Jak stmívat LED světla - Průvodce PWM, proudem a potenciometry

🔦 ÚVOD

Světlo není jen „zářící“. Jde o to kdy, jak jasně a jak dlouho.
Přepínač nestačí.

Ať už stavíte světlo pro pěstování, dílnu, chytrou domácnost nebo fotografování, chcete mít vše pod kontrolou.
Nejen jestli svítí, ale jak svítí .

A tady začínají problémy:

• potenciometr – jednoduchý, ale snadno se s ním dá manipulovat s ovladačem,
• PWM – výkonné, ale pokud ho špatně nastavíte, bude blikat jako stroboskop.
• digitální ovládání – sen... pokud se kód uprostřed noci nerozbije.

Tato příručka byla vytvořena, aby vám pomohla:

• znal rozdíl mezi stmíváním napětím, proudem a časem,
• nespálil LED diody kvůli nesprávně zvolenému rozsahu,
• Věděl, kdy bude stačit potenciometr a kdy se bude muset obrátit na I²C a registry,
• a nejdůležitější věc: neupravujte to náhodně .

Uvnitř najdete:

• vzorce, grafy, testy, chyby a praktické triky,
• vše popsané od „pro selský rozum“ až po „pro lidi z polytechniky“,
• a ani jedna věta typu „prostě to zapojte a funguje to“ .

💡 MODUL 1: Co znamená „ztlumit LED“?

LED dioda nefunguje jako topení – a to je dobře.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

V žárovce:

• menší napětí = menší proud = méně světla,
• Svítí slaběji, ale stále funguje, protože se vlákno jednoduše méně zahřívá.

V LED:

• Pokud dáte příliš malý proud - vůbec se to nerozsvítí,
• pokud ho použijete špatně – svítí nerovnoměrně, nestabilně nebo škodlivě (blikání, posun spektra),
• Pokud to přeženete – LED dioda tiše a pomalu zhasne.

LED dioda tedy nestmívá s napětím (jako žárovka), ale:

• elektřinou,
• doba vedení (PWM),
• nebo digitálně – přes řídicí rozhraní.

🧪 ČÁST 1: Jak LED svítí – fyzicky

LED (světlo emitující dioda) se rozsvítí, když:

• napětí překračuje prahovou hodnotu vodivosti (~2–3,4 V v závislosti na barvě),
• a spojem protéká řízený proud.

📌 Množství světla (lumenů) závisí lineárně na proudu, NE na napětí.

Zjednodušený vzorec:
Φ ≈ η × I
Kde:

• Φ – světelný tok,
• η – světelná účinnost (lm/A),
• Já – elektřina

📏 ČÁST 2: Proč nefunguje napětí?

S LED diodami:

• napětí je efekt , nikoli budič,
• Proud je to, co řídí světlo.

Pokud snížíte napětí:

• v žárovce → funguje krásně, jen tmavší,
• v LED → proud přestane téct, protože napětí není dostatečné pro vedení → LED zhasne.

Pokud použijete příliš vysoké napětí:

• žárovka → shoří,
• LED → se nejprve přehřeje a poté bez varování selže.

🔦 ČÁST 3: Jak LED dioda skutečně stmívá?

1. Stmívání proudu
   • Změna hodnoty I (např. 350 mA → 100 mA)
   • Plynulé stmívání, stabilní
   • Vyžaduje ovladač s touto funkcí
   • Skvělé pro LED COB, pěstební a profesionální lampy
2. PWM (modulace šířky impulsů)
   • LED dioda přijímá plné napětí, ale „pulzuje“
   • Frekvence: např. 5 kHz, 20 kHz
   • Doba zapnutí (pracovní cyklus) = jas
   • Při nesprávném provedení může způsobit blikání
   • Levné a efektivní
3. Digitální řízení (DAC, I²C, SPI)
   • Mikrokontrolér řídí jas pomocí externího ovladače
   • Nejčastěji nepřímo: např. řídí DAC, který poskytuje napětí DIM
   • Používá se v automatizaci, chytré domácnosti, jevištních systémech

⚠️ ČÁST 4: Co se stane, když špatně ztmavíte?

• Příliš nízký proud → LED dioda nesvítí, ale stále se mírně zahřívá
• PWM příliš pomalá → viditelné blikání, namáhání očí, problémy s růstem rostlin
• Žádné filtry pro PWM → rušení ovladače, bzučení
• Špatné napětí DIM → lampa neví, co má dělat, někdy svítí na plný výkon, i když je stmívaná

📚 ZDROJE:

• Nichia – Principy řízení a stmívání LED
• Texas Instruments – Techniky stmívání LED pro moderní osvětlení
• Cree – Aplikační poznámka: Stmívání proudem vs. PWM u vysoce výkonných LED diod
• IEEE 1789 – Doporučení pro modulační frekvence pro snížení blikání

✅ ZÁVĚRY:

• LED diody nejsou stmívány napájecím napětím.
• Každé stmívání = ovládání proudu nebo doby svícení
• Chcete stabilní světlo? – počítáte proud, filtrujete PWM, testujete spektrum
• Špatné stmívání není jen nižší jas. Je to:
  • nestabilita,
  • špatná termika,
  • riziko poškození ovladače nebo LED diod

🎚️ MODUL 2: Potenciometr jako stmívač

Nejjednodušší způsob úpravy – za předpokladu, že víte, co děláte.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Potenciometr je nastavitelný rezistor. Má 3 nohy:

• vlevo: začátek odporové dráhy (např. 0 V),
• vpravo: konec cesty (např. 10 V),
• střed: posuvník, tj. aktuální hodnota napětí.

Teoreticky:

• mezi levým a pravým koncem je plné napětí (např. 10 V),
• Uprostřed máte část toho napětí, v závislosti na poloze knoflíku.

A tak:

• ovladač se vstupem 0–10 V → čte toto napětí a mění výkon,
• Otočíte knoflíkem → jas se změní.

🔌 ČÁST 1: Kdy potenciometr funguje dobře?

Pokud máte ovladač se vstupem DIM 0-10V / 1-10V, např.:

• Mean Well ELG, HLG, XLG
• Inventronics EUD
• Borovice VDA, LDA

Potenciometr pak funguje takto:

• zdroj referenčního napětí,
• řídicí signál – nic přímo nenapájí.

📌 Vstup DIM je nízkoproudý analogový port, nejčastěji s interním 10V napájením a proudovým pull-upem (např. 1 mA).

🧪 ČÁST 2: Jak vybrat potenciometr?

Proč lineární? Protože regulace proudu v ovladači je lineární → 5 V = 50 % výkonu, 10 V = 100 %
Proč 10 kΩ? Funguje s typickými obvody budičů – nepřetěžuje je, ale není ani příliš citlivý.

⚠️ ČÁST 3: Jaké chyby dělá 80 % lidí?

• ❌ Připojení potenciometru k napájení LED
  • Důsledek: LED začne svítit nebo se nerozsvítí
• ❌ Použití potenciometru bez napájení DIM
  • Některé systémy vyžadují 10V zvenčí - potenciometr bez něj nic neudělá.
• ❌ Potenciometr připájený obráceně
  • Otočíte to doprava a lampa zhasne - nebo, co je horší - posuvník visí ve vzduchu
• ❌ Pájení drátů k plastu
  • Můžete roztavit vnitřek potenciometru

🔧 ČÁST 4: Jak správně zapojit?

Příklad: Ovladač Mean Well ELG-150-C1400B se vstupem DIM 0-10V

1. Zkontrolujte datový list: pokud má DIM na pinu DIM+ 10V (ano)
2. Spojení:
   • levá noha → DIM– (GND DIM)
   • pravá noha → DIM+ (10V DIM)
   • prostřední pin → pin DIM (řídicí signál)

💡 Tip: V pouzdře můžete použít hotový montážní potenciometr – často s 3pinovým JST výstupem.

📈 ČÁST 5: Co se stane, když se regulujete?

• 0 V = 0% jas (nebo min. proud - závisí na ovladači)
• 10V = 100% jas
• vše mezi tím = proporcionální jas

Ovladač "neškrtí" napětí LED diody - mění výstupní proud nebo PWM signál, v závislosti na provedení.

📚 ZDROJE:

• Mean Well – Vysvětlující list funkcí stmívání
• Inventronics – Aplikační poznámka k rozhraní stmívání 0–10 V/1–10 V
• Texas Instruments – Analogové stmívání s potenciometry
• IEC 60929 – Požadavky na ovládací zařízení pro systémy 0–10 V

✅ ZÁVĚRY:

• Potenciometr je nejjednodušší stmívač, pokud máte ovladač se vstupem DIM.
• Musí být správně vybrán, správně připojen a nikdy nesmí napájet LED přímo.
• Pokud použijete potenciometr jako dělič napětí pro LED, spálíte něco dříve, než si myslíte.

⚡ MODUL 3: 0–10 V vs. 1–10 V – stmívání LED diod napětím

Nejoblíbenější metoda, nejčastěji nepochopená.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Řízení napětí není o „poskytování menšího proudu LED diodám“.

Dodáte řídicí napětí do ovladače a teprve poté ovladač rozhodne, kolik proudu bude LED diodám dodávat.

A tady přichází rozdělení:

• 0-10V - plná regulace od 0% do 100%
• 1–10 V – minimálně 10 %, nižší napětí neklesne

Zní to podobně? Ale liší se to v ovládání, zapojení a bezpečnosti.

📐 ČÁST 1: Co je to regulace 0–10 V?

• Vstup DIM v ovladači čte napětí mezi 0 a 10 V
• Na základě toho nastaví „cíl“ – např. 3 V = 30 % výkonu
• 0V = 0% (nebo vypnuto)
• 10V = 100%

Takový budič má často vlastní zdroj napětí DIM (např. 10 V, 1 mA), ze kterého lze napájet potenciometr.

Typické značení kabelů:

• DIM+ / V+ - zdroj 10V
• DIM– / GND – zem
• DIM – vstup řídicího signálu (někdy připojený k DIM+)

🧭 ČÁST 2: Co je to řízení 1–10 V?

• Toto je starší standard, spíše „analogový“
• 1 V = cca 10% jas
• 10V = 100% jas
• Pod 1 V se ovladač obvykle nevypne - jednoduše udržuje minimální proud

Z technického hlediska:

• samotný ovladač dodává proud (obvykle 1 mA)
• potenciometr to „přijímá“ jako zátěž a tvaruje napětí

💡 Tento systém funguje i bez externího napájení - stačí potenciometr nebo DALI/DMX zařízení

📊 ČÁST 3: Porovnání 0–10 V vs. 1–10 V

🔧 ČÁST 4: Který potenciometr si mám vybrat?

Potenciometr bude fungovat pro oba systémy:

• lineární (ne logaritmický)
• 10 kΩ nebo 100 kΩ
• montáž, izolovaná, bez zacvaknutí

Diagram:

• jedna noha → GND
• sekunda → 10 V
• střední → vstup DIM

💡 V režimu 0-10 V můžete přidat přepínač (bypass), který zkratuje DIM s GND a vypne lampu.

⚠️ ČÁST 5: Chyby a problémy

• Rozsah potenciometru je nesprávný → nedosáhnete plného jasu
• Bez galvanického oddělení DIM → rušení nebo poškození měniče
• Výměna DIM za GND → ovladač se zblázní nebo zhasne
• Příliš dlouhá DIM linka bez pull-down rezistoru → lampy se po odpojení "kývají"

📚 ZDROJE:

• IEC 60929 – Rozhraní stmívání pro ovládací zařízení
• Mean Well – Porovnání stmívání 0–10 V a 1–10 V
• OSRAM – Technický průvodce stmíváním na základě napětí
• Texas Instruments – Aplikační zpráva: Napěťově řízené stmívání v LED ovladačích

✅ ZÁVĚRY:

• 0–10 V = plná kontrola, modernější, snadná automatizace
• 1–10 V = jednodušší, pasivní, logicky nezávislý
• Potenciometr funguje správně, pokud:
  • je dobře propojen,
  • má správný typ,
  • a řídí napětí DIM, nikoli přímo proud LED.

⚙️ MODUL 4: Řízení proudu v režimu konstantního proudu

Zde není žádný buffer. Zde se otáčí hodnota, která jde přímo do diody.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Ovladač s konstantním proudem (CC) je takový, který:

• neuvolňuje proud podle toho, co "získal" z napětí,
• nastavuje pouze specifický proud – např. 700 mA, 1050 mA, 1400 mA – bez ohledu na napětí.

Proč je to důležité?

Protože LED dioda funguje jako ventil: trochu moc proudu = úbytek napětí = větší proud = BOOM.

📐 ČÁST 1: Jak řidič pozná, kolik proudu má dodat?

V typickém uspořádání:

• LED je zapojena sériově
• na dráze se zemí je měřicí rezistor R _sense
• Budič měří úbytek napětí na tomto rezistoru a na základě toho reguluje proud

Vzor:
I = V _ref / R _sense

Kde:

• I – proud pro LED,
• V _ref – nastavení referenčního napětí v ovladači (např. 1 V),
• R _sense – regulační odpor

🧪 ČÁST 2: Kde se používá potenciometr?

• Místo pevného rezistoru – použijete nastavitelný.
• potenciometr zapojený sériově nebo paralelně s R _senzorem
• nebo – u pokročilejších ovladačů – na samostatné cestě k pinu I _SET

Tudy:

• vyšší odpor = nižší proud (LED svítí slaběji)
• menší odpor = větší proud (LED jasnější – dokud se nespálí)

💡 V některých továrních ovladačích (např. Mean Well s písmenem „A“) máte vestavěný potenciometr – toto dělá

⚠️ ČÁST 3: Když to funguje… a když to špatně skončí

✅ Funguje:

• když má řidič dokumentaci a je známo, jaký rozsah odporu = jaký rozsah proudu
• když má potenciometr správnou hodnotu (např. 1–10 kΩ)
• když pájíš, je to dobré - protože tady každý mikro-obyt = změna proudu

❌ Končí to špatně:

• když nastavíte příliš nízký odpor = příliš vysoký proud = zahřívání LED = degradace
• když přerušíte obvod R _sense → řidič se "zblázní" a buď nic nedělá, nebo jde na plný plyn
• když používáte levný potenciometr = proudové špičky, blikání

🔧 ČÁST 4: Praktický příklad

Máte CC ovladač 1050 mA, ale chcete regulovat od 350 mA do 1050 mA:

1. Dokumentace říká:
   • 1,5Ω = 1050mA
   • 4,7 ohmu = 350 mA
2. Místo konstantního _směru R – zadáváte sériově:
   • rezistor 1,5 Ω + potenciometr 0–3,2 Ω
3. Změníte odpor – změníte proud – LED pracuje flexibilně
4. Provedete test – klešťový multimetr, teplotní měření, jas = kontrola

🧷 ČÁST 5: Kdy je lepší se nehýbat?

• Máte lampu se zárukou? → Nesahejte na R _sense , protože ho během vteřiny ztratíte.
• Nevíte, jaký máte typ ovladače? → nenastavujte potenciometr „podle pocitu“
• Nemáš způsob, jak změřit proud? → je to jako loterie - buď se rozsvítí, nebo se rozsvítí a zhasne

📚 ZDROJE:

• Texas Instruments – Regulace proudu pomocí zpětné vazby od rezistoru
• Mean Well – Návod k obsluze interního trimru
• Osram – Poznámky k programování ovladače konstantního proudu
• Cree – křivka proudu LED pohonu v závislosti na životnosti

✅ ZÁVĚRY:

• V CC ovladačích potenciometr přímo řídí životnost LED.
• Je to mocný nástroj, ale vyžaduje znalost elektroniky – a fyziky tepla.
• Pokud regulujete proud – dělejte to moudře, změřte, zkontrolujte, zajistěte

🔲 MODUL 5: PWM – Pulzně šířková modulace

Digitální vlna, analogový jas, fyzika v hlavní roli.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

PWM (modulace šířky impulsů) je:

• rychlé zapnutí a vypnutí LED diody,
• na specifické frekvenci (např. 5 000krát za sekundu),
• Doba osvětlení v rámci jedné vlny určuje průměrný jas.

Neměníte napětí. Neměníte proud. Měníte pouze dobu, po kterou LED dioda v cyklu svítí.

A náš mozek (a rostlina i fotoaparát) vidí průměrné světlo – tj. stmívání.

📈 ČÁST 1: Jak to vypadá?

Předpokládejme, že PWM pracuje na frekvenci 1000 Hz (tj. 1 cyklus trvá 1 ms).

🔌 ČÁST 2: Proč PWM funguje na LED diodách?

• LED diody nemají rády nízký proud.
• LED dioda velmi dobře snáší plný proud – i když je podán krátkodobě.

PWM proto umožňuje:

• udržovat perfektní polarizaci a účinnost,
• ovládání jasu bez změny napětí nebo návrhu ovladače,
• stmívejte LED diody až na 1 % jasu – bez ztráty stability.

📌 LED dioda reaguje rychle – mnohem rychleji než žárovka – takže PWM pro ni „funguje jako zlato“.

📐 ČÁST 3: Ale… co frekvence?

Toto je klíčový parametr.

📷 ČÁST 4: Jak detekovat blikání?

• Vezmi si telefon a namiř fotoaparát na lampu
• Pohybujte se opatrně – pokud vidíte pruhy nebo záblesky → PWM je příliš pomalé
• Režim zpomaleného záběru (240 fps) = lepší detekce skrytých cyklů

💡 Dobrá PWM = žádné blikání.
Špatná PWM = namáhání očí, stres rostlin, rozmazané fotografie.

🧪 ČÁST 5: Jak napájet PWM?

Ovladač musí mít PWM kompatibilní DIM vstup (obvykle: 0-10V nebo přímý logický signál 3,3/5V).

Řidič může být:

• mikrokontrolér (ESP32, Arduino, STM32)
• připravený PWM stmívač
• DAC + komparátor + MOSFET

Pozor:

• Ne každý ovladač přímo akceptuje PWM
• někdy je potřeba použít tranzistor jako vyrovnávací paměť

⚠️ ČÁST 6: Kdy je PWM špatný nápad?

• U fotografických lamp - může způsobit nestabilitu barev
• V levných ovladačích – PWM může způsobovat bzučení a rezonance
• V systémech s citlivou elektronikou – generuje elektromagnetické rušení

📚 ZDROJE:

• Cree – PWM stmívání LED a bezpečnost pro oči
• IEEE 1789 – Pokyny pro blikání a modulaci pro LED osvětlení
• Texas Instruments – Použití PWM pro analogové řízení LED
• Arduino – Rychlé PWM techniky pro aplikace s vysokým výkonem

✅ ZÁVĚRY:

• PWM je výkonná, levná a přesná metoda stmívání.
• Ale: musí mít dobrou frekvenci, čistý signál a kompatibilní měnič
• Pokud se chcete vyhnout blikání – změřte, otestujte, nedělejte to jen podle pocitu.
• Správně natočené, PWM je digitální stmívání s analogovou kvalitou

📲 MODUL 6: PWM řízení mikrokontrolérem

GPIO, tranzistory, filtry a elektronky v hodnotě stovek zlotých pod kontrolou ESP.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

PWM řízení je skvělé. Ale ne každá lampa „ví“, že jejím novým masterem je ESP32. Mikrokontrolér (např. Arduino, ESP8266, ESP32, STM32) může generovat PWM – ale:

• ne vždy se správnou logikou (3,3 V vs. 5 V),
• ne vždy s dostatečnou frekvencí,
• a ne vždy bezpečné pro vstup DIM.

Proto tento modul ukazuje, jak jej správně zapojit – aby nedocházelo ani k blikání, ani k kouři.

🔌 ČÁST 1: Co je nutností?

Zařízení:

• Mikrokontrolér (např. ESP32 – doporučeno, protože má hardwarové PWM a Wi-Fi)
• Ovladač LED s PWM kompatibilním DIM vstupem (viz datový list!)
• N-kanálový MOSFET (např. IRLZ44N, 2N7000) – pokud je potřeba buffering
• Pull-down rezistor (např. 10 kΩ)
• Kondenzátor (100 nF – 1 µF) – filtrování šumu (volitelné)

🧪 ČÁST 2: GPIO signál – co s ním?

📌 Většina DIM vstupů v LED ovladačích:

• pracuje s 5V PWM,
• ale někdy nedetekuje 3,3 V jako "vysoké"

⚙️ ČÁST 3: Příklad - ESP32 řídí 120W ovladač pomocí PWM

Diagram:

• GPIO18 (PWM) → brána MOSFET (přes odpor 220 Ω)
• Odtok MOSFETu → DIM–
• Zdroj MOSFETu → zem mikrokontroléru
• DIM+ v ovladači → +10 V (interní)

Popis operace:
ESP32 generuje PWM na hradle, MOSFET "pouští do země" jen tolik signálu, kolik je potřeba, LED svítí podle pracovního cyklu.

💡 V Home Assistant s ESPHome můžete použít output: pwm + light: a máte stmívání z telefonu.

📏 ČÁST 4: Nastavení PWM

• Frekvence: min. 5 kHz (pro oči), nejlépe 10–25 kHz
• Výplň: 0–100 % (nebo 0–255 v analogWrite)
• Filtr (volitelný): R + C = dolní propust → s PWM vytvoříte napětí 0-10V

Příklad RC dolní propusti (pro 10 kHz PWM):
R = 10 kΩ, C = 1 µF → dává napětí 0–10 V pro napěťový vstup DIM (místo PWM)

⚠️ ČÁST 5: Chyby a jejich důsledky

• ❌ Amplituda PWM je příliš nízká (např. 3,3 V na DIM 0–10 V) → LED dioda nestmívá v plném rozsahu
• ❌ Žádný pull-down rezistor → náhodné stavy při spuštění
• ❌ Žádné oddělení GND → rušení, bzučení ovladače
• ❌ Nesprávná frekvence → viditelné blikání nebo nestabilní jas

📚 ZDROJE:

• Espressif – Technická referenční příručka ESP32
• Texas Instruments – PWM řízení LED budičů pomocí mikrokontrolérů
• Mean Well – Průvodce kompatibilitou vstupního napětí DIM a PWM
• Arduino – Řízení rozlišení a frekvence PWM výstupu

✅ ZÁVĚRY:

• ESP + PWM = výkonné, levné a pohodlné ovládání jasu
• Ale pouze pokud:
  • Logika napětí je správná,
  • filtrace má smysl,
  • Ovladač bez ochrany nepřijímá „podivné signály“ z GPIO

🧠 MODUL 7: Digitální řízení – I²C, SPI, UART

Neotáčíte napětí. Říkáte systému, co má dělat. Rovnou nohou.

📦 ÚVOD – Selský rozum:

Digitální ovládání je na jiné úrovni.
Zde se nezadává napětí, nevypočítává odpor ani se nefiltruje PWM.
Zde odesíláte data – v digitální podobě – a sdělujete LED řídicí jednotce:
"Nastavte stmívání na 27 %. Nyní se za 2 sekundy ztmavte na 85 %. Nyní přestaňte blikat a změňte RGB kanál."

Toto je úroveň používaná:

• DALI, DMX systémy,
• inteligentní regulátory (IS31FL3731, PCA9685, TLC5940),
• a lidé, kteří chtějí plnou kontrolu prostřednictvím kódu.

🔌 ČÁST 1: Rozhraní – jaký je mezi nimi rozdíl?

💡 Nejběžnější způsoby ovládání LED diod jsou:

• I²C (např. PCA9685, IS31FL3731)
• SPI (např. WS2801, TLC5958)
• UART (např. DMX512, WS2812 s konverzí)

🧠 ČÁST 2: Co ovládáš?

Máte:

• Ovladač LED – integrovaný s protokolem
• systém s registrem jasu – např. PCA9685 má 16 PWM kanálů, každý s 12bitovou přesností
• nebo plný systém RGB/bílá (např. SK6812) – řízený datovým rámcem

Místo napětí 0–10 V zadáte do registru např.:

I2C_write(ADDR, REG_BRIGHTNESS, 127);

A dioda svítí na 50% jasu. Nulový přepočet.

📐 ČÁST 3: Příklad – PCA9685 s ESP32

PCA9685 = I²C čip, 16 PWM kanálů, 12bitové rozlišení (0–4095), pro ovládání LED a serv.

Jak to funguje:

1. ESP32 říká: „nastavte kanál 0 na hodnotu 2048“
2. PCA9685 generuje PWM s frekvencí 1000 Hz
3. Kanál 0 svítí LED s pracovním cyklem 50 %

Výhody:

• velmi přesné stmívání
• mnoho kanálů
• plná kontrola z kódu
• snadná integrace s Home Assistant, WLED atd.

⚠️ ČÁST 4: Kdy se digitální ovládání nevyplácí?

• Když máte 1 lampu a chcete ji pouze stmívat
• Když ovládáte velký proud (>1 A) – protože tyto systémy často ovládají pouze signál
• Když potřebujete jednoduchost – digitální ovládání je kód, knihovny, chyby

Ale: když stavíte vícekanálový systém, chcete animaci, Wi-Fi, automatizaci – digitální ovládání je převratné.

🧪 ČÁST 5: Testování a ladění

• Logický analyzátor (např. klon Saleae) – kontrola, zda jsou bajty v
• Osciloskop – na výstupu uvidíte PWM
• Registry – každá změna v registru představuje jiný jas

📚 ZDROJE:

• NXP – Datový list PCA9685
• Adafruit – knihovna ovladačů PWM pro PCA9685
• Infineon – Digitální ovládání LED ovladačů přes I²C
• TI – Vícekanálové řízení LED diod na bázi SPI s TLC5958

✅ ZÁVĚRY:

• Digitální řízení = přesnost, automatizace, měřítko
• Ale vyžaduje to:
  • znalost protokolů
  • kód
  • pochopení omezení řidičů
• Pokud chcete poslat „ztlumit na 73 % a vypnout ve 22:00“ – tohle je nejlepší, co si můžete vybrat.

🔥 MODUL 8: Chyby stmívání LED

Ztlumíte světla, ale ne mozek – tady musíte vědět, co děláte.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Ovládání jasu LED diod není zábavné.
Regulujete:

• proud, který protéká polovodičovou strukturou,
• doba osvětlení, která ovlivňuje teplotu,
• logika řízení řidiče, která se může ztratit.

A pokud to uděláte špatně, tak:

• LED dioda nejen zhasne - ona přestane svítit.
• Řidič se jen tak nevypne - shoří.

💀 ČÁST 1: Připojení potenciometru k LED výstupu

Kompaktní katastrofa.

Místo připojení potenciometru ke vstupu DIM jej někdo zapojí do série s diodou nebo mezi V+ a GND.
Účinek:

• zkrat,
• přetížený řidič,
• LED dioda nesvítí, ale ovladač se snaží pumpovat proud → BOOM

💡 Potenciometr by nikdy neměl být prvkem, který přímo napájí LED.

🔥 ČÁST 2: Odpor _snímání pravého kola je v ovladači CC příliš nízký

Ovladač je založen na měřicím rezistoru – R _sense .
Snížíte odpor → zvýšíte proud → LED se přehřívá.

• oteplování,
• žloutnutí fosforu,
• pokles lumenů,
• pomalá smrt.

💡 U LED diod platí „více“ = hůř.

⚠️ ČÁST 3: PWM na špatné frekvenci

Příliš pomalé? - blikání
Příliš rychle? – řidič nestíhá a začne bzučet
Příliš těžké? - Rušení, nestabilita

📌 Příklad: PWM s ESP8266 @ 1 kHz → LED pracuje „skákavě“, rušení EMI.

🚫 ČÁST 4: Napěťová logika není kompatibilní s DIM

Máte ovladač s DIM 0-10 V. Dodáváte PWM z ESP32 při 3,3 V.
Účinek:

• LED sotva svítí
• Rozsah 0–100 % nefunguje
• řidič může být nestabilní

💡 Vždy zkontrolujte typ vstupu DIM – logický, napěťový, proudový?

🧨 ČÁST 5: Zemní smyčky, bez oddělení

Špatně připojené uzemnění = zemní smyčka = zaseknutý mikrokontrolér nebo nefunkční ovladač.

💡 V případě potřeby použijte oddělení tranzistorů, pull-up vodičů a GND.

🧪 ČÁST 6: Příliš mnoho výkonu s PWM = přehřívání

Průměrný výkon je v pořádku, ale špičkové pulzy tepelně ničí LED.
Příklad: 2 A po 10 % času = údajně 200 mA, ale pulzně = tepelný šok.

📚 ZDROJE:

• Cree – Tepelná regulace vysoce výkonných LED diod
• Mean Well – Časté chyby při stmívání
• IEEE 1789 – Dopady blikání LED osvětlení na zdraví
• ON Semiconductor – Návrh s DIM vstupy a proudovými omezeními

✅ ZÁVĚRY:

• Stmívač může být jednoduchý, ale fyzika neodpouští
• Špatná PWM = blikání, šum, nestabilita
• Špatný proud = zahřívání, spalování, zkrácení životnosti LED
• Žádné oddělení = signál někdy funguje - někdy ne
• Ne všechno se dá uložit – ale všechno se dá předem zkontrolovat

🧪 MODUL 9: Testování stmívání LED

Protože jas není deklarace – je to vliv proudu, napětí a času.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Můžete mít:

• potenciometr, který se otáčí,
• PWM, která bliká,
• posuvník v aplikaci, který posouvá lištu...

📏 ČÁST 1: Měření DIM a napětí

Nejjednodušší test:
- Nastavte multimetr na V DC
– zkontrolujte napětí na vstupu DIM (mezi DIM+ a DIM–)

💡 Pokud se hodnota mění podle potenciometru / signálu → fyzicky to funguje.

🔌 ČÁST 2: Měření proudu LED – ​​Skutečně se mění?

Pokud máte ampérmetr nebo proudové kleště, zkontrolujte:

• Pro stmívání proudu (CC) – proud LED diody lineárně klesá s jasem
• Pro PWM – proud pulzuje, ale průměr klesá

📷 ČÁST 3: Fotoaparát a blikání

1. Umístěte kameru před lampu
2. Nahrávání ve zpomaleném režimu (120 nebo 240 fps)
3. Analýza:
   • Pruhy = Nízká PWM, blikání
   • Stabilní obraz = dobré PWM / analogové řízení

💡 Váš telefon zdarma odhalí 90 % problémů.

🌡️ ČÁST 4: Prstový + tepelný test

Po 10–15 minutách působení:

• Dotkněte se drátu poblíž LED diody
• Dotkněte se radiátoru
• Dotkněte se krytu ovladače

📊 ČÁST 5: Osciloskop – prémiový, ale k nezaplacení

Můžete vidět:

• PWM – tvar, frekvence, pracovní cyklus
• zvlnění – generuje řidič šum
• rušení – např. kolísání napětí v důsledku špatného uzemnění

📚 ZDROJE:

• Cree – Aplikační poznámka: Testování výkonu stmívání LED
• Texas Instruments – Kontrolní seznam ladění PWM výstupu LED
• IEC 62384 – Požadavky na výkon pro ovládací zařízení LED
• IEEE 1789 – Standardy pro modulaci a vyhodnocení flikru

✅ ZÁVĚRY:

• Netestujete, „jestli to svítí“ – testujete: jak moc, jak stabilní, jak dlouho to vydrží
• Měřicí přístroj, kamera, prst a (pokud máte) osciloskop = kompletní diagnostická sada
• Je lepší udělat 5minutový test hned, než opravovat lampu po reklamaci za 3 týdny.

🧩 MODUL 10: Výběr metody stmívání

Světlo nemusí být vždy ovládáno z prostoru. Někdy stačí dobrý rezistor.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Neexistuje žádná „nejlepší“ metoda stmívání.
Existují metody, které jsou pro konkrétní případ nejvhodnější.
Volba závisí na:

• čeho chcete dosáhnout (rozsah, plynulost, automatizace),
• jakou třídu lampy máte (pěstovací, dílenská, kancelářská, pro chytrou domácnost),
• kdo to bude obsluhovat (vy, zákazník, stroj),
• Má to fungovat pokaždé, nebo to vypadat skvěle?
• a... zda musí přežít 10 let ve skleníku.

🎯 ČÁST 1: Kritéria výběru

🔧 ČÁST 2: Příklady aplikací a výběr

💡 Pěstování v growboxu / LED osvětlení

• Vysoký proud, COB LED, nepřetržitý provoz
• Doporučení: PWM 10–20 kHz + nastavitelný DIM/CC driver
• → Lze integrovat s ESP + Home Assistant (automatické změny jasu)

🔧 Dílna / Pracovní stanice

• Jas závisí na aktivitě
• Doporučení: potenciometr + vstup DIM 0-10 V
• → Můžete přidat světelný senzor nebo zesilovač

🛋️ Chytrá domácnost / automatizace

• Integrace s Wi-Fi, Zigbee, MQTT
• Doporučení: ESP32/8266 + PCA9685 / PWM přes GPIO
• → Připojuje se k WLED, Home Assistant a ESPHome

📷 Fotografické studio / Nahrávání

• Nulové blikání, plné spektrum a regulace intenzity
• Doporučení: Řízení napětím 0-10 V nebo digitální DAC → ovladač LED CC
• → Pouze PWM >20 kHz, dobře filtrované

🏭 Průmyslové / venkovní technické lampy

• Odolnost, trvanlivost, snadné použití
• Doporučení: 1-10V analogový potenciometr s fyzickým knoflíkem
• → Méně náchylný k poruchám, funguje i po bouři

❌ ČÁST 3: Kdy se nevyplatí lhát?

• Malé lampy napájené 12V - stejně nemají rezervu na pokles napětí
• LED pásky bez stabilizace - stmívání = změna barvy a blikání
• Kde jsou náklady prioritou – každá další funkce = větší riziko selhání

🧪 ČÁST 4: Co když chcete všechno?

• Ovladač se vstupem 0-10V DIM
• PWM přes RC filtr → převedeno na napětí
• Domácí asistent + posuvník + rozvrh
• Potenciometr jako záloha

💡 Takhle se vyrábějí prémiové DIY produkty – všechno funguje a když vypadne Wi-Fi, zbývá už jen knoflík.

📚 ZDROJE:

• Osram – Průvodce integrací LED systémů
• Philips – Technologie stmívání pro polovodičové osvětlení
• Mean Well – Která možnost stmívání je nejlepší?
• IEEE 1789 – Aplikační kontexty pro toleranci flikru

✅ ZÁVĚRY:

• Volba metody stmívání je kompromisem mezi:
  • kvalitní,
  • řízení,
  • odpor,
  • jednoduchost
• Někdy je nejlepší systém potenciometr a dobrý ovladač
• Někdy – ESP s Wi-Fi a cirkadiánním algoritmem
• A někdy – žádné stmívání = žádné problémy

✅ KONEC

Stmívač není detail. Je to rozhraní mezi vámi a fotonem.

Dobrá lampa není jen o výkonu. Důležité je také to, jak s tímto výkonem hospodaříte.

Po tomto návodu:

• Víte, co dělá potenciometr, co dělá PWM, co dělá digitální regulátor,
• Víte, jak NEVYMÍT LED diody nesprávně zvoleným proudovým rozsahem,
• Víte, jak testovat a diagnostikovat, než se něco začne kouřit,
• Víte, že volba metody závisí na aplikaci, nikoli na tom, co je skladem.

Ne všechno musí být zatemněné.
Ale pokud to chcete udělat – udělejte to způsobem, který nevyžaduje korekci.
Protože někdy jeden dobrý knoflík udělá více práce než 200 řádků kódu.