Вступление
Использование димминга имеет преимущества с точки зрения экономии энергии, повышения эффективности/срока службы источника светодиодного освещения и т.д. Эффективность диммирования в основном обуславливается источником светодиодного освещения и LED драйвером. LED можно разделить на две категории: светодиоды без резистора и светодиоды с резистором. Иногда источники LED освещения выполнены в виде модуля, внутри которого может быть преобразователь постоянного тока. Однако такие сложные модули не рассматриваются в данной статье. В случае, если источник LED освещения или модуль выполнен из светодиодов без резистора, диммирование реализуется путем регулировки амплитуды тока, подаваемого в светодиод. LED драйверы должны быть сконструированы для удовлетворения такой потребности. Серии MEAN WELL HLG имеют регулировку тока и управляются внешним диммером с сигналом DC1-10V* или широтно-импульсной модуляцией (PWM) 10V или даже простым резистором. Еще одна категория источников LED освещения – это светодиоды с резистором, которые также называются светодиодной лентой. Светодиодная лента широко используется, потому что ее напряжение достаточно фиксировано благодаря присутствию резистора в светодиоде. Пользователь или разработчик может просто использовать любой источник постоянного напряжения/светодиодный драйвер для питания светодиодной ленты. Да, светодиодная лента относительно легко питается от 12 или 24 В, но иногда бывает сложно выполнить диммирование. В этой статье показаны последствия использования драйвера с регулировкой амплитудного тока для диммирования светодиодной ленты, обсуждается нежелательное поведение при диммировании. Лучший и самый простой способ регулировки яркости светодиодной ленты – использование LED драйвера с регулируемой яркостью, который имеет выходную ШИМ.

Распространенные случаи нежелательного поведения при диммировании LED
Звучит довольно просто: приглушить источник света. Но на самом деле существует несколько ключевых пунктов, которые необходимо принять во внимание, если есть цель добиться качественного и плавного затемнения. В противном случае нежелательные проблемы, показанные в таблице 1, могут сильно снизить ожидания.



Таблица 1. Распространенные случаи нежелательного поведения при затемнении


 

Рис. 1. LED драйвер HLG-100 с регулировкой амплитуды тока, подключенный к светодиодной ленте при различных условиях нагрузки (длины): (a) полная нагрузка (длина), обеспечивающая наилучшие характеристики димминга; (б) 70 %-я нагрузка (длина), подразумевает неидеальное диммирование; (c) 30 % нагрузки (длины), подразумевает худший результат диммирования из-за слишком маленького диапазона регулировки яркости.

Выходной ШИМ
Можно заявлять, что проблема так называемого «dead travel» исчезнет, если LED драйвер всегда используется на полной нагрузке, и что не имеет смысла платить за драйвер с высокой мощностью, в то время как он используется только при напряжении, гораздо ниже номинального. Однако эти нехитрые умозаключения на деле часто оказываются неприменимыми к реальности. Это связано с тем, что светодиодные ленты довольно часто используются там, где длина не может быть точно предсказана. Например, в декоративном освещении бара или ресторана. Поэтому в таких случаях используется LED драйвер с выходным ШИМ, чтобы иметь возможность осуществить диммирование вместо изменения амплитуды тока. Уровень выходного освещения меняется в зависимости от рабочего цикла димминга. Важными параметрами являются разрешение димминга и выходная частота ШИМ. Минимальный уровень диммирования должен быть 0,1 %, чтобы достичь 8-битного разрешения диммирования, подходящего для большинства применений. Частота выходного ШИМ должна быть как можно выше, чтобы предотвратить мерцание (см. таблицу 1). Согласно различным литературным источникам, рекомендуется поддерживать частоту не менее 1,25 кГц, чтобы свести к минимуму визуальные искажения*.

Заключение
Лучший способ диммировать светодиодную ленту – это использовать метод широтно-импульсной модуляции выходного сигнала, который решает проблему «dead travel». MEAN WELL предлагает серию PWM с диапазоном 40–120 Вт, диммингом 3 в 1 (ожидается и цифровой димм. DALI), а также подходящей драйверам для светодиодных лент защитой IP67.

Примечание. Справка: Брэд Леман и Арнольд Дж. Уилкинс, 2014 год: разработка мер по смягчению последствий мерцания в светодиодном освещении