Was kann ich tun, um den Dimmbereich von LED-Lampen zu vergrößern?

Wir haben letztes Jahr angefangen, die meisten unserer Häuser in LED zu bauen. Ich bin ein großer Dimmer-Fan und würde so ziemlich jeden Lichtschalter dimmen. Eine Sache, die ich nicht heruntergekommen bin, ist der Dimmbereich der LED im Vergleich zu dem, was ich von Glühlampen gewohnt bin. Für mich sind LEDs mit der niedrigsten Einstellung immer noch bei 60-70%.

Ich verstehe, dass die meisten neuen Dimmer einen einstellbaren Schalter für den Dimmbereich haben, und ich habe versucht, diese auf niedrig einzustellen.

Was ich möchte, ist eine Empfehlung zum Lampentyp (oder worauf bei dimmbaren LEDs zu achten ist) und zum Typ des Dimmschalters? Das Endspiel besteht darin, die LEDs dazu zu bringen, eher wie die herkömmliche gedimmte Glühbirne zu reagieren, sodass Sie von Stimmungslicht zu Flutlicht wechseln können.

Hinweis: Ich habe in der letzten Woche eine Reihe von Tests mit 3 verschiedenen Dimmern und 6 verschiedenen Lampen durchgeführt. Ich stellte fest, dass die Dimmer kaum einen Unterschied machten. Die Glühbirnen machten einen kleinen Unterschied, aber nicht in der Nähe einer Glühlampe. Was ist lustig an den Glühbirnen, die das Beste getan haben?

Ich bin im selben Boot. Als ich das Haus, in dem ich mich befinde, neu gestaltete, installierte ich so viel LED-Beleuchtung wie möglich und der Rest ist Halogen. Was ich gelernt habe ist, dass der Dimmbereich vollständig vom Treiber in der LED-Lampe abhängt. Und die meisten LED-Lampen werden nur auf etwa 20-30% des Maximums gedimmt.

Ich bin sicher, Sie wissen, wie Dimmer funktionieren, aber für diejenigen, die dies nicht tun, ist es im Grunde ein superschneller Schalter, der das Licht sehr schnell ein- und ausschaltet. Bei Glühbirnen funktioniert dies perfekt und bietet einen schönen, glatten Dimmbereich. In LED / CFs ist es ein Albtraum für sie, damit umzugehen. Um dies zu umgehen, müssen sie über zusätzliche Schaltkreise verfügen, um das Ein / Aus-Muster zu interpretieren und diese dann zur Steuerung der Helligkeit zu verwenden. Während der Ein-Phase ziehen sie zusätzliche Energie, um das Licht auch während der Aus-Phase mit Strom zu versorgen. Bei LEDs reduziert der Treiber die Spannung an den LED-Elementen, schaltet sie jedoch nie aus. Was normalerweise für eine Glühlampe auf fast nichts gedimmt wird, ist für eine LED ziemlich hell, da sie während dieser Einschaltphase 2-3x so viel Leistung verbraucht, um die Kondensatoren aufgeladen zu halten und das Licht am Laufen zu halten.

TL; DR; Für LEDs müssen Sie nach High-End-Lampen suchen, die tatsächlich ihren Dimmbereich angeben.

Jetzt werden wir hoffentlich nicht lange mit analogen Glühlampen stecken bleiben, die digitale Glühbirnen antreiben. Es gibt einige Standards, die versuchen, die Traktion für reines digitales Dimmen zu erreichen. Diese funktionieren, indem sie niemals die Leistung dimmen, sondern stattdessen ein digitales Signal an die Stromleitung senden, um die Glühbirne anzuweisen, sich zu dimmen. Denken Sie, die Philips- Farbbirne wird von einem Lichtschalter anstelle eines drahtlosen Hubs gesteuert. Derzeit sind jedoch keine Produkte für Verbraucher auf dem Markt.

Die LED ist die dimmfreundlichste Lichtquelle, die jemals hergestellt wurde. Das Problem ist, dass die meisten Leute eingeschraubte "Glühlampen-Ersatz" -LED-Module mit veralteten Dimmschemata ** verwenden, die für Glühlampen vorgesehen sind (die einfach nicht die Raffinesse haben, im niedrigen Bereich eine gute Leistung zu erbringen). Dies ist der hässlichste Hack im elektrischen Design und führt zu hässlichen Hack-Ergebnissen.

Wenn Sie so ein großer Fan von Dimmen sind, sollten Sie nach besseren Möglichkeiten zum Dimmen suchen . Es gibt einige.

LEDs wollen dimmen

Eine native, rohe LED wird einwandfrei gedimmt und verfügt über eine äußerst raffinierte Steuerung. Direkt aus der Rutsche heraus gibt es zwei Steuerungsmethoden, die sehr gut funktionieren. Einer ist für den Gelegenheitshobbyisten unpraktisch, der andere leicht zugänglich.

Dimmen durch Strombegrenzung . Rohe LED-Emitter müssen stromgesteuert sein, sonst braten sie sich selbst. Dies erfolgt durch eine Treiberschaltung, die einen bestimmten Strom ausgibt und die Spannung variiert, um diesen Strom zu treffen. Alle LED-Datenblätter testen und bewerten sie bei bestimmten Strömen . Das Datenblatt listet jedoch einen maximalen Strom auf - Sie können ihn mit einem niedrigeren Strom betreiben . In diesem Fall ist die Helligkeit in etwa proportional.

Ein bestimmter LED-Emitter kann einen Spezifikationsstrom von 350 mA und einen Maximalstrom von 1400 mA haben. Wenn Sie es 35ma senden, erhalten Sie ungefähr 1/10 spezifiziertes Licht. Bei 3,5 mA etwa 1/100 Licht. 0,35 mA, 1/1000. Ich habe ein 3000-mA-36-V-Array mit etwa einer Milliampere betrieben und eine winzige Menge Licht herausgeholt, gerade genug, um festzustellen, welche Farbe der Emitter hatte. Es gibt keine Begrenzung, wie dunkel Sie werden können , vorausgesetzt, der Treiber kann so niedrig werden, und Sie haben die Aufgabe des Herstellers, den Treiber an LED-Emitter anzupassen, die Emitter zu kühlen, sie in ein funktionsfähiges Produkt zu integrieren usw.

Das Erstellen eines benutzerdefinierten Strombegrenzungstreibers ist für den Lichtliebhaber kein Problem. Möglicherweise finden Sie jedoch kommerzielle LED-Treiber, die dies für Sie tun, z. B. mithilfe eines 0-10-V-Dimmsystems (der in der kommerziellen Beleuchtung verwendeten Typ).

Dimmen durch Pulsweitenmodulation . Viele 12-V-LED-Produkte verwenden einfach einen Widerstand zur Strombegrenzung. Dabei handelt es unterschätzt die LEDs etwas - sie sind nicht auf Höchstleistung laufen kann - aber es bedeutet auch , um die LEDs ein- und ausschalten kann sehr, sehr, sehr schnell . Dies ermöglicht Pulsweitenmodulation Dimmen - das Licht auf 50% Helligkeit , weil es auf 50% der Zeit. 1% Helligkeit, weil es in 1% der Fälle eingeschaltet ist. Der volle Arbeitszyklus tritt hunderte Male pro Sekunde auf, viel zu schnell, um ihn zu sehen. Das PWM-Dimmen ist für Hobbyisten einfach, die Produkte auf der Basis von 12-V-Widerständen und billige Standardhardware verwenden, die bei eBay, Amazon und in Geschäften erhältlich ist, wie Sie es nennen. Top-Marken wie Leviton stellen sogar Module her, die mit dem PWM-Dimmen "gut spielen".

Ein Dimmer oder RGB-Controller erzeugt die Impulse mit genügend Kraft, um eine beträchtliche Menge an LED-Licht direkt anzusteuern - wie 130 Watt (etwa 700 Watt Glühlampe). Wenn Sie mehr benötigen , können Geräte, die als Verstärker bezeichnet werden, viel mehr steuern.

Wenn Sie also nicht mögen, wie "niedrig" die kommerziellen PWM-Dimmer / Controller sein können, ist es für einen Bastler in Reichweite , Ihren eigenen Controller mit einem Arduino oder Raspberry Pi herzustellen . Und speisen Sie den schwachen Ausgang des Adruino in einen handelsüblichen Verstärker , um die richtigen Lichter zu steuern .

Es gibt bessere Dimmprodukte

Es gibt auch kommerzielle Dimmtechnologien. Ein Beispiel ist das "0-10V" -System. Dabei sendet der Dimmer ein Signal (offensichtlich 0-10 Volt) über ein separates Kabel an LED-Treibermodule, die dieses Signal verstehen. Und dann können sie so dunkel werden, wie es das Treiberdesign zulässt. (Die LED selbst bietet keine Untergrenze). Es ist also nur eine Frage der Suche nach einem hochwertigen Gerät oder Treiber, der 0-10 V zum Dimmen benötigt.

Intelligente Schalter / Steuerungen sind ein weiterer Weg, um dies zu lösen. In diesem Fall verwenden sie entweder a) Kommunikationskabel, b) ein Funkschema oder c) das Modulieren von Signalen über die Stromleitung, um zwischen einem intelligenten Dimmer und den intelligenten LED-Lichtern zu kommunizieren. Es handelt sich um ein digitales Signal, das genau angibt, wo die Helligkeit eingestellt werden soll. Theoretisch ist dies also eine praktikable Methode, um die Helligkeit zu ermitteln, mit der der Fahrer umgehen kann. Natürlich kann dies in der Implementierung verpfuscht werden, entweder mit einem Treiber, der "sehr dunkel" nicht gut handhabt, oder wenn die digitalen "Kerben" zu grob gewählt werden.

** Veraltete Dimmschemata wie die Steuerung der Vorlauf- oder Nachlaufphase, wie diese alten, veralteten Dinge, die auf dieser Seite aufgeführt sind. Diese Dimmer sind mit einem MANDATE ausgestattet, das abwärtskompatibel mit Glühlampen ist - tatsächlich eingeschaltet

Dies ist ein kompliziertes Thema, da es sehr subjektiv ist und auch die Wahrnehmung der Helligkeit durch den Menschen sehr ungenau (nicht linear) ist.

Unter den vielen Schwierigkeiten beim Vergleich des LED-Dimmens mit dem altmodischen Glühlampen-Dimmen:

• LED-Lampen dimmen einfach nicht so stark.
• Einige LED-Lampen veröffentlichen Dimmspezifikationen (z. B. "auf 10% dimmbar"), aber da die Augen des Menschen so schlecht darin sind, die Helligkeit zu vergleichen, kann es schwierig sein zu sagen, was dies tatsächlich bedeutet. Wenn Sie diese Spezifikation für Ihre aktuellen Lampen finden, hilft Ihnen dies bei der Suche nach einer mit besseren Eigenschaften.
• Glühlampen werden rötlicher, wenn sie dunkler werden, aber die meisten LEDs behalten dieselbe Farbe bei, was es schwierig machen kann, die richtige "Stimmungsbeleuchtung" zu erhalten, bei der es sowohl um Farbe als auch um Helligkeit geht. Einige LEDs sind diesbezüglich besser - ich weiß, dass ich eine LED-Lampe gesehen habe, deren Farbe wärmer wird, wenn sie dunkler wird (wie Glühlampen), z. B. die Philips WarmGlow BR30-Lampe . Sie können auch diese ausgefallenen farbwechselnden Lampen erhalten, die auf fast jede Farbe oder Helligkeit eingestellt werden können.

Ich weiß, dass diese Website von bestimmten Markenempfehlungen abhält, aber ich habe einige Philips BR30-Leuchten in meinem Wohnzimmer, die ziemlich gut gedimmt sind (nicht die oben erwähnte Farbverschiebungsvariante). Ich habe auch einige Cree LED-Lampen und diese scheinen nicht so stark zu dimmen.

Anscheinend ist hier ein Schalter zu bekommen: Lutron TGCL-153PH (TGCL-153PH-WH für Weiß). Dieses verfügt über ein an der Vorderseite montiertes Einstellrad, mit dem Sie die minimale Dimmleistung einstellen können, sodass Sie Ihre LED / CFLs an den gewünschten Stellen anpassen können. Das Zifferblatt wird dann von der Frontplatte verdeckt. Ich habe diese eigentlich nicht ausprobiert, werde das aber diese Woche tun. Sie sind bei Amazon, Home Depot und Lowes erhältlich und haben eine maximale Leistung von 150 Watt, was für die meisten LED / CFL-Installationen in Ordnung ist (oder 600 Watt für Glühlampen / Halogenlampen). Und sie werden auch als "einpolig / 3-polig" bezeichnet. Sie kosten +/- $ 20.00. Es gibt auch Dimmer im Lutron-Dekor-Stil mit ähnlichen Einstellrädern.

Selbst bei Dimmern, die speziell für LED- oder CFE-Leuchten entwickelt wurden, werden die Hersteller Ihnen mitteilen, dass LEDs bei ihren Produkten nicht so stark dimmen wie Glühlampen. Wenn Sie eine bessere Helligkeit im unteren Bereich wünschen, sind hier meine beiden Ideen.

Wenn Sie mit ein paar LED-Lampen auf einer Bank mit einem Variac spielen, wird zunächst deutlich, dass sie sehr schön gedimmt werden können, fast bis zu einem Schein, den Sie nur im Dunkeln sehen können! Aber der einzige Variac, den ich habe oder gesehen habe, ist riesig, teuer und für viel höhere Wattzahlen ausgelegt, als Sie jemals für eine LED oder sogar eine Reihe von LEDs benötigen würden. Wenn jedoch ein Hersteller einen Variac für kleine Lasten herstellt, die in eine Wandplatte passen könnten, bietet er eine vollständige Kontrolle. Sie wären wahrscheinlich nicht so einfach zu drehen wie ein Topf, aber es ist eine Lösung.

Hier ist eine andere Lösung, die zumindest für das niedrige Helligkeitsende praktischer ist. Heutzutage ist es nicht schwierig, kleine Kondensatoren mit bis zu 5 uF bei 200 WVDC zu finden. Beim Experimentieren mit einer Reihe von 8 dimmbaren 40-Watt-äquivalenten (5 tatsächlichen) LED-Lampen habe ich mehrere Kondensatoren in Reihe mit der Last ausgetauscht. Interessanterweise bot 2,5 uF eine Beleuchtungsstärke, die ungefähr der Mindesthelligkeit entsprach, die ich vor dem Abschalten mit einem Standarddimmer erreichen konnte. Außerdem stellte ich fest, dass ich bis zu etwa 0,5 uF das Äquivalent einer sehr niedrigen Nachtlichteinstellung erhalten konnte, wobei das einzige Problem darin bestand, dass kleine Herstellungsunterschiede zwischen den verschiedenen Glühbirnen sehr offensichtlich werden. Da Kondensatoren jedoch keine Energie verschwenden (oder sich erwärmen), ist es möglicherweise möglich, einen Drehwahlschalter mit mehreren Positionen zu verwenden.WENN Sie zufrieden waren, einfach eine Position als Bypass mit voller Helligkeit zu verdrahten. Denn ab etwa 5 uF werden solche nichtelektrolytischen Kondensatoren mit höherer Spannung zu groß, um die Idee praktisch umzusetzen.

Einfach, ELV vs MLV Dimmen. Überprüfen Sie das Licht. Wenn es sich um MLV handelt, stellen Sie sicher, dass Sie einen MLV-Dimmer haben. Wenn Sie ein ELV-Licht haben, setzen Sie einen ELV-Dimmer ein. Funktioniert gut. Muss ab etwas neugieriger sein. Natürlich ist es dann Linienverblendung oder 0-10. Sie möchten sich nicht mit 0-10 befassen, da Sie zusätzliche Verkabelung hinzufügen müssen.