wersja mobilna | kontakt z nami

Jak dobrać zasilacz, aby regulować jasność diod LED?

Numer: Grudzień/2015

Regulowanie jasności diod LED ma głównie zastosowanie w zwiększeniu energooszczędności, podkreśleniu lub zaakcentowaniu otoczenia, poprawie sprawności czy wydłużeniu czasu funkcjonowania diod. Wydajność ściemniania w głównej mierze zależy od diody LED oraz użytego zasilacza. Ogólnie, źródła typu LED można podzielić na 3 kategorie: moduł diod LED tak zwany "LED engine" (moduł prądowy), moduł diod LED z rezystorem - takie jak paski LEDowe (moduł napięciowy), moduł diod LED z wbudowaną przetwornicą DC/DC lub AC/DC. W artykule zostaną omówione możliwości ściemniania pierwszych dwóch typów modułów.

Pobierz PDF

W przypadku modułów LED prądowych, ściemnianie jest realizowane przez modyfikację amplitudy prądu płynącego przez diodę, potocznie - zmianą prądu płynącego przez diodę. Dlatego też układ zasilania diod tzw. "LED driver", powinien być zaprojektowany w taki sposób, aby spełnić to wymaganie.

Rodzina zasilaczy Mean Well HLG ma funkcję dostosowania prądu płynącego przez LED oraz umożliwia kontrolę poprzez zastosowanie zewnętrznego ściemniacza DC1-10 lub PWM (Pulse Width Modulation - regulację poprzez szerokość impulsu o stałej częstotliwości), jak również zwykłym rezystorem lub potencjometrem. Inną kategorią modułów są moduły LED z rezystorem potocznie zwane paskami LED (lub paskami flex).

Paski LED są powszechnie stosowane ze względu na relatywnie stałe napięcie zasilania, które jest wymuszone poprzez szeregowe połączenie rezystora oraz diody. W takim przypadku instalator czy użytkownik może użyć dowolnego zasilacza stałonapięciowego do zasilania modułu.

Takie moduły zazwyczaj zasilane są z napięcia stałego (DC) 12 V lub 24 V. Czasami ściemnianie takich modułów może być problematyczne. Artykuł pokazuje konsekwencje stosowania zasilaczy z regulacją prądu. Zostaną omówione również zachowania niepożądane. Najlepszą metodą ściemniania paska LED jest zastosowanie zasilacza, który steruje diodami za pomocą PWM.

Wybrane niepożądane zachowania podczas ściemniania diod LED

Tabela 1. Niepożądane zjawiska podczas ściemniania diod LED

Wydawać się może, że ściemnianie diod LED jest prostą sprawą. Powinno jednak rozważyć się kilka istotnych zjawisk, aby umożliwić płynne ściemnianie. W przeciwnym przypadku możemy uzyskać pewne niepożądane efekty wymienione w tabeli 1.

Jednym z częstszych, niepożądanych zjawisk jest tak zwana "ślepa ścieżka", występująca głównie w zasilaczach z regulacją amplitudy prądu. Ściemnianie będzie wówczas działało prawidłowo jedynie w przypadku, gdy moc zasilacza jest odpowiednio dobrana do mocy diod LED. Innymi słowy wówczas, gdy zasilacz jest maksymalnie obciążony (rysunek 1a).

Poziom jasności będzie wtedy odpowiadał ustawieniom ściemniacza. Jednakże w przypadku źle dobranego zasilacza do długości paska Flex lub do modułu prądowego użytkownik odczuje duży dyskomfort w przypadku ściemniania. Jasność maksymalna zostanie osiągnięta dużo szybciej, niż wynikałoby to z ustawień ściemniacza. Pokazują to rysunki 1b oraz 1c.

Wyjście typu PWM rozwiązuje problem ślepej ścieżki.

Rysunek 1. Zasilacz Mean Well z regulacją podłączony do różnej długości paska LED: a) prawidłowo dobrany zasilacz do długości paska 100% obciążenia, b) 70% obciążenia - powoduje małą "ślepą ścieżkę", c) 30% obciążenia pokazuje zwiększenie "ślepej ścieżki"

Dobór zasilacza do paska LED działającego w pobliżu pełnego obciążenia zasilacza może zostać skrytykowany przez instalatorów lub użytkowników. Dotyczy to zwłaszcza sytuacji, gdy nie wiadomo, jaka będzie aplikacja końcowa i nie wiadomo, jaka będzie ostateczna długość paska typu Flex.

W takim przypadku lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie zasilacza z wyjściem typu PWM. W takim zasilaczu strumień światła jest przerywany w zależności od poziomu ściemnienia. Jest to niezauważalne dla ludzkiego oka, ponieważ odbywa się to z dużą rozdzielczością oraz częstotliwością sygnału PWM.

Minimalny poziom ściemnienia powinien być poniżej 0,1%. Rozdzielczość takiego typu wyjścia jest 8-bitowa, co daje nam 256 poziomów ściemnienia i jest wystraczająca dla większości aplikacji. Częstotliwość PWM powinna być jak największa, aby uniknąć niepożądanego efektu "flickeringu", czyli migotania.

Podsumowanie

Najlepszą metodą ściemniania pasków LED typu flex jest używanie zasilacza z wyjściem typu PWM. Pozwala to uniknąć "ślepej ścieżki" oraz innych niepożądanych efektów.

Mean Well oferuje odpowiednie dla aplikacji LED wykorzystujących paski typu Flex zasilacze w zakresie mocy 40-120W, które umożliwiają ściemnianie oraz zapewniają ochronę IP 67. W ofercie firmy Maritex znajdą Państwo zasilacze Mean Well z serii PWM, które idealnie nadają się do ściemniania pasków LED.

Sebastian Mansfeld
Łukasz Orłowski

Pozostałe artykuły

Laboratorium pomiarowe elektronika na bazie Raspberry Pi 3 oraz Analog Discovery 2

Numer: Październik/2017

Żadnego elektronika nie trzeba przekonywać, jak ważne dla niego jest posiadanie na wyposażeniu swojego warsztatu podstawowych narzędzi pomiarowych. Zgromadzenie różnych przyrządów i koszty z tym związane to jedna sprawa, a ilość miejsca, które muszą zająć, to kolejny ważny problem. Tylko nieliczni mają wydzielone całe pomieszczenie na uprawianie swojego hobby. Rozwiązaniem opisywanego problemu może być zastosowanie komputera ...

Przemysłowy Internet Rzeczy. Mikrokontroler CC1310 i zestaw startowy CC1310 LaunchPad

Numer: Październik/2016

W artykule omówiono mikrokontroler CC1310 produkcji Texas Instruments oraz zaprezentowano moduł startowy LaunchPad z mikrokontrolerem CC1310. W kolejnych artykułach - już w rubryce "Kursy" - pokażemy, w jaki sposób rozpocząć programowanie mikrokontrolera CC1310 oraz zaprezentujemy przykładowy projekt z wykorzystaniem platformy startowej CC1310 LaunchPad.

Wear leveling, czyli równoważenie zużycia pamięci EEPROM. Przykłady oprogramowania dla AVR

Numer: Październik/2016

W wielu systemach procesorowych zachodzi potrzeba zapamiętywania parametrów, na przykład ustawień użytkownika również po wyłączeniu napięcia zasilającego. Idealnym rozwiązaniem w takim wypadku wydaje się użycie pamięci EEPROM, w którą często są wyposażone nowoczesne mikrokontrolery. To rozwiązanie, mimo iż jest nieskomplikowane, tanie i skuteczne ma jednak wadę wynikającą z cech pamięci tego typu i sposobu jej kasowania oraz ...

Sterowanie jednofazowymi, bezszczotkowymi silnikami prądu stałego

Numer: Październik/2016

W aplikacjach małej mocy, w których istotny jest koszt, a wymagania odnośnie uzyskiwanego momentu obrotowego są małe, jednofazowe, bezszczotkowe silniki stałoprądowe (BLDC) są często dobrą alternatywą dla silników trójfazowych. W artykule pokazujemy, jak korzystać z niedrogich mikrokontrolerów do sterowania pracą tego typu silników, zbudowanych w oparciu o jedno uzwojenie.

Amazon Alexa. Instalowanie i obsługa głośnika Echo Dot

Numer: Wrzesień/2017

W artykule poświęconym asystentce głosowej Alexa zaprezentujemy produkowany przez firmę Amazon głośnik Echo Dot. Opiszemy sposób skonfigurowania głośnika i instalacji umiejętności Skills oraz praktyczne przykłady użycia wbudowanej w głośnik asystentki głosowej Alexa.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Listopad 2017

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym