 5 W/m до 20 W/m. Качествените LED ленти имат активна мощност по-висока от 120 lm/W. Когато свързвате LED ленти, е необходимо да се гарантира, по-специално, еднородността на захранването, така че интензивността на светлината да не намалява с дължината на лентата. Решението е да захранвате LED лентата от няколко места. В същото време е важно да се обърне внимание на дължината и напречното сечение на захранващия кабел с ниско напрежение, тъй като при дадени входове на тока, протичащият през захранващия кабел ток ще доведе до спад на напрежението на проводника. Препоръчва се захранването ("трансформатор") да се постави възможно най-близо до LED лентата (от 3 м, когато се използва кабел с диаметър 1,5 мм). За по-дълги инсталации, където общата консумация на енергия вече е по-висока, се препоръчва да се доставят няколко източника на няколко места (фиг. 1 и 2).
Фиг. 1 Свързване на захранване с LED лента от няколко места от един източник (източник: www.beloon.sk)
Фиг. 2 Свързване на захранване с LED лента от няколко места от няколко източника (източник: www.beloon.sk)
В същото време е важно да се запази резерв в захранването на захранващите устройства, така че захранването да не е натоварено до максималната номинална мощност или дори претоварено. Препоръчва се резерв от 15 до 20 процента в захранването на захранването, т.е. ако консумацията на енергия на светодиодните ленти е 80 W, захранването трябва да има мощност от 100 W. От гледна точка на достъпа до услугата към захранващи блокове заменете. Карнизите от гипсокартон или спуснатите тавани са идеални за тази цел. PWM димери се използват за затъмняване на LED ленти, които работят на принципа на широчинно-импулсна модулация, при която интензивността зависи от широчината на импулса (фиг. 3).
Фиг. 3 LED принципа на затъмняване с използване на ШИМ модулация (източник: www.beloon.sk)
LED PWM димери се произвеждат в едноканална версия - връзката е към един изход, който образува една светлинна верига - но има и многоканални PWM LED димери (фиг. 4). Контролът на димиращите LED ленти трябва да бъде прост и интуитивен, клиентите изискват управление на стенен бутон. За такова управление обаче е необходим допълнителен сигнален кабел или безжичен модул за управление на димера в така наречения режим PUSH BUTTON. Димерът се поставя зад захранването на мястото за съхранение (фиг. 5).
Обърнете внимание на параметрите
За LED ШИМ димери трябва да се спазват следните параметри:
Фиг. 5 Свързване на PWM LED димер, контролиран от бутон (www.beloon.sk)
Максимално напрежение
Евтините димери са само до 12 V. В идеалния случай LED PWM димерът трябва да може да работи с напрежение от 12 до 48 V.
Фиг. 6 Свързване на PWM LED димер с радиоприемник и радиопредавател, управлявани от бутон (източник: www.beloon.sk)
Максимално допустимо изходно натоварване
При повечето евтини димери той е до 4 A, което е 480 W при 12 V DC. Идеалната стойност е поне 10 A, което е достатъчно за 10 m LED лента. На пазара има и по-мощни LED PWM димери с диапазон от 16 до 20 A. По-нататъшно усилване може да се постигне чрез използване на PWM усилвател, който е свързан между PWM LED димера и LED лентата (Фиг. 7).
Фиг. 7 Свързване на PWM усилвател за увеличаване на мощността на LED PWM димер, управляван от бутон (източник: www.beloon.sk)
PWM честота
За повечето евтини димери е 50 Hz, но идеалната стойност е най-малко 500 Hz, така че стробоскопският ефект не се наблюдава по време на косвено наблюдение.
LED петна
Те са сред популярните LED продукти, които ви позволяват да внедрите точково осветление. Светодиодните петна съдържат един или повече LED мултичипове и изискват захранване от постоянен източник на ток (Фиг. 8).
Фиг. 8 LED петна са сред най-популярните LED продукти (източник: Philips)
На практика се използват схеми, при които всяко светодиодно петно се захранва от отделен малък източник на постоянен ток (фиг. 9, вляво) или вериги, при които няколко LED петна са свързани последователно, свързани към източник на постоянен ток. Той обаче трябва да има диапазон на изходното напрежение, равен на поне сумата от всички номинални мощности на светодиодните петна последователно (фиг. 9, вдясно).
Фиг. 9 Свързване на захранване на LED петна с постоянен източник на ток (вляво), свързване на захранване на LED петна последователно с постоянен източник на ток (вдясно) (източник: www.beloon.sk)
При свързване на светодиодни източници на светлина към захранване с постоянен ток, захранването от 230 V AC трябва да бъде изключено, тъй като източникът на постоянен ток има максималното напрежение при изключване на товара, което може да причини повреда на LED източника.
Реализирано е затъмняване на LED петна:
- използване на регулируеми захранвания; връзката с регулирани източници на ток позволява затъмняване на LED петна по няколко начина:
- фазов димер от страната на 230 V AC,
- 1 - 10 V сигнал от главната система или стенен контролер,
- ШИМ сигнал от ШИМ димер,
- с помощта на регулируеми DC/DC преобразуватели.
Примери за постоянен ток на LED източници на мощност са показани на ФИГ. 10 до 12.
Примери за свързване на димируемо захранване са показани на ФИГ. 13 и 14.
Фиг. 13 Свързване на захранване с постоянен ток с възможност за регулиране, контролирано от фазов димер (източник: www.beloon.sk)
Фиг. 14 Свързване на захранване с постоянен ток с възможност за регулиране, контролирано от 1 - 10 V сигнал или PWM сигнал (източник: www.beloon.sk)
Свързването на DC/DC преобразуватели с постоянен ток, контролирани от ШИМ сигнал, е показано на фиг. 15.
Фиг. 15 Свързване на DC/DC преобразуватели с постоянен ток, контролирани от ШИМ сигнал, с захранване посредством постоянно разпределение на напрежението (източник: www.beloon.sk)
LED светлини
Много производители вече предлагат LED осветителни тела, които имат LED светлинен източник, интегриран в дизайна на осветителното тяло (фиг. 16). Осветител или пакет обикновено включва необходимото захранване.
LED осветителните тела обикновено се инсталират директно на 230 V AC захранване. Ако осветителните тела го позволяват, затъмняването се извършва или чрез tirk димер на захранващото напрежение 230 V AC, или чрез допълнителен сигнал 1 - 10 V.
LED заместители
Много популярни са LED замените за стандартни крушки, които позволяват използването на LED светлинен източник в оригиналните осветителни тела (фиг. 17). Днес LED подмените се предлагат за повечето стандартни контакти, като например: E27, E14, GU10, GU5.3 ... Опцията за затъмняване зависи от конкретния модел за подмяна на LED, но обикновено евтините LED подмяна не позволяват затъмняване. Triac димери се използват за димируеми LED замени.
Фиг. 17 LED заместители на Philips (източник: Philips)
Ing. Робърт Нанища
Авторът работи под марката Beloon във фирмата Emission, s. r. о., която работи в областта на осветителните технологии и автоматизацията.