Verschillende LEDs dimmen op centrale trafo constant V of C?

[pmeter]

Na het lezen van tientallen sites met onvoldoende informatie om het echt te begrijpen, hoop ik hier meer diepgaand inzicht te vinden voor mijzelf en iedereen die dit topic vindt.

In mijn nieuwe woning wil ik ledverlichting aanbrengen. Geen draadloze protocollen. Alles bedraad en laagstroom (denk. 12 - 36 V). De vloer is nu open en ik kan naar believen kabels trekken. Ik wil een aardig aantal led-strips (verschillende lengtes) en led chips (bijv. drie van 50 W) per groep dimbaar kunnen aansturen met zo min mogelijk centrale transformatoren bijvoorbeeld in de meterkast. Of ik dan moet gaan voor constant voltage of constant current is mij nog niet helder vanwege het volgende:

1. Als je bij een constant-current driver aan de potentiometer draait, varieer je dan de stroomsterkte (current) of juist het voltage? Ik vermoed dat de stroomsterkte constant is op de waarde die je instelt. En dat het voltage dan afhankelijk is van de ingestelde stroomsterkte in combinatie met de (lage) interne weerstand van de led, alles natuurlijk binnen de voltage-bandbreedte van de led-driver.
2. Op een 12 volt led-strip past een contant voltage driver, omdat er telkens weerstanden in zijn opgenomen. Je schijnt een led-strip ook met een constant current driver te kunnen aansturen. Klopt dat? En moet de trafo dan 12 volt leveren, of is 36 volt ook toegestaan omdat de current begrensd is?
3. In hoeverre kun je op één voeding meerdere onafhankelijke constant current-dimmers aansluiten? En kun je op die wijze één zware 36 volt trafo gebruiken voor al je leds met een ingangsspanning wisselend van 12 (strips) tot 36 volt (50 W chip)?
4. Een constant voltage-driver met ingebouwde dimmer is als het goed is een PWM-dimmer. Op één voeding kun je een (en mogelijk meerdere onafhankelijke) PWM-dimmer(s) aansluiten. Maar op wat voor voeding? Eentje die 12 v AC (wisselstroom) levert? Of maakt een PWM-dimmer er zelf weer wisselstroom van, mogelijk zelfs op een veel hogere frequentie dan 50 Hz?
5. Als je een PWM-driver gebruikt, leidt dat tot bijv. 50 Hz flikkeren of wordt dat uitgesloten door condensatoren of anderszins? Ik wil 'bijna onzichtbaar' knipperen voorkomen
6. Is er eenvoudige elektronica te koop om een 50 W ledchip op een constant voltage voeding aan te sluiten? Of zal dat een weerstand of schakeling worden die heel heet wordt en de energiezuinigheid teniet doet?
7. Is een digitaal aangestuurde dimmer altijd een PWM-dimmer, of kan je ook een constant current dimmer digitaal aansturen?
8. Voor draadloos aansturen van dimmers vind ik heel veel informatie over protocollen zoals ZWave. Maar ik wil mijn dimmers bedraad digitaal aansturen. Althans, dat lijkt het meest betrouwbaar. Welke protocollen zijn er dan?

[ Voor 5% gewijzigd door pmeter op 22-03-2016 17:39 ]

[memphis]

LED strips zijn gemaakt om op 12v te werken, ze hebben daarvoor een juiste weerstand in de strip zitten. Een CC driver is dan ook niet zo verstandig omdat de weerstand wat roet in het eten kan gooien.

As je naar een centrale voeding wilt kan je beter 12v groepen maken en iedere groep met een simpele PWM regelaar dimmen. een simpele 12v 10A PWM regelaar koop je voor een paar dollar op Ebay.

[pmeter]

memphis schreef op dinsdag 22 maart 2016 @ 16:07:
As je naar een centrale voeding wilt kan je beter 12v groepen maken en iedere groep met een simpele PWM regelaar dimmen. een simpele 12v 10A PWM regelaar koop je voor een paar dollar op Ebay.

Dank. Voor die suggestie zijn de vervolgvragen 4,5 en 8 relevant

[ Voor 30% gewijzigd door pmeter op 22-03-2016 16:56 ]

[jitter]

Ik ga proberen de vragen te beantwoorden, voornamelijk vanuit de theoretische kennis van de Wet van Ohm welke en niet zozeer vanuit een ervaring.

pmeter schreef op dinsdag 22 maart 2016 @ 15:43:
Na het lezen van tientallen sites met onvoldoende informatie om het echt te begrijpen, hoop ik hier meer diepgaand inzicht te vinden voor mijzelf en iedereen die dit topic vindt.

In mijn nieuwe woning wil ik ledverlichting aanbrengen. Geen draadloze protocollen. Alles bedraad en laagstroom (denk. 12 - 36 V). De vloer is nu open en ik kan naar believen kabels trekken. Ik wil een aardig aantal led-strips (verschillende lengtes) en led chips (bijv. drie van 50 W) per groep dimbaar kunnen aansturen met zo min mogelijk centrale transformatoren bijvoorbeeld in de meterkast.

Even een paar opmerkingen/vragen vooraf:

Is er een reden dat je niet wilt gaan voor verlichting op de normale netspanning?

Eén grote centrale trafo, of beter gezegd: voeding, is efficiënter dan meerdere kleintjes. Maar als die defect gaat betekent dat ook meteen nergens licht.

Realiseer je je dat er bij lage spanningen hogere stromen nodig zijn om een bepaald vermogen te halen dan bij een hogere spanning?
Bijv. 200 W vraagt uit een 12 V bron al 16,7 A terwijl dat bij 230 V nog geen 0,9 A is. Dat wordt een dure voeding die je voor de veiligheid ook naar alle verschillende takken moet gaan afzekeren (gelijk de zekeringkast in een auto!).

Hoge stromen betekenen hoge verliezen (het is niet voor niets dat transportleidingen 380.000 V gebruiken om bij een relatief lage stroom toch veel vermogen te transporteren). In bovenstaande voorbeeld zou er in een stukje draad van 0,1 Ohm bij 16,7 A stroom al bijna 28 W energie als warmte verloren gaan (P = I² * R) terwijl dat bij 0,9 A maar 0,08 W is. Maar lange draden zijn vast meer dan 0,1 Ohm...

Eén centrale voeding met een lage spanning betekent het gebruik van veel dikker koper dan bij 230 V, en ook dat is duur. Ik zou dus adviseren voor verlichting ook voor 230 V te gaan en lokaal met kleinere voedingen/drivers/adapters/trafo's of hoe je ze ook wil noemen te werken.

Of ik dan moet gaan voor constant voltage of constant current is mij nog niet helder vanwege het volgende:

1. Als je bij een constant-current driver aan de potentiometer draait, varieer je dan de stroomsterkte (current) of juist het voltage? Ik vermoed dat de stroomsterkte constant is op de waarde die je instelt. En dat het voltage dan afhankelijk is van de ingestelde stroomsterkte in combinatie met de (lage) interne weerstand van de led, alles natuurlijk binnen de voltage-bandbreedte van de led-driver.
2. Op een 12 volt led-strip past een contant voltage driver, omdat er telkens weerstanden in zijn opgenomen. Je schijnt een led-strip ook met een constant current driver te kunnen aansturen. Klopt dat? En moet de trafo dan 12 volt leveren, of is 36 volt ook toegestaan omdat de current begrensd is?
3. In hoeverre kun je op één voeding meerdere onafhankelijke constant current-dimmers aansluiten? En kun je op die wijze één zware 36 volt trafo gebruiken voor al je leds met een ingangsspanning wisselend van 12 (strips) tot 36 volt (50 W chip)?
4. Een constant voltage-driver met ingebouwde dimmer is als het goed is een PWM-dimmer. Op één voeding kun je een (en mogelijk meerdere onafhankelijke) PWM-dimmer(s) aansluiten. Maar op wat voor voeding? Eentje die 12 v AC (wisselstroom) levert? Of maakt een PWM-dimmer er zelf weer wisselstroom van, mogelijk zelfs op een veel hogere frequentie dan 50 Hz?
5. Als je een PWM-driver gebruikt, leidt dat tot bijv. 50 Hz flikkeren of wordt dat uitgesloten door condensatoren of anderszins? Ik wil 'bijna onzichtbaar' knipperen voorkomen
6. Is er eenvoudige elektronica te koop om een 50 W ledchip op een constant voltage voeding aan te sluiten? Of zal dat een weerstand of schakeling worden die heel heet wordt en de energiezuinigheid teniet doet?
7. Is een digitaal aangestuurde dimmer altijd een PWM-dimmer, of kan je ook een constant current dimmer digitaal aansturen?
8. Voor draadloos aansturen van dimmers vind ik heel veel informatie over protocollen zoals ZWave. Maar ik wil mijn dimmers bedraad digitaal aansturen. Althans, dat lijkt het meest betrouwbaar. Welke protocollen zijn er dan?

toon volledige bericht

1. Je stelt met de potmeter een andere waarde voor de stroom in. Een lagere stroom (I) leidt automatisch (Wet van Ohm, U = I * R) tot een lagere spanning (U) bij gelijkblijvende weerstand (R). Je vermoeden is correct, en het moet inderdaad in het regelbereik van de driver vallen.
2. Ja, dat heb ik laatst met een labvoeding aangetoond in de grote thread. De CC-driver moet dan de stroom leveren die je strip nodig heeft. Stel je hebt een 18 W strip op 12 V, deze trekt dan 1,5 A als die maximaal oplicht. Je CC-driver moet dan 1,5 A zijn en 12 V moet dan in zijn regelbereik zitten, dus 36 V zou mogen, zolang 12 V bij 1,5 A maar in het bereik zit.
   Maar let op: zou je de strip halveren, dan kun je niet meer dezelfde CC-driver gebruiken, maar eentje die is ingesteld op de helft van de stroom, oftewel 0,75 A in dit voorbeeld. Omdat een LED-strip naar believen in te korten is, is een CC-bron daarom niet praktisch.
3. Theoretisch zou dat moeten kunnen, zolang alle onderdelen maar kunnen werken met 36 V voeding en de juiste specs hebben voor de aan te sluiten verlichting. Of dit in de praktijk "off the shelf" verkrijgbaar is zou ik niet durven zeggen.
4. Meestal wel, maar hoeft niet persé. PWM-dimmers werken op een DC-voeding. Een PWM dimmer schakelt de DC snel in en uit. De verhouding tussen de aan-tijd en de uit-tijd bepaalt de lichtsterkte. En ja, dat is een wisselspanning (een blokgolf). Dit moet zelfs op een hoge frequentie anders zie je alles knipperen of stroboscopisch bewegen. Hoe erg het is verschilt van persoon tot persoon. Ik ben er gevoelig voor, maar voor jou zou het anders kunnen zijn.
5. Als de voeding van de PWM dimmer netjes DC is, dan is er geen 50 Hz (eigenlijk 100 Hz i.v.m. de dubbelzijdige gelijkrichting) flikker. Maar... een slechte voeding kan enige 100 Hz vertonen, en deze komt gewoon terug aan de uitgang van de PWM dimmer.
   PWM knippert overigens altijd tussen volledig aan en volledig uit. Maar > 1 kHz is nodig om voor de meeste mensen "onzichtbaar" te blijven. Het licht gaat ook bij die hoge frequentie dus voortdurend aan en uit, alleen onze ogen zijn te traag om dat waar te nemen.
6. Een LED-chip wordt doorgaans op een constante stroombron bedreven. Dan heb je die efficiëntie verminderende serieweerstand dus niet nodig. Een 50 W chip via een weerstand aan 12 V wordt inderdaad geen toonbeeld van efficiency .
7. Het zou me niet verbazen als ook CCR dimmers bestaan die digitaal aangstuurd kunnen worden, ik kan je echter geen voorbeeld noemen zonder eerst te gaan Googelen.
8. 1-10 V; ik denk ook wel DALI, wellicht meer.

[memphis]

PWM dimmers zitten op een veel hogere frequentie dan 50Hz dus daar zie je niets van. PWM regelaars zijn DC gevoed dus moet je een 12v DC voeding hebben.

[Sissors]

pmeter schreef op dinsdag 22 maart 2016 @ 15:43:

In mijn nieuwe woning wil ik ledverlichting aanbrengen. Geen draadloze protocollen. Alles bedraad en laagstroom (denk. 12 - 36 V). De vloer is nu open en ik kan naar believen kabels trekken.

Genoeg loze leidingen en dan zie je later wel wat precies. In de wat verdere toekomst verwacht ik niet dat uiteindelijk de standaard 12V LED strips nog heel populair zullen zijn.

Overigens als je nu veel LED strips op ook wat grotere afstanden wil zou ik eerder voor 24V gaan, scheelt een hele boel in de stroom/maximale weerstand die je draden mogen hebben.

[pmeter]

Bedankt voor het uitvoerige antwoord Jitter! Mijn omschrijving was misschien verwarrend. Nu de vloer open ligt wil ik kabels voor laagstroom led-verlichting aanleggen. Daarnaast ga ik ook 220v centrale verlichting gebruiken, maar die kabels liggen er al en daar heb ik geen vragen over.

Inmiddels heb ik voor het laagstroom een 2,5 kwadraads kabel gelegd van de meterkast naar een verdeelpunt. Daar kan volgens deze site 32 A doorheen. Daar kom ik bij lange na niet aan.

De antwoorden hebben mijn begrip verhelderd, zodat ik gefundeerde keuzes kan maken. De keuze lijkt te vallen op een constant voltage voeding van 12 of 24 volt. Een geschakelde voeding is goedkoper in aanschaf en iets zuiniger in gebruik dan een lineaire voeding (trafo met windingen). Is een van beide met een led-belasting stabieler? Of ligt dat veel meer aan de ingebouwde stabilisator?

Verder ben ik ook gevoelig voor flikkeringen/knipperen. Als ik het goed begrijp voorkomt een stabiele voeding alle mogelijk zichtbare (100 Hz) flikkeringen. En PWM-dimmer zorgt weliswaar voor flikkeringen, maar die zitten volgens de antwoorden in het kHz spectrum, zodat dit onzichtbaar is. Bij verkooppunten voor leds zijn de frequenties echter vaak niet vermeld. Een willekeurige PWM-dimmer voor een led is 250 Hz. Dat is een stuk lager. Voor lampen is de freq. 120 Hz volgens Wikipedia. Voor motoren enkele kHz en voor audio enkele 10 of 100 Khz. Verder kunnen bepaalde frequencies juist weer storingen geven op andere apparaten.

[ Voor 18% gewijzigd door pmeter op 24-03-2016 13:49 ]

[memphis]

Pas op met het idee dat 2.5 kwadraad 32A mag hebben. Bij 220v zal een 5 volt verlies bij een lang stuk amper een verschil uitmaken, bij 12v is dat bijna de helft.

[pmeter]

memphis schreef op donderdag 24 maart 2016 @ 16:36:
Pas op met het idee dat 2.5 kwadraad 32A mag hebben. Bij 220v zal een 5 volt verlies bij een lang stuk amper een verschil uitmaken, bij 12v is dat bijna de helft.

Aha. Handig dat ik hier hoor dat ik met een voltage drop rekening moet houden. Volgens deze website kan er door een draad van 2,5 mm² en 10 m lang (toegevoegd na edit) slechts 6 A. Dat is wel heel veel minder! En daarbij zakt het voltage nog met 10%.

Edit: als ik drie kabels combineer zit ik op 5,5 mm². Daar kan bij 10 m lengte (toegevoegd na edit) 13 A doorheen. Dat is 156 W bij 12 V en 312 W bji 24V. En daar blijf ik heel ruim onder.

[ Voor 18% gewijzigd door pmeter op 24-03-2016 18:01 ]

[memphis]

Ook dat is fout om te stellen dat er 6A door mag.
Uiteindelijk bepaald de lengte van de kabel de totale weerstand van de kabel en dus de verliesfactor en tegelijk de maximale amperage.

[ Voor 9% gewijzigd door memphis op 24-03-2016 18:00 ]

[pmeter]

memphis schreef op donderdag 24 maart 2016 @ 17:58:
Ook dat is fout om te stellen dat er 6A door mag.
Uiteindelijk bepaald de lengte van de kabel de totale weerstand van de kabel en dus de verliesfactor.

Daarbij heb ik een lengte van 10 meter betrokken. Dat had ik inderdaad niet vermeld. Maar met deze kennis ga ik toch kijken of ik de voeding niet op het verdeelpunt zelf kan plaatsen

[ Voor 4% gewijzigd door pmeter op 24-03-2016 18:01 ]

[Femme]

pmeter schreef op dinsdag 22 maart 2016 @ 15:43:
Na het lezen van tientallen sites met onvoldoende informatie om het echt te begrijpen, hoop ik hier meer diepgaand inzicht te vinden voor mijzelf en iedereen die dit topic vindt.

In mijn nieuwe woning wil ik ledverlichting aanbrengen. Geen draadloze protocollen. Alles bedraad en laagstroom (denk. 12 - 36 V). De vloer is nu open en ik kan naar believen kabels trekken. Ik wil een aardig aantal led-strips (verschillende lengtes) en led chips (bijv. drie van 50 W) per groep dimbaar kunnen aansturen met zo min mogelijk centrale transformatoren bijvoorbeeld in de meterkast.

Mooi plan. Ik doe dit thuis ook. Mijn huis is bijna volledig verlicht met led-strips en led chips die allemaal centraal gevoed worden en aangestuurd worden via dmx.

Voor de led-strips gebruik ik de EldoLed LinearDrive DC constant voltage drivers en voor power leds EldoLed PowerDrive DC constant current drivers. EldoLed heeft een hele mooi verfijnde dimming technologie die zowel pulsbreedte modulatie als stroomsterktereductie gebruikt om leds flikkervrij te dimmen in een bereik van 100 procent tot 0,1 procent lichtintensiteit. De PWM-frequentie zit tussen 1,3KHz en 30KHz zodat je geen flikkering ziet.

De led-drivers heb ik in groepen achter een aantal 24VDC voedingen hangen. Ik gebruik hiervoor passief gekoelde voedingen uit de Meanwell HLG-serie. De drivers zijn grofweg gegroepeerd op ruimte (leefruimte bij elkaar en slaapkamers + badkamer). De voedingen schakel ik met relais zodat ze uit kunnen als de verlichting niet ingeschakeld is.

Ik zou 24V ledstrips gebruiken in plaats van 12V, dat scheelt weer wat spanningsverlies. Voor de bekabeling gebruik ik veelal utp-kabels met 0,27mm^2 aders. Dit gaat prima en past qua kleurcodering en aantal aders mooi bij rgbw-verlichting. Je zou kabel kunnen gebruiken die men in België 'svv-kabel' noemt, is goedkoop en te krijgen met maximaal 16 aders per kabel bij een doorsnee van 0,8mm^2. Als je alleen met wit licht werkt en er een paar ampère over een ader moet zou ik wel voor wat dikkere kabel zorgen, maar dan kom je met 2,5mm^2 een heel eind.

Voedingen decentraal in huis plaatsen zodat je met 230V naar de voeding kunt zou ik niet doen. Eén van de voordelen van led is de compacte form factor. Dat voordeel doe je teniet als je lompe voedingen moet zien in te bouwen. Qua onderhoud is het ook waardeloos om voedingen op moeilijk bereikbare plekken te moeten vervangen. In een centrale verdeelkast kun je makkelijk werken en heb je overzicht.

Er zijn twee populaire protocollen voor lichtsturing: dmx en dali. Dmx is beter geschikt voor dynamische lichteffecten zoals snelle fades en het mengen van kleuren. Dali is prima voor het aansturen van statisch licht. Zie voor meer informatie het dmx-topic:

Digital Multiplexed: lichtsturing via DMX

[tehfnz]

Femme schreef op woensdag 30 maart 2016 @ 08:58:
[...]

Voor de led-strips gebruik ik de EldoLed LinearDrive DC constant voltage drivers en voor power leds EldoLed PowerDrive DC constant current drivers. EldoLed heeft een hele mooi verfijnde dimming technologie die zowel pulsbreedte modulatie als stroomsterktereductie gebruikt om leds flikkervrij te dimmen in een bereik van 100 procent tot 0,1 procent lichtintensiteit. De PWM-frequentie zit tussen 1,3KHz en 30KHz zodat je geen flikkering ziet.

...

Ik zou 24V ledstrips gebruiken in plaats van 12V, dat scheelt weer wat spanningsverlies. Voor de bekabeling gebruik ik veelal utp-kabels met 0,27mm^2 aders. Dit gaat prima en past qua kleurcodering en aantal aders mooi bij rgbw-verlichting. Je zou kabel kunnen gebruiken die men in België 'svv-kabel' noemt, is goedkoop en te krijgen met maximaal 16 aders per kabel bij een doorsnee van 0,8mm^2. Als je alleen met wit licht werkt en er een paar ampère over een ader moet zou ik wel voor wat dikkere kabel zorgen, maar dan kom je met 2,5mm^2 een heel eind.

In onze nieuwe woning komen centraal ook EldoLed PowerDrives en LinearDrives om de verlichting aan te sturen. Ik lees dat jij 0,27mm^2 gebruikt als kabel, welke afstanden overbrug jij hiermee?

Ik was eerder aan 1.5mm^2 of 2.5mm^2 aan het denken om de spanningsval te beperken. Moet maximaal zo'n 40m overbruggen (20 heen + 20 terug)

Wat denk je?