Come dimmerare la luce LED, illuminazione e sistemi di regolazione.
In questa guida, rivolta per lo più a chi non è un tecnico, ti spiegherò come collegare un variatore di luminosità, detto anche dimmer, ad una lampada LED.
Cose’ un dimmer
Il dimmer è un regolatore elettronico utilizzato per controllare la potenza di un carico, potrebbe essere un motore elettrico o altri dispositivi, in questo caso specifico parleremo di quelli usati nel settore illuminazione.
Dimmer per luci LED tipologie
I dimmer possono regolare la luminosità di una lampada da 0 sino al 100%.
Possono farlo: regolando la corrente diretta, attraverso una modulazione di larghezza di impulso (PWM) o tramite un controllo digitale, poi ci sono metodi più sofisticati.
La maggior parte dei dimmer, usano il sistema PWM, con il quale la frequenza può variare da centinaia di cicli al secondo a centinaia di migliaia di cicli al secondo, così che il led appare all’occhio umano continuamente illuminato, senza sfarfallii o tremolii.
Vantaggi del metodo PWM
Altri vantaggi del metodo PWM sono che assorbe pochissima energia e che produce un bassissimo cambiamento di colore nella luce della lampada a led, in generale il dimmeraggio dei led produce uno spostamento nella distribuzione spettrale della luce, come con le lampadine a incandescenza.
Il dimmeraggio resistivo con i LED NON SI DEVE USARE!!
Il dimmeraggio resistivo, è diventato uno standard per regolare la luce delle lampade alogene, funziona riducendo il voltaggio che arriva ai capi della lampada, attraverso un’opportuna resistenza, che può essere determinata usando alcune semplici leggi di Ohm.
Un dimmer resistivo è facile da installare, ma ha lo svantaggio che l’energia elettrica sottratta al led è trasformata in calore e dissipata, per cui non è considerato un metodo efficiente dal punto di vista enegetico.
Effetti indesiderati con il dimmer resistivo
I led utilizzano una tensione compresa fra 12 V e 48 V, perciò hanno bisogno di un trasformatore per ridurre la tensione di rete, che è di 230 V.
Usare un dimmer resistivo fra la tensione di rete e il trasformatore danneggia il trasformatore stesso, mentre usare un dimmer resistivo fra il trasformatore ed i led causa un tremolìo nella loro luce, non una riduzione.
I led alimentati dalla rete elettrica, quindi, non possono essere regolati usando il dimmeraggio resistivo, perché lentamente li danneggia sino a bruciarli.
Il dimmer in tecnologia PWM
La modulazione della larghezza di impulso, (Pulse-Width Modulation, o PWM) funziona “accendendo” e “spegnendo” la tensione ai capi della lampada ad una velocità variabile.
Aumentando o diminuendo tale velocità, si modifica la quantità di luce emessa e quindi si dimmera i led.
Relazione tra dimmer e il risparmio energetico
Il dimmeraggio PWM è energeticamente efficiente perché, a differenza di quello resistivo, più il led è dimmerato e minore potenza viene assorbita dalla rete.
In un circuito PWM, infatti, il transistor in un istante conduce completamente, oppure non conduce, ed in entrambi i casi la potenza assorbita risulta minima, a differenza di quanto avviene nei normali limitatori.
Il problema con il dimmeraggio PWM è che più si dimmera una lampada e maggiore è il numero di accensioni e spegnimenti, e quindi si può arrivare in un range di frequenze che è visto dall’occhio umano come un tremolio della luce, ma solo quando si regola al di sotto del 10%.
Dimmeraggio con un circuito a TRIAC
Un dimmer Triac (sigla che sta per “Triodo per Corrente Alternata”) funziona conducendo la corrente in entrambe le direzioni, alternativamente, a una velocità variabile. Ciò rende l’accensione e lo spegnimento della luce più veloce che con il dimmeraggio PWM, in modo da non raggiungere mai la frequenza percepita dall’occhio umano come un tremolio.
Svantaggio del TRIAC
Il triac, purtroppo risolve un problema ma ne crea uno più grave, può ridurre la durata di vita dei led, perciò per dimmerare i led è senz’altro preferibile usare il metodo PWM, mentre i Triac sono ottimi per dimmerare le luci a incadescenza o alogene.
Il dimmer Triac, come del resto anche quello PWM, richiede che gli sia inviato un segnale per “dirgli” di quanto deve dimmerare la luce: variando la tensione di tale segnale, varia l’intensità della luce.
Di solito, il range di tensione usato è 0-10 V, per cui basta usare un dimmer resistivo per regolare la tensione di questo segnale.
In tal caso, a 10 V la luce sarà al 100%, a 8 V sarà all’80% del valore normale, o massimo, ed a 3 V sarà appena al 30%.
I faretti LED
I faretti led utilizzano attacchi (GU10 o GU 5.3) sono identici alle lampade alogene unica differenza che consumano meno: oltre il 70%.
Possono sostituire le lampade alogene all’interno dei portafaretti convenzionali senza alcuna modifica, con un notevole vantaggio anche in termini di calore generato.
Un tipico faretto ad alta luminosità da 1 W dotato di un led ad alta potenza da 100 lumen produce un’illuminazione equivalente a quella dei faretti alogeni da 20 W con diametro di 35 mm.
I faretti led più usati producono una luce bianca calda (temperatura di colore 2700 K), e un fascio luminoso di circa 40°, ma sono disponibili anche nella versione luce bianca fredda (5500-6000 K).
Come le lampade alogene, i faretti led hanno una tensione di alimentazione di 230 V o di 12 V (in tal caso vanno accoppiati a un trasformatore di potenza leggermente superiore a quella nominale delle lampade), ma loro durata è assai più lunga, dell’ordine di 50.000 ore.
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