СПОСОБИ КЕРУВАННЯ ОСВІТЛЕННЯМ НА СВІТЛОДІОДАХ

Якщо для освітлення вашого приміщення використовуються світлодіодні лампочки, стрічки та/або потужні світлодіоди і вам необхідно керувати їх ввімкненням та яскравістю, вам буде корисна ця стаття.

Також ви можете звернутися до нашої компанії і ми спроектуємо та змонтуємо для вас систему освітлення будь-якого рівня складності із застосуванням стандартних виробів та/або унікальних контролерів та драйверів.

Влаштування світлодіодної лампи
Перехід від традиційного освітлення з використанням ламп розжарювання до світлодіодного освітлення створив проблему керування яскравістю світлодіодів. Дімери, які раніше застосовувалися для регулювання яскравості ламп розжарювання, суттєво обмежені у застосуванні. Тільки деякі світлодіодні лампочки, оснащені спеціальними драйверами (блоками живлення) можуть працювати з класичними димерами, які призначені для ламп розжарювання. Ці світлодіодні лампочки мають спеціальне маркування (Dimmable), яке вказує на таку можливість.
Якщо для освітлення застосовуються світлодіодні стрічки, то, як правило, їхнє живлення здійснюється через драйвера (блоки живлення) 12 або 24В. Вмикання та вимикання здійснюється шляхом подачі напруги 220В на блок живлення через механічний вимикач. Використовуючи такий спосіб, ви не можете регулювати яскравість світлодіодів. Також при включенні блоків живлення можуть виникати потужні імпульси струму, які руйнують вимикач і викликають електромагнітні перешкоди та коливання (миготіння) напруги в мережі 220В. Цей спосіб керування прийнятний, якщо йдеться про 1-2 груп освітлення або декоративне підсвічування невеликої потужності до 100-150Вт. Якщо ж ви захочете відрегулювати яскравість світлодіодної стрічки, виникне та ж проблема, як і зі світлодіодними лампами. Блок живлення повинен підтримувати можливість димування. Позначаються блоки живлення як Triac Dimming Constant Voltage. Нижче на схемі показані обидва варіанти. Вище - класична схема керування через механічні вимикачі, нижче як з'єднуються диммер, блок живлення, що димується, і світлодіодна стрічка.


Схема підключення димера, блока живлення та світлодіодів світлодіодної LED стрічки


Якщо потрібно керувати великою кількістю груп світлодіодного освітлення більшої потужності (від 150Вт) з можливістю централізованого керування та зміни яскравості, наприклад, в офісі, магазині, кафе, ресторані, описані вище способи не підходять. Не підходять ці способи і якщо необхідно організувати сучасне керування через смартфон, планшет або комп'ютер.

Для таких випадків існують декілька технологій керування яскравістю свічення світлодіодів, в основі яких лежить принцип PWM (Pulse-width modulation) або інакше - ШІМ (широтно-імпульсна модуляція):
 • власне керування PWM сигналом;
 • керування по протоколу DMX-512;
 • керування по протоколу DALI

Wi-Fi УПРАВЛІННЯ LED СТРІЧКАМИ НА ОБЛАДНАННІ LIC CONTROL

Для дистанційного (бездротового) керування світлодіонними стрічками ми розробили компактний набір обладнання: Wi-Fi контролер на ESP8266 та силовий модуль на MOSFET транзисторах. Ці плати поміщаються в стандартний підрозетник і дозволяють керувати 4-ма 12В LED стрічками до 120Вт кожна.
Контролер ESP8266 може бути запрограмований як WEB-сервер або MQTT-клієнт. У першому випадку керування відбуватиметься через WEB-сайт запрограмований на ESP8266. У другому випадку в мережі буде потрібно MQTT-сервер і будь-який MQTT-клієнт, наприклад MQTT-клієнт для Android. Зараз на Google Play є достатня кількість таких програм, які можна завантажити та встановити безкоштовно.

Wi-Fi керування потужною світлодіодною LED стрічкою з підсилювачем струму

УПРАВЛІННЯ ОСВІТЛЕННЯМ ПО ПРОТОКОЛУ DALI

Забезпечує недороге вирішення питання автоматизації керування великою кількістю груп освітлення будинку, офісу, магазину, промислового підприємства або складу з можливістю дистанційного контролю через Інтернет із комп'ютерів, планшетів або смартфонів. Може працювати з ОС Windows, Mac OS, Android, Linux.
Зважаючи на той факт, що більшість якісних драйверів сучасних LED світильників підтримують протокол DALI, цей варіант керування освітленням стає найзручнішим. Усі драйвери з підтримкою протоколу DALI забезпечують димування LED світильників.

Структура шини DALI керування освітленням

Принцип керування світильниками за протоколом DALI полягає у наступному. На кожен драйвер із підтримкою DALI по силовому кабелю постійно подається напруга 220В. За сигнальним, 2-х жильним кабелем до драйверів від контролера передаються команди керування - увімкнути, вимкнути, збільшити чи зменшити яскравість тощо. Контролери керування можуть встановлюватися в електричний щит або монтуватися прямо в коробку вимикача. Світильники та контролери об'єднуються у групи по 64 шт. Кожен світильник має свою унікальну адресу. З будь-якого вимикача в мережі можна подати команду на будь-який із світильників у групі по його адресі. Крім індивідуальних команд, у мережі можна подавати і групові команди, керуючи кількома світильниками паралельно. Цим забезпечується максимальна гнучкість керування освітленням, що особливо актуально для великих приміщень – офісів, магазинів, складів. Серйозним плюсом такого керування є можливість суттєвого зниження витрат на електроенергію за рахунок автоматизації ввімкнення - вимикання світла залежно від освітленості та/або присутності людей у приміщенні.
Ми можемо запропонувати недорогі DALI контролери власного виробництва, які можуть бути розроблені під ваші індивідуальні потреби.

УПРАВЛІННЯ LED СТРІЧКАМИ ПО ПРОТОКОЛУ DMX-512

Структурна схема такої системи керування яскравістю світлодіодних стрічок на протоколі DMX-512 з використанням 4-х канального підсилювача потужності LIC CONTROL виглядає так.

схема DMX 512 управління потужною світлодіодною LED стрічкою з підсилювачем струму


Керування здійснюється з DMX512 консолі або через комп'ютер, смартфон або DMX панель. Це дозволяє мати до 512 незалежних груп керування. Для кожної групи можна встановити свою яскравість світлодіодів. DMX сигнал декодується за допомогою DMX декодера PWM сигнал і надходить на 4-х канальний підсилювач потужності LIC CONTROL. 4-х канальний підсилювач потужності забезпечує на кожен канал струм до 20А без застосування активного обдування (охолодження).
Для захисту від короткого замикання служать плавкі запобіжники по 4 шт на кожен канал. Насправді це дозволяє захистити кожні 10-15 метрів LED стрічки. Для захисту від перегріву на кожний канал передбачено окремий термозапобіжник.

Технічні характеристики 4-х канального підсилювача потужності

PWM КЕРУВАННЯ LED СТРІЧКАМИ НА ARDUINO

Нижче наводиться принципова схема керування чотирма групами освітлення на світлодіодній (LED) стрічці за допомогою мікроконтролера Arduino Nano із застосуванням технології PWM. Дана схема дозволяє керувати включенням/вимкненням та яскравістю кожної групи освітлення і автоматизувати цей процес. Одне натискання на клавішу вимикача вмикає/вимикає групу світла. При тривалому натисканні яскравість змінюватиметься циклічно (більше-менше-більше). Також, доопрацювавши програму можна замість вимикачів підключити датчики руху та датчики освітленості. При використанні світлодіодної (LED) стрічки потужністю 10 Вт/м ви зможете керувати чотирма відрізками стрічки по 2.5м кожен при живленні 12В.
Якщо використовувати стрічку та блок живлення на 24В, довжина стрічки в кожній групі може збільшитись до 5м. Потужність блоку живлення для підключення чотирьох груп стрічки повинна бути не менше ніж 250 Вт.
Обмеження за потужністю стрічок, що підключаються, обумовлено нагріванням силового MOSFET транзистора IRF540. Якщо йому забезпечити додаткове охолодження, наприклад за допомогою радіатора, можна збільшити довжину та/або потужність стрічки, що підключається.

схема керування світлодіодною LED стрічкою на Arduino Nano

Текст программы для микроконтроллера Arduino Nano
/*
(C)2020 ООО "ЛИК", http://lic.com.ua  
PWM КОНТРОЛЕР ДЛЯ КЕРУВАННЯ СВІТОДІОДНИМИ СТРІЧКАМИ
Схема: http://lic.com.ua/article20.htm
Вхід для підключення вимикачів: A0,A1,A2,A3
PWM-виходи для підключення силового MOSFET транзистора: 9,6,5,3    
*/

const int pins_in_count=4; //Входи для підключення вимикачів
int pins_in[pins_in_count]  = {A0,A1,A2,A3};

const int pins_out_count=4; //Виходи PWM, для керування
int pins_out[pins_out_count] = {9,6,5,3}; 

//Масив для зберігання поточного стану групи світла: вкл/викл
int pins_state[pins_in_count];      
//Масив для зберігання поточного стану рівня яскравості
int pins_pwm[pins_in_count];        
//Масив для зберігання поточного стану напряму зміни яскравості
int pins_dir[pins_in_count];        
//Масив для зберігання попереднього стану групи світла
int pins_old_state[pins_in_count];  

//Опитуємо стани входів на предмет
//виявлення натискання клавіші вимикача
void ReadInputPins() {
  unsigned long PressTime = 0; 
  int d=0;
  for (int i=0; i<pins_in_count; i++) {
    d = digitalRead(pins_in[i]);
    if ((pins_old_state[i] == HIGH)and(d == LOW)) {
      PressTime = millis();
      while ((d == LOW) and ((millis()-PressTime)<200)) {
        d = digitalRead(pins_in[i]);
        delay(10);
      }
      int dt = millis()-PressTime;
      if ((dt>50)and(dt<200)) {
        //Було коротке натискання, перемикаємо стан виходу
        pins_state[i] = not pins_state[i];
        if (pins_state[i]==0) {
          analogWrite(pins_out[i],0);
          Serial.println("LED("+String(i)+"), OFF!");
        } else {
          if (pins_pwm[i]==0) pins_pwm[i] = 100;
          analogWrite(pins_out[i],int(2.55*pins_pwm[i]));
          Serial.print("LED("+String(i)+")");
          Serial.print(", ON! PWM="+String(pins_pwm[i]));
        }
      } else { 
        //Було довге натискання, змінюємо рівень яскравості
        while (d == LOW) {
          d = digitalRead(pins_in[i]);
          pins_pwm[i] += pins_dir[i];
          if ((pins_pwm[i]>100)or((pins_pwm[i]<0))) {
             pins_dir[i] = (-1) * pins_dir[i];
             pins_pwm[i] += pins_dir[i];             
          }
          analogWrite(pins_out[i],int(2.55*pins_pwm[i]));
          delay(10);
          Serial.print("LED("+String(i)+")");
          Serial.print(", STATE="+String(pins_state[i]));
          Serial.println(", PWM="+String(pins_pwm[i]));
        }
        pins_dir[i] = (-1) * pins_dir[i];
      }
     }
    pins_old_state[i] = d; 
  } 
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("START PROGRAMM!");
  //Ініціалізація входів до яких 
  //підключені клавіші вимикачів
  for (int i=0;i<pins_in_count;i++) {
    pinMode(pins_in[i], INPUT_PULLUP); 
    pins_state[i] = LOW;
    pins_old_state[i] = HIGH;
    pins_dir[i] = 1;
  }    
}

void loop() {
  ReadInputPins();
  delay(1);
}

Задати питання або залишити заявку ви можете через форму зворотнього зв'язку