كيفية اختيار برنامج تشغيل مصباح LED: الأنواع والغرض + ميزات الاتصال

أصبحت مصابيح LED منتشرة على نطاق واسع ، ونتيجة لذلك بدأ الإنتاج النشط لمصادر الطاقة الثانوية. سائق مصباح LED قادر على الحفاظ بشكل ثابت على القيم الحالية المحددة عند إخراج الجهاز ، مما يؤدي إلى استقرار الجهد المار عبر سلسلة من الثنائيات.

سنخبرك بكل شيء عن أنواع ومبادئ تشغيل جهاز التحويل الحالي لتشغيل مصباح الصمام الثنائي. في مقالتنا ، نقدم إرشادات حول اختيار السائق ، ونقدم توصيات مفيدة. سنجد كهربائيين منزليين مستقلين مع مخططات اتصال مثبتة.

الغرض ونطاق الاستخدام

تتكون بلورات الصمام الثنائي من أشباه الموصلات - الأنود (زائد) والكاثود (ناقص) ، المسؤولة عن تحويل الإشارات الكهربائية. تحتوي منطقة واحدة على موصلية من النوع P ، والثانية - N. عند توصيل مصدر طاقة ، سيتدفق التيار عبر هذه العناصر.

بسبب هذه القطبية ، تسرع الإلكترونات من منطقة النوع P إلى منطقة النوع N ، والعكس بالعكس ، الشحنات من الاندفاع N نقطة إلى P. ومع ذلك ، كل قسم من المنطقة له حدوده الخاصة ، تسمى تقاطعات P-N. في هذه المواقع ، يتم العثور على الجسيمات ويتم امتصاصها أو إعادة تجميعها بشكل متبادل.

يشير الصمام الثنائي إلى عناصر أشباه الموصلات وله تقاطع p-n واحد فقط. لهذا السبب ، فإن الخاصية الرئيسية التي تحدد درجة سطوع توهجها ليست الجهد ، بل التيار

أثناء تقاطعات P-N ، ينخفض ​​الجهد بمقدار معين من الفولت ، دائمًا ما يكون هو نفسه لكل عنصر من عناصر الدائرة. بالنظر إلى هذه القيم ، يقوم المحرك بتثبيت التيار الوارد ويشكل قيمة ثابتة عند الإخراج.

ما هي الطاقة المطلوبة وما هي قيم الخسائر أثناء مرور P-N المشار إليها في جواز سفر جهاز LED. لذلك ، من أجل اختيار لمبة الصمام الثنائي من الضروري مراعاة معلمات مزود الطاقة ، والتي يجب أن يكون نطاقها كافياً لتعويض الطاقة المفقودة.

من أجل أن تعمل مصابيح LED عالية الطاقة على الوقت الموضح في الخصائص ، يلزم وجود جهاز استقرار - سائق. يظهر جهد الخرج دائمًا على جسم الآلية الإلكترونية

يتم استخدام إمدادات الطاقة ذات الجهد من 10 إلى 36 فولت لتجهيز أجهزة الإضاءة.

يمكن أن تكون التقنية من أنواع مختلفة:

• المصابيح الأمامية للسيارات والدراجات والدراجات النارية ، وما إلى ذلك ؛
• أضواء صغيرة محمولة أو أضواء الشوارع ؛
• أدى ضوءالأشرطة ضوء السقف والوحدات.

لكن ل المصابيح منخفضة الطاقة، وكذلك في حالة استخدام الجهد المستمر ، يجوز للسائقين عدم التقديم. بدلاً من ذلك ، يتم إدخال المقاوم أيضًا في الدائرة ، ويتم تشغيله أيضًا بواسطة 220 فولت.

مبدأ تشغيل التيار الكهربائي

دعونا نكتشف الفروق بين مصدر الجهد ومصدر الطاقة. كمثال ، ضع في اعتبارك الدائرة الموضحة أدناه.

من خلال توصيل المقاوم 40 أوم بمصدر الطاقة 12 فولت ، سيمر تيار 300 مللي أمبير من خلاله (الشكل أ). مع التوصيل المتوازي للمقاوم الثاني في الدائرة ، ستكون القيمة الحالية - 600 مللي أمبير (B). ومع ذلك ، فإن الجهد لن يتغير.

على الرغم من توصيل مقاومين بمصدر طاقة ، فإن الثاني عند الإخراج سيخلق جهدًا ثابتًا ، لأنه في ظل الظروف المثالية لا يطيع الحمل

الآن سننظر في كيفية تغير القيم إذا كانت المقاومات متصلة بمصدر الطاقة في الدائرة. بنفس الطريقة ، نقدم 40 أوم أوم مع محرك 300 مللي أمبير. هذا الأخير يولد جهد 12 فولت عليه (الدائرة B).

إذا كانت الدائرة تتكون من مقاومين ، فإن القيمة الحالية لم تتغير ، والجهد هو 6 فولت (G).

يحافظ السائق ، على عكس مصدر الجهد ، على معلمات التيار المحددة عند الإخراج ، ومع ذلك ، يمكن أن تختلف قوة الجهد

باستخلاص النتائج ، يمكننا القول أن محول عالي الجودة يزود الحمل بتيار مقنن حتى عندما ينخفض ​​الجهد. وبناءً على ذلك ، فإن بلورات الثنائيات ذات 2 فولت أو 3 فولت وتيار 300 مللي أمبير ستحرق بشكل متساوٍ مع جهد منخفض.

الخصائص المميزة للمحول

واحدة من أهم المؤشرات هي القدرة المرسلة تحت الحمل. يجب ألا يتم تحميل الجهاز بشكل زائد ومحاولة الحصول على أعلى النتائج الممكنة.

يساهم الاستخدام غير السليم في الفشل السريع ليس فقط لآلية النظرة العامة ، ولكن أيضًا رقائق LED.

تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على العمل ما يلي:

• العناصر المكونة المستخدمة في عملية التجميع ؛
• درجة الحماية (IP) ؛
• القيم الدنيا والقصوى عند المدخلات والمخرجات ؛
• الشركة المصنعة.

تتوفر نماذج حديثة من المحولات على أساس الدوائر الدقيقة وتطبيق تكنولوجيا تحويل عرض النبض (PWM).

في عملية تشغيل مصدر الطاقة ، تم إدخال طريقة تعديل عرض النبضة لتنظيم جهد الخرج ، بينما يحتفظ الإخراج بنفس نوع التيار مثل المدخلات

تتميز هذه الأجهزة بدرجة عالية من الحماية ضد الدوائر القصيرة وازدحام الشبكة ، ولديها أيضًا كفاءة متزايدة.

قواعد اختيار المحول الحالي

لشراء محول مصباح LED ، يجب عليك دراسة المفتاح خصائص الجهاز. يعتمد على جهد الخرج ، التيار المقنن وخرج الطاقة.

قوة الصمام الثنائي

سنقوم بتحليل جهد الخرج في البداية ، والذي يخضع لعدة عوامل:

• قيمة خسائر الجهد عند تقاطع P-N من البلورات ؛
• عدد الثنائيات الخفيفة في السلسلة ؛
• مخطط الأسلاك.

يمكن تحديد معلمات التيار المقنن من خلال السمات المميزة للمستهلك ، وهي قوة عناصر LED ودرجة سطوعها.

سيؤثر هذا المؤشر على التيار الذي تستهلكه البلورات ، والذي يختلف نطاقه بناءً على السطوع المطلوب.تتمثل مهمة المحول في تزويد هذه العناصر بتزويد الكمية المناسبة من الطاقة.

يجب أن تكون قيمة جهد الخرج أكبر من أو مطابقة لمجموع الطاقة المستهلكة في كل كتلة من الدائرة الكهربائية

تعتمد قوة الجهاز على قوة كل عنصر LED ولونه وكميته.

لحساب الطاقة المستهلكة ، استخدم الصيغة التالية:

ص_ح = ص_LED * ن,

أين

• ص_LED - الحمل الكهربائي الناتج عن الصمام الثنائي ،
• N هو عدد البلورات في السلسلة.

لا يجب أن تكون المؤشرات التي تم الحصول عليها أقل من قوة السائق. تحتاج الآن إلى تحديد القيمة الاسمية المطلوبة.

الطاقة القصوى للجهاز

يجب أن يوضع في الاعتبار أنه لضمان التشغيل المستقر للمحول ، يجب أن تتجاوز معلماته الاسمية قيمة P التي تم الحصول عليها بنسبة 20-30 ٪_ح.

وبالتالي ، تأخذ الصيغة الشكل التالي:

ص_ماكس ≥ (1،2..1،3) * ص_ح,

حيث ص_ماكس - الطاقة المقدرة لمصدر الطاقة.

بالإضافة إلى قوة وعدد المستهلكين على اللوحة ، فإن قوة الحمل تابعة أيضًا لعوامل اللون للمستهلك. في نفس التيار ، اعتمادًا على الظل ، لديهم مؤشرات مختلفة لانخفاض الجهد.

يجب أن ينتج برنامج تشغيل مصباح LED أكبر قدر ممكن من التيار لضمان أقصى قدر من السطوع. عند اختيار جهاز ، يجب على المشتري أن يتذكر أن الطاقة يجب أن تكون أكبر من جميع استخدامات المصابيح

خذ على سبيل المثال ، المصابيح من الشركة الأمريكية Cree من خط XP-E باللون الأحمر.

خصائصها هي كما يلي:

• انخفاض الجهد 1.9-2.4 فولت ؛
• 350 مللي أمبير الحالية ؛
• متوسط ​​استهلاك الطاقة 750 ميجاوات.

التناظرية من اللون الأخضر في نفس التيار سيكون لها مؤشرات مختلفة تمامًا: الخسائر على تقاطعات P-N هي 3.3-3.9 فولت ، والطاقة 1.25 وات.

وفقًا لذلك ، يمكن الاستنتاج: يتم استخدام برنامج تشغيل بقوة 10 واط لتشغيل اثني عشر بلورة حمراء أو ثماني بلورات خضراء.

مخطط اتصال LED

يجب أن يتم اختيار السائق بعد تحديد مخطط التوصيل للمستهلكين LED. إذا قمت أولاً بشراء صمامات ثنائية ضوئية ، ثم حددت محولًا لها ، فستكون هذه العملية مصحوبة بالكثير من الصعوبات.

للبحث عن جهاز يضمن تشغيل هذا العدد من المستهلكين فقط مع مخطط اتصال معين ، سيكون عليك قضاء الكثير من الوقت.

دعونا نعطي مثالا مع ستة مستهلكين. لديهم فقدان الجهد من 3 فولت ، الاستهلاك الحالي 300 مللي أمبير. لتوصيلها ، يمكنك استخدام إحدى الطرق ، بينما ستختلف المعلمات المطلوبة لمصدر الطاقة في كل حالة.

عيب الترتيب البديل للثنائيات هو الحاجة إلى وحدة تزويد طاقة ذات جهد عالي ، إذا كان هناك الكثير من البلورات في الدائرة

في حالتنا ، يتطلب الاتصال التسلسلي وحدة 18 فولت بتيار 300 مللي أمبير. الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أن نفس القوة تمر عبر الخط بأكمله ، على التوالي ، تحترق جميع الثنائيات بنفس السطوع.

الجانب السلبي لوضع المستهلك الموازي هو الفرق في سطوع كل سلسلة. تحدث مثل هذه الظاهرة السلبية بسبب الاختلاف في معلمات الثنائيات بسبب الاختلافات بين التيار المار عبر كل خط

إذا تم استخدام الموضع الموازي ، يكفي استخدام محول 9 فولت ، ولكن سيتم مضاعفة الاستهلاك الحالي مقارنة بالطريقة السابقة.

لا يمكن تطبيق طريقة الترتيب التسلسلي لثنائيين مع استبدال عدد البلورات المدرجة في المجموعة - 3 أو أكثر. ترجع هذه القيود إلى حقيقة أن الكثير من التيار يمكن أن يمر عبر عنصر واحد ، وهذا يخلق احتمال فشل الدائرة بأكملها

إذا كنت تستخدم طريقة تسلسلية مع تكوين أزواج من اثنين من مصابيح LED ، يتم استخدام برنامج تشغيل بنفس الأداء كما في الحالة السابقة. في هذه الحالة ، سيكون سطوع الإضاءة متجانسًا بالفعل.

ومع ذلك ، كانت هناك بعض الفروق الدقيقة السلبية: عندما يتم توفير الطاقة للمجموعة ، بسبب تشتت الخصائص ، يمكن فتح أحد مصابيح LED بشكل أسرع من الثاني ، وبالتالي ، فإن التيار الذي يضاعف القيمة المقدرة سيخترقها.

العديد من الأنواع المصابيح لإضاءة المنزل مصممة لمثل هذه القفزات قصيرة المدى ، لكن هذه الطريقة أقل شيوعًا.

أنواع برامج التشغيل حسب نوع الجهاز

تنقسم الأجهزة التي تحول مصدر طاقة 220 فولت إلى المؤشرات اللازمة لمصابيح LED بشكل تقليدي إلى ثلاث فئات: إلكتروني ؛ على أساس المكثفات ؛ عكس الضوء.

يتم تمثيل سوق ملحقات الإضاءة بمجموعة متنوعة من موديلات السائق ، بشكل رئيسي من مصنع صيني. وعلى الرغم من النطاق السعري المنخفض ، من هذه الأجهزة ، يمكنك اختيار خيار لائق للغاية. ومع ذلك ، يجب الانتباه إلى بطاقة الضمان ، لأن ليست جميع المنتجات المقدمة ذات جودة مقبولة.

عرض إلكتروني للجهاز

من الناحية المثالية ، يجب أن يكون المحول الإلكتروني مجهزًا بترانزستور. دورها هو تصريف رقاقة التحكم. لإزالة أو زيادة تجانس التموج ، يتم تركيب مكثف عند الإخراج.

ينتمي هذا النوع من الأجهزة إلى فئة باهظة الثمن ، ولكنه قادر على تثبيت التيار حتى 750 مللي أمبير ، والتي لا تستطيع آليات الصابورة القيام بها.

يتم تثبيت أحدث برامج التشغيل بشكل أساسي على المصابيح الكهربائية بقاعدة E27. استثناء القاعدة هو منتجات Gauss GU5.3. وهي مجهزة بمحول بدون محول. ومع ذلك ، فإن درجة التموج فيها تصل إلى عدة مئات من هرتز

النبض ليس العيب الوحيد للمحولات. يمكن تسمية الثانية التداخل الكهرومغناطيسي في نطاق التردد العالي (HF). لذلك ، إذا كانت الأجهزة الكهربائية الأخرى ، على سبيل المثال ، الراديو ، متصلة بالمأخذ المتصل بالمصباح ، فيمكنك توقع حدوث تداخل عند استقبال ترددات FM الرقمية والتلفزيون وجهاز توجيه وما إلى ذلك.

يجب أن يحتوي الجهاز الاختياري للجهاز عالي الجودة على مكثفين: أحدهما كهربائيا لتنعيم التموجات ، والآخر هو السيراميك ، لخفض التردد اللاسلكي. ومع ذلك ، يمكن العثور على هذا المزيج بشكل غير متكرر ، خاصة إذا تحدثنا عن المنتجات الصينية.

يمكن لأولئك الذين لديهم مفاهيم مشتركة في هذه الدوائر الكهربائية بشكل مستقل تحديد معلمات الإخراج للمحول الإلكتروني عن طريق تغيير قيمة المقاومات

نظرًا للكفاءة العالية (حتى 95٪) ، فإن هذه الآليات مناسبة للأجهزة القوية المستخدمة في مختلف المجالات ، على سبيل المثال ، لضبط السيارات ، وفي تركيبات إنارة الشوارع ، وكذلك مصادر LED المنزلية.

امدادات الطاقة القائمة على مكثف

الآن ننتقل إلى الأجهزة غير الشائعة جدًا - استنادًا إلى المكثفات. تقريبا جميع دوائر مصابيح LED منخفضة التكلفة التي تستخدم هذا النوع من السائق لها خصائص مماثلة.

ومع ذلك ، بسبب التعديلات من قبل الشركة المصنعة ، فإنها تخضع للتغييرات ، على سبيل المثال ، إزالة أي عنصر من السلسلة. غالبًا ما يكون هذا الجزء أحد المكثفات - التنعيم.

نظرًا لملء السوق بدون ضوابط ببضائع رخيصة ومنخفضة الجودة ، يمكن للمستخدمين "الشعور" بمائة نبضة في المصابيح. حتى دون الخوض في أجهزتهم ، يمكن القول أنه تمت إزالة عنصر التنعيم من الدائرة

مثل هذه الآليات لها ميزتان فقط: فهي متاحة للتجميع الذاتي ، وكفاءتها تساوي مائة بالمائة ، حيث أن الخسائر لن تحدث إلا عند تقاطعات ومقاومة p-n.

نفس العدد من الجوانب السلبية: سلامة كهربائية منخفضة ودرجة عالية من التموج. العيب الثاني هو حوالي 100 هرتز ويتكون نتيجة تصحيح الجهد المتناوب. تحدد المواصفات القياسية للولاية معيار التموج المسموح به بنسبة 10-20 ٪ اعتمادًا على الغرض من الغرفة حيث تم تركيب جهاز الإضاءة.

الطريقة الوحيدة لتنعيم هذا النقص هي تحديد مكثف ذي تصنيف صحيح. ومع ذلك ، لا يجب الاعتماد على القضاء التام على المشكلة - مثل هذا الحل يمكن أن يخفف فقط من شدة الاندفاعات.

عكس المحولات الحالية

مخفتات السائقين عكس الضوء لمبات LED تسمح لك بتغيير المؤشرات الحالية الواردة والصادرة ، مع تقليل أو زيادة درجة سطوع الضوء المنبعث من الثنائيات.

هناك طريقتان للاتصال:

• يتضمن الأول بداية سهلة ؛
• والثاني نابض.

ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل المحركات الخافتة على أساس شريحة CPC9909 المستخدمة كجهاز تنظيم لدوائر LED ، بما في ذلك تلك ذات السطوع العالي.

دائرة التحويل القياسية CPC9909 مع تزويد 220 فولت.وفقًا للتعليمات التخطيطية ، من الممكن التحكم في واحد أو أكثر من المستهلكين الأقوياء

مع بداية سلسة ، توفر رقاقة التشغيل إدراجًا تدريجيًا للثنائيات مع زيادة السطوع. لهذه العملية ، يتم استخدام مقاومين ، متصلين بطرف LD ، مصممان لأداء مهمة التعتيم السلس. هذا ينفذ مهمة مهمة - إطالة عمر عناصر LED.

يتم توفير نفس الاستنتاج أيضًا من خلال التنظيم التناظري - يتم تغيير المقاوم 2.2 كيلو أوم إلى تناظرية متغيرة أكثر قوة - 5.1 كيلو أوم. وبالتالي ، يتم تحقيق تغيير سلس في إمكانات الإخراج.

ينطوي تطبيق الطريقة الثانية على توريد نبضات مستطيلة إلى خرج التردد المنخفض PWMD. وهذا يشمل إما متحكم دقيق أو مولد نبض ، والذي يتم فصله بالضرورة بواسطة optocoupler.

مع أو بدون سكن؟

يتوفر سائقون في أو بدون سكن. الخيار الأول هو الأكثر شيوعًا والأكثر تكلفة. هذه الأجهزة محمية ضد جزيئات الرطوبة والغبار.

يتم استخدام أجهزة من النوع الثاني لتركيب التدفق ، وبالتالي فهي رخيصة الثمن.

يمكن أن تكون قوة جميع الأجهزة المقدمة من شبكة 12 فولت أو 220 فولت. على الرغم من حقيقة أن نماذج الإطارات المفتوحة تفوز في السعر ، إلا أنها تتخلف بشكل كبير من حيث سلامة وموثوقية الآلية

يتميز كل منهم بدرجة حرارة مسموح بها أثناء التشغيل - وهذا يحتاج أيضًا إلى الانتباه عند الاختيار.

دارة السائق الكلاسيكية

للتجميع الذاتي لمصدر طاقة LED ، سنتعامل مع أبسط جهاز من نوع النبض الذي لا يحتوي على عزل كلفاني. الميزة الرئيسية لهذا النوع من الدوائر هي اتصالها البسيط والتشغيل الموثوق به.

يتم تقديم دائرة محول 220 فولت كمصدر طاقة للتبديل. عند التجميع ، يجب مراعاة جميع قواعد السلامة الكهربائية ، حيث لا توجد قيود على الإخراج الحالي

يتكون مخطط هذه الآلية من ثلاث مناطق متتالية رئيسية:

1. فاصل جهد سعوي.
2. مقوم
3. مثبتات الجهد.

القسم الأول هو المضاد الذي يمارسه التيار المتناوب على المكثف C1 بمقاوم. هذا الأخير مطلوب فقط للشحن المستقل للعنصر الخامل. لا يؤثر على عمل الدائرة.

يمكن أن تكون القيمة الاسمية للمقاوم في نطاق 100 kOhm-1 Mom ، بقوة 0.5-1 واط. يجب أن يكون المكثف كهربائيا ، وقيمة جهد السعة الفعالة هي 400-500 فولت

عندما تمر نصف الموجة المشكلة من خلال المكثف ، يتدفق التيار حتى يتم شحن الألواح بالكامل. كلما كانت قدرة الآلية أصغر ، قل الوقت الذي سيتم قضاؤه في شحنه بالكامل.

على سبيل المثال ، يتم شحن جهاز بحجم 0.3-0.4 μF لـ 1/10 من فترة نصف الموجة ، أي أن عشر الجهد المرسل يمر فقط من خلال هذا القسم.

تتم عملية الاستقامة في هذا القسم وفقًا لمخطط Gretz. يتم اختيار جسر الصمام الثنائي ، بدءًا من التيار المقنن والجهد العكسي.في هذه الحالة ، يجب ألا تقل القيمة الأخيرة عن 600 فولت

الشلال الثاني هو جهاز كهربائي يحول (يصحح) التيار المتردد إلى النبض. هذه العملية تسمى نصف الموجة. نظرًا لأن جزءًا من نصف الموجة تم صقله بواسطة مكثف ، عند خرج هذا القسم ، سيكون التيار المباشر 20-25 فولت.

نظرًا لأن مصدر الطاقة لمصابيح LED لا يجب أن يتجاوز 12 فولت ، فيجب استخدام عنصر استقرار للدائرة. لهذا ، تم إدخال مرشح سعوي. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام النموذج L7812

يعمل الشلال الثالث على أساس مرشح استقرار منعم - مكثف إلكتروليتي. يعتمد اختيار المعلمات السعوية على الحمل.

نظرًا لأن الدائرة المجمعة تعيد إنتاج عملها على الفور ، فمن المستحيل لمس الأسلاك العارية ، حيث يصل التيار الذي تم إجراؤه إلى عشرات الأمبيرات - يتم عزل الخطوط بشكل مبدئي.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

جميع الصعوبات التي قد يواجهها هواة الراديو عند اختيار محول لمصابيح LED عالية الطاقة موصوفة بالتفصيل في الفيديو:

الملامح الرئيسية للتوصيل المستقل للمحول بالدائرة الكهربائية:

تعليمات خطوة بخطوة تصف عملية تجميع DIY لبرنامج تشغيل LED من الوسائل المرتجلة:

على الرغم من عشرات آلاف الساعات من الشركة المصنعة للتشغيل المستمر لمصابيح LED ، هناك العديد من العوامل التي تقلل بشكل كبير من هذه المؤشرات.

تم تصميم السائقين لتخفيف كل الطفرات الحالية في النظام الكهربائي. يجب التعامل مع اختيارهم أو التجميع الذاتي بشكل مسؤول بعد حساب جميع المعلمات الضرورية.

أخبرنا كيف اخترت برنامج التشغيل لمصباح LED. شارك حججك وطرقك لتحقيق الاستقرار في تزويد الجهد لجهاز إضاءة الصمام الثنائي. ترك التعليقات في الكتلة أدناه ، وطرح الأسئلة ، ونشر الصور حول موضوع المقالة.