Peredupan LED: Apa Yang Perlu Anda Tahu

Mengapa Sumber LED Redup?

Meredupkan sumber LED menawarkan pelbagai manfaat melebihi kawalan suasana mudah:

• Penjimatan tenaga tambahan melebihi apa yang dicapai dengan menukar kepada teknologi LED
• Peningkatan prestasi tugas visual dengan menyesuaikan tahap cahaya mengikut keperluan khusus
• Suasana yang dipertingkatkan dan fleksibiliti ruang
• Lebih sedikit sumber cahaya untuk menentukan, mengekalkan, dan menyimpan stok
• Penumpahan beban respons permintaan Keupayaan
• Potensi peningkatan keberkesanan dan jangka hayat bagi sumber cahaya

Cabaran Peredupan

Walaupun terdapat manfaatnya, meredupkan sumber LED menghadapkan beberapa cabaran penting:

• Variasi meluas dalam ciri-ciri sumber LED dan pemancap
• Sedikit yang boleh diandaikan berdasarkan amalan sejarah dengan pencahayaan lampu pijar
• Tidak semua tuntutan adalah sama disebabkan oleh ketiadaan prosedur ujian piawai
• Sukar diramalkan prestasi tanpa ujian sebenar
• Interaksi Peringkat Litar antara pemacu LED dan peredup menimbulkan isu keserasian

Asas Peredupan LED

Memahami konsep asas ini adalah penting untuk pelaksanaan pendimahan LED yang berjaya:

LED vs Sumber Pijar

LED Drivers

LED memerlukan pemacu untuk:

• Menukar voltan AC kepada arus DC terkawal
• Mengimbangi variasi pembuatan dalam voltan hadapan LED (Vf)
• Melaksanakan fungsi pemudaan (CCR atau PWM)
• Melindungi LED daripada keadaan arus lampau dan suhu lampau

Teknologi Peredupan

Laporan tersebut mengkategorikan teknologi peredupan menjadi dua pendekatan utama:

1. Coincident AC Power and Control Signal

• Phase-cut AC sine wave (forward or reverse phase)
  • 2-Wire (hot, dimmed hot)
  • 3-Wire (hot, dimmed hot, neutral)
• Reduced amplitude AC sine-wave

Kuasa AC dan Isyarat Kawasan Berasingan

• Pendarfluor 3-wayar
• 0-10V
• DALI (Antara Muka Pencahayaan Beralamat Digital)
• DMX512
• PWM (Pulse Width Modulation)

Kaedah Peredupan

LED boleh didimkan menggunakan dua kaedah utama, setiap satunya mempunyai ciri-ciri berbeza:

Constant Current Reduction (CCR/Analog)

• Method: Varying LED current while keeping LED always on
• Kelebihan:
  • Jangka hayat LED lebih panjang (arus dan suhu lebih rendah)
  • Tiada penghasilan bunyi
  • Berkemungkinan keberkesanan lebih tinggi pada paras pendim rendah
  • Tidak menghasilkan kelipan
• Kelemahan:
  • Kemungkinan perubahan warna yang tidak diingini
  • Pengawalan lebih sukar pada tahap pendarkurangan mendalam

Pulse Width Modulation (PWM)

• Method: Mengekalkan arus LED sama tetapi mengubah masa hidup/mati
• Kelebihan:
  • Jangka hayat LED lebih panjang (masa hidup lebih singkat, suhu lebih rendah)
  • Kawalan pendiaran yang baik pada tahap pendiaran rendah
  • Tiada perubahan warna
• Kelemahan:
  • Penjanaan bunyi berpotensi
  • Frekuensi PWM adalah kritikal untuk mengelakkan kelipan yang tidak diingini
  • Batasan tahap pendarkilauan minimum

Isu Kelipan

Kelipan merujuk kepada variasi masa (modulasi) output cahaya (fluks bercahaya). Walaupun wujud dalam semua sumber cahaya elektrik komersial tradisional yang beroperasi menggunakan kuasa AC, ia boleh menjadi lebih bermasalah dengan sumber LED.

Siapa yang Peduli dengan Flicker?

• Sesiapa yang sensitif terhadap modulasi cahaya
• Mereka yang bertanggungjawab terhadap kesihatan manusia, kesejahteraan dan/atau prestasi di ruang dengan pencahayaan elektrik
• Populasi berisiko:
  • Epilepsi fotosensitif (1 dalam 4000)
  • Penghidap migrain
  • Golongan muda
  • Individu Autistik

Metrik Kelipan

• Peratus Kelipan: (Max-Min)/(Max+Min) × 100%
• Flicker Index: Area above average / Total area

Test results in the report show flicker percentages ranging from 7.5% to 16.3% and flicker indices from 0.02 to 0.06 across different dimming levels and equipment combinations.

Kuasa Kualiti

Peredupan sumber LED boleh mengubah tingkah laku pemacu, berpotensi mempengaruhi kualiti kuasa:

Apakah Kualiti Kuasa?

Kualiti kuasa merujuk kepada anjakan dan herotan pada bentuk gelombang voltan dan arus, yang diukur melalui:

• Power Factor (PF): Mengaitkan Kuasa Aktif (P) dan Kuasa Ketara (S) melalui FP = P/S
• Distorsi Harmonik Total (THD):
  • THD-V (voltan)
  • THD-I (arus)

Siapa Peduli tentang Kualiti Kuasa?

• Pengeluar dan pengguna elektrik:
  • Keperluan arus meningkat
  • Kehilangan pengangkutan elektrik (I²R)
  • Saiz wayar, pemutus litar, pengubah
  • Kerosakan peralatan berpotensi atau prestasi terjejas
• Pengilang peralatan pencahayaan:
  • Keperluan sukarela dalam ANSI C82.77-2002
  • Pertukaran reka bentuk sistem
  • Kekangan kos dan saiz

Pencahayaan Redupan Pemotongan Fasa

Phase-cut dimming is the most commonly deployed dimming technology, with a large installed base in the U.S. (NEMA estimates >150 million units).

Pencahayaan Pemotongan Fasa vs Gelombang Sinus

• Pemotongan Fasa: Memotong bahagian gelombang sinus AC
  • Fasa hadapan (tepi pendahuluan)
  • Fasa songsang (tepi pelengkap)
• Gelombang Sinus: Mengurangkan amplitud keseluruhan gelombang sinus

Direka untuk Sumber Lampu Pijar

Pereka pemotongan fasa pada asalnya direka untuk sumber lampu pijar, yang:

• Berkelakuan seperti beban resistif ringkas
• Hanya efektif mengambil kira Vrms
• Bersifat dwiarah (berfungsi dengan kedua-dua voltan positif dan negatif)
• Mempunyai kelestarian terma (cahaya berterusan selepas arus terhenti)

Isu Keserasian

Laporan tersebut mengenal pasti pelbagai isu keserasian yang mungkin berlaku dengan pendim fasa-potong bagi sumber LED:

• Dead travel: Melaraskan tetapan peredup tanpa perubahan sepadan pada paras cahaya
• Pop-on: Tetapan peredup perlu dinaikkan melebihi tetapan sedia ada untuk mendapatkan output cahaya ketika dihidupkan
• Drop-out: Tiada output cahaya di bahagian bawah julat pendiakan
• Popcorn: Masa hidup berbeza bagi sumber cahaya berbeza pada litar malap
• Kelipan: Sumber cahaya menyala sekejap-sekejap ketika sepatutnya padam
• Bayangan: Sumber cahaya dalam keadaan menyala tahap rendah apabila sepatutnya mati
• Bunyi boleh dengar daripada pemalam atau pemacu LED
• Ketidakoperasian atau kegagalan pramatang

Sumber Isu Keserasian

• Beban LED tidak dapat mengukur Vrms dan/atau sudut konduksi yang disajikan oleh dimmer
• Beban LED tidak menarik arus yang cukup untuk menjaga elemen pensuisan dimmer tertutup
• Beban LED mencipta impedans siri yang mengganggu elemen pemasaan dimmer
• Beban LED dalam keadaan mati tidak mengalirkan arus peredup dengan cara yang mengekalkan fungsi ciri termaju
• Beban LED menarik arus yang mencipta tekanan melebihi apa yang ditunjukkan oleh wattan dinilai peredup

Cadangan

Laporan ini memberikan beberapa cadangan untuk pelaksanaan pendimahan LED yang berjaya:

Kenali Pilihan Anda

• Tentukan sama ada produk LED adalah lampu atau luminer
  • Lampu: Biasanya retrofit dengan tapak piawai, terhad kepada kawalan fasa
  • Luminaires: Selalunya mempunyai pilihan pemacu yang menghasilkan pelbagai pilihan kawalan
• Pertimbangkan teknologi kawalan yang memisahkan kuasa AC dan isyarat kawalan
• Gunakan pemotong fasa pemendim dengan neutral jika boleh
• Pertimbangkan menggunakan kawalan pemendiman yang direka khas untuk sumber LED

Manfaatkan Maklumat Yang Tersedia

• Kaji prestasi pendimaan yang direka dan didakwa bagi sumber LED
• Cari panduan pemilihan kawalan pendimaan yang disyorkan
• Perhatikan cadangan jenama/model khusus
• Perhatikan keperluan pemuatan peredup (bilangan maks/min sumber LED setiap kawalan)

Tanya Soalan yang Tepat

• Apakah fungsi pemindahan pendiakan?
• Adakah pemacu LED melaksanakan CCR atau PWM?
• Apakah frekuensi pendim PWM?
• Adakah prestasi pendiman berbeza pada voltan input yang berlainan?
• Adakah sumber LED dinilai untuk kelipan dan kualiti kuasa sepanjang julat pendiman?
• Adakah peredam memerlukan neutral atau pelarasan trim?

Timbang Pertukaran

• Keperluan Aplikasi berbanding Kehendak
  • Sejauh mana kepentingan kelipan?
  • Sejauh mana kepentingan kualiti kuasa?
• Pilihan 1: Hanya gunakan sumber LED dan peredup potongan fasa dengan keserasian yang ditakrifkan
• Pilihan 2: Pasangan contoh dengan semua komponen yang dirancang

Analisis Risiko

• "Pembetulan" umum untuk isu keserasian:
  • Tukar sumber LED, pemacu, atau kawalan pendimotan
  • Tambah beban lampu pijar atau beban palsu
  • Tambah wayar neutral
• Selalunya tiada penyelesaian baik selepas produk dipasang
• Rancang pelan SEBELUM produk dipesan dan dipasang