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.

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

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.

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 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.

• 1-10 V
• Painikenappi (langallinen)
• Potentiometri (käytönnössä sama kuin 1-10 V)

Digitaalisia säätöjärjestelmiä ovat mm.

• DALI
• ZIGBEE (Philps HUE, Amazon ALEXA, LIDL Samrt Home, Ikea Älykoti jne)
• DMX512
• JOUSTAVA
• Mi-Light 4MZ sarja
• KNX

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.

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.

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.

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

Värilämpötilan säätö valaistuksessa tarkoittaa lyhyesti sitä, että huonetilan (esim. asunto, toimisto tai julkinen tila) valaistuksen sävyä pystytään säätämään. Värilämpötilan säätö voi olla laaja eli vaikka välillä lämmin – kylmän valkoinen (esim. 3000…6500 K) tai huomattavasti kapeampi rajoittuen esim. välille lämmin – puhdas valkoinen (3000…4000 K). Säätöalue valitaan tarpeen mukaan. Värilämpötilan säätöön voidaan ja yleensä kannattaakin yhdistää myös valomäärän säätö eli valaistuksen voimakkuus.

MIKSI VÄRILÄMPÖTILAA PITÄISI SÄÄTÄÄ?

Lyhyesti – säätämällä värilämpötilaa, voit säätää myös vireystilaasi. Värilämpötilan (eli CT, color temperature) säätö säätää myös omaa vireystilaamme. Tällä tarkoitetaan sitä, että valaistuksen kokonaisvaltaisella säädöllä autamme kehoamme luontaisesti nukahtamisessa, nukkumisessa,  heräämisessä ja päivän töissä. Värilämpötila ja valovoimakkuus vaikuttaa uusimpien tietojen mukaan jonkin verran vireystilaamme.

Tutustu ohjeeseemme: kuinka valitset oikean LED-nauhan.

Nyt on led-nauhan valinta helppoa.

MITEN VALO JA SEN OMINAISUUDET VAIKUTTAVAT MEIHIN?

Valo eli valon säteily vaikuttaa aivojen näkökeskuksen lisäksi koko kehon vireystilaan, hyvinvointiin ja suorituskykyyn. Vuonna 2002 tehtiin yhdysvalloissa tutkimus (viite 1), joka osoitti, että valo vaikuttaa jo ennestään tunnettujen sauva- ja tappisolujen lisäksi kolmanteen löydettyyn aistinsoluun. Tämä aistinsolu vaikuttaa aivojen eri hormoneihin, joissa sijaitseva käpylisäke on merkittävässä osassa  hämärässä ja pimeässä tuotettavan unihormonin, melatoniinin, erittymiselle. Kirkkaassa valossa taas lisämunuaisen kuorikerros alkaa erittää stressihormonikortisolia, joka lisää verensokeria antaen keholle energiaa ja kohentaa immuniteettia. Talven vähäisen päivänvalon määrän aiheuttamia häiriöitä pidetään suurimpana syynä kaamosmasennukseen, englanniksi Seasonal Affective Disorder-nimellä kutsuttuun oireyhtymään (SAD).

Talvi kääntymässä kevääksi ja kaamos on taas ohi. Talvipäivän
värilämpötila on kylmän puolella (sinispektrinen valo), vaikka aurinko
koittaa keltaisuudellaan sitä värittää.

Merkittävimmät viime vuosien valon terveysvaikutusten tutkimustulokset koskevat valon vaikutuksia ihmisen hormonitoimintaan ja vuorokausirytmiin. Valon saapuessa silmän reseptorisoluun, käynnistyy monimutkainen kemiallinen prosessi, joka vaikuttaa aivojen suprakiasmaattiseen tumakkeeseen, jonka avulla elimistö noudattaa noin 24 tunnin vuorokausirytmiä. Kronobiologisella  järjestelmällä tarkoitetaan tätä ihmisen vuorokausirytmiä ja vuodenaikojen vaihtelua. Rytmiin vaikuttavat perintötekijät, mutta myös joissain määrin ympäristötekijät, ennen kaikkea valo. Valo siirtyy hermoratoja pitkin silmän verkkokalvolta hypotalamuksen niin sanottuihin suprakiasmaattisiin tumakkeisiin ja sieltä edelleen käpylisäkkeeseen. Käpylisäkkeestä lähtee käsky vuorokausirytmiämme ohjaaville melatoniini-hormonia tuottaville soluille lopettaa tämän hormonin tuotanto. Melatoniini-hormooni vaikuttaa suoraan vireystilaamme, nukahtamiseen ja heräämiseen. Hämäryys ja pimeys käynnistävät melatoniinin tuotannon, kun taas voimakas sinispektrinen valo tukahduttaa hormonin tuotannon tehokkaimmin. Sinispektrinen valo on värilämpötilaltaan kylmää (yli 6000 K).

Auringon lasku on hyvin punertava. Kun valon värilämpötila muuttuu
ja valomäärä laskee, alkaa melatoniinin tuotto.

MITEN VALO VÄRILÄMPÖTILAN SÄÄTÖ VAIKUTTAA MEIHIN?

Värilämpötilan säädöllä saadaan paljon hyötyjä mm. kotona, työpaikoilla, opetustiloissa ja julkisissa tiloissa, koska se vaikuttaa mm. melatoniinin tuotantoomme. Näissä tiloissa kannattaakin käyttää muuttuvaa valaistusta, jota voidaan yksinkertaisimmillaan ohjata manuaalisesti tai automaattisesti esim. kellon, päivänvalon, liikkeen tai läsnäolon mukaan.

Apu nukahtamiseen ja heräämiseen.

Melatoniini on ns. yöhormoni ja se auttaa elimistön sisäistä kelloa pysymään ajassa säädellen vuorokausirytmiä ja edistäen unensaantia. Sen eritys on suurimmillaan yöllä pimeän aikaan ja huipussaan keskiyön jälkeisinä tunteina. Melatoniinilla on vuorokausirytmin säätelyn ohella muitakin vaikutuksia. Se vahvistaa elimistön puolustusjärjestelmää ja vaikuttaa vireystilaan.

Suomessa väitöskirjaa varten tehdyssä tutkimuksessa (viite 2), jossa testattiin valon määrän ja värilämpötilan vaikutuksia melatoniinin tuotantoon, on huomattu, että alle 30 luksin värilämpötilaltaan lämminsävyisessä valossa (alle 4000 K) ei enää vaikuttanut melatoniinin tuotantoa vähentävästi. Sadan luksin valomäärä viileänsävyisessä valossa (yli 6000K, sinertävä) taas esti melatoniinin tuotantoa jo merkittävästi. Kodeissa yleinen valaistuksen taso on 30-80 lx ja siivoustasoinen yleisvalo vähintään 150-200 lx, mielellään enemmän. Siivoustasoinen valo iltaisin siis vaikuttaa melatoniinin tuottoon, varsinkin jos se on vielä viileän sävyistä. Hämäryys ja pimeys käynnistävät melatoniinin tuotannon, kun taas voimakas viileämmän värilämpötilan valo tukahduttaa hormonin tuotannon tehokkaimmin ja nukahtaminen on vaikeampaa, uni ei tule. Viileämpi värilämpötila aamuisin taas antaa herättävää vaikutusta kun melatoniinin tuotanto pysähtyy. Sitä kannattaa vielä tehostaa suuremalla valomäärällä.

Illan punertavalla taivaalla on meihin rentouttava vaikutus, aivan kuten takan ja nuotion lämminsävyisillä liekeillä. Näitä värejä ja valaistusvoimakkuuksia hyödyntämällä pystymme toistamaan nämä vaikutukset nyt myös keinovalolla, kun käytetään LED tekniikkaa. Aamulla viileämpi värisävy auttaa heräämisessä, illalla lämpimämmän sävyinen himmenevä valo auttaa nukahtaaman. Luontaisen vuorokausirytmimme, melatoniinin tuoton ja nukahtamisen helpottamisen takia iltaisin kannattaakin säätää valon värilämpötilaa lämpimämpään suuntaan samalla valomäärää alentaen, jotta kehomme aloittaa luontaisen melatoniinin tuoton ja näin helpotamme nukahtamistamme. Aamulla taas päivä kannattaa aloittaa korkeammalla värilämpötilalla ja suuremalla valomäärällä, niin melatoniinin eritys loppuu ja vireystilamme nousee.

Auringon lasku on hyvin punertava. Illalla lämpimämmän sävyinen
värilämpötila auttaa nukahtaaman.

Edellä mainittu tutkimus on myös osoittanut, että etenkin syksyllä valon kylmempi sävy auttaa ylläpitämään vireyttä. Tutkimus on osoittanut myös, että viileämmän värilämpötilan valaistus lievensi iltapäiväväsymystä, niin sanottua post-lunch-dip-efektiä. Tämä vahvistaa taas käsitystä siitä, että keinovalon merkitys on suuri pimeinä vuodenaikoina varsinkin toimitoissa.

Ikääntyneillä uni-valverytmin kannalta  tärkeä melatoniini-hormonin tuotanto heikkenee. Ikääntyneet kärsivät useammin huonosta unenlaadusta ja unettomuudesta ja he ovat herkempiä univalverytmin häiriöitä aiheuttaville tekijöille. Ikääntyneillä on myös taipumusta vuorokausirytmin aikaistumiseen, kun taas nuoremmilla ihmisillä on taipumus vuorokausirytmin pidentymiseen.

Yöllä kuutamo voi häiritä yöuniamme. Samalla tavalla
keinovalaistus häiritsee sitä.

Yöaikaisen valon on todettu olevan haitallista. Käpylisäke vastaa melatoniinin tuotannosta ja laskee myös kehon lämpötilaa, heikentää vireyttä, ja edistää siten unensaantia melatoniinin lisäksi. Sen tehtäviin kuuluu myös muiden hormonien kurissa pitäminen kuten estrogeenin, jonka liiallinen yöaikainen eritys lisää rintasyövän riskiä naisilla. Tämä on niin sanotun valosaasteen haittapuolia. Valosaasteeksi kutsutaan kaikkea haitallista ja tarpeetonta keinovaloa.

Valon värin biologiset vaikutukset ihmiseen

Valon värillä on suuret biologiset vaikutukset ihmiseen. “Sinisellä” kylmällä valolla (auringon nousu) on suuremmat biologiset vaikutukset kuin lämpimällä “punertavalla” valolla (auringon lasku). Auringon laskun ja nousun aiheuttama valon värimuutokset aiheuttavat tunteellisen vaikutuksen lisäksi myös biologisia vaikutuksia. Sininen väri aamuisin aiheuttaa herättävää vaikutusta, melatoniinin tuotanto pysähtyy. Illan punertavalla taivaalla on rentouttava vaikutus. Näitä värejä ja valaistusvoimakkuuksia hyödyntämällä pystymme toistamaan nämä vaikutukset keinovalolla.

Väärällä valaistuksella (liikaa keinovaloa pimeällä) on myös havaittu yhteys joka vuosi kasvaneisiin rintasyöpätapauksiin. Esim. vuorotyötä öisin tekevillä naisilla on yli 2 kertaa suurempi riski sairastua rintasyöpään. Tämä johtuu melatoniinin tuotannosta (Lähde: Melatonin, sleep disturbance and cancer risk. David E. Blask. Laboratory of Chrono-Neuroendocrine Oncology, Department of Structural and Cellular Biology).

VÄRILÄMPÖTILAN MUUTOS JA OHJAUS

Värilämpötilan ohjauksella tarkoitetaan valolähteen värivaikutelman ohjausta. Valaisimen valonlähteitä voidaan säätää lämpimän ja kylmän värilämpötilan välillä.

Värilämpötilan ja valon voimakkuuden säätimen kauko-ohjain. Tällä on
helppo muuttaa värilämpötilaa ja valon voimakkuutta tilanteen mukaan.
HUOM! kyseinen säädin on jo hieman vanhentunut malli ja löydätkin
sen alelaaristamme (vuoden 2019 tilanne).

Värilämpötilaltaan säätyvissä tuotteissamme on yhdistety samaan nauhaan lämminsävyisiä ja viileämmän sävyisiä valonlähteitä niin, että värit sekoittuvat tasaisesti eikä erivärilämpöiset valolähteet erotu valaisimen ulkopuolelle. Kun lämmin- ja viileämmänsävyisiä LED:ejä ohjataan erikseen, saadaan niiden valojen sekoittuessa säädettyä värilämpötilaa. Säätö on helpointa tehdä esim. värilämpötilan säätöön tarkoitetuilla säätimillä. Parhaat säätimet löydät Joustava valojen ohjausjärjestelmästä ja edullisemmat 4MZ-sarjasta.

Kuvassa LED -valonauha, jossa joka toisella LED:illä on eri värilämpötila.
Lämmin valkoinen (noin 3200 K) ja puhtaan valkoinen (max 4500 K).
Nauhalla voidaan tuottaa värilämmöltään 3200…4500 valoa, myös
laajemmalla säätöalueella olevia tuotteita on valikoimasamme, esim. 3000…6500 K.

Värilämpötilan ohjauksessa voidaan valkoisen LED-lähteen lisäksi käyttää myös RGB- valonohjausta. RGB, jossa käytetään kolmea väriä. Yhdistämällä punainen, vihreä ja sininen värin saadaan aikaiseksi valkoista valoa. Näitä pisteitä siirtämällä pystytään valkoisen valon värilämpötilaa myös muuttamaan. Huonona puolena tässä on, että RGB nauhalla tehty valkoinen on värintoistoindeksiltään heikko (Ra>20), koska spektri ei ole kovin hyvä.

RGB LED nauha. Sama LED komponentti tuottaa punaista, vihreää
ja sinistä väriä sekä kaikki niiden sekoitukset, myös valkoisen valon.

VALKOISEN LED NAUHAN SPEKTRI RGB NAUHALLA

Valkoista valoa voi siis tuottaa sekoittamalla kolmea väriä, punaista, vihreää ja sinistä keskenän (näin se monitoreillakin tehdään). RGB:llä tehdyn valkoisen valon värilämpötilaa on myös helppo säätää. Mittasimmekin tietokoneeseen liitettävällä Gigahertz-Optik BTS256 LED-valomittarilla RGB LED nauhan valoteknisiä ominaisuuksia sekä valon spektrin.

Mittausjärjestely. Kuvassa RGB LED-nauha on asennettu laatikon sisälle.
Valo tulee laatikosta ulos heijastuksen kautta, laatikon pinnalla on sen lisäksi
diffusori. Mittalaite on suoraa diffusorin päällä mitaten laatikon sisään.
Laite on liitettynä tietokoneeseen, jossa valon ominaisuuksia voidaan
analysoida mittaustulosten perusteella.

RGB nauhan tuottama valkoinen säädettiin aistinvaraisesti (silmin) miellyttäväksi. Tämän jälkeen mitattiiin värilämpötila, joksi saatiin 4281 K. Hallitseva valon aallonpituus oli 584,7 nm, joka on lähes sama kuin verrokkina käytetyissä valkoista valoa tuottavissa LED-nauhassa (578 nm ja 580 nm).

 Kuvakaappaus tietokoneelta. RGB nauhalla tuotettu valkoinen.
Värilämpötila 4281 K ja hallitseva aallonpituus 584,7 nm. Lisätieto RGB
valolähteellä tehdystä valkoisesta löytyy myös artikkelistamme
Onko värintoistoindeksi CRI tärkeä ja mitä se kertoo.

Tämän jälkeen mitattiin valon spketri ja värintoistokyky eli värintoistoindeksi (lyhenne CRI) Ra. Värintoistoindeksissä Ra=100 tarkoittaa sitä, että valo toistaa aistinvaraisesti värit täysin samoin kuin hehkuva metallikappale (Planckin vakio). Metallit hehkuvat lämpimän sävyisenä, joten luku 100 ei tarkoita absoluuttisesti hyvää värintoistoa, vaan sitä, että värit toistuvat yhtä hyvin (tai virheellisesti) kuin hehkuvan metallikappaleen valossa. Auringolla (vety-/heliumkaasupallo) värintostoindeksi onkin vain 90. Tyypillisesti hyvänä värintoistoindeksinä on pidetty kaikkia lukuja yli 80, jonka kaikki valkoiset LED tuotteemme saavuttavat. Indeksiltään alle 70:n jäävä valo taas koetaan luonnottomaksi tai värittyneeksi, tai jotkin tietyt kohteet näyttävät valossa omituisilta. RGB nauhalle mitattiin vaatimaton lukema Ra = 17, joka vastaa joidenkin teollisuus- ja liikennevalaisimien värintoistoindeksiä, eli huono värintoisto.

RGB nauhalla tuotetun valkoisen valon spektri.

Yläkuvassa on valkoisen valon spektri kun se on tuotettu RGB LED:illä. Selvästikään spektri ei ole kovin leveä tai tasainen. Spektrissä on kolme piikkiä. Kukin piikki vastaa valolähteen kolmea pääväriä, sininen, vihreä ja punainen. Piikkien väliin jäävät värit eivät toistu kunnolla. Tästä syystä CRI luku on kovin vaatimaton, Ra=17.  Selvästikään tämä ei ole hyvä ratkaisu tehdä valkoista värilämpötilaltaan säädettävää valoa huonetiloihin.

VALKOISEN LED -NAUHAN VALON SPEKTRI JA VÄRILÄMPÖTILAN SÄÄTÖ

Kuten edellä totesimme, RGB valoa tuottavalla LED:illä ei ole järkevä tuottaa valkoista valoa huonetiloihin. Tästä syystä on kehitetty valkoisilla LED komponenteilla tehtävä värilämpötilan säätö. Käytännössä säätö tapahtuu niin, että kahden eri värilämpöisen valkoisen LED:in välistä tasapainoa (valomäärää) säädetään. Kun valo tulee tilaan epäsuorasti heijastuksen ja/ tai diffusorin kautta, niin valon värilämpötila on tasainen eikä siinä ole erottuvia eri värilämpöisiä alueita. Alla on saman nauhan spektri eri värilämpötiloilla lämpimän ja viileemmän värilämpötilan alueella (ja niiden välissä puhdas valkoinen).

Värilämpötilan säädön muutos valon spektriin. Kylmän valkoisen spektriviiva on 450 nm kohdalla korkein ja lämmin valkoisella matalin. Kuvassa kylmän värilämpötila on 4536 K, puhtaan 4183 K ja lämpimän 3760 K.

Kuten ylemästä spektrikuvasta näkee, spektrin leveys on huomattavasti leveämpi ja se on “tasaisempi” kuin RGB:lla toteutettuna. Tästä syystä CRI luku Ra on suurempi kuin 80 ja värit toistuvat paljon paremmin. Lämpimämmän valkoisen alueella lämpimät sävyt korostuvat, koska sininen osuus (450 nm) pienenee ja lämpimän alueen (550-650 nm) spektri kasvaa. Sinisen määrä on lämmin valkoisella siis pieni ja lämpimämmän valon (punainen-oranssi-keltainen: 550-650 nm) alueella suurempi. Tämä vastaa juuri sitä, millä ihmisen omaa luontaista melatoniinin tuottoa säädellään. Keinovalolla voidaan siis vaikuttaa luonnon valon aiheuttamaan vuorokausirytmiin. Keinovalolla voidaan joko sekoittaa tai sitä voidaan ohjata ja tukea. Valaistuksella on suuri merkitys myös vireystilaamme.

Kuvassa LED valonauha asennettuna alumiiniproifiiliin jossa on diffusori.
LED nauhan kumpikin, lämmin ja puhtaan valkoinen, LED komponentti
tuottaa valoa. Heijastuksessa värilämpötilat ovat jo tasoittuneet.

VALKOISEN LED:in JA RGB YHDISTELMÄ VÄRILÄMPÖTILAN SÄÄDÖSSÄ.

Ajatuksena, että käytetään yhtä valkoista valolähdettä (leveämpi spektri) ja säädetään sen värilämpötilaa RGB LED:illä tuntuu aluksi hyvältä idealta. Kun valojen spektriä kuitenkin katsoo, niin huomataan, ettei tällä menetelmällä saada toteutettua värilämpötilan säätöä. RGB LED:in spektri häviää valkoisen LED:in alle. Alla olevassa kuvassa on ympyröitynä RGB LED:in tuoma osuus valon spektriin. Valkoista vastaavan kokoisen RGB LED nauhan teho ei riitä ylittämään valkoisen LED:in valomäärää, koska värillisten LED valojen valomäärä on hyvin pieni verrattuna vastaavaan valkoiseen LED:iin. RGB LED nauhoja tarvittaisiin huomattava määrä lisää, ja se ei ole järkevä ratkaisu. Lisäksi RGB:llä tehty valkoinen väri ei ole kovin pysyvä, väri sävy muuttuu herkästi LED komponettien lämpötilan suhteen. Värilämpötilaa joutuu siis koko ajan hienosäätämään.

Mitattu valon spektri RGB+W LED nauhasta. RGB:n osuus on mitätön.

RGB+W nauhalle onkin  eri tarkoitus. Samasta LED nauhasta samalla asennuksella saadaan muodostettua sekä valkoista että värivaloa tarpeen mukaan.  Tätä käsittelemme eri artikkelissa.

KÄYTETYT TUOTTEET

Tässä artikkelissa on käytetty esimerkkinä LED valonauhaa, jossa värilämpötilan säätö oli välillä 3200-4600 K. Saatavana on myös laajemmalla värilämpötilan säätöalueella olevia LED valotuotteita kuten LED -nauhoja ja LED valopaneeleita. Myös uppoasennettavia LED valoja on saatavana värilämpötilan säädöllä. Suurin osa tuotteista on edelleen projektimyynnissämme.

Tässä artikkelissa käytettiin seuraavia tuotteitamme:

• Värilämpötilan säädin, esimerkiksi Joustava SR2835CTT tai 4MZ sarjan kauko-ohjain 4MZ2CHTX
• LED nauha värilämpötilan säädöllä: FW300MC5050C24
• Jännitelähde: V24060

Näillä tuotteilla värilämpötilan ohjaus ja säätö on erittäin helppo toteuttaa. Asennuksen ja käytön kannalta kahdella eri värilämmöllä oleva LED valotuote ei asennuksen kannalta juuri poikkea yhdellä värilämmöllä olevasta. Joihinkin diffusorilla varustettuihin alumiiniprofiileihin mahtuu kaksi LED nauhaa rinnakkain. Tällöin voidaan käyttää kahta tehokasta LED -nauhaa joilla on eri värilämpötila. Tarvitaan vain ohjain, jolla niiden välistä tasapainoa säädetään. Manuaalinen ohjaus on yksinkertainen toteuttaa.

Käytetyn LED -valonauhan  FW300MC5050C24 värilämpötilan säätöalue on noin 3000…6500 K. Räväkkää aamuherätystä kaipaavalle kaamoksesta kärsivä voi säätää nauhasta 5500…5700K värilämmön, vaikka yleensä kotioloissa ei kannata juuri 4500 K:ta korkeammalle mennä.

VÄRILÄMPÖTILAN EDULLINEN OHJAUS

Värilämpötilan ohjauksen ei tarvitse olla portaaton, mutta se tuo käyttömukavuutta. Portaattoman säädön saat tehtyä mm. värilämpötilan säätimillämme. Niillä pystyt säätämään myös valovoimakkuutta.

Värilämpötilan säädön ei tarvitse olla automaattinen, mutta sekin tuo mukavuutta. Automaatisen värilämpötilan säädön saat tehtyä lukuisilla eri menetelmillä. Voit tehdä sen eri ohjausjärjestelmillä (kuten KNX, DALI ja DMX512), mutta ne ovat usein hyvin monimutkaisia ja kalliita. Tietenkin niillä on etunsa.

Edullisen ja yksinkertaisen järjestelmän voit rakentaa itsekin kohtalaiasen helposti ohjelmoitavan ajastinhimmentimen TIMERCTLT avulla. Siinä on viisi kanavaa, jotka voit ohjelmoida näppäimistöltä tai tietokoneella USB portin kautta.

Ohjelmoitava ajastin LED valojen ohjaukseen.

KERTAUKSENA

Valon värillä on suuret biologiset vaikutukset ihmiseen. “Sinisellä”  kylmällä valolla (auringon nousu) on suuremmat biologiset vaikutukset kuin lämpimällä “punertavalla” valolla (auringon lasku). Auringon laskun ja nousun aiheuttama valon värimuutokset aiheuttavat tunteellisen vaikutuksen lisäksi myös biologisia vaikutuksia. Sininen väri aamuisin aiheuttaa herättävää vaikutusta, melatoniinin tuotanto pysähtyy. Illan punertavalla taivaalla on rentouttava vaikutus. Näitä värejä ja valaistusvoimakkuuksia hyödyntämällä pystymme toistamaan nämä vaikutukset keinovalolla.  Värilämpötilan säädöllä varustetuilla LED valotuotteilla on mahdollista toteuttaa laadukas valaistus myös kotiin.

Limic Oy,  jonka verkkokauppa valokas.fi on, on vuonna 1966 perustettu osakeyhtiö. Meillä on pitkä kokemus LED-valoista. Tutkimme (ja teimme ensimmäiset prototyypit) LED valojen käyttöä valaistukseen jo 1990-luvun loppupuolella, mutta silloin LED komponentti ei ollut vielä riittävän tehokas käytettäväksi yleisvalaistukseen. Kun 2000-luvulla markkinoille tuotiin uudet tehokkaat niinsanotut teho LED:it, niin tämä ongelma oli ratkaistu. Vuonna 2004 Limic Oy teki ensimmäisen prototyypin yleisvaloksi soveltuvasta LED valosta, ja se tuotiin markkinoille vuonna 2005. Alusta saakka olemme panostaneet tuotteiden laatuun ja mm. värilämpötilaan. Ensimmäinen asuinhuoneistoon tarkoitettu  LED valomme oli jo lämmin valkoinen, koska totesimme jo silloin 2005, ettei kylmän valkoinen sovellu värilämpötilan kylmyytensä tähden lainkaan asuinhuoneistoiden yleisvalaistukseen. Muutaman vuoden jälkeen toimme markkinoille uuden oman tuotteen, jossa värilämpötila oli puhtaan valkoinen (neutral white), todennäköisesti ensimmäisenä Suomessa. Tämä on esimerkki jatkuvasta tutkimuksestamme ja tuotekehityksestämme.

Yrityksellämme on siis todella pitkät perinteet LED valoalalla, ja olemme olleet alan alan kehityksen kärjessä aina sen alkutaipaleelta lähtien. Vuosien saatossa saatu kokemus niin omista kuin maahantuomistamme LED valoista on täysin käytettävissä ammattitaitoisen henkilökuntamme kautta. Voit luottaa siihen, että tiedämme mitä myymme, ja mitä keromme. Alan johtavana pioneerina tunnemme LED valoalan todella hyvin.

Testaamme ja mittaamme kaikki myymmämme tuotteet huolellisesti. Mittauksiin kuuluu mm. tuotteiden valomäärät sekä niiden kuluttama sähköteho ja tuotteiden lämpötilat eri kohdissa. Vaikka käytämme LED-komponentteina pelkästään kalliimpia laatukomponentteja, mittaamme silti tuotteistamme mm.  valomäärän, värilämpötilan, hallitsevan aallonpituuden ja ärsykepuhtauden. Useista tuotteista olemme mitanneet myös mm. valon spektrin ja nämä mittaukset jatkuvat. Joissakin asioissa (kuten vaatimustenmukaisuus) joudumme kuitenkin luottamaan valmistajan vakuutukseen (Declaration of conformity), koska tämä on käytäntö EU alueella. Tutkimme kuitenkin nämäkin tuotteet mahdollisimman hyvin resurssiemme puitteissa (tutkimme mm. rakenteen ja mittaamme eristysvastuksen ja läpilyöntijännitteen jne), mutta emme voi teettää resurssien takia erillisiä vaatimustenmukaisuustestejä riippumattomissa hyväksyntälaboratorioissa (mm. EMC testit, jotka valmistaja on jo teettänyt).

Lähteitä:

Opinnäytetyö 2011 (Tampereen AMK), Valon värin ja värilämpötilan säätö ja niiden vaikutus ihmiseen, Männistö Arto

YLE: Tiededokumentti – Pimeyden arvo. 22.1.2014

VIITTEET

Viite 1: Yhdysvaltalaisten David Berson Brownin yliopistosta ja George Brainard Philadelfian yliopistosta tutkimus vuodelta 2002.

Viite 2:  Emilia Rautkylä tutki värilämpötilan vaikutusta opiskelijoissa väitöskirjaansa varten. Aihena oli: valon ei-visuaaliset vaikutukset ihmisen vireyteen ja suorituskykyyn. Tutkimus tehtiin Teknillisen korkeakoulun luentosalissa vuosina 2007 ja 2008. Tilassa käytettiin kahta 49 watin värilämpötilaltaan erisävyistä T5-loistelamppua. Värilämpötiloina toimi 4000 K tai 17000 K, joka sisälsi vahvemman sinisen komponentin.

LED-nauhan himmennys tapahtuu pääsääntöisesti pulssisuhteen muuttamiseen perustuvalla himmennysmenetelmällä. Se on yleisin ja toimintavarmin himmennysmentelmä kaikille LED-valoille, varsinkin LED-nauhoille. Se on myös hyvin energiatehokas menetelmä.

VAKIO JÄNNITE (CV): PULSSISUHDEHIMMENNYS ELI PWM

LED-nauhojen teholähteenä (muuntajana) käytetään tasajännitelähdettä (CV, constant voltrage). Kun LED-nauhan ja jännitelähteen välin kytketään laite, joka muuntaa lähdön pulssisuhdetta, kyseessä on LED-nauhan himmennin.

Tällä himmennysmenetelmällä on useita saman tyyppisiä nimiä. Ne kaikki kuitenkin tarkoittavat samaa asiaa, pulssisuhteen muuttamista eli pulse width modulation (PWM). Tätä himmennysmenetelmä käytetään lähes poikkeuksetta vakiojännitteelllä toimivilla LED valoilla kuten 12…24 tasajännitteellä toimivilla LED-nauhoilla. Jos käytössäsi on 230 Vac jännite, tarvitset jännitelähteen (eli muuntajan tai teholähteen, sama tuote, eri nimi), jolla käyttöjännite alennetaan LED-nauhan vaatimaksi 12 tai 24 V jännitteeksi.

Alla on joitakin Zigbee 3.0 järjestelmän lähettimiä ja vastaanotimia. Nämä ovat yhteensopivia mm. Philips HUE:n kanssa.

LED-nauhan himmennys, PWM himmennyksmenetelmän periaate

Kun käyttöjännite on joko päällä (valot päällä) tai jännite ei ole päällä (valot poissa päältä), vastaavat nämä kaksi eri vaihtoehtoa valon voimakkuuden osalta 0% ja 100% tasoa. Kun jännitettä aletaan katkomaan päälle / pois päältä, niin valo menee sen mukaan päälle ja pois päältä. Jos valo on päällä puoli sekunttia ja sen jälkeen puoli sekunttia poissa päältä, niin sekunnin aikana valo on päällä vain puolet ajastaan eli 50% ajasta. Tällöin valoa on siis himmennetty 50% sekunnin aikana (aikaintegraali).

Ihmissilmä luonnollisesti näkee edellisen esimerkin himmennyksen valon vilkkumisena puolen sekunnin välein. Ihmisen näköaisti on kuitenkin kohtalaisen hidas. Perinteisesti tätä hitautta on käytetty hyödyksi meidän kaikkien tuntemassa televisiotekniikassa, jossa alun perin kuva vaihdettiin Suomen lähetyksissä 25 kertaa sekunnissa (taajuus 50 Hz lomituksen ansiosta). Kuva siis ”vilkkui” 25 kertaa sekunnissa, eikä silmä sitä havainnut sen ominaisuuksien vuoksi. Nykyisinkin Full HDTV:n kuva ”välkkyy” lähes samalla taajuudella (lomittamaton kuva max 60 kertaa sekunnissa, pienmmätkin arvot sallittuja aina 24 saakka), eikä silmämme edelleenkään sitä havaitse. Tätä samaa näköaistin hitautta käytetään hyväksi myös pulssisuhteella (pwm) toimivissa himmentimissä. Niissä valon säätötaajuus ohjataan niin korkeaksi, ettei näköaistimme havaitse päällä / poissa päältä olemista, vaan valo näkyy ainoastaan himmentyneenä, jota se oikeasti onkin. Jos 20% ajasta valo on päällä ja 80% ajasta poissa päältä, ohjataan valoa 20 / 80% pulssisuhteella, eli himmennyksellä valomäärä on asetettu 20%:iin. Sen lisäksi, että valo himmenee 20%iin, laskee sen energiankulutus vastaavasti, koska 80% ajasta valo ei kuluta sähköä lainkaan.

Jännitteellä ohjattavissa LED valoissa on aina elektroniikkaa, joka muuttaa syöttöjännitteen LED komponentille sopivaksi virraksi. Kaikkia LED komponentteja siis ohjataan lopulta virralla. Tätä tietoa hyväksi käyttämällä pulssisuhdehimmentimiä voidaan joissakin tapauksissa käyttää myös viralla ohjattavissa LED valoissa, tästä kerromme lisää esimerkkikytkentöjen kohdalla.

Pulssisuhdesäädössä on usein lähtökohtana ihmissilmä ja sen ominaisuudet. Kun pulssisuhdesäätimellä himmenetään valoja, voi se tuottaa rajoitteita videokuvaukseen, koska kamera havaitsee valon eri tavalla kuin silmä. Kameran kuvaan voikin tulla alaspäin liikkuva tumma vaakaraita. Raidan tuleminen kuvaan (tai pois jäänti) riippuu jonkin veran myös videokameran ominaisuuksista himmentimessä käytetyn säädön perustaajuuden lisäksi. Pulssisuhdesäätimissä perustaajuuden (ohjaustaajuus) tulee olla vähintään 200 Hz, jotta se ei häiritse ihmistä. Tämä on usein aivan liian alhainen videokuvaamiseen. Tyypillisesti säätö onkin aina kilohertsejä.

Ihmissilmä on adaptiivinen valomäärän suhteen, koska silmässä on mm. säätyvä iiris eli silmä itse kompensoi laskevaa tai nousevaa valomäärää säätämällä iiriksen kokoa. Silmän valomäärän aistimus on siis hieman progressiivinen. Kun valoa himmennetään, silmä ei useinkaan haivaitse tätä muutosta kovin helposti, vaikka valo- ja sähkötehomittari sen näyttääkin. Tämä on yleinen ilmiö. Kun valoja aletaan tasaisesti himmentämään, niin aluksi tuntuu siltä, ettei valot juuri himmene, ja lopuksi ne himmenevät hyvin nopeasti. Valo- ja sähkömittari kuitenkin näyttävät, että valot himmenevät lineaarisesti läpi koko säätöalueen. Ilmiötä voidaan käyttää myös hyväksi. Valoja ei aina tarvitse käyttää täydellä teholla. Usein himmentimissä on otettu huomioon tämä silmämme adaptiivisuus, ja niissä himennys ei ole täysin lineaarinen.

Pulssisuhteen säätö on kustannustehokas ja energiaa säästävä himmennysmenetelmä, joka on usein hyvin suositeltava menetelmä. Pulssisuhdehimmennin toimii kuitenkin radiolähettimenä, siinä on lähetystaajuus (pulssisihdehimmentimen perustaajuus) jota moduloidaan (pwm taajuus) ja siinä on myös antenni (tulo ja lähtöjohto). EU alueen CE vaatimuksissa EMC vaatimukset eivät ole niin korkeat ja täydelliset, ettei häiriöiden syntyä (häiritsevä laite) ja niiden sietoa (häirittävä laite) ole täysin pois suljettu. Tästä syystä asennuksessa tulee noudattaa ohjeita ja yleisiä hyviä työtapoja EMC/EMI asioissa. Pulssishdesäätimen radiospektri sisältää kaikkia mahdollisia taajuuksia, koska sen lähtö on kanttiaaltoa.

PWM himmentimien säätö- / ohjaustavat

PWM himmentimiä voidaan säätä käytänössä kaikilla mahdollisilla sätötavoilla. Yleisimmät tällä hetkellä käytöss’ä olevat ovat mm:

● Kauko-ohjain. Laaja valikoima erillaisia kauko-ohjaimia. Radiotie (RF) tai infrapuna (IR)
● Painonappi (push-dim). Mekaaninen palautuva kytkin, yleensä palautusjousella varustettu normaali valokytkin..
● Kosketuspaneeli (toimii esim. sormen kosketukella, myös märkänä ja ulkona)
● 1-10 V ohjaus (analoginen valojen ohjaus). Ohjataan joko kierrettävällä napilla tai painikkeilla.
● DALI (digitaalinen valojen ohjaus). Ohjataan joko kierrettävällä, painikkeilla tai monimutkaisemmilla ohjaimilla.
● KNX (kiinteistöautomaatio). KNX (kiinteistöautomaatio). Vaatii KNX-DALI sillan (gateway)

Myös Triac (tyristori) tyyppinen valonsäädin on periaatteesa mahdollinen, mutta sellaista emme suosittele jos joku muu vaihtoehto on käytössä.

VAKIOVIRTA (CC): HIMMENNYS VIRTAA SÄÄTÄMÄLLÄ.

Joitakin LED valoja ohjataan ulkoisesti suoraan virralla. Nämä valot tunnistaa siitä, että valon kanssa tarvitaa erillinen LED ohjain, jonka lähtövirta on tarkkaan määritelty (ei siis maksimi lähtövirta, vaan tarkasti joku arvo milliampeereina). Tälläisiä valoja ovat mm. LED paneelit sekä useat alasvalot.

LED komponetti on diodi eli puolijohde, sen tuottamaa valomäärää ohjataan virralla, ei jännitteellä. Diodin läpi kulkevan virran säätö vaikuttaa suoraan myös saatavaan valomärään. Esim. 700 mA:n LED:illä 700 mA:n virta antaa 100% valomäärän ja 350 mA 50% valomärän. Niinpä himmennettäessä valoja, käytänössä säädetään tavalla taikka toisella LED ohjaimen lähtövirtaa. Useimmiten tämä virran säätö tapahtuu virtaohjaimen sisällä PWM säädöllä, vaikka ulkoisesti se einäy, vaan ohjaimen ohjaama lähtövirta säätyy.

VALONSÄÄTIMET JA NIIDEN KYTKENTÄ

PULSSISUHDEHIMMENTIMEN (PWM) KYTKENTÄ

Pulssisuhdehimmentimen (PWM) toimintaperiaate käytiin jo aiemmin läpi. Näitä himmentimiä voidaan siis säätää useilla eri ohjausmenetelmillä. Himmentimet soveltuvat siis ohjamaan LED valonauhoja, alumiinisia LED listoja (VLWP025T…, VLWP050T…, VLWP100T…) sekä korvauspolttimoita.

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

Jos käytössä on 230 Vac jännite, tarvitaan jännitelähde.

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 (himmennystasolle). 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.

LED-NAUHAN TUOTESUOSITUKSET

Olet sitten tekemässä suoraa tai epäsuoraa valaistusta LED-nauhalla, suosittelemme käyttämään seuraavia tuotteita:

• LED-nauha yleiskäyttöön. Kaikista yleisin LED-nauhamme loistavalla värien toistokyvyllä ja jossa valoteho on kohdallaan. Tuote FW300T5050C24. Voit tehdä tällä tuotteelle huonetilojen valaisun sekä mm. keittiön työtasojen valaisun.
• LED-nauha asennetaan listan sisään ja nauhan valo jää näkyviin. Haluat päästä eroon LED nauhan pistemäisyydestä. Suosittelemme kahta eri vaihtoehtoista nauhaa. Yleisemmät tuoteet joilla pääset tavoitteeseesi on tiheä LED nauha FW1200T2835C24 ja uutuutena COB LED-nauha FF504COBT24. COB LED-nauhan värintoistokyky ei ole ihan niin hyvä kuin perinteisemmän nauhan, mutta sekin on loistava ja hakkaa suurimman osan markkinoilla olevien LED-nauhojen värintoistokyven (nauhan CRI=93). Ero näiden kahden tuotteen välillä tulee spektrin yläpäässä, kirkas punainen (R9) toistuu vähän huonommin.

VALAISTUSOHJEET

• Välitilan valaistu
• Epäsuora valaistus
• Valaistusoppaat
• LED nauha autoon
• Tuote- ja ohjevideot

ARTIKKELIT

• Värintoistokyky eli CRI lukema?
• Kuva valehtelee
• Miksi tehokkaissa LED -valoissa ei ole ohjainta?
• Himmentaminen yleisesti
• halpa nauha
• Miksi jotkut LED valot maksavat enemmän kuin toiset? Osa 2, lämmönhallinta
• LED komponentit ja laatu
• LED rikki

KUINKA TEEN OHJEET

• Kuinka teen -ohjeita
• Kuvaohje: LED nauhan asennus
• Liittäminen ja jatkaminen: LED nauha
• LED paneleiden asennus
• Liittäminen ja jatkaminen: CT nauha
• Liittäminen ja jatkaminen: RGB nauha
• Liittäminen ja jatkaminen: RGBW nauha
• Liittäminen ja jatkaminen: vesitiivitt (IP68) LED nauhat
• LED-nauhan asennus listaan
• LED paneleiden asennus

TEKNIIKKAA

• Tuotteiden tekniset tiedot
• Vakiovirtaohjaus
• Himmennys: 4MZ järjestelmä
• Triac himmennys
• Painonappiohjaus (Push-DIM)
• Himmennys: 1-10V säätö
• DALI ohjausjärjestelmä
• WIFI ohjaus
• KNX järjestelmä
• DMX ohjausvärjestelmä
• Tehonsyottovahvistin

TUOTE-ESITTELYT

• Infrapunakytkin
• Moduuliasenteiset LED paneelit
• Pinta-asennettavat pienemmät LED paneelit
• Pinta-asennettavat suuremmat LED paneelit
• PIR
• Uppoasennettavat pienemmät LED paneelit
• Uppoasennettavat suuremmat LED paneelit
• Värilämpötilaltaan säädettävät LED paneelit
• Läsnäoloanturi ja mikroaaltotutka

F.A.Q

• FAQ
• Luumen ja kandela
• Triac säätö (himmennys)
• Vakiovirtaohjaus
• Värilämpötilan säätö
• Meistä

Arkisto

• Wanha epäsuoran valaistuksen opas arkistojen aarteisiin
• Arkiston aarteita kulut
• ARKISTO työtasojen valaistuksen tarkempi ohje
• LED komponentit ja laatu
• Lisää arkistoituja