هل مازلت قلقًا بشأن تعتيم LED؟
تستخدم مصابيح LED على نطاق واسع في مختلف مجالات صناعة الإضاءة، وقد تم التعرف على مصابيح المسرح LED في صناعة إضاءة المسرح مثل مصابيح الرأس المتحركة LED، والمصابيح الكاشفة LED، وغسالات الجدار LED، وأضواء تأثير نمط LED ومصابيح LED الأخرى للمسرح. غالبية المستخدمين.
كمصدر للضوء، يعد تعتيم LED مهمًا جدًا. ليس فقط للحصول على بيئة أكثر راحة في المنزل، فمن المهم اليوم تقليل الضوء الكهربائي غير الضروري لتحقيق هدف توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات. علاوة على ذلك، بالنسبة لمصادر إضاءة LED، يكون التعتيم أسهل من تحقيق مصابيح الفلورسنت الأخرى، والمصابيح الموفرة للطاقة، ومصابيح الصوديوم عالية الضغط، وما إلى ذلك، لذلك يجب إضافة وظائف التعتيم إلى أنواع مختلفة من مصابيح LED.
1. تقنية التعتيم باستخدام LED للطاقة DC
من السهل ضبط سطوع LED عن طريق ضبط التيار الأمامي. أول ما يتبادر إلى الذهن هو تغيير تيار القيادة، لأن سطوع LED يتناسب بشكل مباشر تقريبًا مع تيار القيادة.
1.1 طريقة لضبط التيار إلى الأمام
إن أبسط طريقة لضبط تيار LED هي تغيير مقاومة الكشف الحالية على التوالي مع حمل LED. تحتوي جميع شرائح التيار الثابت DC-DC تقريبًا على واجهة لاكتشاف التيار، والتي يتم التحكم فيها عن طريق مقارنة الجهد المكتشف مع الجهد المرجعي الداخلي. الشريحة الحالية. ومع ذلك، فإن قيمة مقاومة الكشف هذه عادة ما تكون صغيرة جدًا، فقط بضعة أعشار أوم. إذا كنت ترغب في تثبيت مقياس الجهد ببضعة أعشار أوم على الحائط لضبط التيار، فمن المستحيل، لأن مقاومة الرصاص سوف. يكون أيضًا بضعة أعشار أوم. لذلك، توفر بعض الرقائق واجهة تحكم في الجهد، ويمكن أن يؤدي تغيير جهد التحكم في الإدخال إلى تغيير القيمة الحالية الثابتة للإخراج.
1.2 سيؤدي ضبط التيار الأمامي إلى تغيير اللوني.
ومع ذلك، فإن ضبط السطوع عن طريق ضبط التيار الأمامي سوف يسبب مشكلة، أي أنه أثناء ضبط السطوع، سيتم أيضًا تغيير طيفه ودرجة حرارة اللون. نظرًا لأنه يتم إنتاج مصابيح LED البيضاء حاليًا باستخدام مصابيح LED الزرقاء لإثارة الفوسفورات الصفراء، فعندما ينخفض التيار الأمامي، يزداد سطوع مصابيح LED الزرقاء بينما لا ينخفض سمك الفوسفورات الصفراء بشكل متناسب، مما يؤدي إلى زيادة الطول الموجي السائد للـ LED. نطاق. على سبيل المثال: عندما يكون التيار الأمامي 350 مللي أمبير، تكون درجة حرارة اللون 5734 كلفن، وعندما يزيد التيار الأمامي إلى 350 مللي أمبير، تتحول درجة حرارة اللون إلى 5636 كلفن. عندما ينخفض التيار أكثر، ستتغير درجة حرارة اللون إلى الألوان الأكثر دفئًا.
وبطبيعة الحال، قد لا تكون هذه المشاكل مشكلة كبيرة في الإضاءة الفعلية العامة. ومع ذلك، في نظام LED الذي يستخدم RGB، سوف يتسبب ذلك في انحراف اللون، والعين البشرية حساسة جدًا لانحراف اللون، لذلك لا يُسمح بذلك.
1.3 ضبط التيار سوف يسبب مشاكل خطيرة تجعل مصدر التيار الثابت غير قادر على العمل.
ومع ذلك، في بعض التطبيقات المحددة، قد يؤدي التعتيم عن طريق ضبط التيار الأمامي إلى حدوث مشكلة أكثر خطورة.
نحن نعلم أن مصابيح LED يتم تشغيلها عادةً بواسطة مصادر طاقة قيادة تيار مستمر DC-DC، وعادةً ما ينقسم هذا النوع من مصدر قيادة التيار الثابت إلى نوعين: نوع التعزيز أو نوع باك (بالطبع هناك أيضًا نوع تعزيز باك، ولكن بسبب انخفاض الكفاءة وباهظة الثمن وغير شائعة الاستخدام). يتم تحديد ما إذا كان سيتم استخدام نوع تعزيز أو نوع باك من خلال العلاقة بين جهد مصدر الطاقة وجهد تحميل LED. إذا كان جهد مصدر الطاقة أقل من جهد الحمل، فسيتم استخدام نوع التعزيز؛ وإذا كان جهد مصدر الطاقة أعلى من جهد الحمل، فسيتم استخدام نوع باك. يتم تحديد الجهد الأمامي لمصباح LED بواسطة تياره الأمامي. يمكن أن نرى من خلال خصائص فولت أمبير لـ LED أن التغيرات في التيار الأمامي سوف تسبب تغيرات مقابلة في الجهد الأمامي. على وجه الدقة، فإن انخفاض التيار الأمامي سيؤدي أيضًا إلى انخفاض الجهد الأمامي. ولذلك، عندما ينخفض التيار، ينخفض الجهد الأمامي لمصابيح LED أيضًا. هذا يغير العلاقة بين جهد الإمداد وجهد الحمل.
على سبيل المثال، في مصباح LED بمدخل 24 فولت، يتم توصيل ثمانية مصابيح LED عالية الطاقة بقدرة 1 واط على التوالي. عندما يكون التيار الأمامي 350 مللي أمبير، يكون الجهد الأمامي لكل LED 3.3 فولت، ثم 8 مصابيح LED متصلة على التوالي تكون 26.4 فولت، وهو أعلى من جهد الإدخال. لذلك، ينبغي استخدام مصدر تيار ثابت من النوع المعزز. ومع ذلك، من أجل تعتيم الضوء، يتم تقليل التيار إلى 100 مللي أمبير. في هذا الوقت، يكون الجهد الأمامي 2.8 فولت فقط. إذا تم توصيل 8 مصابيح LED على التوالي، يكون 22.4 فولت، ويصبح جهد الحمل أقل من الطاقة مصدر التيار. بهذه الطريقة، لا يمكن لمصدر التيار الثابت التصاعدي أن يعمل على الإطلاق، ويجب استخدام النوع التصاعدي. بالنسبة لمصدر تيار ثابت من النوع المعزز، يجب أن يعمل في وضع التنحي. في النهاية، سوف يومض مؤشر LED. في الواقع، طالما تم استخدام مصدر تيار ثابت من النوع المعزز، فمن المؤكد تقريبًا حدوث وميض طالما تم ضبط السطوع على مستوى منخفض جدًا عند استخدام تعتيم التيار الأمامي. لأن جهد تحميل LED في ذلك الوقت يجب أن يكون أقل من جهد مصدر الطاقة. لأن الكثير من الناس لا يفهمون المشاكل، فإنهم يبحثون دائمًا عن مشاكل في دائرة التعتيم، وهذا أمر لا جدوى منه.
سيؤدي استخدام مصدر تيار ثابت متدرج إلى مشاكل أقل، لأنه إذا كان جهد مصدر الطاقة الأصلي أعلى من جهد الحمل، فعندما ينخفض السطوع، سينخفض جهد الحمل، لذلك لا تزال هناك حاجة إلى مصدر تيار ثابت متدرج . ومع ذلك، إذا تم ضبط التيار الأمامي على تيار أمامي منخفض جدًا، فسيصبح جهد الحمل الخاص بمصباح LED منخفضًا جدًا أيضًا، وفي ذلك الوقت، ستكون نسبة خفض الجهد كبيرة جدًا، والتي قد تتجاوز أيضًا نطاق التشغيل العادي من هذا المصدر الحالي الثابت المتنحي، والذي سيؤدي أيضًا إلى عدم العمل ويسبب الخفقان.
1.4 العمل في درجة سطوع منخفضة لفترة طويلة قد يقلل من كفاءة مصدر التيار الثابت ويزيد من ارتفاع درجة الحرارة مما يجعله غير قادر على العمل.
قد يعتقد معظم الناس أن التعتيم التنازلي يقلل من طاقة الخرج لمصدر التيار الثابت، لذلك من غير المرجح أن يزيد استهلاك الطاقة وارتفاع درجة حرارة مصدر التيار الثابت. كما يعلم الجميع، فإن انخفاض الجهد الأمامي الناتج عن تقليل التيار الأمامي سوف يقلل من نسبة التنحي. ترتبط كفاءة مصدر التيار الثابت المتنحي بنسبة التنحي، فكلما زادت نسبة التنحي، انخفضت الكفاءة وزاد استهلاك الطاقة على الشريحة.
1.5 لا يمكن الحصول على تعتيم دقيق عن طريق ضبط التيار الأمامي
نظرًا لأن التيار الأمامي وإخراج الضوء غير متناسبين تمامًا، فإن مصابيح LED المختلفة سيكون لها منحنيات مختلفة لعلاقة التيار الأمامي وإخراج الضوء. لذلك، من الصعب تحقيق التحكم الدقيق في مخرجات الضوء عن طريق ضبط التيار الأمامي.
LED هو صمام ثنائي، والذي يمكن أن يتحول بسرعة. يمكن أن تصل سرعة التحويل إلى ميكروثانية أو أكثر. إنه لا مثيل له من قبل أي جهاز باعث للضوء. لذلك، طالما تم تغيير مصدر الطاقة إلى مصدر تيار ثابت للنبض وتغيير عرض النبض، يمكن تغيير السطوع. تسمى هذه الطريقة بتعتيم تعديل عرض النبض (PWM). إذا كانت فترة النبض هي tpwm وعرض النبضة طن، فإن نسبة العمل D (أو نسبة الثقب) هي طن / tpwm. يمكن أن يؤدي تغيير نسبة العمل لنبض مصدر التيار الثابت إلى تغيير سطوع LED.
2.1 كيفية تنفيذ تعتيم PWM
الطريقة المحددة لتحقيق تعتيم PWM هي إدخال أنبوب تبديل MOS في سلسلة مع حمل LED، ويتم تشغيل أنود هذه السلسلة من مصابيح LED بمصدر تيار ثابت.
ثم تتم إضافة إشارة PWM إلى بوابة أنبوب MOS لتشغيل وإيقاف سلسلة مصابيح LED هذه بسرعة لتحقيق التعتيم. هناك أيضًا العديد من شرائح التيار المستمر مع واجهة PWM، والتي يمكنها استقبال إشارات PWM مباشرة ثم إخراجها للتحكم في أنبوب تبديل MOS. إذن ما هي مزايا وعيوب طريقة تعتيم PWM هذه؟
2.2 مزايا تعتيم تعديل عرض النبضة
1. لن يحدث أي تحول كروماتوغرافي. لأن LED يعمل دائمًا بين تيار السعة الكاملة و0.
2. يمكن أن يكون لها دقة تعتيم عالية للغاية. نظرًا لأنه يمكن التحكم بشكل كامل في شكل موجة النبض بدقة عالية جدًا، فمن السهل تحقيق دقة تبلغ جزءًا من عشرة آلاف.
3. يمكن دمجها مع تكنولوجيا التحكم الرقمي للتحكم. لأنه يمكن تحويل أي رقم بسهولة إلى إشارة PWM.
4. حتى لو كان الضوء خافتًا ضمن نطاق واسع، فلن يحدث وميض. نظرًا لأن ظروف العمل لمصدر التيار الثابت (نسبة التعزيز أو نسبة الجهد) لن تتغير، فمن غير المرجح أن تحدث مشكلات مثل ارتفاع درجة الحرارة.
2.3 المشكلات التي يجب ملاحظتها عند استخدام تعتيم عرض النبض
1. اختيار تردد النبض: نظرًا لأن LED في حالة تبديل سريعة، إذا كان تردد التشغيل منخفضًا جدًا، ستشعر العين البشرية بالوميض. من أجل الاستفادة الكاملة من الظاهرة البصرية المتبقية للعين البشرية، يجب أن يكون تردد التشغيل أعلى من 100 هرتز، ويفضل 200 هرتز.
2. القضاء على صوت الصفير الناتج عن التعتيم: على الرغم من أن العين البشرية لا تستطيع اكتشاف التردد فوق 200 هرتز، إلا أنها تقع ضمن نطاق السمع البشري حتى 20 كيلو هرتز. في هذا الوقت، قد تسمع صوت الحرير. هناك طريقتان لحل هذه المشكلة، إحداهما هي زيادة تردد التبديل إلى ما يزيد عن 20 كيلو هرتز، خارج نطاق السمع البشري. ومع ذلك، فإن التردد العالي جدًا سوف يسبب أيضًا بعض المشاكل، لأن تأثير المعلمات الطفيلية المختلفة سوف يسبب تشويه شكل موجة النبض (الحواف الأمامية والخلفية). وهذا يقلل من دقة التعتيم. هناك طريقة أخرى وهي العثور على الجهاز الذي يصدر الصوت والتعامل معه. في الواقع، جهاز توليد الصوت الرئيسي هو المكثف الخزفي الموجود في طرف الخرج، لأن المكثفات الخزفية عادة ما تكون مصنوعة من سيراميك ثابت العزل الكهربائي العالي، وهذه السيراميك لها خصائص كهرضغطية. تحت تأثير نبض 200 هرتز، سيتم توليد اهتزاز ميكانيكي وسيتم إنتاج الصوت. الحل هو استخدام مكثفات التنتالوم بدلا من ذلك. ومع ذلك، من الصعب الحصول على مكثفات التنتالوم ذات الجهد العالي وباهظة الثمن، مما سيزيد من التكلفة.
2. تعتيم LED باستخدام مصدر طاقة التيار المتردد
3. استخدم الثايرستور لتعتيم مصابيح LED
عادةً ما تستخدم المصابيح المتوهجة العادية ومصابيح الهالوجين الثايرستور لتعتيمها. نظرًا لأن المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين عبارة عن أجهزة مقاومة بحتة، فإنها لا تتطلب أن يكون جهد الدخل موجة جيبية، لأن شكل موجة التيار الخاص بها هو دائمًا نفس شكل موجة الجهد، لذا بغض النظر عن كيفية انحراف شكل موجة الجهد عن الموجة الجيبية ، طالما تم تغيير القيمة الفعالة لجهد الإدخال، يمكن أن تكون خافتة. استخدام الثايرستور هو قطع الموجة الجيبية للتيار المتردد لتغيير قيمته الفعالة. يتم توصيل الحمل على التوالي مع مفتاح الثايرستور.
إن تغيير نسبة تقسيم الجهد للمقاومة المتغيرة يمكن أن يغير زاوية توصيلها، وبالتالي تحقيق الغرض من تغيير قيمتها الفعالة. عادةً ما يحتوي مقياس الجهد هذا على مفتاح متصل بطرف الإدخال n ويستخدم لتشغيل وإطفاء الضوء. بالإضافة إلى الثايرستور، هناك أيضًا تقنيات تعتيم الحافة الخلفية للترانزستور، وما إلى ذلك. نظرًا لأن مشاكلها الأساسية هي نفسها، فلن يتم تقديمها هنا.
3.1 عيوب ومشاكل تعتيم الثايرستور
ومع ذلك، هناك سلسلة من المشاكل مع تعتيم الثايرستور.
1. يدمر الثايرستور الشكل الموجي للموجة الجيبية، وبالتالي يقلل من قيمة عامل الطاقة. عادة ما تكون PF أقل من 0.5، وكلما كانت زاوية التوصيل أصغر، كان عامل الطاقة أسوأ (0.25 فقط عند 1/4 سطوع).
2. وبالمثل، فإن أشكال الموجات غير الجيبية تزيد من المعاملات التوافقية.
3. سوف تنتج الأشكال الموجية غير الجيبية إشارات تداخل خطيرة (EMI) على الخط
4. من السهل أن تصبح غير مستقرة عند التحميل المنخفض، لذلك يجب إضافة مقاوم النزيف. يستهلك هذا المقاوم النازف ما لا يقل عن 1-2 واط من الطاقة.
5. سوف تنشأ مشكلة غير متوقعة عندما يتم إخراج دائرة تعتيم الثايرستور العادية إلى مصدر طاقة القيادة LED، أي أن مرشح LC الموجود في طرف الإدخال سوف يتسبب في تذبذب الثايرستور. هذا التذبذب غير مبال بالمصابيح المتوهجة القصور الحراري للمصابيح المتوهجة، وهذا التذبذب غير مرئي للعين البشرية. لكن مصدر طاقة القيادة LED سوف ينتج ضوضاء صوتية وميضًا.
3.2 مزايا تعتيم الثايرستور
على الرغم من أن تعتيم الثايرستور به الكثير من العيوب والمشاكل، إلا أنه يتمتع بمزايا معينة، أي أنه شكل تحالفًا مع مصابيح الهالوجين المتوهجة ويحتل سوقًا كبيرة للتعتيم. إذا أراد LED استبدال موضع المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين بتعتيم الثايرستور، فيجب أن يكون متوافقًا أيضًا مع تعتيم الثايرستور.
على وجه التحديد، في بعض الأماكن التي تم فيها تركيب المصابيح المتوهجة ذات الثايرستور أو مصابيح الهالوجين، تم تركيب مفاتيح ومقابض تعتيم الثايرستور على الحائط، كما تم تركيب سلكين يؤديان إلى المصابيح في الحائط. ليس من السهل استبدال مفتاح الثايرستور الموجود على الحائط أو زيادة عدد أسلاك التوصيل. إن أبسط طريقة هي عدم ترك أي شيء دون تغيير، فقط قم بفك المصباح المتوهج الموجود على رأس المصباح واستبداله بمفتاح ضوء الثايرستور المتوافق سوف تفعل مصابيح LED. تشبه هذه الإستراتيجية مصابيح الفلورسنت LED تمامًا، فمن الأفضل جعلها بنفس حجم مصابيح الفلورسنت T10 وT8 الحالية، ولا تتطلب كهربائيين محترفين ويمكن للأشخاص العاديين استبدالها مباشرة، لذلك يمكن تعميمها بسرعة. لذلك، قامت العديد من الشركات الأجنبية المصنعة للدوائر المرحلية الخاصة بمحرك LED بتطوير دوائر متكاملة متوافقة مع تعتيم الثايرستور الموجود.
الفرق عن الدوائر المتكاملة Flyback العامة هو أنها يمكنها اكتشاف زاوية توصيل الثايرستور لتحديد تيار LED للتعتيم. لن نقدم مبادئ عملها وأدائها بالتفصيل، لأننا لا نعتقد أن هذا هو اتجاه LED يعتم.
3.4 مشاكل وعيوب توافق الثايرستور مع التعتيم
على الرغم من أن العديد من شركات الرقائق الكبيرة المتعددة الجنسيات قد أطلقت شرائح وحلول متوافقة مع التعتيم الحالي الذي يتم التحكم فيه بالسيليكون. ومع ذلك، لا ينصح بهذا النوع من الحلول للأسباب التالية:
1. تقنية SCR هي تقنية قديمة عمرها أكثر من نصف قرن ولها عيوب كثيرة كما ذكرنا أعلاه وهي تقنية يجب التخلص منها منذ فترة طويلة. وينبغي أن تنسحب من مرحلة التاريخ في نفس الوقت الذي تنسحب فيه المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين.
2. العديد من هذه الرقائق تدعي أنها تحتوي على PFC، والتي يمكن أن تحسن عامل الطاقة في الواقع، فهي تعمل فقط على تحسين عامل الطاقة لحمل الثايرستور، مما يجعلها تبدو قريبة من المصابيح المتوهجة ذات المقاومة النقية ومصابيح الهالوجين، دون تحسين الطاقة. عامل النظام بأكمله بما في ذلك الثايرستور.
3. الكفاءة الإجمالية لجميع أنظمة تعتيم LED المتوافقة مع الثايرستور منخفضة جدًا، والبعض لا يأخذ في الاعتبار فقدان المقاوم النازف المطلوب للتشغيل المستقر، مما يؤدي إلى إتلاف كفاءة الطاقة العالية لـ LED تمامًا.
4. تقوم جميع أنظمة تعتيم LED الثايرستور أيضًا بضبط التيار الأمامي لـ LED، والذي له عيوب التحول الكروماتوغرافي المذكورة سابقًا.
5. نسبة المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين المجهزة بمصابيح التعتيم الثايرستور أقل من 1/10000، في حين أن نسبة مفاتيح الثايرستور المثبتة في الحائط أقل من 1/10000 مع مصابيح التعتيم الثايرستور لا شيء، لأن معظمها مجهزة بتعتيم الثايرستور هي مصابيح الطاولة، ومصابيح السرير، والمصابيح القائمة. علاوة على ذلك، هناك العشرات من مفاتيح الثايرستور والترانزستور ذات المواصفات المختلفة في السوق. في الواقع، من المستحيل أن تكون الدائرة المتكاملة المطورة متوافقة مع جميع مفاتيح الثايرستور، ولكن مع جزء صغير منها فقط.
6. LED هي تقنية نشأة جديدة ذات مزايا لا مثيل لها. ليست هناك حاجة مطلقًا للتضحية بمزايا مصابيح LED من أجل الاهتمام بالثايرستور المتخلف. بل إنه من غير المناسب تثبيت مفتاح ثايرستور جديد على الحائط لتحقيق تعتيم LED.
4. نظام التعتيم LED المستقبلي
إذن ما هو نوع نظام التعتيم الذي يجب استخدامه لمصابيح LED؟
4.1 يعتم PWM
كما ذكرنا سابقًا، من الأفضل استخدام تعتيم PWM لتعتيم LED. عند استخدام تعتيم PWM، يمكنك تثبيت مولد PWM بسيط في مفتاح الجدار، ثم استخدام مقياس الجهد للتحكم في نسبة عمل PWM لتحقيق التعتيم. ولكن إذا كنت لا تزال ترغب في تشغيل وإطفاء الضوء، فأنت بحاجة إلى إضافة زوج آخر من الأسلاك. لذلك، فهو غير متوافق مع أسلاك مفتاح الثايرستور الموجودة في الجدار الأصلي. يحتوي مفتاح الثايرستور الأصلي على سلكين فقط، يمكن أن يكونا خافتين ومتحولين. من الصعب التوافق مع هذه الميزة. ومع ذلك، في الواقع، مصابيح التعتيم الأكثر استخدامًا هي مصابيح الطاولة أو المصابيح الدائمة. يتم تثبيت مفاتيح التعتيم هذه على سلك الطاقة وليس في الحائط، لذلك ليست هناك حاجة لاستخدام سلكين في الحائط. بمعنى آخر، يمكن تطبيق تعتيم PWM مباشرة على تعتيم المصابيح المكتبية.
4.2 تعتيم التبديل المجزأ
أطلقت شركة في تايوان مفتاح تعتيم رباعي المراحل يسمى EZ-Dimming يسمى GM6182، وهو حل جيد. يمكنه تحقيق تعتيم 4 مراحل باستخدام مفاتيح الإضاءة العادية فقط على الحائط. في المرة الأولى التي يتم تشغيله فيها يكون السطوع كاملاً، وفي المرة الثانية يتم تشغيله يكون سطوعه 60%، وفي المرة الثالثة يتم تشغيله يكون سطوعه 40%. ، والمرة الرابعة التي يتم فيها تشغيله تكون نسبة السطوع 20%. ميزة هذا النظام هي أنه يمكن تعتيمه باستخدام مفتاح حائط عادي. ومعامل الطاقة يصل إلى 0.92 أو أكثر. لا يوجد أي قلق بشأن توليد إشارات التداخل. العيب هو أنه لا يمكن تعتيمه بشكل مستمر. كما أنها أكثر إزعاجًا قليلاً في التشغيل.
4.3 تعتيم جهاز التحكم عن بعد
استخدم جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء لتعتيم مؤشر LED. وهذا بالطبع هو الحل الأمثل. يمكن تشغيل وإطفاء الأضواء، واستخدام PWM للتعتيم المستمر. أما عيوبه فهي التكلفة العالية، وعدم وجود مواصفات موحدة، ولا يمكن استخدامه إلا في المساكن الراقية.
في الواقع، يجب أن نعود ونفكر في هدفنا الرئيسي المتمثل في التعتيم. جميع أغراض التعتيم المذكورة أعلاه هي لتلبية احتياجات الأشخاص في المنزل لشدة ضوء مختلفة في مواقف مختلفة. على سبيل المثال، قد يكون أكثر قتامة عند مشاهدة التلفزيون وأكثر سطوعًا عند القراءة. هذه في الغالب في المساكن. عدد قليل من المكاتب ومراكز التسوق والمصانع والمدارس تقوم بتركيب أضواء خافتة. كما أن أغلب هذه الأماكن مزودة بمصابيح الفلورسنت والمصابيح الموفرة للطاقة، ومن المستحيل تعتيمها أو من الصعب تحقيق التعتيم المستمر.
5. يعتم صنع العصر لتوفير الطاقة
منذ أن أدرك البشر أنه يجب عليهم بذل كل ما في وسعهم لتوفير الطاقة وتقليل الانبعاثات من أجل حل المشكلة الملحة المتمثلة في ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي، تم وضع كيفية تقليل استهلاك كهرباء الإضاءة على جدول الأعمال كقضية مهمة. نظرًا لأن إضاءة الكهرباء تمثل 20٪ من إجمالي استهلاك الطاقة، فقد ظهرت مصابيح LED فعالة وموفرة للطاقة، وهي أكثر توفيرًا للطاقة بمقدار 5 مرات من المصابيح المتوهجة، وحوالي ضعف توفير الطاقة مثل مصابيح الفلورسنت والطاقة. - المصابيح الموفرة للطاقة فهي ليست موفرة للطاقة مثل مصابيح الفلورسنت والمصابيح الموفرة للطاقة وتحتوي على الزئبق. إذا كان من الممكن أيضًا استخدام التعتيم لتوفير الطاقة، فهو أيضًا وسيلة مهمة جدًا لتوفير الطاقة. ولكن في الماضي، كان من الصعب تعتيم جميع مصادر الإضاءة، وتعد سهولة التعتيم ميزة كبيرة لمصابيح LED. لأنه في كثير من المواقف ليست هناك حاجة في الواقع إلى تشغيل الأضواء، أو على الأقل ليست ساطعة جدًا، ولكن يتم تشغيل الأضواء بشكل ساطع للغاية، مثل أضواء الشوارع من منتصف الليل حتى الفجر؛ ومن تحت الأرض إلى الأرض في الضواحي؛ وهو أكثر شيوعًا. وحتى عندما تكون الشمس مشرقة، تظل مصابيح الفلورسنت في المكاتب والمدارس والمصانع وما إلى ذلك القريبة من النوافذ مضاءة. لا أعرف كم من الكهرباء تهدر في هذه الأماكن كل يوم! في الماضي، نظرًا لأن مصابيح الصوديوم عالية الضغط، ومصابيح الفلورسنت، ومصابيح السقف، والمصابيح الموفرة للطاقة لا يمكن إخفاؤها على الإطلاق، كان علينا أن ننسى ذلك. الآن بعد أن تحولنا إلى LED، يمكننا ضبط الضوء بحرية، ويمكن توفير هذه الطاقة بالكامل! لذلك، بالنسبة لتعتيم المصباح، لا يعد تعتيم جدار المنزل هو التطبيق الرئيسي، كما أن السوق صغير جدًا أيضًا. بل على العكس من ذلك، يشكل تعتيم مصابيح الشوارع، والمكاتب، ومراكز التسوق، والمدارس، والمصانع عند الطلب مناسبة أكثر أهمية، وليس السوق ضخماً فحسب، بل إن توفير الطاقة كبير أيضاً. ما تتطلبه هذه المناسبات ليس التعتيم اليدوي بل التعتيم التلقائي والتعتيم الذكي!
5.1 تعتيم أضواء الشوارع
بشكل عام، تكون أضواء الشوارع قليلة الفائدة بعد منتصف الليل، لذا فإن النهج المعتاد هو إطفاء الأضواء أو تشغيل نصف السطوع بعد الساعة 12 ظهرًا. لكن النهج الأكثر منطقية هو التحكم في سطوع أضواء الشوارع وفقًا لتدفق حركة المرور، أو حتى التحكم في السطوع بشكل تكيفي تمامًا.
من أجل تحقيق هذا النوع من التعتيم الذكي، فهو في الواقع بسيط جدًا. يمكن تحقيق ذلك طالما يتم إدخال منحنى إحصائيات تدفق حركة المرور في هذه المنطقة إلى كمبيوتر ذو شريحة واحدة، ويتم إعطاء إشارة تعتيم PWM إلى مصدر محرك التيار الثابت بناءً على هذا المنحنى.
5.2 مصابيح LED ذات تعتيم تلقائي حساس للضوء
لتقليل الإضاءة غير الضرورية في ضوء الشمس القوي، يمكن استخدام مصابيح الفلورسنت LED الحساسة للضوء ذات التعتيم التلقائي (أو أي مصابيح LED أخرى).
تتمثل وظيفة العنصر الحساس للضوء في استشعار ضوء الشمس المحيط إذا كان ضوء الشمس أقوى، فستخرج إشارة PWM إلى جميع مصابيح LED (مثل مصابيح الفلورسنت LED) القريبة من ضوء الشمس لتعتيم سطوعها. يمكن لمولد إشارة التعتيم ضبط العديد من مصابيح LED، طالما أن مصدر التشغيل الحالي الثابت لهذه المصابيح يحتوي على واجهة تحكم في التعتيم PWM. يتمتع نظام التعتيم نفسه بكفاءة تزيد عن 92%. ولا توجد مشكلة في التوافق مع دائرة تعتيم الثايرستور الجداري. لا يمكن تحقيق هذا النوع من التعتيم المتكيف والموفر للطاقة بشكل أوتوماتيكي بالكامل بواسطة أي أنبوب تفريغ غاز مثل مصابيح الفلورسنت، والمصابيح الموفرة للطاقة، ومصابيح الصوديوم عالية الضغط، وما إلى ذلك، ولكنه أفضل ما تتميز به مصابيح LED.