PWM

Pulssisuhdehimmennys (PWM), yleinen himmennys mm. LED nauhoille

 

Tämä artikkeli on kirjoitettu vuonna 2013 ja se vaatii päivitystä mm. tuotekuvien osalta. Varsinainen asia ei ole muuttunut, mutta joidenkin tuotteiden malli on saattanut vähän muuttua. Tuoteluettelomme tuotekorttien kuvat ovat kuitenkin oikeat.

Sisältää aiheet:

  • Pulssisuhdehimmentimen (PWM) kytkentä, pienjännite (esim. akusta)
  • Pulssisuhdehimmentimen (PWM) kytkentä, 230 Vac
  • Pulssisuhdehimmennin kauko-ohjaimella
  • Yksi kauko-ohjain, monta pwm himmennintä
  • Tehonsyöttövahvistimen kytkentä
  • Kytkentä 1, yksi himmennin ja jännitelähde, paljon nauhaa.
  • Kytkentä 2, yksi himmennin ja monta jännitelähdettä, paljon nauhaa.
  • Tehonsyöttövahvistimen muita sovelluksia
  • Langaton pwm himmennyt tehonsyöttövahvistimella.

 

 

PULSSISUHDEHIMMENTIMEN (PWM) KYTKENTÄ

Pulssisuhdehimmentimen (PWM) toimintaperiaate käytiin jo aiemmin läpi. Näitä himmentimiä voidaan siis säätää useilla eri ohjausmenetelmillä. Himmentimet soveltuvat sohjamaan LED valonauhoja, alumiinisia LED listoja (A30T…, A60T…, A120T…) sekä useita korvauspolttimoitamme.

Pulssisuhdehimmennin kytketään LED valon syöttöjännitteeseen. Alla on kuva kytkennästä yksinkertaisemmillaan. PWM himmennintä käytettään eniten LED nauhojen (CV, constant voltage) kanssa.

 

Kuvassa kaksi LED nauhaa on kytketty PWM himentimeen. LED nauhojen käyttösähkö otetaan kuvassa akusta.

 

 

 

Jos käytössä on vain 230 Vac jännite, niin tarvitaan jännitelähde.

Kuvassa kaksi LED nauhaa on kytketty PWM himentimeen. Käyttösähkö alennetaan jännitelähteellä 230 Vac jännitteestä.

 

 

ERIKOISTAPAUS! PWM himmentimellä ohjataan vakiovirtaohjainta (CC) eli esimerkiksi 700 mA:n LED ohjainta (esim. XP700DD16).

LED ohjaimen himmentäminen PWM himmentimellä. Tämä menetelmä ei sovellu läheskään kaikkien LED ohjainten himmentämiseen. Tuotekorteisamme mainitaan erikseen, jos LED ohjain soveltuu käytettäväksi PWM himmentimen kanssa.

Kuvassa PWM himmentimellä säädetään uppo- tai pinta-asennettavia LED valojen valovoimakkuutta. LED ohjaimen tulee toimia yhdessä PWM himmentimen kanssa, läheskään kaikki ohjaimet eivät toimi.

 

 

HUOM!
PWM himmentimissä on määritelty maksimi kuormitettavuus. Se ilmoitetaan joko tehona tai virtana. Kumpana tahansa se ilmoitetaan, se tarkoittaa samaa (teho = virta * jännite). Jos PWM himmentimen ohjausteho ei riitä, voidaan sitä kasvattaa käytänön tilanteissa rajattomasti ns. tehonsyöttövahvistimen avulla.

 

 

PULSSISUHDEHIMMENNIN KAUKO-OHJAIMELLA

Useissa pulssisuhdehimmentimissä on kauko-ohjain. Kauko-ohjaimella voidaan ohjata himmentimen kaikkia toimintoja ja mahdollisia pikavalintoja (eri himmennystasoja) ja mahdollisesti viivästettyä valojen sammutusta. Joissakin PWM himmentimissä on myös joitakin ohjelmia. PWM himmentimissä on yleensä myös muisti. Muistain ansiosta himmennin muistaa viimeisen asetetun himmennystason. Tällöin himmentimen syöttöjännitteeseen voidaan laittaa normaali mekaaninen (tai muu) valokytkin, joka ei ole yleensä pakollinen, mutta helpottaa käyttöä. Tällöin valojen kytkeminen on erittäin helppoa ja valot syttyvät aina halutulla voimakkuudella (viiimeksi valittu). Himmennystoiminnot taas voidaan ohjata kauko-ohjaimella. Kauko-ohjaimia on monen tyyppisiä ja osa on tarkoitettu kiinteään asennukseen. Tällöin himmennin voi sijaita piilossa rakenteissa ja sen kauko-ohjain voidaan sijoittaa ilman johdon vetoja haluttuun käyttöpaikkaan.

Periaatekuva. Kuvassa ei oteta kantaa käyttöjännitteisiin. Mikäli käytät 230 vac jännitettä, tarvitset myös jännitelähteen kytkentään. Sen voi asentaa valokytkimen jälkeen tai jopa sitä ennen.

YKSI KAUKO-OHJAIN, MONTA ERILLISTÄ PWM HIMMENNINTÄ

Kauko-ohjain ja sen ohjaama himmennin on yleeensä koodatu keskenään, jotta samanlaiset laitteet eivät häiritsisi eli ohjaisi toisiaan ristiin. Samassa tilassa voi siis olla useita samanlaisia kauko-ohjain/himmennin yhdistelmiä, ja ne toimivat toistaan riippumatta. Joskus on kuitenkin tarve tilanteeseen, jossa yksi kauko-ohjain pystyisi ohjaamaan monta eri himmennintä. Tämä voidaan toteuttaa ns. nollakoodillisella kauko-ohjaimella ja himmentimellä. Käytänössä se on aivan sama tuote, mutta kaikissa ohjaimissa ja himentimissä on sama ns. nollakoodi, eli ”0000”. Tämä seurauksena yhdellä kauko-ohjaimella annetu ohjaus säätää kaikkia kantomatkan sisällä olevia himmentimiä

 

Kuvassa on kaksi erillistä nauhajärjestelmää. Ne voivat sijaita esimerkiksi huoneen eri puolilla, kummallekin on olemassa jo oma 230 Vac syöttöpiste. Yhdellä kauko-ohjaimella voidaan ohjata kumpaakin himmennintälangattomasti radion kautta. Tämän ansiosta johdotusta ei tarvitse muuttaa.

 

Nollakoodillisi versioita on mm. seuraavista PWM himmenimistä:

TEHONSYÖTTÖVAHVISTIMEN KYTKENTÄ.

Tehonsyöttövahvistinta tarvitaan, kun kytketään yhden PWM himmentimen (pulssisuhdehimmennin) taakse suurempi määrä LED nauhaa mitä himmennin tai yksi jännitelähde (teholähde) voi syöttää. Valoryhmä muodostuu yhden valokatkaisijan ja himmentimen taakse kytkettävistä valolähteistä. Valoryhmän kokoa rajoittaa normaalisti himmentimen maksimi viranantokyky (tehonkesto) sekä jännitelähteen maksimi syöttövirta (ja tehonantokyky). Käyttämällä tätä tehonsyöttövahvistinta, pääset tästä rajoituksesta eroon.

Tehonsyöttövahvistimia on verkkokaupassamme, mm:

Kumpikin soveltuu alla oleviin käyttötarkoituksiin. Mallin valinta riippuu enemmänkin mm. asennusolosuhteista.

 

KYTKENTÄ 1: YKSI PWM HIMMENNIN, YKSI TEHOKAS JÄNNITELÄHDE JA PALJON NAUHAA.
Kun asennetaan paljon LED nauhaa, tulee himmentimen maksimi tehonkesto helposti vastaan.Tällöin tästä ongelmasta päästään eroon siten, että käytetään tarpeeksi monta tehovahvistinta. Yhden tehovahvistimen maksimi syöttövirta on tyypillisesti 10…12 A eli 12 V syöttöjännitteellä 144 W ja 24 V syöttöjänniteellä 288 W (12 A virralla). Ja näitä voidaan kytkeä ”rajattomasti” yhden PWM himmentimen ohjaamaksi.

Tehonsyöttövahvistinta voidaan käyttää kaikkien vakiojännitettä (constant voltage, CV) antavien LED himmentimien kanssa. Vakiovirtaohjaimien kanssa tehonsyöttövahvistinta ei voida käyttää.

 

KYTKENTÄ 2: YKSI PWM HIMMENNIN, MONTA JÄNNITELÄHDETTÄ JA PALJON NAUHAA.
Tässä kytkennässä käytetään yhtä PWM himmennintä ja montaa jännitelähdettä. Jännitelähteet voidaan mysö hajasijoittaa eri paikkoihin tarpeen mukaan. Tällöin voidaan hyödyksi käyttää esim. valmiita 230 Vac sähkönsyöttöpisteitä ja alennetaan siirtohäviöitä.

TEHONSYÖTTÖVAHVISTIMEN MUITA SOVELLUKSIA

Tehonsyöttövahvistin toimii käytänössä PWM himmentimellä ohjattavana PWM himmentimenä. Tätä tietoa hyväksi käyttäen tehonsyöttövahvistinta voidaan käyttää monissa muissa eri sovelluksissa.

Usein on ongelmana, että kohdetta rakennettaessa tai saneerattaessa kohteeseen on jo vedetty rakenteiden sisään valmis ja niukka johdotus. Johdotus asennettaan yleensä 3×1,5 mm2 MMJ:llä. Käytänössä tällöin johdotus on tehty niin, että voidaan käyttää vain on/off kytkintä tai himmennykseen triac-tyyppistä säädintä. Tämä on erittäin huono vaihtoehto valon säätämiseen.

Joskus esim. keittiöissä valokytkimen ohjaama sähköjohto tulee aivan väärään paikkaan, esim. entiselle loisteputkelle tiskipöydän päällä. Käytänössä tähän kohtaan on hankala asentaa jännitelähde LED valoille, vaikka ei se aivan mahdoton ole. Parempi paikka LED valojen jännitelähteelle löytyy esim. maustekaapin takaa, liesituulettimen

Joskus esim. keittiöissä valokytkimen ohjaama sähköjohto tulee aivan väärään paikkaan, esim. entiselle loisteputkelle tiskipöydän päällä. Käytänössä tähän kohtaan on hankala asentaa jännitelähde LED valoille, vaikka ei se aivan mahdoton ole. Parempi paikka LED valojen jännitelähteelle löytyy esim. maustekaapin takaa, liesituulettimen poistoputken vaatimasta tilasta. Tilassa on paljon tilaa ja sähköt on jo valmiiksi vedetty liesituulettimelle.

LED valon vesitiivis jännitelähde voidaan kytkeä tähän samaan jännitesyöttön. Tällöin valojen säätö ja kytkentä hoidetaan radioteitse kauko-ohjaimella yllä olevan kytkennän mukaisesti. Tässä kytkennässä rajoittena on, että se soveltuu vain 12V järjestelmään, jota ei tehokkaissa LED nauhoissa suositella.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää 1-10V säädöllä toimivaa PWM himmennintä, esim. LTAV391 tai LTAV701. Tällöin voidaan käyttä käyttöjännitteenä myös 24 V jännitettä, joka on suositeltavampi LED nauhoille. Katso tuotteesta lisää artikkelista 1-10V SÄÄTIMET. Alla kuitenkin on esitetty tämä kytkentä.

 LED nauhan PWM himmentimen kauko-ohjaus langattomasti 1-10V säätimellä.