Dimring av LED-belysning

LED-tekniken utvecklas mycket snabbt, nya tekniker ser dagens ljus i rask takt, nya kombinationer uppstår av ljuskälla, driftsdon och reglering varför det är mycket svårt för användaren att veta vilka hjälpmedel som skall användas för att ge önskvärt resultat.

Detta gäller i synnerhet p.g.a. den teknikblandning som sker inom LED-belysningen där driftstekniken helt eller delvis byggs in i själva ljuskällan och ger upphov till lampor av olika typ som kan respektive inte kan ljusregleras och där det från fall till fall är nödvändigt att veta vilken driftsteknik respektive dimmerteknik som måste användas för ett gott resultat.

Grundläggande är att matcha dimmern till den typ av LED-lampa samt den typ av driftsdon som används. Börja med att bestämma typ av LED-lampa. Dimringsresultatet är beroende på konstruktionen av LED-lampan samt det driftsdon som används; se vidare nedan.

Vid osäkerhet vid typbestämning av LED-lampa, kontakta oss på kontakt@ydcircuit.se för konsultation.

230V LED-lampor utan föregående driftsdon, ej dimbara

Alla LED-lampor är inte dimbara. 230V-lampor med effekter från 1W kan vara utformade som en kalljuskälla av halogentyp med GU10/B22/E27-sockel och även innehåller en likriktarbrygga samt kontrollkrets som omvandlar den inkommande AC-spänningen till den DC-spänning som ljusdioden behöver, dvs lampan innehåller även en driftsenhet för diodens strömförsörjning och någon extern driftsenhet behövs inte. Nackdelen är att lampan inte kan dimras.

Dimring av lågvolts LED-lampor som föregås av elektronisk transformator

En dimbar elektronisk lågspänningstransformator, som ger 12V högfrekvent 22-45 kHz växelspänning, kan användas för att driva LED-lampor med GU5,3-sockel exempelvis typ MR16 med 16 hålmonterade dioder. Denna lamptyp är vanligt förekommande och innehåller förutom dioder likriktarbrygga, kondensator samt kontrollkrets som ger konstant likspänning till lampan. En vanlig elektronisk bakkantsdimmer kan normalt användas för att dimra i detta fall såvida inte producentens specifikation anger att lampan inte är dimbar. Minimilast är något man behöver tänka på pga den normalt låga lasteffekten.

Om transformatorn är av induktiv typ måste en framkantsdimmer (triacbaserad) användas. När en triacbaserad dimmer används kan ett lastmotstånd krävas för att garantera att triacströmkretsen fungerar riktigt utan att orsaka flimmer.

Dimring av lågvolts LED-lampor som föregås av LED-driftsdon

LED-driftsdon ger möjlighet till dimring, färgförändring respektive sekvensiering av lysdioder. Lysdioder integreras lätt med olika strömkretsar för att kontrollera dimring och färgförändring, så att dessa funktioner kan regleras av förhandsinställda instruktioner eller personnärvaro eller kommandon. Standarddimrar kan inte användas, därför att strömkontrollkretsar i LED-lamporna håller ljusstyrkan så konstant som möjligt. För att dimra LED-lampor används vanligen LED-driftsdon samt pulsbreddsmodulerad ström (PWM) eller 1-10Vdc reglerdon. PWM-kretsen kan vara inbyggd i donet eller separat. Härigenom fastställs LED-ljusstyrkan genom snabbt och precist av/på-slag av LED-lamporna.

De flesta dimbara LED-don använder PWM-teknik för att åstadkomma dimring. Gränssnittet mot användaren är dock oftast ett 1-10V gränssnitt, varför man inte behöver behärska PWM-teknik för att använda donet. Med den inbyggda PWM-tekniken slås dioden på och av med hög frekvens, minst 100Hz för att inte flimmer ska märkas. Med en pulsbredd på 100% är dioden tänd hela tiden. Ljusflödet från dioden är linjärt med genomsnittsströmmen, vilket innebär att t ex vid en 50% pulsbredd kommer strömmen att vara 50% och likaså ljusflödet. Livslängden på dioden ökar vid PWM-dimring eftersom dioden då inte är påslagen hela pulsperioden. Om normal livslängd för en diod är specificerad till 50000 timmar utökas denna till 100000 timmar om dioden alltid körs på 50% PWM-dimring.

Färgkontroll

LED-don kan också användas för färgförändringar eller sekvensering. Detta kan uppnås genom att dimra en blandning av färgade lysdioder i ett arrangemang för färgförändringar. Ett annat alternativ är att varje lysdiod kontrolleras och programmeras individuellt av en digital kontroll av DMX-typ som möjliggör att tusentals lysdioder dimras dynamiskt upp och ner för att skapa ett till synes oändligt spektrum av färger.

Kompatibilitet med andra kontrollmetoder

De flesta LED-don är kompatibla med kommersiellt tillgängliga 1-10V kontrollenheter och system som närvarosensorer, fotoceller, vriddimrar, fjärrkontroller och byggnads- och belysningsautomationssystem. Lysdioder kan också fungera med apparater som regleras av DMX och DALI och kan i framtiden inkludera trådlös kontroll (RF) som ett styrningsalternativ.

LED-don som använder sig av 1-10V kontrollsignaler kan kontrolleras genom att använda samma regleringsenheter som används för att reglera 1-10V dimbara HF-don. När man bestämmer maximal kapacitet på en 1-10Vdc dimmer, måste man beakta både 1-10Vdc signalens märkdata och nätspänningens switchkapacitet – överskrid inte någon av dessa.

Dimring av konstantspänningsdon

Ett driftsdon av konstantspänningtyp innehåller efter den switchande transistorn och transformatorn likriktarbrygga, filter, kondensator, induktans, motstånd samt en kontrollkrets som ger exempelvis 12V konstant likspänning till lamporna som ansluts parallellt till driftsdonet. Samtliga lampor som ansluts måste till skillnad från fallet med driftsdon av konstantströmtyp vara utförda för samma spänning som driftsdonet ex.vis 12Vdc. Vid dimring reduceras strömmen till lampan medan spänningen bibehålls konstant. Dimring åstadkoms av en PWM-krets. PWM-kretsen kan vara inbyggd i driftsdonet eller installeras separat mellan driftsdonet och lampan. PWM.kretsen styrs som regel med en potentiometer.

Dimring av konstantströmdon

Ett driftsdon av konstantströmtyp innehåller efter den switchande transistorn och transformatorn likriktarbrygga, filter, kondensator, induktans, motstånd samt en kontrollkrets som ger exempelvis 350mA konstant ström samt en max likspänning om ex.vis 12V till lamporna, som ansluts seriellt till driftsdonet. Konstantström LED-lampor innehåller ett motstånd som ger rätt spänning till lamporna ex.vis 1,5Vdc vid 350mA. Det är därför möjligt att ansluta och blanda lampor med olika spänning upp till totalt donets maxspänning ex.vis 12V seriellt till driftsdonet utan problem. Kontrollkretsen håller spänningen vid en konstant nivå upp till donets märkeffekt oberoende av lasten. Maxspänningen bestämmer också antalet lampor som kan anslutas. Om max spänning är 12V kan alltså max 4st 3V lampor anslutas. Om antalet lampor ökar utöver 4st förblir spänningen konstant men strömmen och därmed effekten reduceras. Normalt anges max spänning och max antal lampor som kan anslutas på donet. Man kan även koppla in färre lampor än det antal som ger max spänning. Dimring åstadkoms som i fallet med konstantspänningsdon av en PWM-krets som kan vara inbyggd i driftsdonet eller installeras separat mellan driftsdonet och lampan. PWM-kretsen styrs som regel med en potentiometer.

Dimring kan även ske med 1-10Vdc reglerdon genom reduktion av strömmen via digital kontroll eller mer sofistikerade metoder.