Jste zde

Kompatibilita LED žárovek a stmívačů

Doba, kdy existovaly jen světelné zdroje s wolframovým vláknem, je už dávno pryč. Jelikož energie jsou stále dražší, cíl byl jednoznačný.

Halogenové a zářivkové zdroje byly částečnou volbou k úspoře, ale ne dostatečnou. Existovaly sice LED světelné zdroje, ale nebyly tak rozšířené jako dnes. Největší posun pak nastal v roce 2009, kdy EU vydala vyhlášku zakazující od roku 2012 prodej světelných zdrojů, které jsou ve třídě C a vyšší. Od té doby nastala doba "LEDová".

LED svítidla mají bezesporu několik výhod. Největší z nich je nízká spotřeba. To je fakt. Druhou výhodou je dlouhá životnost. S tím bych byl opatrnější. Další výhodou je neměnný světelný výkon. Právě nestálý světelný výkon je nevýhoda u CFL lamp. Pokud budeme chtít světlo ztlumit, zakoupíme si k tomu stmívač. Málokoho ale napadne, jaké problémy se přitom mohou vyskytnout. 

Princip stmívače:

Pro změnu svítivosti světelného zdroje musíme dosáhnout změny efektivní hodnoty procházejícího proudu. Ve starších stmívačích se používá pro fázové řízení pouze triak. Při spínání na náběžné hraně se polovodičový ventil otevírá v každé půlvlně spínacím impulsem a vypíná při průchodu nulou, zatímco při spínání na sestupné hraně se ventil otevírá při průchodu nulou a vypíná spínacím pulsem. V novějších stmívačích se používají IGBT tranzistory – bipolární tranzistory s izolovaným hradlem nebo MOSFET tranzistory řízené mikroprocesorem. Tyto tranzistory se vyznačují rychlostí otevírání a zavírání. Tato metoda je založena na deformaci sinusového napětí a tím zmenšení výkonu. Můžeme se setkat také s kombinací triak - tranzistor. Tranzistor kvůli rychlosti a pak přebere funkci triak kvůli výkonu.

V principu můžeme deformovat sinusový signál dvěma způsoby - RL mód nebo RC mód.

            

    RC mód (Trailing edge)                                                                         RL mód (Leading edge)

Občasné problikávání LED svítidel

Tento jev nastavává většinou na chodbách. LED žárovky obsahují na vstupní straně kondenzátor, který se pomalu nabíjí zbytkovými proudy v elektroinstalaci. Po překročení určité hranice nabité energie dojde k rozběhnutí zdroje uvnitř LED světla a dojde k záblesku. U některých typů lamp dochází k mírnému emitovaní světla i ve vypnutém stavu. Zbytkový proud se vyskytuje při použití signalizačních doutnavek ve vypínačích, dále při použití křížových vypínačů, kde se vedou souběžně fázový vodič a vodič tzv. spínané fáze. Dochází k naindukování malé energie, která může rozsvítit LED žárovku s malým výkonem. Odstranit problikávání lze tak, že se světelný obvod zatíží rezistorem nebo nejlépe kondenzátorem. To jde navrub šetření energií.

Blikání LED - Flickering LED lights

Některé kombinace stmívače a LED světel vykazují tzv. flickering - blikání LED světel. Každý stmívač má v sobě detekci průchodu nulou, a podle toho může řídit správné časové spínání výkonových tranzistorů. Pokud dojde ke ztrátě této synchronizace, LED světlo se rozbliká s nepříjemnou frekvencí 25 Hz. Podobné blikání může způsobovat HDO signál. Některé typy lamp jsou na tento signál náchylnější a blikají i bez stmívače.   

Špičkový proud - Inrush Current

Málokdo si uvědomuje, že při provozování stmívače v RL módu dochází k výskytu  špičkového proudu. Vysvětlení je jednoduché. LED lampa je kapacitní zátěž (na vstupu je zdroj s filtračním kondenzátorem). Při sepnutí půlvlny v RL módu se vstupní kondenzátor chová jako zkrat, než dojde k nabití na určitou hodnotu. Tento jev trvá 10-200 mikrosekund, ale proud je několikanásobný - až několik ampér. Modrý průběh znázorňuje napětí, žlutý průběh proud. Během celé půlvlny je odběr asi 200 mA, kdežto při sepnutí je proud až 3 A. U některých kombinací může tento špičkový proud dosáhnout až desítky ampér. 

Maximální a minimální úroveň světelného výkonu:

Z principu stmívání je patrné, že stmívač část energie zadrží. Problém nastává, pokud zadrží energie více, než je třeba. V praxi se můžeme setkat s tím, že připojíme LED žárovku a jsme spokojení s jejím světelným výkonem. Připojíme stmívač a naráz nemůžeme dosáhnout maximální úrovně světelného výkonu. Některé kombinace dosahují maximální úroveň menší než 80 % výkonu bez stmívače. Pro minimální úroveň je problém opačný. Minimální úroveň by měla být pod 20 % světelného výkonu bez stmívače. 

Seznam doporučených kombinací stmívačů a LED lamp

Někteří výrobci stmívačů a lamp zveřejňují seznam doporučených kombinací. Nedělají to všichni, jelikož toto testovaní je časově a finančně náročné. Měří se minimální a maximální úrveň světelného výkonu, linearita stmívací křivky a tzv. flickering. Musí se měřit v celém rozsahu stmívací křivky. Celý měřicí proces se opakuje pro jednu, dvě až několik lamp. Je to dáno výkonem stmívače. Na webových stránkách tyto seznamy není jednoduché najít. Proto jsem uvedl odkazy, kde si tzv. ''Dimmer compatibility list" lze stáhnout. 

  • Elko EP

  • GP Lighting

  • Megamman

    Megaman má na svých stránkách přehledný kompletní seznam LED lamp.
  • Osram

    Seznamy jsou rozděleny podle jednotlivých sérií LED lamp.
  • Philips

    Philips má docela velké portfolio LED lamp,  seznam kompatibility je v jednom pdf souboru.
  • Samsung

  • Schneider Electric

    Propracovaná aplikace, kde si uživatel může vybrat typ lampy a typ stmívače. Nejprve je nutné vybrat zemi. Jelikož Česká republika chybí, lze hledat pod výběrem Global. Tím získáme všechny možné typy lamp a stmívačů, které byly testovány.
  • Toshiba

  • Verbatim

Hodnocení článku: 

Komentáře

Celé to šetření energií je postavené na hlavu. Měli jsme v paneláku desítky triakových schodišťových spínačů, kus na patře. S klasickými žárovkami bez problému fungovaly. Pak se začaly kvůli úspoře energie vyměňovat za LED žárovky, ale triakové spínače s LED nefungovaly. Nějaká firma je vyměnila za spínače s relé výstupem. K dnešnímu dni, je to asi 5 let a některé spínače už nefungují, resp. relátko sepne, odběr se zvýší, napájení logiky klesne a relé odpadne, takhle to pak cvaká i minutu po projití patrem než to ustane. Nehledě ke spotřebě, staré triakovky žraly několik mA, tyhle nové mají asi kvůli co nejnižší ceně kapacitní předřadník, tj. napájení přes svitkový kondík se zenerkou - velkej kondík, aby to pokrylo spotřebu sepnutého relé a prakticky furt 24hod. to žere desítky mA. Tak by mě zajímalo, kolik že se ušetří energie? Celkem 5 vchodů x 8 pater = 40 spínačů, každý má kondík 680nF, tj. cca 50mA, dohromady všech 40 spínačů žere naráz cca 2A, tj. 450W trvalého odběru, za den přes 10kWh. Tohle má být šetření energií?