Einführung von fünf LED-Dimmsteuerungsmethoden
Das Licht-emittierende Prinzip von LEDs unterscheidet sich von herkömmlicher Beleuchtung. Es ist auf einen P-N-Übergang angewiesen, um Licht zu emittieren. LED-Lichtquellen gleicher Leistung haben aufgrund unterschiedlicher verwendeter Chips unterschiedliche Strom- und Spannungsparameter, daher sind auch ihre interne Verdrahtungsstruktur und Schaltungsverteilung unterschiedlich, was zu verschiedenen Herstellern führt. Unterschiedliche Lichtquellen haben unterschiedliche Anforderungen an den Dimmantrieb.
Daher ist die Diskrepanz zwischen dem Steuersystem und den Lichtquellengeräten zu einem allgemeinen Problem in der Industrie geworden, und die Diversifizierung von LEDs stellt auch größere Herausforderungen an das Steuersystem.
Wenn das Steuerungssystem und die Beleuchtungsausrüstung nicht aufeinander abgestimmt sind, kann dies dazu führen, dass das Licht ausgeht oder flackert und die LED-Treiberschaltung und die Lichtquelle beschädigt werden.
Es gibt fünf Steuermethoden für LED-Beleuchtungsgeräte auf dem Markt
1. Frontier Phase Cut (FPC), SCR-Dimmung
2. MOS-Röhrendimmung mit Hinterkanten-Phasenschnitt (RPC).
3. 1-10 VDC
4. DALI (digital adressierbare Beleuchtungsschnittstelle)
5. DMX512 (oder DMX)
1. Grenzphasen--Cut-Steuerungsdimmung
Das Dimmen an der Vorderkante verwendet eine Thyristorschaltung, beginnend mit der AC-Phase 0, die Eingangsspannung wird zerhackt und es gibt keine Eingangsspannung, bis der Thyristor eingeschaltet wird.
Das Prinzip besteht darin, den Leitungswinkel jeder Halbwelle - des Wechselstroms anzupassen, um die Sinuswellenform zu ändern, wodurch der Effektivwert des Wechselstroms geändert wird, um den Zweck des Dimmens zu erreichen.
Leading-Edge-Dimmer haben die Vorteile einer hohen Einstellgenauigkeit, eines hohen Wirkungsgrads, einer geringen Größe, eines geringen Gewichts und einer einfachen Handhabung über große- Entfernungen. Sie dominieren den Markt, und die Produkte der meisten Hersteller sind diese Art von Dimmern.
Der Phasenanschnittdimmer verwendet im Allgemeinen einen Thyristor als Schaltgerät, daher wird er auch als Thyristor-Dimmer bezeichnet. Die Vorteile der Verwendung eines FPC-Dimmers bei LED-Beleuchtung sind: geringe Dimmkosten, Kompatibilität mit bestehenden Schaltungen, keine Neuverkabelung erforderlich. Der Nachteil ist, dass die Dimmleistung von FPC schlecht ist, was normalerweise zu einem reduzierten Dimmbereich führt und dazu führt, dass die erforderliche Mindestlast die Nennleistung einer einzelnen oder einer kleinen Anzahl von LED-Leuchten übersteigt.
Aufgrund der Eigenschaften des halb{0}}gesteuerten Thyristorschalters hat dieser nur die Funktion, den Strom einzuschalten, kann den Strom jedoch nicht vollständig ausschalten. Selbst wenn es auf die niedrigste Stufe eingestellt ist, fließt immer noch ein schwacher Strom durch. Nachdem die LED ausgeschaltet ist, gibt es immer noch ein Phänomen der schwachen Lichtemission, das zu einem schwierigen Problem bei der Förderung dieser verdrahtungsfreien LED-Dimmmethode geworden ist.
2. Dimmen der Phasenschnitt--Hinterflanke
Der Phasenschnitt-Dimmer mit Phasenabschnitt- besteht aus Feldeffekttransistoren (FET) oder Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT). Der Phasenabschnitt---Dimmer verwendet im Allgemeinen MOSFET als Schaltgerät, daher wird er auch als MOSFET-Dimmer bezeichnet, allgemein bekannt als "MOS-Röhre".
MOSFET ist ein vollständig gesteuerter Schalter, der sowohl ein- als auch ausgeschaltet werden kann, sodass es kein Phänomen gibt, dass der Thyristor-Dimmer nicht vollständig ausgeschaltet werden kann.
Außerdem ist die MOSFET-Dimmschaltung besser zum kapazitiven Lastdimmen geeignet als der Thyristor, aber wegen der hohen Kosten und der relativ komplexen Dimmschaltung, die nicht einfach zu stabilisieren ist, wurde das MOS-Röhren-Dimmverfahren nicht entwickelt. Optische Geräte nehmen nach wie vor den Großteil des Marktes für Dimmersysteme ein.
Im Vergleich zu Phasenanschnitt---Dimmer werden Phasenabschnitt---Anschnittdimmer in LED-Beleuchtungsgeräten verwendet, die eine bessere Leistung mit einem einzelnen Beleuchtungsgerät oder sehr kleinen Lasten erzielen können, da es keine Mindestlast gibt Anforderung, da MOS-Röhren jedoch selten in Dimmsystemen verwendet werden, werden sie im Allgemeinen nur als Knopf--Typ-Einzel--Dimmschalter verwendet. Solche Post-Cut-Phasendimmer -mit geringer Leistung- sind für die Technik nicht geeignet.
Und viele Beleuchtungshersteller verwenden diesen Dimmer, um Dimmtests an ihren eigenen Dimmtreibern und Lampen durchzuführen. Und dann bringen sie ihre eigenen Dimmerprodukte auf den Engineering-Markt, was häufig zu der Situation führt, dass Phasenschnitt-Dimmantrieb nach Modulation mit Thyristor-Dimmsystem in der Technik verwendet wird.
Diese Diskrepanz der Dimmmethoden führt zu Dimmflackern, das schnell das Netzteil oder den Dimmer beschädigen kann.
3. 1-10 V Dimmen
Es gibt zwei unabhängige Schaltkreise im 1--Dimmgerät, einer ist ein gemeinsamer Spannungsschaltkreis, der verwendet wird, um die Stromversorgung der Beleuchtungsausrüstung ein- oder auszuschalten, und der andere ist ein Niederspannungsschaltkreis. der eine Referenzspannung bereitstellt und der Beleuchtungsausrüstung den Dimmpegel mitteilt, 0-10-V-Dimmregler wurde üblicherweise zur Dimmsteuerung von Leuchtstofflampen verwendet. Da dem LED-Treibermodul eine konstante Stromversorgung hinzugefügt wird und es einen speziellen Steuerkreis gibt, kann der 0-10-V-Dimmer auch eine Vielzahl von LED-Beleuchtungen unterstützen.
Allerdings sind auch die Anwendungsnachteile sehr offensichtlich. Das Nieder--Spannungssteuersignal erfordert einen zusätzlichen Leitungssatz, was die Konstruktionsanforderungen erheblich verbessert.
4. DALI
Der DALI-Standard hat ein DALI-Netzwerk mit maximal 64 Einheiten (mit unabhängigen Adressen), 16 Gruppen und 16 Szenarien definiert. Verschiedene Beleuchtungseinheiten am DALI-Bus können flexibel gruppiert werden, um unterschiedliche Szenensteuerung und -verwaltung zu erreichen.
In der Praxis steuert ein typischer DALI-Controller bis zu 40 bis 50 Lampen, die sich in 16 Gruppen aufteilen lassen, wobei er einige Aktionen parallel abarbeiten kann. In einem DALI-Netzwerk können 30 bis 40 Steuerbefehle pro Sekunde verarbeitet werden. Das bedeutet, dass der Controller für jede Lichtgruppe 2 Dimmbefehle pro Sekunde verwalten muss.
DALI ist kein echtes Punkt{0}}zu--Netzwerk, es ersetzt die 1–10 V-Spannungsschnittstelle zur Steuerung des Vorschaltgeräts. Verglichen mit dem herkömmlichen 1-10-V-Dimmen besteht der Vorteil von DALI darin, dass jeder Knoten einen eindeutigen Adresscode und eine eindeutige Rückmeldung hat und das Dimmen über größere Entfernungen keine Signaldämpfung wie bei 1-10 V aufweist, aber in der technischen Praxis sollte diese Entfernung immer noch sein 200 Meter nicht überschreiten.
Offensichtlich ist DALI nicht für die LED-Beleuchtungssteuerung geeignet, ein DALI-Netzwerk kann nur 21 -farbige LED-Lampen steuern. DALI orientiert sich an der traditionellen Lichtsteuerung und konzentriert sich auf die statische Kontrolle und Zuverlässigkeit, Stabilität und Kompatibilität des Systems.
Der Maßstab des LED-Beleuchtungssystems ist viel größer als der des DALI-Systems. Es verfolgt hauptsächlich die künstlerische Wirkung von Lampen und Laternen und trägt der Intelligenz des Systems angemessen Rechnung. Dazu muss das System an ein größeres Busnetzwerk mit unbegrenzten Erweiterungsmöglichkeiten und höheren Szenen angeschlossen werden. Refresh-Fähigkeit.
Daher werden DALI-Systeme bei großen Beleuchtungsprojekten oft als Subsystem in andere Bussysteme eingebunden. Das COS-System von E-Linker ist perfekt kompatibel mit dem DALI-System. Die Vorteile des DALI-Dimmens müssen nicht wiederholt werden, die Nachteile sind immer noch lästiges Signalleitungslayout und hoher Preis.
Erwähnenswert ist, dass der aktuelle DALI-Dimmtreiber bei ausgeschaltetem Licht immer noch Standby-Stromverbrauch benötigt, um sicherzustellen, dass sich der Mikrocontroller jederzeit in einem Standby-Zustand befindet. Ausgestattet mit E-Linker kann der Dimmer physisch ausgeschaltet werden, wenn das Licht ausgeschaltet wird, wodurch Energieverluste im Standby vermieden werden.
5. DMX512-Dimmung
Das DMX512-Protokoll wurde zuerst von der USITT (American Society of Theatre Technology) entwickelt, um Dimmer über eine digitale Standardschnittstelle für Konsolen zu steuern.
DMX512 übertrifft das analoge System, kann das analoge System jedoch nicht vollständig ersetzen. Die Einfachheit, Zuverlässigkeit (bei richtiger Installation und Verwendung) und Flexibilität des DMX512 machen es zum Protokoll der Wahl, wenn es das Geld erlaubt.
In praktischen Anwendungen besteht die Steuerungsmethode von DMX512 im Allgemeinen darin, die Stromversorgung und den Controller gemeinsam zu entwickeln.
Der DMX512-Controller steuert die 8-24 Linien und treibt direkt die RBG-Linie der LED-Lampen an. Bei architektonischen Beleuchtungsprojekten ist es jedoch aufgrund der starken Schwächung der DC-Leitung erforderlich, einen Controller in etwa 12 Metern Entfernung zu installieren, und der Steuerbus befindet sich im Parallelmodus. Daher ist die Verdrahtung des Controllers sehr groß und in vielen Fällen sogar unmöglich zu konstruieren.
Der Empfänger von DMX512 muss die Adresse so einstellen, dass er den Dimmbefehl klar empfangen kann, was in der praktischen Anwendung ebenfalls sehr umständlich ist. Mehrere Controller werden miteinander verbunden, um komplexe Beleuchtungslösungen zu steuern, und auch das Design der Betriebssoftware wird komplexer.
Daher eignet sich DMX512 besser für Gelegenheiten, bei denen Lampen zusammen konzentriert sind, wie z. B. Bühnenbeleuchtung.
Zusammenfassend besteht der Hauptnachteil des DMX-Controllers darin, dass er ein spezielles Verdrahtungslayout und -typ sowie eine bestimmte Programmierung erfordert, um grundlegende Farben und Szenen einzustellen, was für eine spätere Wartung kostspielig ist.
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