okt 27

Praktijkmetingen aan een 12 V dimmer door OliNo gebruikt

Geplaatst door Marcel van der Steen in Lampen, Uitleg 14 Reacties»

Wanneer OliNo lampen te meten krijgt die op 12 V DC werken en de lampen zijn dimbaar, dan heeft ze een 12 V dimmer die ze ervoor kan gebruiken. De dimmer wordt tussen de 12 V DC en de lamp geplaatst en heeft een knop waarmee de dimstand ingesteld kan worden. Het blijkt dat deze dimmer gebruikt maakt van puls breedte modulatie (PWM); een zeer efficientie manier om lampen te dimmen. Dit laatste blijkt ook wel uit een testmeting die gedaan is op een ledlamp.

Dit artikel geeft wat praktijkmetingen weer van wat de dimmer uiteindelijk doet.

Meetopstelling

De dimmer wordt geplaatst tussen de 12 V DC die uit een voeding komt, en de lamp die op 12 V DC moet werken.

Door instelling van de knop kan zo de dimstand ingesteld worden. Voor een indruk van een schema zie onderstaande tekening.

Schema van de dimmer in de lijn tussen de voeding en de lamp.

Meetresultaten

Er is een ledlamp aangesloten, met een MR16 voet en die werkte op 12 V AC zowel als DC. De lamp is getest met een voeding op 12 V DC. Er is gedraaid aan de instelknop en de spanning ná de dimmer (V+ out en V- out) zijn gemeten met een oscilloscoop.

Dimstand Spanning over V+ out en V- out
100 % (geen dimmen)

Een constante spanning van 12 V DC is meetbaar aan de uitgang van de dimmer. Dus de lamp krijgt deze spanning van 12 V DC.
75 % dimstand.

De spanning varieert tussen de ongeveer 8 en 12 V DC. Ongeveer 30 % van de tijd op 8 V en de rest van de tijd op 12 V. De frequentie is ruim 600 Hz. Een ledlamp kan makkelijk varieren in intensiteit met 600 Hz, alleen het menselijk oog zal het niet zien.
50 % dimstand

De spanning varieert tussen de ongeveer 8 en 12 V DC. Ongeveer 50 % van de tijd op 8 V en de rest van de tijd op 12 V. De frequentie is ruim 600 Hz. Een ledlamp kan makkelijk varieren in intensiteit met 600 Hz, alleen het menselijk oog zal het niet zien.
25 % dimstand

De spanning varieert tussen de ongeveer 7 en 12 V DC. Ongeveer 75 % van de tijd op 7 V en de rest van de tijd op 12 V. De frequentie is ruim 600 Hz. Een ledlamp kan makkelijk varieren in intensiteit met 600 Hz, alleen het menselijk oog zal het niet zien.
12.5 % dimstand

De spanning varieert tussen de ongeveer -2 en 12 V DC. Ongeveer ruim 90 % van de tijd op -2 V en de rest van de tijd op 12 V. De frequentie is ruim 600 Hz. Een ledlamp kan makkelijk varieren in intensiteit met 600 Hz, alleen het menselijk oog zal het niet zien.
8 % dimstand

De spanning varieert tussen de ongeveer -5 en 12 V DC. Ongeveer ruim 95 % van de tijd op -2 V en de rest van de tijd op 12 V. De frequentie is ruim 600 Hz. Een ledlamp kan makkelijk varieren in intensiteit met 600 Hz, alleen het menselijk oog zal het niet zien.

Er wordt door de dimmer gebruik gemaakt van een soort van pulsbreedtemodulatie (pulse width modulation) waarbij de uitspanning ook nog eens verlaagd wordt bij meer dimmen. De schakelfrequentie is 600 Hz en binnen die 600 Hz wordt de led aan- en teruggeschakeld, wat te snel is voor het menselijk oog om intensiteitsveranderingen in die snelheid te volgen.

Dimmeetresultaten

De geteste lamp bleek goed dimbaar. Met de spanningen die de 12 V dimmer ervan maakt geeft dit het volgende resultaat van het dimmen van deze lamp.

Dimresultaten mbv de 12V dimmer op een ledlamp met MR16 aansluiting.

Bovenstaande resultaten laten zien dat de efficiency erg toeneemt. Om meer te zien wat de verlichtingssterkte doet is meer ingezoomd op het gebied van 0 – 100 %.

Dimresultaten ingezoomed.

De verlichtingssterkte Ev is goed terug te regelen van 100 naar 0 %. Het vermogen loopt sneller terug. Let erop dat dit het vermogen is dat door de led PLUS dimmer  gaat, dus niet inclusief de voeding voor de dimmer. Het geheel laat zien dat de dimmer erg efficient is.

14 reacties op “Praktijkmetingen aan een 12 V dimmer door OliNo gebruikt”

Allereerst mijn complimenten voor dit mooi verzorgde en technisch indepth artikel.
Maar wat is nu de conclusie voor de leek die niet zo veel verstand heeft van techniek. O.a. de volgende vragen zouden dan beantwoord kunnen worden: kunnen Led lampen (goed, beter wel/niet) gedimmed worden met de gebruikte dimmer, wat is het rendementsverlies met een dimmer erbij (lumen/watt).
Alvast bedankt.

Ledlampen kunnen heel prima gedimmed worden. De led zelf kan op twee manieren gedimmed worden:
1) Door puls breedte modulatie, dat wil zeggen snel aan en uitschakelen (zo snel dat je het niet ziet maar dat je een gemiddelde lichtintensiteit ziet). Door te spelen met de aan-tijd en de uit-tijd kun je dan de gemiddelde lichtintensiteit regelen.
2) door de stroom kwa grootte te regelen; een kleine stroom levert minder licht op dan een grotere stroom.
De led zelf is hiermee prima te dimmen.
Toch zijn niet alle ledlampen dimbaar. Dit komt omdat er dan een stuk aanstuurelektronica voor de led zit om de led een constante en goede stroom te geven, en deze elektronica kan dan niet altijd goed omgaan met wat dimmers doen (de spanning bewerken, zoals te zien is in dit artikel).
De fabrikant geeft normaliter wel aan of een lamp dimbaar is of niet. OliNo heeft een viertal dimmers voor 230 V lampen, en nu dus ook een dimmer voor 12 V DC lampen.

Je tweede vraag vergt weer werk. Je vraagt je af of deze dimmer, wanneer tussen de 12 V en de led geschakeld, zorgt voor extra verlies of niet.
Welnu, eerst en vooral is er verlies als zonder de dimmer. Je gaat uit van een led op 12 V en deze 12 V wordt normaliter gemaakt door middel van een adaptor, uit de 230 V AC. Dit proces van omzetten van 230 v AC naar 12 V DC geeft al verlies. Daarnaast is de led zelf mogelijk nog voorzien van een serieweerstand. Dat is noiet ongewoon wanneer de led met een 12 V DC wordt gevoed (je kunt namelijk ook leds voeden met een vaste stroom van bijvoorbeeld 350 mA, en dan is een serieweerstand niet nodig voor de led). Een serieweerstand is per definitie verlies van energie.
Welnu, voeg je nu deze dimmer toe tussen de ledlamp en de voeding die de 12 V DC maakt uit de 230 V, dan voeg je weer een blokje toe en dat blokje zal ook zorgen voor extra verlies. Hoeveel heb ik niet gemeten, daarvoor zou dan de meetsessie nogmaals uitgevoerd moeten worden door aan de ingang van de dimmer de spanning en stroom te meten en dat ook aan de uitgang van de dimmer te doen. En het verschil is dan dat wat deze dimmer zelf consumeert. Echter dat verlies zal ook weer afhankelijk zijn van hoe groot de belasting is die aan de dimmer hangt (dus hoe groot het verbruik is van de ledlamp die aan de dimmer hangt). Dit zijn dan veel metingen en die zijn (nog) niet gedaan.
Wel kan ik al zeggen dat deze dimmer efficient lijkt, daar deze de aangeboden spanning aan- en uitschakelt (een schakelende voeding). Dit typen omzetters zijn vaak efficienter dan zogenaamde lineaire voedingen, want lineaire voedingen zorgen voor het simpelweg consumeren van vermogen wanneer je de uitgang terugregelt (dus aan de ingang hetzelfde verbruik maar aan de uitgang een kleine uitsturing) terwijl schakelende voedingen daar slimmer mee omgaan en daadwerkelijk ook zelf minder consumeren.

Mbt de efficientie van de dimmer. Ik heb het nog eens nagezocht, maar de opgenomen vermogens zoals weergegeven in het laatste plaatje zijn van de lamp PLUS de dimmer. Dus de dimmer is wel degelijk efficient: de lamp + dimmer samen worden bij het terugregelen meer en meer efficient. Dit is vanuit de led wel te verklaren omdat de led bij lagere stromen/temperaturen efficienter wordt.

Verder heb ik gechecked wat de vermogenstoename was bij het ertussenplaatsen van de dimmer. Dat was verwaarloosbaar tov het opgenomen vermogen (9.5 W) en de variatie daarin van de ledlamp (0.5 W).

Hoe moet je deze dimmer nu toepassen?

Ik zie een knop in de muur voor me voor aan/uit, de voeding ergens bij de lamp in het plafond, en vervolgens de 12V-draden weer terug richting de muur naar deze dimmer, en vervolgens weer terug naar de lamp.

Waar laat je deze dimmer nu precies? en waar laat je de voeding?

Het lijkt me geen praktisch systeem om op deze manier een paar keer heen-en-weer te gaan met draden. Dus hoe installeer je het?

@Werner: Dan bouw je de voeding toch naast de dimmer en ga je vanaf de dimmer naar de lamp.

Verder; Waarom zakt de spanning niet in naar nul bij geringe dimming? Zit er iets in de lamp wat de spanning hoog houd?

@ Paul, waarom denk je dat de lamp daar invloed op heeft? Het kan toch gewoon de dimmer zelf zijn die met een PWM en een eigen schakeling zorgt dat de 12 V die het in krijgt dan omzet aar een 12 V en iets wat lager ligt?
Overigens, bij volledig dichtzetten van de dimmer is de uitgangsspanning ook geheel 0 V.

Nou ja, probleem is natuurlijk dat je de voeding dan ook moet inbouwen in de muur, en daar heb je meestal geen plaats voor.

Nog een vraagje : kun je de lampen ook helemaal uitschakelen met de dimmer? Is ‘off’ echt zo’n klik-standje waarmee alles helemaal uit is?

Bij Deze dimmer heb ik geen klik gehoord. Wel is het zo dat wanneer ik hem helemaal dichtdraai, er 0 V aan de uitgang van de dimmer komt, en zoals je aan het opgenomen vermogen kunt zien in de grafiek loopt de P ook naar 0 % toe.

Krijg je hiermee niet dat hinderlijke knippereffect wat je bij veel autoverlichting ziet als je met je ogen van links naar rechts beweegt? Als je recht naar de LED kijkt is er niets aand e hand, maar als je je ogen heen en weer laat gaan zie je heel duidelijk dat de LED aan en uitgaat.

Ik denk van niet Wim, daar er met een schakelfrequentie van 600 Hz gewerkt wordt. Dat lijkt me niet zichtbaar, variaties in verlichtingssterkte met die snelheid.

Interessant artikel. Ik ben zeg maar een ‘gemiddelde consument’ die graag alle 12V halogeen spots wil vervangen door LED MR16. Mijn huidige spots zitten gegroepeerd op tronic trafo’s en de meeste trafo’s zitten achter een dimmer. Ik neem aan een lineaire dimmer.
Ik heb een paar vragen:
– In deze test opstelling zit de dimmer tussen de voeding en de lamp. In de praktijk lijkt het vaak te zijn dat de dimmer voor de voeding en de lamp zit. Maakt dat een wezenlijk verschil in de toepassing?
– Ik vraag dit met name omdat de gemiddelde consument die over wil stappen op LED het liefst een zo laag mogelijke drempel heeft. Lampen vervangen is al veelal een aardige investering (van rond de 25-35 euro per LED) Maar als je ook trafo’s en dimmers moet vervangen is de drempel financieel voor veel mensen te hoog vermoed ik.
– Ik las ook in de uitleg van mvdsteen, dat bij lineaire dimmers de ingaande stroom gelijk blijft ongeacht het terugdimmen van de uitgaande stroom (excuseer de leken-taal) Ik merk dat veel mensen denken dat als je je lampen dimt, je ook je stroomverbruik onlaag brengt. Maar klopt het dat dat bij lineaire dimmers dus niet het geval is? Dus wel minder ligt, maar niet minder verbruik?
– Hoe kom je er eigenlijk achter of dimmers en trafo’s uit een bestaande MR16 halogeen oplossing ook zullen werken met LEDs, voordat je lampjes gaat bestellen en dus kosten gaat maken?

Alvast bedankt voor de informatie!

Hoi Mirko, ik probeer je te antwoorden, voor wat ik kan bijdragen.
In deze test zit de dimmer tusen voeding en lamp. Zo is deze dimmer gemaakt. De voeding moet van 230 V AC een 12 V DC maken en dan deze dimmer zorgt voor het snel aan- en uitzetten van deze voeding waardoor een led snel aan- en uitgaat. Dat snel aan- en uit zien we niet en dan lijkt het alsof de led minder fel brandt.
Andersom is een heel ander verhaal. Deze 12 V dimmer mag natuurlijk niet tussen de 230 V AC en de 12 V voeding want dan gaat deze dimmer stuk. Verder is het dimmen dan heel anders, je moet nl de voeding dan zien te dimmen. Dat gaat niet zomaar en het effect is afhankelijk van het type voeding (hoe deze opgebouwd is).
Ikzelf begin er ook niet aan om dat te testen, want een getest resultaat is geen enkele garantie dat dat ook werkt voor een andere 12 V (halogeen)voeding.

Er zijn op zich best goede 12 V voedingen te koop, die voor niet veel geld een 12 V 4 A voor je maken uit de 230 V AC. En dan met deze dimmer ertussen kun je dan veel ledjes op 12 V DC dimmen. Ik geef toe dat het extra uitgaven zijn, alleen als je al 30 euro per lampje betaalt, dan is een extra 15 euro voor een voeding plus nog eens een 15 euro voor deze dimmer wellicht niet de druppel (hoop ik dan althans).

Deze 12 V DC dimmer dimt overigens wel goed. Zoals al aangegeven is het zo dat de lichtopbrengst van de led achteruit gaat maar tevens ook het opgenomen vermogen van de dimmer plus de lamp. Dus meer dimmen betekent minder licht maar ook minder opgenomen vermogen. En dat gaat best gelijk op zoals je kunt zien.
Overigens, ik zal wel meer lampen op 12 V DC gaan testen en dan ook met deze dimmer en dasn vermeld ik steeds wat het opgenomen vermogen is inclusief dimmer.

Ik weet niet wat je met lineaire dimmer bedoelt. OliNo heeft dus deze 12 V DC dimmer. En die geeft een prima resultaat in dat het licht teruggaat en ook het opgenomen vermogen. Bij de andere dimmers, die tussen de 230 V AC en de lamp worden geplaatst, is het zo dat ook daar het opgenomen vermogen teruggaat evenals het licht. Welke het snelste teruggaat is niet van te voren precies te voorspellen. Daarom meet ik het. Wat ik wel dan zeggen is dat met een 230 V AC dimmer op een gewone gloeilamp of een 230 V AC halogeenlamp, dat daar het dimmen zorgt voor een veel snellere lichtafname dan dat het vermogen afneemt. Dat is ook te begrijpen: gloeilampen en halogeenlampen werken midner efficient wanneer deze gedimd worden.

Je laatste vraag over de combo bestaande halogeentrafo en dimmer en of dat ook waat werken als je er leds op aansluit. Ik kan dat niet goed beantwoorden. Het zou kunnen dat de leds wel goed reageren maar dat de trafo zelf de belasting weer te klein vindt (want leds vragen minder vermogen dan dat de halogeentjes dat deden). Het gaat er dus dan om of een dimmer met daarachter een halogeentrafo goed gaat werken met de leds die je erop aansluit. Ik verwacht dat er wel iets moet werken. Alleen er zijn veel halogeentrafo’s en veel dimmers en veel verschillende ledampen op MR16/GU5.3. Ik kan het zo niet zeggen. Wellicht dat er mede-lezers zijn met eigen ervaring?

Beste Marcel,

Bedankt voor de uitgebreide en zeer heldere uitleg.
Zoals gezegd ben ik een ‘gewone consument’ en snap ik wel wat je schrijft, maar ik heb geen technische vakkennis. Vandaar dat het soms lastig is om informatie op internet te begrijpen of juist te interpreteren. Een consument wil uiteindelijk weten of iets werkt of niet. Ik vind jullie site in ieder geval wel heel behulpzaam, ondanks dat de informatie heel technisch is.
Ik begrijp dat het bijna onmogelijk is om een oordeel of mening te geven over de werking van trafo’s en dimmers als er zoveel verschillende types zijn.
Twee zaken intrigeerden mij in de uitleg die je op 29 oktober hierboven gaf.
Ik gebruikte het woord lineaire dimmer, maar ik bedoelde lineaire voeding zoals jij het noemt in je bericht. Ik meende daar mijn thuis situatie in te herkennen. Een dimmer op 230V, dan een tronic trafo en dan een groepje halogeenspots op de trafo. Ik vermoed dat de dimmer het aangeboden vermogen terugbrengt voor de trafo. Anders dan de dimmer die jij in het artikel beschrijft, die de LED snel aan en uitzet. Omdat je in je uitleg van 29 oktober aangaf dat een lineaire voeding hetzelfde consumeert ongeacht een kleinere uitsturing bij gedimd licht, dacht ik dat bij het gebruik van lineaire voedingen je dus geen kosten bespaard door het licht te dimmen. Of is dat een misverstand?
Het tweede wat mijn aandacht trok is dus het verschil in de veel voorkomende situaties in huizen, waarbij een 230V dimmer in de wand zit (op de plek van de reguliere aan/uit schakelaar)en daar achter dus een trafo en de 12V halogeen spot. Dit is dus een andere opstelling dan in jullie test. In de praktijk zal de dimmer vaak voor de voeding zitten toch? Wellicht is het voor veel consumeten zinvol om de trafo er tussenuit te halen, GU10 fittingen te gebruiken en deze achter de 230V dimmer te hangen. Als je toch je halogeenlampen gaat vervangen dan maakt het (met name qua kosten) niet uit of je die vervangt door een GU10 of een MR16/GU5.3….
Ik ben inderdaad benieuwd of er mede-lezers zijn met praktijk ervaring.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *