Wat is dimmen?

EEN INLEIDING TOT HET DIMMEN VAN LED'S / HOE LED'S TE DIMMEN / LED-DIMMING

Dimmen betekent het verminderen van de lichtopbrengst van een lamp of verlichtingsarmatuur.

De lichtopbrengst van een lamp of verlichtingsarmatuur wordt gemeten in lumen (lm) en wordt ook wel de "lichtstroom" genoemd. Naarmate een lamp of armatuur wordt gedimd, neemt de lichtopbrengst in lumen af.

KUNNEN LED'S GEDIMD WORDEN?

Ja, alle leds kunnen gedimd worden, maar dat is niet altijd eenvoudig. Of het al dan niet praktisch is om een ​​specifieke ledlamp of -armatuur te dimmen, hangt af van de driver die gebruikt wordt. Om de vraag "Kunnen deze specifieke leds gedimd worden?" te beantwoorden, is het dus noodzakelijk om eerst wat te weten te komen over leds en drivers.

Alle leds hebben een driver nodig, een stukje elektronica. De belangrijkste functie hiervan is om de leds op de juiste spanning en stroomsterkte te laten werken, door de netspanning (meestal 230 V, 50 Hz) om te zetten naar 12 of 24 V gelijkspanning. Dit is nodig omdat leds niet op netspanning werken. Leds werken op lage spanningen en gelijkstroom.

In commerciële verlichtingsarmaturen , zoals ledpanelen, downlights en spots, bevindt de driver zich meestal los van het armatuur. Dit betekent dat de driver toegankelijk is voor de installateur, zodat, indien de driver van het juiste type is, naast de netvoedingsdraden ook dimkabels erop kunnen worden aangesloten.

Een LED-paneel met bijbehorende driver. De driver is los van het paneel, zodat deze toegankelijk is voor het aansluiten van dimkabels indien nodig.

In LED-lampen De driver is ingebouwd en niet toegankelijk. De LED's en driver worden geleverd als één verzegeld geheel.

Een LED-lamp. De driver bevindt zich in de lampvoet en de unit is afgedicht, waardoor er geen mogelijkheid is om dimkabels aan te sluiten.

Om de algemene vraag “Kunnen LED’s gedimd worden en hoe doe je dat?” te beantwoorden, moet je eerst bepalen of de driver apart en toegankelijk is, of dat deze geïntegreerd is met de LED’s.

LED'S DIMMEN MET EEN APARTE DRIVERS

Als de driver los van de verlichtingsarmatuur zit, of er juist in toegankelijk is, is de beste manier om de LED's te dimmen met een dimdriver. Dit is de manier waarop dimmen in commerciële en industriële installaties meestal wordt bereikt.

Installatie van een gangbaar ontwerp commerciële verlichtingsarmaturen. De LED-driver – hier links op de foto – is een apart onderdeel en toegankelijk voor de installateur.

Indien gewenst kan de driver van het dimtype zijn, die de dubbele functie van driver (het omzetten van de binnenkomende spanning van 230V AC naar 12-24V DC) en dimmer vervult.

Een dimdriver heeft twee functies: het is zowel een driver als een dimmer.

Als bestuurder Het zet de netspanning (meestal 230 V, 50 Hz) om in 12-24 V gelijkspanning. Dit is nodig omdat LED's niet op netspanning werken. LED's werken op lage spanningen met gelijkstroom.

Als een dimmer Het verhoogt en verlaagt de hoeveelheid elektrische energie die naar de leds stroomt. Er zijn twee belangrijke manieren waarop een driver dit doet: pulsbreedtemodulatie (PWM) of amplitudemodulatie (AM) - en deze worden hieronder besproken. Of een driver PWM of AM gebruikt, is echter over het algemeen niet interessant voor een installateur of specificatie-expert. Ze zijn intern in de driver en hebben weinig tot geen effect op de eindgebruiker en de kwaliteit van het gedimde licht dat hij ziet. De belangrijkste vraag voor de specificatie-expert en installateur is hoe de driver geïnstrueerd moet worden om de leds helderder of zwakker te maken.

Er zijn verschillende manieren om een ​​driver aan te sturen of te instrueren wat hij moet doen. In elk geval heeft de driver een continue netvoeding nodig plus een stuursignaal om hem te vertellen wat hij moet doen. De meest voorkomende methoden om een ​​driver aan te sturen zijn de volgende:

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) . DALI is het meest gebruikte communicatieprotocol voor commerciële lichtregeling. Een DALI-signaal wordt via twee draden, naast de draden die de netvoeding leveren, naar de LED-driver(s) gestuurd. Veel fabrikanten leveren LED-drivers die geschikt zijn voor een DALI-ingang. 

Dit is hoe een DALI-driver normaal gesproken wordt aangesloten.

• 1-10V analoge besturing . Dit is een analoog communicatieprotocol. Net als DALI wordt het via twee draden, naast de netdraden, naar de driver gestuurd.

Dit is hoe een 1-10V-driver normaal gesproken wordt aangesloten.

• Switch dimmen, touch dimmen, push dimmen . Deze gebruiken allemaal één extra draad die een extra netvoeding naar een speciale aansluiting op de driver voert. Het bedieningsapparaat is meestal een intrekbare (niet-vergrendelende) schakelaar die de draad met de extra spanningsvoeding in- en uitschakelt; een korte druk op de intrekbare schakelaar zorgt ervoor dat de driver de leds aan- of uitzet, terwijl een langere druk de driver instrueert om de leds te dimmen.

Dit is hoe een driver bedraad zou worden voor schakelaar-dim-, aanrakings-dim- of druk-dimbesturing.

• Gangfunctie . Dit is een variatie op de schakelaardim/aanraakdim/drukdim (hierboven). Net als bij schakelaardim wordt een extra netvoeding aangesloten op een speciale aansluiting in de driver. In plaats van een impulsdrukker als bedieningselement gebruikt de gangfunctie echter een vergrendelende schakelaar, meestal een bewegingssensor (PIR of microgolf) of een tijdschakelaar. Hiermee wordt de extra netvoeding in- of uitgeschakeld, wat de driver aangeeft dat de LED's moeten worden in- of uitgeschakeld of gedimd tot een vooraf ingesteld niveau.
• DMX (Digitale Multiplex). Dit is een communicatieprotocol dat oorspronkelijk is ontwikkeld voor theaterverlichting, maar dat ook veel wordt gebruikt voor andere toepassingen waarbij kleurveranderingen plaatsvinden, zoals gevelverlichting.
• Draadloze bediening. Er zijn verschillende draadloze technologieën beschikbaar voor communicatie met LED-drivers, waaronder Zigbee en Bluetooth.

HOE EEN DIM-DRIVER WERKT

Een dimdriver heeft twee functies:

• Als driver zet het de 230V AC-netspanning om in een laagspannings-DC-uitgangsspanning.
• Als dimmer vermindert het de hoeveelheid elektrische energie die naar de LED's stroomt, waardoor ze dimmen.

Voorbeelden van dimdrivers zoals die vaak worden gebruikt in of naast commerciële/industriële led-armaturen. Beide units hebben een dubbele functie: ze zijn zowel driver als dimmer.

Om als dimmer te kunnen functioneren, hebben ze allebei extra aansluitingen waar stuurdraden op kunnen worden aangesloten om een ​​dimsignaal te geven.

Bestuurders kunnen twee technieken gebruiken om de hoeveelheid energie die naar de LED's stroomt te verminderen.

• Pulsbreedtemodulatie (PWM)

Een LED-driver die dimt met behulp van PWM schakelt de stroom naar de LED's in en uit. Hoe langer de aan-pulsen en hoe korter de uit-pulsen, hoe helderder de LED's lijken, en vice versa. Mits dit gebeurt met een frequentie hoger dan ongeveer 200 Hz, zal het menselijk oog geen flikkering waarnemen en zal de hersenen het waargenomen helderheidsniveau middelen.

• Amplitudemodulatie (AM). Hier verhoogt of verlaagt de driver simpelweg de uitgangsstroom naar de LED's. Het risico op flikkering is geëlimineerd, maar sommige LED's veranderen licht van kleur als hun stroomsterkte wordt gewijzigd, vooral bij lage niveaus.

Sommige fabrikanten van LED-drivers gebruiken een combinatie van PWM en AM om optimale prestaties te bereiken.

LED-LAMPEN EN -ARMATUREN DIMMEN MET INGESLOTEN DRIVERS

Bij de meeste ledlampen zit de driver in een afgesloten behuizing. Dit geldt ook voor veel armaturen die ontworpen zijn voor gebruik in woningen. In beide gevallen is er geen mogelijkheid om een ​​dimsignaal naar de driver te sturen. Dimmen is daarom noodzakelijk door een externe dimmer aan te sluiten op de netvoeding van de ledlamp of het afgesloten armatuur.

Een veelgebruikt type ledlamp. De driver, die de inkomende netspanning (230 V AC) omzet naar laagspanningsgelijkspanning, bevindt zich in de lampvoet. Als de lamp dimbaar is, kan deze worden gedimd met een geschikte dimmer op de inkomende netspanning van de lamp.

Een brandwerende downlight, populair voor gebruik in woningen. De driver zit in de behuizing en er is geen mogelijkheid om een ​​dimdraad aan te sluiten. Net als een dimbare ledlamp kan deze ook worden gedimd met een geschikte dimmer op de inkomende voeding.

Dit heeft een aanzienlijke impact op het ontwerp van de driver in de lamp of fitting. Een externe dimmer verhoogt en verlaagt de hoeveelheid elektrische energie die naar de ledlamp of afgedichte fitting stroomt, meestal door de voeding aan en uit te schakelen (voor een variabele duty cycle) bij 50 Hz. Om onder deze omstandigheden te kunnen werken, moet de driver hierop worden afgestemd. Dit leidt tot het concept van een "dimbare of niet-dimbare" ledlamp of driver.

Een dimbare ledlamp is een lamp die ontworpen is om gedimd te worden met een externe (aparte) dimmer. Zelfs een dimbare ledlamp is echter mogelijk niet geschikt voor alle soorten dimmers. Het is daarom belangrijk om te controleren welk type dimmer wordt aanbevolen voor de ledlamp of het armatuur dat u wilt dimmen. In het volgende gedeelte (hieronder) worden de belangrijkste soorten dimmers beschreven.

Een niet-dimbare ledlamp of -armatuur is precies dat: hij is helemaal niet ontworpen om gedimd te worden.

WELKE SOORTEN LED-DIMMER ZIJN ER?

De meest voorkomende LED-dimmers zijn fase-aansnijdingsdimmers.

Alle fase-aansnijdimmers werken door de netvoeding naar de ledlamp twee keer per netcyclus in en uit te schakelen. Dit heeft tot gevolg dat de stroomtoevoer naar de ledlamp of het led-armatuur wordt verminderd, waardoor de lichtopbrengst afneemt.

Er zijn twee soorten fase-aansnijdingsdimmers.

• Voorste rand Fase-aansnijdingsdimmers (ook wel triac-dimmers en opgaande-flankdimmers genoemd). Deze werken door de stroom bij het nulpunt (zie diagram) uit te schakelen en later in dezelfde netcyclus weer in te schakelen. De hoeveelheid energie die naar de leds stroomt, is afhankelijk van de duur van de uitschakelperiode. Hoe langer de uitschakelperiode, hoe zwakker de leds lijken.

• Achterrand Fase-aansnijdimmers. Deze werken door de stroom in te schakelen bij het nulpunt (zie diagram) en later in de netcyclus uit te schakelen. Dit gebeurt meestal met een elektronische component, een zogenaamde IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor). De hoeveelheid energie die naar de leds stroomt, hangt af van de duur van de uitschakelperiode. Hoe langer de uitschakelperiode, hoe zwakker de leds lijken.

Houd er rekening mee dat we het hier hebben over dimmers die werken op de netspanning (ingang) van een ledlamp of andere afgedichte led/driver-unit. In deze toepassingen hebben we het over ledlampen en led-drivers die "dimbaar" zijn – wat betekent dat ze succesvol gedimd kunnen worden met een aparte (geschikte) dimmer op de netspanning. Deze aanpak wordt het meest gebruikt in kleine en residentiële situaties.

Bij het dimmen in een commerciële omgeving gebruiken we doorgaans drivers met een dubbele functie die over een eigen dimmogelijkheid beschikken (zie hierboven: “LED’S DIMMEN MET EEN APARTE DRIVER”). Deze noemen we “dimmende” drivers.

WELK TYPE LED-DIMMER KAN IK HET BESTE GEBRUIKEN?

Om de beste dimmer voor een specifieke ledlamp of een afgedichte led/driver-fitting te vinden, kunt u het beste eerst contact opnemen met de fabrikant. Vraag of het artikel dimbaar is. Zo ja, vraag dan of de fabrikant een lijst heeft met aanbevolen dimmers. Als er geen lijst is en er geen verdere instructies worden gegeven, volg dan deze stappen:

• Controleer de belasting op het circuit dat u wilt dimmen. Tel hiervoor het wattage van alle lampen/armaturen op het circuit op en kies vervolgens een dimmer waarvan het belastingsbereik (in watt) rond deze waarde ligt. Een veelgemaakte fout is om een ​​dimmer te gebruiken met een minimale belasting van bijvoorbeeld 60 W, terwijl de belasting op het circuit dat u wilt dimmen slechts 20 W is. Dit zal niet goed werken.
• Kies een dimmer met de omschrijving "trailing edge" (zie hierboven) of die zichzelf aanprijst als "geschikt voor led's". Bij gebrek aan specifieker advies is de kans veel groter dat een trailing edge-dimmer goed werkt met een dimbare ledlamp of -armatuur dan een leading edge-dimmer.

Hoe LED-dimmers werken