LED nauhan himmennys.

LED nauhan himmennys
LED nauhan himmennys ja säätö.

LED nauhan himmennys on hyvin helppo toteuttaa, kun sinulla on LED nauhan himmennykseen tarkoitetut tuotteet. LED valonauha himmentäminen voidaan jakaa kahteen osa-alueeseen, varsinaiseen himmentimeen ja himmentimen säätimeen. Nämä voivat olla myös yksi ja sama tuote, mutta usein on käytännöllisempää, että himmennyksen säätöpiste sijaitsee eri paikassa kuin varsinainen himmennin. Himmentimen yhtenä ominaisuutena lähes poikkeuksetta on myös sen toimiminen valokatkaisijana.

Tässä ohjeessa käydään läpi parhaat ratkaisut ja varoitetaan joistakin huonoista ratkaisusta.

LED nauhan himmennin.

Zigbee led nauhan himmennin

Himmennin on se tuote, joka suorittaa varsinaisen himmennyksen. Himmentimestä käytetään usein myös monia muita nimityksiä kuten ohjain. Langattomassa järjestelmässä himmentimestä käytetään usein nimitystä vastaanotin.

LED nauhan himmennin kytkentä
LED nauhan himmennin kytketään jännitelähteen ja LED nauhan väliin.

Himmennin kytketään LED nauhan kanssa sarjaan, yleensä LED nauhan ja jännitelähteen väliin. LED nauhalle tarkoitetut himmentimet toimivat yleensä PWM tekniikalla (pulssisuhteen säätö).

LED nauhan himmentimen säädin.

LED nauhan himmentimen säädin
LED nauhan himmennys ja himmentimen säätimiä. Myös älypuhelin voi olla säätimenä.

Säädin on se tuote joka ohjaa LED nauhan himmennintä. Ohjaus voi olla langallinen, langaton tai näiden yhdistelmä. Käyttäjä käyttää säädintä jollain tavalla, painikekytkimellä, pyöritettävällä nupilla, koskettamalla levyyn tai vaikka älypuhelimella. Mahdollisuuksia on hyvin paljon, jopa ympäröivään valomäärään adaptoituva himmennys on mahdollinen.

Käydään ensin lyhyesti läpi LED nauhan himmentimiä. Sen jälkeen paneudutaan tarkemmin säätimiin.

Tarvitaanko aina LED nauhan himmennin ja jos tarvitaan, niin millainen?

Ennen LED valojen hankintaa ja himmentimen valintaa kannattaa kysyä itseltään, tarvitaanko himmennystä ylipäätään lainkaan. Ovatko LED valot sellaisessa käyttötarkoituksessa, jossa himmennystä ei edes tarvitsee. Normaalisti esim. wc:n tai pesuhuoneen valojen himmenyksen tarvetta ei juuri ole. Usein myös keittiön työtason valojen himmennykseen ei ole mitään tarvetta, tai jos on, niin siihen riittää hyvin yksinkertainen ja helppokäyttöinen edullinen himmennin DIMWIRF02.

LED nauhan himmennin sisäisellä säätimellä

led nauhan himmennin
LED nauhan himmennys tehdään yleensä erillisellä himmentimellä- Kuvassa on erillaisia LED nauhan himmentimiä missä on integroitu säädin.

LED nauhan himmentäminen yksinkertaisella himemntimellä jossa on himmentimessä oleva oma säädin, sopii tilanteisiin joissa ei ole väliä vaikka himmennin jää näkyviin. Toisaalta, jos himmentämistä tarvitsee tehdä vain asennettaessa, niin tämä on silloinkin kustannustehokas vaihtoehto. Tälläinen tilanne voi olla esimerkiksi silloin, kun LED nauha asennetaan lämpimään tilaan (sauna) ja sen tehoa halutaan rajoittaa, jotta LED nauha itsessään ei lämmitä itseään ulkoisen lämmön lisäksi. Tämä kasvattaa LED nauhan elinikää. Tähän käytetään LED nauhan himmenintä DIMWOR01.

Jos LED nauha asennetaan omaan alumiinilistaan, niin alumiinilsitan sisään voidaan asentaa LED nauhojen himmennin/katkaisija SR2901. Tällöin saat samaan alumiinilistaan LED nauhan, valokytkimen ja himmentimen.

Usein seinään asennettava himmennin ei ole järkevä ratkaisu, koska se johtaa tilanteeseen jossa LED nauhalle tehoa syöttävän johdon pituus tulee huomattavan pitkäksi ja tämä aiheuttaa alenemaa LED nauhan käyttöjännitteeseen, LEd nauhan tuottamaan valomäärään ja järjestelmän hyötysuhteen huonontumiseen. Siksi onkin järkevämpää, että LED nauhan himmennin sijaitsee LED nauhaa syöttävän jännitelähteen lähellä.

LED nauhan himmentimen säädin.

Himmentimen säädin on erillinen käyttölaite, jolla käyttäjä ohjaa himmennintä. Kun himmennin ja säädin on eri tuote, voidaan himmennyksen ohjauspiste (eli säätimen paikka) sijoittaa paljon vapaammin ja juuri sinne, missä käyttäjä haluaa valoja ohjata. Lisäksi ohjauspisteitä voi olla useita rinnakkain yhtäaikaa. Taikka himmennintä voidaan säätää erillaisilla ohjaustavoilla, vaikka johdollisella painonapilla, kiertosäätimellä, langattomasti kauko-ohjjaimella ja älypuhelimella. Ja kaikki edellä mainitut vaikka yhtäaikaa.

Erillaisia säätötapoja ja erillaisia säätimiä on lukuisia. Järjestelmä voi olla langallinen, langaton tai näiden yhdistelmä. Lisäksi säätö voi olla analoginen tai digitaalinen. Tai näiden yhdistelmä. Koska vaihtoehtoja ja mahdollisuuksia on hyvin paljon, onkin järkevää että näitä on jonkin verran jopa standardisoitu.

Seuraavassa on lueteltuna joitakin yleisimpiä valojen ohjausjärjestelmiä. Klikkaamalla järjestelmän nimeä saat niistä lisätietoa.

Analogisia säätöjärjestelmiä ovat mm.

Digitaalisia säätöjärjestelmiä ovat mm.

LED nauhan himmennnys, Keep it simple…

Yleensä yksinkertaisuus on järkevä lähtökohta kaikessa, myös valojen ohjauksessa. Jos on mahdollista, ohjaus kannattaa tehdä kiinteillä johdoilla, jolloin välttyy joiltakin langattomien ohjausten ongelmilta. Hyviä vaihtoehtoja on tällöin 1-10V säätö tai painikekytkin (,yös nimityksiä Push-Dim ja Switch-Dim käytetään).

Alla on esimerkin vuoksi kaksi erillaista LED nauhojen himennintä, joita toista voidaan ohjata painikekytkimellä ja toista 1-10V säätimellä. Lisäksi on 1-10V säätimellä himmennettävä jännitelähde, mutta se ei ole niin suositeltava vaihtoehto, koska sen asennukseen ja käyttöön liitty tiettyjä reunaehtoja. Huomaa että tässä on nostettu vain muutama tuote esimerkin omaisesti, meiltä löytyy runsaasti muitakin vastaavia tuotteita.

LED nauhan himmennin ja painikekytkimen kytkentä.

Painikekytkin
LED nauhan himmennys painikekytkimellä. Painikekytkimen kytkentä LED nauhan himmentimeen.

Painike eli painikekytkin tehdään aivan normaalista valokatkaisijasta ohjevideomme mukaisesti. Tarvitset vain palautus- eli impulssijousen. Painikekatkaisijan kärkitieto tuodaan himmentimelle kiedotulla parikaapelilla, joka poistaa parijohtoon indusoituvat häiriöjänitteet.

Valojen käyttö ja himmennys hoituu yhdellä palautuvalla valokytkimellä ja käyttö onkin erittäin helppoa. Painamalla valokytkimestä kerran lyhyesti, valot menevät päälle tai pois päältä. Painamalla kytkintä pidempään, valot joko himmenevät tai kirkastuvat, riippuen kummaan äärilaidan suuntaan ollaan viimeksi menty. Käyttö on erittäin yksinkertaista ja sopivan himmennystason löytää helposti. Lisäksi kytkimiä voidaan asentaa useita rinnan eli valojen ohjauspistetitä voi olla eri puolilla tilaa, esim. käytävän kummassakin päässä.

Langaton säätö tai painikenappi.

Jos säätimen johtoja ei voi enää asentaa, on vaihtoehtona langaton ohjaus. Varsinaisten käyttölaitteiden käyttäminen ei tästä juuri mitenkään muutu, ainoastaan johdot jää pois ja säätö tapahtu langattomasti. Huomaa kuitenkin, että tällöin ohjaus altistuu ympäröivien muiden lähetteiden häiritsemäski ja joudut silloin tällöin vaihtamaan pariston lähettimestä. Myös normaalista valokytkimestä tehdyn painikkeen ohjaus voidaan tehdä langattomasti push-DIM adapterin avulla.

Valojen säätö kauko-ohjaimella.

Kiinteissä huonetilan valoissa kannattaa lähtökohtaisesti välttää myös irtonaisia kauko-ohjaimia, mutta joskus niillä on edullisempi ja helpompi tehdä joitakin ohjauksia. Tähän sopii hyvin edullinen 4MZ sarja, jolla onnistuu valojen himmennys, värilämpötilan säätö, RGB värien säätö sekä RGBW säätö. Ja kirsikkana kakun päällä RGB+CCT säätö eli RGB värit ja valkoisen värilämpötila. Ja yhdellä kauko-ohjaimella voit ohjata neljää eri valojärjestelmää. Lisäksi kauko-ohjaimelle löytyy seinäteline.

Lopuksi muutama varoituksen sana.

Himmennettävä jännitelähde.

Jos LED nauhan himmennykseen käytetään himmennettevää jännitelähdettä, niin se tulisi mitoittaa oikein LED nauhakuormaan nähden. Himmennettävä jännitelähde ei toimi PWM himmennystekniikalla kuten oikea himmennin, vaan se toimii virtaa rajoittamalla. Näin ollen himmennysalue saattaa olla hyvinkin kapea ellei mitoitusta tehdä oikein. Ja säätö tulee ehdottomasti tehdä 1-10V säätimellä.

Triac säädin.

Näitä käytetään 230 Vac sähköverkossa (vaihtosähkö) toimivilla valoilla. Myös tällä valojen säädön ohjauksella on monta nimeä, esimerkiksi kojerasia- tai hehkulamppuhimmennin, universaalisäädin, valonsäädin, transistorisädin, triacsädin tyristorisäädin jne. Käytämme näistä himmentimistä itse nimitystä triac -tyyppinen säädin siksi, että se on edelleen yleisin.

Perinteisessä verkkojännitteellä toimivassa valosäätimissä sähköä polttimolle päästävä triac ohjataan johtavaksi sopivassa kohtaa verkkojännitteen puolijaksoa, ja tämän ohjaushetken jälkeen se päästää sähköä polttimoon seuraavaan verkkojännitteen nollakohtaan saakka. Säädössä siniaaltoa siis leikataan sen nousevalta reunalta, joka aiheuttaa suuren virrannousunopeuden ja tästä tulee huomattavan paljon häiriöitä sähköverkkoon. Mitä aikaisemmassa vaiheessa verkkojännitteen puolijaksoa triac liipaistaan päälle, sitä enemmän sähköä pääsee valo-ohjaimelle sitä kirkkaampi valo on.

Uudemmissa vaihtojännitteellä toimivissa säätimissä voidaan käyttää triacIn tilalla muita puolijohdekomponentteja, (esimerkiksi IGBT- tai FET-transistoreja), jolloin säätimessä on vähän enemmän elektronisia osia. Näillä komponenteilla voidaan tehdä verkkojännitteen ohjaus nollapistekytkimenä eli sähkö kytketään säätimen ulostuloon päälle verkkojännitteen nollakohdassa ja katkaistaan sopivassa kohdassa kesken verkkojännitteen puolijakson. Tälläinen säädin antaa vähemmän häiriöitä sähköverkkoon mikä helpottaa EMI / CE määräyksissäkin olevia EMC standardin vaatimuksia (elektromagneettiset häiriöt ja niiden sieto). Mutta häiriöitä tulee silti.


Ylemässä kuvassa normaali 230 Vac sähköverkon sinijännite. Jännite käy välillä positiivisella puolella (+230 Vrms) ja välillä negatiivisella puolella (-230 Vrms). Tästä syystä jännitettä kutsutaan vaihtojännitteeksi (ac). Termi rms viitaa tehollisarvoon. Ylemässä kuvassa valo toimii täydelllä teholla ja alemassa 60 % teholla. Alempi kuva on nollapistekytkimellä varustetun himmentimen lähtö. Kuten huomataan, himmennin kytkee jännitteen lähtöönsä siniaallon nousevalla reunalla ja kytkee jännitteen pois halutun himmennystason kohdalla. Koska 40% sähköstä ”puuttuu” (aikaintegraalina), toimii valo vain 60% sähköteholla. Tämä on hieman yksinkertaistettu kuvio, jonka teoreettisiin detaljeihin ei insinöörien kannata puuttua.

Tälläisen säätimen huono puoli on se, että se siis aiheuttaa sähköverkkoon hyvin paljon harmoonisia yliaaltoja. Ns nollapistesäätimet (nollapistekytkin, transistorisäädin) antavat vähemmän häiriöitä ja häiriöitä on siten helpompi suodattaa, mutta häiriöitä siis edelleen muodostuu. Lisäksi nollapistekytkin (transistorisäädin) on monimutkaisempi ja siten myös kalliimpi.

Triac / transistorityyppisten 230 Vac verkkoon liitettävien valonsäätimien yhteensopivuus LED valojen ohjaimen tai jänniktelähteen kanssa ei ole mikään itsestäänselvyys. Voisi sanoa, että suuri osa maailmalla olevista säätimistä ei varmuudella toimi useimpien LED valojen kanssa. Ja vaikka joku säädin toimii jonkun LED ohjaimen tai jännitelähteen kanssa, ei se takaa, että se toimii toisen tyyppisen LED valon kanssa. Niinpä jokainen valonsäädin tuleekin testata erikseen jokaisen LED valon ja lisäksi LED valokuorman kanssa. Tämä on niin valtava työmäärä, ettei siihen ole kenelläkään riittävästi resursseja. Tämän säätömenetelmän suurimmat heikkoudet sähköverkon häiriöiden lisäksi ovatkin yhteensopivuusongelmat. Siksi onkin suositeltavampaa käyttää mitä muuta menetelmää tahansa kuin tätä. Valitettavasti tämä on kuitenkin yleisin.

Lisäksi. Silmän ominaisuuksia käytetään hyväksi myös näissä säätimissä. Suomen sähköverkon taajuus on 50 Hz, eli jännite ”sykkii” tässä taajuudessa. Perinteisesti valot ovatkin siis menneet päälle ja pois päältä 100 kertaa sekunnissa. Myös tässä säätömenetelmässä valon kirkkauden osalta lineaarinen säätö ei anna silmälle lineaarista vastetta valomäärälle, joten yleensä näissä triac-tyyppisissä valonsäätimissä ei ole lineaarista säätöä.