Светодиодты таспаны басқару. ШИМ-диммерлер, контроллерлер және күшейткіштер
Светодиодты таспаның жарықтығын да, түсін де ыңғайлы реттеуге болады. Бірақ диммерді, контроллерді және күшейткіштерді дұрыс таңдау үшін алдымен олардың қалай жұмыс істейтінін түсініп алған жөн. Әйтпесе «ШИМ», «арна», «күшейткіш», «ортақ плюс» сияқты ұғымдар жай ғана терминдер жиынтығы болып көрінеді.
Мазмұны
- 1. ШИМ деген не
- 2. Таспаның жарықтығын басқару
- 3. ШИМ-контроллерлердің түрлері мен сипаттамалары
- 4. Күшейткіштер
- 5. Импульстік қуат көздерімен жұмыс істеу ерекшеліктері
ШИМ деген не
ШИМ — бұл ені-импульстік модуляция. Іс жүзінде бұл контроллер кернеуді біртіндеп төмендетпей, таспаны өте жоғары жылдамдықпен қосып-өшіріп отырады деген сөз.
Әр циклде таспа «қосулы» күйде көбірек тұрса — жарығырақ көрінеді. Ал «өшулі» күйі ұзақ болса — күңгірттеу болып қабылданады. Ауысып-қосылу жиілігі жоғары болғандықтан, көз мұны үздіксіз жарық ретінде қабылдайды.
Сондықтан ШИМ светодиодты таспаны диммирлеудің ең кең тараған тәсіліне айналды: ол қарапайым, тиімді және светодиодтарға жақсы үйлеседі.
Таспаның жарықтығын басқару
Кез келген светодиодты таспа диммирленеді. Жарықтықты басқарудың ең танымал жолы — дәл осы ШИМ.
Сырттай «жарты қуатпен жанып тұр» сияқты көрінеді, бірақ шын мәнінде таспа «жартылай» жанбайды. Ол «қосулы» және «өшулі» режимдерінің арасында тез ауысады, ал орташа жарықтық осы аралықтардың қатынасына байланысты қалыптасады.
Сызбада жарықтық кернеуді «әлсіретуден» емес, қосу мен өшіру уақытының арақатынасынан тәуелді екені көрсетілген.
ШИМ-контроллерлердің түрлері мен сипаттамалары
Бір арналы ШИМ-диммерлер біртүсті таспаға арналған. Олар тек жарықтықты реттейді. Басқару тәсілі корпусындағы батырмалар арқылы, радио арқылы немесе ИҚ-арна (инфрақызыл) арқылы болуы мүмкін.
Көптүсті таспалар үшін көпарналы контроллерлер қолданылады: MIX үшін екі арналы, RGB үшін үш арналы және RGBW үшін төрт арналы. Мұндай құрылғылар әр арнаның жарықтығын жеке реттейді, демек жалпы жарық түсін де өзгертуге мүмкіндік береді.
Бұл контроллерлерде бір ортақ «плюс» болады, ал «минус» арналар бойынша бөлінеді. Сол себепті оларды қосу логикасы кәдімгі бір арналы диммерден өзгеше.
Бұл сызбада таспаны контроллерге қосудың стандартты нұсқасы көрсетілген: қорек алдымен контроллерге келеді, ал контроллер таспаның арналарын басқарады.
Диммерді немесе контроллерді таңдағанда екі негізгі сипаттамаға назар аударылады:
Көпарналы контроллерлерде жалпы ток арналар арасында бөлінеді. Егер контроллер үш арналы болып, 18 А-ға есептелсе, бұл әр арнаға 18 А дегенді білдірмейді. Бұл — жиынтық жүктеме шектелген деген сөз, сондықтан өндіруші басқаша көрсетпесе, бір арнаға шамамен 6 А-дан аспайтындай есептеген дұрыс.
Күшейткіштер
Жүктеме тым үлкен болып, бір контроллердің тогы жеткіліксіз болғанда, сигнал күшейткіштері қолданылады.
Күшейткіш басқаруды өздігінен «ойлап таппайды». Ол контроллерден немесе диммерден келген сигналды көшіріп алып, өзіне тиесілі таспа бөлігіне дәл солай береді.
Қарапайым тілмен айтқанда: команданы контроллер береді, ал күшейткіштер сол команданы көп мөлшердегі таспаға контроллерді артық жүктемей жеткізуге көмектеседі.
Күшейткіштері бар бір арналы сызба
Мұнда біртүсті таспаға арналған мысал көрсетілген: бір диммер жарықтық деңгейін орнатады, ал бірнеше күшейткіш өз учаскелерінде сол сигналды қайталайды. Әр учаскенің өз қуат көзі бар.
Күшейткіштері бар көп арналы сызба
Ал бұл сызба көптүсті таспаға арналған. Контроллер бірден бірнеше басқару арнасын береді, ал күшейткіштер оларды RGB немесе басқа көпарналы таспаның қосымша учаскелерінде қайталайды. Алдыңғы нұсқадан негізгі айырмашылығы — мұнда бір ғана жарықтық арнасы емес, бірден түстік арналар жиынтығы күшейтіледі.
ШИМ-контроллерлердің импульстік қуат көздерімен жұмыс істеу ерекшеліктері
Бір қуат көзіне бірнеше контроллерді немесе күшейткішті қосуға болады. Бірақ бір диммерді немесе контроллерді бірден бірнеше қуат көзінен қоректендіруге болмайды, өйткені импульстік қуат көздерінің шығыстарын өзара қосуға тыйым салынады.
Тағы бір ерекшелік — диммирлеу кезінде қуат көзінен шығатын ызың, ысқырық немесе сықырлау дыбысы. Бұл жиі кездеседі және ШИМ принципімен байланысты.
Ені-импульстік модуляция кезінде жүктеме өте жылдам қосылып-ажыратылады. Соның әсерінен қуат көзіндегі трансформатордың магнит өрісі үнемі өзгеріп тұрады, ал орамдары мен өзегі микрожылжулар жасайды. Дәл осы тербелістер естілетін дыбысты тудырады.
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар
1. Светодиодты таспаға арналған заманауи диммерлерде ең жиі қолданылатын, ең танымал диммирлеу тәсілі қайсы?
Жауабын көрсету
2. Бізде 5 м 12 В таспа бар, қуаты 14,4 Вт/м, және 12 А-ға арналған үш арналы контроллер бар. Таспаның барлығын бір арнаға қоса аламыз ба?
Жауабын көрсету
3. 28,8 Вт/м болатын 200 м светодиодты таспаны 6 А диммермен бір жерден басқаруға бола ма?