Можно ли использовать реостатный выключатель для светодиодных ламп
Содержание статьи
Диммирование светодиодных светильников и ламп — мифы и реальные проблемы.
На сегодняшний день уже многие знают, что в отличие от простых ламп накаливания или галогенных, не все светодиодные лампы диммируются.
Но если вам все же требуется управлять яркостью светодиодного освещения, как обычно происходит выбор таких ламп и светильников под диммер?
Прежде всего мы смотрим на упаковку. На ней обязательно должен стоять специальный значок dimmable.
Такие лампы будут стоить немного дороже обычных светодиодных. В обычных, драйвер компенсирует колебания напряжения до оптимального рабочего тока.
Поэтому, если вы подключите простой Led светильник к диммеру, то он все равно будет светить с постоянной яркостью, как бы вы не выкручивали ручку. В крайнем случае лампочка начнет моргать.
Какой бы навороченный и современный диммер вы не покупали, исправить ситуацию у вас не получится. Хотя есть и редкие исключения.
Когда обычная светодиодная лампа диммируется?
Когда обычная светодиодная лампа диммируется?
Иногда обычная светодиодная лампа все таки может подавать «признаки» регулировки яркости, даже если она и не предназначена для этого. Это касается в первую очередь дешевых китайских экземпляров.
В них ставят самый примитивный драйвер, без какой-либо защиты от перегрузок по току и перепадов напряжения. Именно такой недостаток конструкции и позволяет им случайным образом диммироваться.
Причем в очень узких и ограниченных пределах. Для остальных светодиодных ламп, такое в принципе невозможно. Поэтому лучше всегда ищите в магазинах модели со значком Dimmable.
Кстати, тут же действует и обратное правило — если вы не собираетесь регулировать яркость своего светильника, то вам нет никакого смысла переплачивать и приобретать именно диммируемые экземпляры. Имейте это в виду.
Есть лампы, которые вроде бы диммируются, но плохо. При этом некоторые умельцы пытаются схитрить, и включают в цепь параллельно соединенных, плохо регулируемых светодиодных экземпляров, одну обычную лампу накаливания.
Такая схема сильно влияет на общее сопротивление, особенно при изменении температуры накала вольфрамовой нити. Эта особенность позволяет в определенных случаях расширить диапазон диммирования светодиодных лампочек.
Однако срок службы у такой схемки и ее отдельных элементов, будет далек от заявленного производителями. Большинство ламп в скором времени могут просто выйти из строя.
Филаментные лампы и диммер
Филаментные лампы и диммер
Помимо привычных светодиодных ламп на основе SMD, в последнее время стали популярны так называемые филаментные и им подобные лампы. Они своим внешним видом очень похожи на простые лампочки накаливания.
Этим кстати подкупают и вводят многих в заблуждение. Большинство думает, что они приобретают полноценную замену «лампочки Ильича», только более экономичный и долговечный вариант.
Однако это по прежнему та же самая светодиодная лампа, и она подчиняется тем же самым законам и правилам диммирования, как и ее собратья.
При этом, если вы все же подобрали диммер для такого источника света, и собираетесь им заменить все свои лампы накаливания, не забывайте о существенных отличиях и не совсем приятных эффектах.
То, что большинство светодиодных ламп при уменьшении яркости начинает сильно мерцать и у них резко возрастает коэффициент пульсаций, ни для кого уже не является секретом. 
Но при этом многих до сих пор удивляет, что подключив к диммеру современный светильник, они не получают такого же комфорта и эффекта теплоты, как от обычных лампочек накаливания.
Изменение цветовой температуры
Изменение цветовой температуры
При максимальной мощности лампочка будет светить как и положено, согласно ее характеристикам. А вот при диммировании и уменьшении яркости, вы получите совершенно другой свет чем ожидали.
Дело в том, что цветовая температура лампы накаливания, при диммировании существенно изменяется. И своим зрением вольно или невольно вы это замечаете.
Она вовсе не остается постоянной в районе 2700К, а уходит в предел 1500К. И только при максимальном накале, будут выдаваться те самые 2700К.
Причем, если на лампочку подается повышенное напряжение более 220В (240-250В), то и эти самые 2700К в максимуме она не выдаст.
А вот светодиодные такого «фокуса» повторить не могут. Является это недостатком или преимуществом, сказать сложно. Но факт остается фактом.
При уменьшении яркости, светодиодные лампы светят иначе чем мы привыкли. И вы своим зрением будете это ощущать. Не будет той самой «ламповости» и уюта.
Получается, что даже при выкручивании диммера на самый минимум, свет в них излучается такой же температуры, как и заявлен на упаковке или корпусе.
Если указано, что цветовая температура данного экземпляра 2700К, то таковой она и останется. Не важно какой диммер вы к ней подключите.
Визуально отличие очень сильное. Свет получается более белым. Вот вам наглядный пример.
В одной люстре одновременно вкручены простые лампочки накаливания (справа), и одна светодиодная (слева). У всех одна температура и эквивалентная мощность. Вот так светится люстра на максимуме.
Как видите разницы практически нет. А вот так, эта же самая люстра светится на минимуме выкрученного диммера. Результат, что называется на лицо.
Особенно это будет заметно, если вы будете использовать диммер для превращения простого светильника в ночник. В этом случае лучше не экономить и выбирать настоящие ночные светильники, дающие полноценный приглушенный и комфортный свет в спальне. 
Чтобы как то повлиять на ситуацию, в последнее время стали массово выпускать светодиодные лампы с температурой 2000К. Некоторые производители даже придают стеклянной колбе оранжевый оттенок.
Все это как раз таки и связано с попыткой добиться максимального сходства, с так полюбившимися нам старыми добрыми лампочками накаливания.
Даже большинство винтажных светодиодных ламп, внутри которых имитируется спираль накаливания, тоже идут с такой температурой.
Минимальный уровень яркости
Минимальный уровень яркости
Еще одним неприятным моментом является то, что у большинства экземпляров вы никогда не добьетесь равномерного снижения яркости, вплоть до нулевых значений.
Светодиодными лампами нельзя сделать такой минимальной освещенности помещения, какой можно добиться еле светящейся вольфрамовой нитью. То есть, при самом максимальном выкручивании диммера (в сторону уменьшения), все равно будет наблюдаться достаточно видимый поток света.
Захотите его снизить еще больше, а у вас ничего не выйдет. Далее свет просто выключится.
Кроме того, не забывайте что разные диммеры и лампочки, имеют каждый свой минимальный уровень.
Вроде бы проверили светильник в магазине и вам все понравилось. Принесли его домой, включили через свой домашний регулятор яркости, а картинка при этом совершенно другая.
А еще бывает несовместимость отдельных видов ламп с некоторыми видами диммеров.
Это может быть связано с разницей принципов диммирования. Фаза синусоиды в одном устройстве отсекается по переднему фронту Leading edge (R, RL), а в другом по заднему Trailing edge (RC, RCL). Соответственно в одном случае лампа будет нормально работать, а в другом нет.
Ознакамливайтесь с характеристиками и проверяйте все надписи еще в магазине.
Еще одно отличие, которое уже касается именно филаментных ламп заключается в том, что они загораются немного позже. Причем не только обычных лампочек, но даже позже других своих собратьев светодиодных.
Крутишь регулятор с самого минимума, а они не зажигаются. И только при достижении какого-то значения, начинает появляться свет.
Фактический интервал диммирования у них несколько короче, чем у других видов. Поэтому, если уж собрались покупать филаментные лампы, то и ищите под них специальные регуляторы яркости.
Почти на любом диммере можно поймать положение, когда лампочки начинают как бы моргать. Это происходит из-за их нестабильной работы в нижнем и верхнем пределах регулирования.
Лампы отдельных производителей даже начинают трещать в крайних точках регулировки. Все эти проблемы можно решить настраиваемыми диммерами. В них можно выкинуть определенный диапазон и настроить микроконтроллер под нужный режим работы.
Экономят ли диммеры электроэнергию
Экономят ли диммеры электроэнергию
Еще одним мифом является экономия электроэнергии при использовании регуляторов яркости. В первую очередь это касается ламп накаливания.
Большинство пользователей до сих пор считает, что если оставить в светильнике обычные лампочки накаливания и выкрутить диммер на 50%, то и за свет вы заплатите в 2 раза меньше. Это не совсем так.
Чтобы снизить яркость лампы накаливания в 2 раза, нужно понизить напряжение примерно на 80%. При этом сила тока уменьшится незначительно, из-за нелинейного сопротивления нити накала.
Фактическая потребляемая мощность светильника в этом случае будет 75-80% от изначальной. Света вы получите в 2 раза меньше, а сэкономите всего лишь жалкие 20%.
Поэтому единственно реальная экономия достигается не димммированием, а заменой простых ламп на светодиодные.
Положительным моментом и преимуществом постоянной работы светодиодов в режиме пониженной яркости, является увеличение их срока службы.
Например, если изначально взять лампочку в два раза мощнее чем вам было нужно, и выкрутить диммером ее на требуемую яркость, такой светильник 100% прослужит не только заявленный заводом срок, но и гораздо дольше.
А вот с галогенными лампами ситуация может быть противоположной. Кроме того, диммирование приводит к уменьшению тепловыделения.
Исходя из вышеизложенного, специалисты всегда рекомендуют покупать диммеры и лампы под них в одном магазине, с наглядной проверкой на совместимость их функций. В этом случае вы 100% не столкнетесь ни с какими сюрпризами и неприятностями.
Источник
Почему диммеры и светодиодные лампы не «дружат» и как это исправить? Информация для всех!
Диммер или светорегулятор это устройство, способное изменять яркость освещения в вашем доме. Это нужно для комфорта, например, для детских игр нужна одна яркость света, а для спокойного просмотра фильма — намного меньшая.
Лампы накаливания и галогенные регулируются без труда — диммерами любого типа. А вот светодиодные — гораздо сложнее. И лампы с гордой надписью «диммируемая» или «dimmable» вовсе не обязательно являются таковыми. Напротив — они могут привести к выходу вашего светорегулятора из строя!
Как выбрать лампы и диммеры так, чтобы они работали дружно и много лет? Мы расскажем вам о том, что вы вряд ли прочитаете где-то ещё, по крайней мере в русскоязычном интернете. Садитесь поудобнее — мы начинаем!
Как регулируют диммеры?
Вначале немного теории, ровно столько, чтобы понять, о чём идёт речь. Диммер управляет яркостью лампы, отрезая от синусоиды, которая по сути и есть переменный ток в розетке, части разной величины. Одни диммеры отрезают начало синусоиды, а другие — её «хвост». Для ламп накаливания на 220 Вольт это абсолютно без разницы — они регулируются и тем и тем.
А вот в случае ламп на 12 Вольт (о светодиодах чуть позже), которые включаются через трансформатор, разница есть. Старые обмоточные трансформаторы, как в советских телевизорах, требуют резкого включения и плавного выключения, что дают простые регуляторы на симисторе.
Если взять другой регулятор, резкий обрыв синусоиды приведёт к большому скачку напряжения на обмотках трансформатора. На этом принципе, кстати, основана работа катушки зажигания автомобиля. Как вы понимаете, этот скачок может сжечь и сам регулятор и любой электронный прибор на той же линии.
Электронный трансформатор, на входе которого стоит конденсатор, напротив, «любит» медленное включение и резкую отсечку. Именно в таком режиме конденсатор выдаёт плавное, спокойное напряжение и напротив, регулятор с резкой подачей напряжения, вызовет скачок, только уже не напряжения, а тока в проводе. Впрочем, «хрен редьки не слаще» — скачок тока аналогично разрушительно действует на регулятор.
А что со светодиодами?
Теперь приступим к самому интересному. Светодиодные лампы характерны тем, что никто, кроме производителя, не знает, какая именно схема превращает переменное напряжение 220 Вольт в постоянный ток, нужный светодиодам. Соответственно, как её регулировать — неизвестно. Одни лампы хорошо работают с простыми диммерами, другие — с «навороченными». Пробовать методом тыка тоже не вариант: лампа может регулироваться, но при этом выжигать электронику светорегулятора, который может стоить до 10 тысяч рублей!
Отсюда три важных совета.
1) Выбирайте качественные лампы — в первую очередь Philips и OSRAM
На сайте хорошего производителя имеются таблицы, в которым приведена совместимость ламп с диммерами популярных брендов, а также количество ламп на один диммер. Не верьте таблицам китайских брендов — они не могут отвечать за качество продукции, которое сами не изготавливают, а только маркируют и упаковывают!
Таблица для ламп OSRAM находится здесь: www.osram.com/media/resource/HIRES/342570/63953/parathom-classic-dimming-compatibility.pdf
Таблица для ламп Philips есть тут: https://www.lighting.philips.com.hk/b-dam/b2c/suj/master/Luminaires_dimmerlist_EN.pdf
Они на английском, но разобраться можно и без знания языка. Поверьте, оно того стоит!
2) Устанавливайте на один диммер только лампы одного типа!
Это вытекает из предыдущего пункта: разные лампы не будут работать корректно как единое целое: часть будет барахлить и мерцать.
3) Не используйте «универсальные» диммеры!
У дорогих производителей, например ABB и Legrand есть диммеры, которые сами определяют нагрузку и выбирают, как отсекать синусоиду — в начале или конце. Они хорошо работают, если имеют дело с трансформаторами, но лампы на светодиодах «обманывают» их в половине случаев, из-за чего начинаются проблемы. Лучше подберите определённый тип диммера по таблице производителя ламп.
Вот, в принципе и всё. Конечно, намного проще не заморачиваться со светодиодными лампами и поставить лампы накаливания/галогенки, которые «переваривает» любой диммер. Но если вы фанат инноваций и экономии — добро пожаловать в увлекательный поиск правильной комбинации «лампа-диммер» и да пребудет с вами Электро Сила!
Спасибо за просмотр! Если вам пригодилась эта статья, поставьте палец вверх, а мы продолжим наши изыскания — для вас!
Источник
Можно ли использовать реостатный выключатель для светодиодных ламп
Как регулировать яркость светодиодной лампы — какой выключатель с диммером лучше выбрать
Светодиодные источники света являются современными, экономичными и эффективными. Для регулирования яркости и уровня освещенности в лампе есть специальное устройство – диммер. Регулирование подсветки позволяет экономить энергию и создавать разную атмосферу в помещении.
Принцип работы и конструкция
Диммер – это элемент, позволяющий плавно менять интенсивность искусственного освещения, включать и выключать лампочки, удаленно управлять светом. Регулировка осуществляется за счет изменения напряжения и, соответственно, мощности прибора. Это можно сделать путем добавления нагрузки – балластных резисторов, конденсаторов, дросселей. В светодиодных лампах регулировка производится с помощью диммеров.
Не к каждому светодиодному источнику света можно подключить диммер. Для стабильной регулировки освещения нужны специальные регуляторы или устройства с ШИМ функцией. К лампочке важно подобрать правильный регулятор, так как от его схемотехники будет зависеть качество изменения освещения.
Работает диммер по типу реостата. Напряжение или ток меняются в результате изменения сопротивления. Сейчас активно используются полупроводниковые регуляторы – симисторы и динисторы, работающие по принципу ШИМ.
- создание комфортного освещения в любое время суток;
- экономия электроэнергии;
- надежность;
- плавное включение;
- можно управлять несколькими светильниками;
- повышение срока службы осветительных приборов;
- легкость монтажа;
- возможность синхронизации с системой «умный дом»;
- создание уникальных визуальных эффектов.
Экономия электричества – это важнейшее достоинство диммируемых устройств перед обычными источниками света. С помощью регулирования уровня света лампа не будет гореть все время на полную мощность и, соответственно, потреблять большой объем электроэнергии. Такое использование приводит и к увеличению срока службы светильника.
- высокая стоимость;
- неправильный выбор регулятора грозит возникновением неисправностей;
- дешевые приборы могут вызвать помехи;
- чувствительность к повышенным температурам;
- низкий КПД в ночном режиме.
Регуляторы на 220 В и 12 В имеют конструктивные отличия. Простейшие механизмы, которые мастера могут сделать в домашних условиях, выполняют функцию изменения интенсивности света. Современные модели имеют более широкий функционал – например, функция «Сон», при которой яркость поддерживается на уровне 30% от полной. Также есть функция «доброе утро», когда интенсивность увеличивается, или «спокойной ночи», когда свет становится более приглушенным.
Диммеры являются важной составляющей системы «умный дом». Важной функцией регуляторов является система аварийного освещения. При работе от аккумулятора или батареи ресурс работы увеличивается за счет уменьшения яркости.
Разновидности диммеров
Классификация регуляторов производится по разным признакам: тип напряжения в цепи, вид управляющего сигнала, способ монтажа, исполнение.
По напряжению в сети регуляторы света можно разделить на две группы:
- для переменного напряжения 220 В;
- для постоянного напряжения на LED ленту 12 В.
По виду управляющего сигнала различают диммеры для светодиодов:
По способу установки выделяется несколько типов:
- модульные, которые монтируются в специальную DIN рейку в распределительном щитке;
- выносные, которые монтируются в люстру;
- настенные, которые устанавливаются вместо выключателя.
По способу управления:
- поворотные – регулировка осуществляется с помощью ручки;
- клавишные – управление производится кнопками;
- поворотно-нажимные – регулирование производится с помощью нажатия на кнопки и поворота ручки;
- сенсорные – модели с различными датчиками;
- дистанционные – управляются пультом через Wi-Fi, радиоканал или инфракрасный порт.
Самыми дорогими являются сенсорные световые регуляторы. Это современные устройства, которые могут управляться голосовыми командами, движениями, хлопками.
Критерии выбора
Светодиодные источники света могут быть регулируемыми и нерегулируемыми. Это нужно учитывать при покупке. Регуляторы должны выбираться с учетом следующих аспектов:
- Возможность регулировки источника света. Нельзя ставить диммер на нерегулируемую светодиодную лампу. Это приведет к поломке, на которую не распространяется гарантийное обслуживание.
- Количество источников света, которыми будет управлять диммер. Для одной лампочки достаточно приобрести регулятор низкого напряжения.
- Мощность лампочки и минимальный уровень нагрузки диммера. Для большинства регуляторов минимальная нагрузка составляет 20-45 Вт. Добиться такой мощности можно с помощью 2-3 светодиодных ламп, подключенных к сети 220 В.
- Общая нагрузка на устройства. Мощность диммера должна превышать примерно на 30% общую подключаемую нагрузку.
- Напряжение. Для ламп нужен диммер, работающий с сетью 220 В, а для лент – на 12 В или любой ШИМ регулятор.
При выборе регулятора нужно отдавать предпочтение проверенным известным брендам. К ним относятся Schneider Electric, Legrand, Makel, АВВ и другие. Некачественный товар неизвестного происхождения может привести к поломке лампы. Также брать устройства нужно в специализированных магазинах. Там продавец поможет с выбором диммера, даст советы по подключению и расскажет об условиях гарантии.
Расчет максимального количества ламп
Общее число лампочек выбирается, исходя из предельной мощности диммера. Расчет производится с учетом типа помещения, вида ламп.
Для расчета нужно разделить предельную величину регулятора на мощность одной лампочки. Полученное значение – это количество подключаемых источников света. В расчете при подключении к электросети 220 В максимальную мощность светорегулятора нужно разделить на 10, а затем снова разделить на нагрузку светодиодного источника.
Способ регулировки освещенности
Диммеры переменного тока различаются не только исполнением, но и способом регулировки. К ним относятся:
- диммер с отсечкой по переднему фронту;
- с отсечкой по заднему фронту.
Первые – самые дешевые и простые устройства. На нагрузку подается остаток полуволны, ее первая половина срезается. При включении возникают помехи, которые могут помешать работе бытовых устройств. Такие диммеры используются для специальных светодиодных ламп. Понять, подходит ли лампочка, можно по надписям на упаковке.
Второй тип подходит под большее число ламп и работает без помех. Регулировка проводится лучше, но в определенном диапазоне не с нуля.
В отдельную группу выносятся светильники со встроенной регулировкой яркости. Они имеют в своем составе светодиодную матрицу, драйвер, колбу и сам регулятор. Дополнительные диммеры устанавливать для таких осветительных устройств не нужно.
Самостоятельная установка регулятора
Установку диммера для светодиодных ламп 220 В можно выполнить самостоятельно. Мастер должен иметь минимальные знания в области электроприборов и соблюдать технику безопасности.
Пошаговый алгоритм установки:
- Отключение электричества в доме. Проверка наличия напряжения с помощью индикатора.
- Изучение схемы диммера.
- Ослабление болтов, установка контактов регулятора в разъемы цепи. Важно не перепутать провода и соблюдать их маркировку. Обычно белый – это фаза, а синий подключается к нагрузке.
- Зажатие болтов после установки для обеспечения хорошего контакта.
- Установка диммера в подрозетник.
- Монтаж защитного корпуса и кнопки.
После можно включать электричество и тестировать собранную систему. По плавному изменению подсветки можно судить, что сборка проведена корректно.
Монтаж может незначительно отличаться для разных типов диммеров и устройств от разных фирм. Обязательно следует читать инструкцию, идущую в комплекции.
Возможные ошибки при монтаже
Установка диммера не вызывает сложности, но новички могут допустить ряд ошибок. К типичным проблемам относятся:
- использование светорегулятора при повышенных температурах – оптимальная предельная температура составляет 27-30 градусов;
- нагрузка должна составлять не менее 40-45 В, иначе падает срок службы диммера и лампы;
- неправильный выбор диммера под конкретную лампочку;
- использование регулятора для LED ленты в лампе и наоборот.
Последние 2 ошибки являются самыми распространенными. Перед началом монтажа нужно убедиться, что диммер подходит под лампочку, и только после этого начинать установку.
Самостоятельное изготовление диммера
Простейший регулятор можно собрать своими руками. Для этого потребуется:
- постоянный и переменный резисторный элемент;
- неколярный конденсатор;
- симистор;
- медный провод;
- динистор;
- текстолитовая плата;
- паяльник.
Все электронные компоненты нужно установить на плате по схеме диммера: при поступлении тока с резисторного элемента на конденсатор будет происходить зарядка и подаваться напряжение на лампу. Компоненты нужно соединить между собой при помощи пайки. На плате нужно сделать отверстия, которые будут служить в качестве выводов. После сборки нужно провести тестирование собранного диммера.
Источник
Регулировка яркости источников света применяется, для создания комфортной освещенности помещения или рабочего места. Регулировка яркости возможна устройство нескольких цепей, которые включаются отдельными выключателями. В таком случае вы получите ступенчатое изменение освещенности, а также отдельные светящиеся и выключенные лампы, что может вызвать неудобства.
Стильные и актуальные дизайнерские решения включают в себя плавную регулировку общей освещенности при условии свечения всех ламп. Это позволяет создать как интимную обстановку для отдыха, так и яркую для торжеств или работы с мелкими деталями.
Ранее, когда основными источниками света были лампы накаливания и точечные светильники с галогенными лампами проблем с регулировкой не возникало. Использовался обычный 220В диммер на симисторе (или тиристорах). Который обычно был в виде выключателя, с поворотной ручкой вместо клавиш.
С приходом энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп), а потом и светодиодных такой подход стал невозможен. В последнее же время подавляющее большинство источников света – это светодиодные светильники и лампочки, а лампы накаливания запрещены для использования в осветительных целях во многих странах.
Занятно то, что на упаковке от отечественных ламп накаливания сейчас указывают что-то вроде: «Электрический теплоизлучатель».
В этой статье вы узнаете о принципе регулирования яркости светодиодов, а также о том, как это выглядит на практике.
Содержание статьи
Теория
Любой полупроводниковый диод – это электронный прибор, который пропускает ток в одном направлении. При этом протекание тока не имеет линейно зависимости от приложенного напряжения, скорее она напоминает ветвь параболы. Это значит, что когда вы к светодиоду приложите малое напряжение – ток протекать не будет.
Ток через него протечет только в том случае, когда напряжение на диоде превысит пороговое значение. Для обычных выпрямительных диодов оно лежит в пределах от 0.3В до 0.8В в зависимости от материала из которого сделан диод. Кремниевые диоды берут на себя около 0.7В, германиевые 0.3В. Диоды Шоттки порядка 0.3В.
Светодиод не стал исключением. Пороговое напряжение белого светодиода около 3В, вообще оно зависит от полупроводника из которого он сделан, от этого зависит и цвет его свечения. Так, на красном светодиоде напряжение около 1.7 В. При достижении этого напряжения начнет протекать ток, и светодиод начнет светиться. Ниже вы видите вольтамперную характеристику светодиода.
Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него. Это отражено на графике ниже.
Яркость идеального теоретического светодиода линейно зависит от тока, но в реальности дела несколько отличаются. Это связано с дифференциальным сопротивлением диода и его тепловыми потерями.
Светодиод – прибор, который питается током, а не напряжением. Соответственно, для регулировки его яркости нужно изменять силу тока.
Разумеется, что сила тока зависит от приложенного напряжения, но как вы можете судить из первого графика, даже незначительное изменение напряжения влечет за собой несоизмеримое увеличение тока.
Поэтому регулирование яркости с помощью простого реостата – занятие бесполезное. В такой схеме, при уменьшении сопротивления реостата светодиод внезапно загорится, а после его яркость незначительно возрастет, далее, при чрезмерном приложенном напряжении, он начнет сильно греется и выйдет из строя.
Отсюда выходит задание: Регулировать ток при определенном значении напряжения с незначительным его изменением.
Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы
Первое что приходит в голову это использовать биполярный транзистор, ведь его выходной ток (коллектора) зависит от входного тока (базы), включенного по схеме общего коллектора. Мы уже рассматривали их работу в большой статье о биполярных транзисторах.
Вы изменяете ток базы изменяя падение напряжения на переходе эмиттер-база с помощью потенциометра R2, резисторы R1 и R3 нужны для ограничения тока при максимально открытом транзисторе рассчитываются исходя из формулы:
R=(Uпитания-Uпадения на светодиодах-Uпадения на транзисторе)/Iсвет.ном.
Эту схему я проверял, она неплохо регулирует ток через светодиоды и яркость свечения, но заметна некоторая ступенчатость на определенных положениях потенциометра, возможно это связано с тем, что потенциометр был логарифмическим, а возможно из-за того что любой pn-переход транзистора это тот же диод с такой же ВАХ.
Лучше для этой задачи подойдет схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317, хотя её чаще применяют в роли стабилизатора напряжения.
Её можно и использовать для получения фиксированного тока при постоянном напряжении. Это особенно полезно при подключении светодиодов к бортовой сети автомобиля, где напряжение в сети при заглушенном двигателе около 11.7-12В, а при заведенном доходит до 14.7В, разница более чем в 10%. Также отлично работает и при питании от блока питания.
Расчёт выходного тока достаточно прост:
Получается достаточно компактное решение:
Этот способ не отличается высоким КПД, он зависит от разницы напряжений между входом стабилизатора и его выходом. Всё напряжение «сгорает» на LM-ке. Потери мощности здесь определяются по формуле:
Чтобы повысить эффективность работы регулятора, нужен кардинально другой подход – импульсный регулятор или ШИМ-регулят