Principi chiave della regolazione della luminosità LED e guida alla selezione

Immagina di creare l'atmosfera per una cena romantica con una luce soffusa o di creare un'esperienza home theater coinvolgente attenuando le luci. La tecnologia di dimmerazione rende possibili questi scenari. Ma come fanno le luci a LED a ottenere la dimmerazione? Che tipo di dimmer dovresti scegliere? Questo articolo esplora i principi e i metodi della dimmerazione dei LED, fornendo al contempo una guida pratica per la selezione delle giuste soluzioni di dimmerazione.

La dimmerazione si riferisce alla riduzione dell'emissione luminosa di un apparecchio, tipicamente misurata in lumen (lm), noti anche come "flusso luminoso". Quando una luce viene attenuata, la sua emissione di lumen diminuisce di conseguenza. In parole povere, la dimmerazione è il processo di controllo della luminosità di una luce.

La risposta è sì: teoricamente, tutte le luci a LED possono essere dimmerate. Tuttavia, la praticità dipende dal tipo di driver che controlla il LED. Per determinare se un determinato apparecchio a LED è dimmerabile, è essenziale comprendere la relazione tra il LED e il suo driver.

Tutte le luci a LED richiedono un driver, un dispositivo elettronico che converte l'alimentazione CA di rete (tipicamente 230 V, 50 Hz) in alimentazione CC a bassa tensione (di solito 12 V o 24 V) per far funzionare il LED. Questo perché i LED non possono utilizzare direttamente l'alimentazione di rete e richiedono invece una corrente continua a bassa tensione.

Negli apparecchi di illuminazione commerciali, come pannelli luminosi a LED, faretti e faretti, il driver è spesso separato dall'apparecchio stesso. Ciò consente agli installatori di accedere al driver e, se compatibile, collegare i fili di controllo della dimmerazione insieme all'alimentazione.

Per le lampadine a LED, il driver è integrato e inaccessibile. Poiché il LED e il driver formano un'unità sigillata, non è possibile collegare fili di controllo della dimmerazione.

Per rispondere alla domanda "Questa luce a LED può essere dimmerata e come?" devi prima identificare se il driver è separato e accessibile o integrato con il LED.

Se il driver è separato o accessibile all'interno dell'apparecchio, il metodo di dimmerazione migliore è utilizzare un driver dimmerabile. Questo approccio è più comune nelle installazioni di illuminazione commerciali e industriali.

Negli apparecchi commerciali, il driver LED è in genere autonomo, consentendo agli installatori di sostituirlo con una versione dimmerabile, se necessario. Un driver dimmerabile svolge due funzioni: agisce sia come driver (convertendo CA in CC) sia come dimmer (regolando la potenza erogata al LED).

I driver dimmerabili riducono la potenza al LED utilizzando due metodi principali:

• Modulazione della larghezza di impulso (PWM): Il driver accende e spegne rapidamente il LED. Più lunghi sono gli impulsi "on" e più brevi gli impulsi "off", più luminoso appare il LED e viceversa. Se ciò si verifica a una frequenza superiore a 200 Hz, l'occhio umano percepisce un livello di luminosità costante.
• Modulazione di ampiezza (AM): Il driver regola la corrente di uscita al LED. Sebbene ciò elimini lo sfarfallio, alcuni LED possono mostrare lievi variazioni di colore a bassi livelli di corrente.

Alcuni driver combinano PWM e AM per prestazioni ottimali.

È possibile utilizzare diversi metodi per controllare i driver dimmerabili, ognuno dei quali richiede un'alimentazione continua e un segnale di controllo. I metodi più comuni includono:

• DALI (Digital Addressable Lighting Interface): Il protocollo di comunicazione più utilizzato nel controllo dell'illuminazione commerciale, i segnali DALI vengono trasmessi tramite due fili aggiuntivi insieme all'alimentazione.
• Controllo analogico 1-10V: Un protocollo di comunicazione analogico che utilizza anche due fili aggiuntivi.
• Dimmerazione tramite interruttore, dimmerazione tattile o dimmerazione a pulsante: Questi metodi utilizzano un filo aggiuntivo per fornire alimentazione a un terminale dedicato sul driver. Un interruttore momentaneo (non a scatto) controlla la funzione di dimmerazione: pressioni rapide accendono/spengono la luce, mentre tenendo premuto l'interruttore si illumina o si attenua la luce.
• Funzione corridoio: Una variante della dimmerazione tramite interruttore che utilizza un interruttore a scatto, come un sensore di movimento o un timer, invece di un interruttore momentaneo.
• DMX (Digital Multiplex): Originariamente sviluppato per l'illuminazione teatrale, DMX viene ora utilizzato per applicazioni a cambio di colore come l'illuminazione di facciate.
• Controllo wireless: Tecnologie come Zigbee e Bluetooth consentono la comunicazione wireless con i driver LED.

Per la maggior parte delle lampadine a LED e di molti apparecchi residenziali, il driver è sigillato all'interno, rendendo impossibile l'invio di un segnale di controllo della dimmerazione. In questi casi, la dimmerazione deve essere ottenuta installando un dimmer esterno sulla linea di alimentazione.

Questo approccio richiede che il driver sia progettato per la compatibilità con i dimmer esterni. Tali driver sono etichettati come "dimmerabili", ma anche i LED dimmerabili potrebbero non funzionare con tutti i tipi di dimmer. Controlla sempre le raccomandazioni del produttore per i dimmer compatibili.

I dimmer LED più comuni sono i dimmer a taglio di fase, che funzionano accendendo e spegnendo l'alimentazione CA due volte per ciclo, riducendo l'energia erogata al LED. Esistono due tipi:

• Dimmer a taglio di fase a bordo d'attacco (Triac/Fase diretta): Questi dimmer interrompono la corrente nel punto di attraversamento dello zero e la riaccendono più tardi nel ciclo. Più lungo è il periodo "off", più fioca è la luce.
• Dimmer a taglio di fase a bordo d'uscita (Fase inversa): Questi dimmer accendono la corrente nel punto di attraversamento dello zero e la interrompono più tardi nel ciclo, in genere utilizzando un IGBT (Transistor bipolare a gate isolato).

Per selezionare il dimmer migliore per una specifica lampadina o apparecchio a LED, consulta le raccomandazioni del produttore. Se non viene fornito alcun elenco, segui questi passaggi:

• Calcola la potenza totale di tutte le lampadine/apparecchi sull'impianto e scegli un dimmer con un intervallo di carico compatibile.
• Scegli un dimmer a bordo d'uscita o uno pubblicizzato come "compatibile con LED", poiché è più probabile che funzioni con i LED dimmerabili.