Kako odabrati upravljački program LED svjetiljke: vrste, svrha i značajke povezivanja

LED svjetiljke postale su široko rasprostranjene, zbog čega je započela aktivna proizvodnja sekundarnih izvora energije. Vozač LED svjetiljke može stabilno održavati zadane vrijednosti struje na izlazu uređaja, stabilizirajući napon koji prolazi kroz lanac diode.

Reći ćemo vam sve o vrstama i principima rada uređaja za pretvorbu struje za rad diodne svjetiljke. U našem članku dajemo smjernice o odabiru vozača i dajemo korisne preporuke. Pronaći ćemo neovisne kućne električare s provjerenim shemama priključenja.

Namjena i opseg upotrebe

Diodni kristali sastoje se od dva poluvodiča - anode (plus) i katode (minus), koji su odgovorni za transformaciju električnih signala. Jedno područje ima vodljivost tipa P, drugo - N. Kada je priključen izvor napajanja, struja će teći kroz te elemente.

Zbog ove polarnosti, elektroni iz zone P tipa hrle u zonu tipa N, i obrnuto, naboji iz točke N kreću se u P. Međutim, svaki dio regije ima svoje granice, nazvane P-N spojnice. Na tim mjestima nalaze se čestice i međusobno se apsorbiraju ili rekombiniraju.

Dioda se odnosi na poluvodičke elemente i ima samo jedan p-n spoj. Iz tog razloga, glavna karakteristika koja određuje stupanj svjetline njihovog sjaja nije napon, već struja

Tijekom P-N spojeva, napon se smanjuje za određeni broj volti, uvijek isti za svaki element kruga. S obzirom na ove vrijednosti, pokretač stabilizira dolaznu struju i formira konstantnu vrijednost na izlazu.

Koja je potrebna snaga i koje su vrijednosti gubitaka tijekom P-N prolaska, navedene su u putovnici LED uređaja. Stoga za odabiru diodnu žarulju potrebno je uzeti u obzir parametre napajanja, čiji raspon treba biti dovoljan da nadoknadi izgubljenu energiju.

Da bi LED-ovi velike snage mogao raditi vrijeme naznačeno u karakteristikama, potreban je stabilizirajući uređaj - vozač. Izlazni napon je uvijek prikazan na tijelu elektroničkog mehanizma

Napajanje s naponom od 10 do 36 V koristi se za opremanje rasvjetnih uređaja.

Tehnika može biti raznih vrsta:

• prednja svjetla automobila, bicikala, motocikala itd .;
• mala prijenosna ili ulična svjetla;
• vodio svjetlost, Vrpce, stropna svjetlost i modula.

Međutim za led snage male snage, kao i u slučaju korištenja konstantnog napona, vozačima nije dopušteno. Umjesto toga, u krug se uvodi i otpornik, koji također napaja 220 V.

Princip rada napajanja

Let's shvatiti koje su razlike između izvora napona i napajanja. Kao primjer, uzmite u obzir krug prikazan u nastavku.

Spajanjem otpornika od 40 ohma na 12 V napajanje provest će struja snage 300 mA (slika A). Uz paralelno spajanje drugog otpornika u krugu, trenutna vrijednost bit će - 600 mA (B). Međutim, napon će biti nepromijenjen.

Unatoč spajanju dva otpornika na izvor napajanja, drugi na izlazu stvorit će konstantan napon, jer u idealnim uvjetima ne podnosi opterećenje

Sada ćemo razmotriti kako će se vrijednosti promijeniti ako su otpornici spojeni na napajanje u krugu. Na isti način uvodimo 40 Ohm reostat sa pokretačem 300 mA. Potonji stvara na njemu napon od 12 V (krug B).

Ako se krug sastoji od dva otpornika, tada je trenutna vrijednost nepromijenjena, a napon je 6 V (G).

Upravljački sklop, za razliku od izvora napona, na izlazu održava određene trenutne parametre, ali snaga napona može varirati

Izvodeći zaključke, možemo reći da visokokvalitetni pretvarač dovodi opterećenje nazivnom strujom čak i kada napon padne. U skladu s tim, kristali dioda od 2 V ili 3 V i struje od 300 mA gorjet će jednako svijetlo sa smanjenim naponom.

Različite karakteristike pretvarača

Jedan od najvažnijih pokazatelja je prenesena snaga pod opterećenjem. Uređaj se ne smije preopteretiti i pokušavati postići najveće moguće rezultate.

Nepravilna upotreba doprinosi brzom kvaru ne samo mehanizma za pregled, već i LED čipova.

Glavni čimbenici koji utječu na rad uključuju:

• sastavni elementi koji se koriste u postupku montaže;
• stupanj zaštite (IP);
• minimalne i maksimalne vrijednosti na ulazu i izlazu;
• proizvođač.

Suvremeni modeli pretvarača dostupni su na temelju mikrokontrole i primjenjuju tehnologiju transformacije širine impulsa (PWM).

U procesu rada napajanja uvedena je metoda modulacije širine impulsa radi regulacije izlaznog napona, a izlaz zadržava istu vrstu struje kao i ulaz

Takve uređaje karakterizira visoki stupanj zaštite od kratkih spojeva, zagušenja mreže, a imaju i povećanu učinkovitost.

Pravila za odabir pretvarača struje

Za kupnju pretvarača LED svjetiljki, trebali biste proučiti ključ karakteristike uređaja, Temelji se na izlaznom naponu, nazivnoj struji i izlaznoj snazi.

Snaga svjetlosne diode

U početku ćemo analizirati izlazni napon koji je podložan nekoliko čimbenika:

• vrijednost gubitaka napona na P-N spoju kristala;
• broj svjetlosnih dioda u lancu;
• dijagram ožičenja.

Parametri nazivne struje mogu se odrediti prema karakteristikama potrošača, odnosno snazi ​​LED elemenata i njihovom stupnju svjetline.

Ovaj indikator će utjecati na struju koju troše kristali, čiji se raspon mijenja ovisno o potrebnoj svjetlini.Zadaća pretvarača je osigurati tim elementima opskrbu odgovarajućom količinom energije.

Vrijednost izlaznog napona mora biti veća ili jednaka ukupnoj količini energije potrošene na svaki blok električnog kruga

Snaga uređaja ovisi o snazi ​​svakog LED elementa, njihovoj boji i količini.

Za proračun potrošnje energije koristite sljedeću formulu:

P_H = P_LED * N,

gdje

• P_LED - električno opterećenje koje stvara jedna dioda,
• N je broj kristala u lancu.

Dobiveni pokazatelji ne bi trebali biti manji od snage vozača. Sada morate odrediti potrebnu nominalnu vrijednost.

Maksimalna snaga uređaja

Treba imati na umu da, kako bi se osigurao stabilan rad pretvarača, njegovi nominalni parametri moraju prelaziti dobivenu P vrijednost za 20-30%_H.

Dakle, formula ima oblik:

P_maksimum ≥ (1,2..1,3) * P_H,

gdje str_maksimum - nazivna snaga napajanja.

Osim snage i broja potrošača na ploči, snaga opterećenja također je podređena faktorima boje potrošača. Na istoj struji, ovisno o hladu, imaju različite pokazatelje pada napona.

Vozač za LED žarulju trebao bi proizvesti onoliko struje koliko je potrebno da se osigura maksimalna svjetlina. Prilikom odabira uređaja, kupac treba imati na umu da snaga mora biti veća od svih LED dioda koje koriste

Uzmimo za primjer LED-ove američke tvrtke Cree iz linije XP-E crvenom bojom.

Njihove karakteristike su sljedeće:

• pad napona 1,9-2,4 V;
• struja 350 mA;
• prosječna potrošnja energije 750 mW.

Analog zelene boje na istoj struji imat će potpuno različite pokazatelje: gubici na P-N spojnicama su 3,3-3,9 V, a snaga 1,25 W.

Sukladno tome, može se zaključiti: pokretač snage 10 V koristi se za napajanje dvanaest crvenih kristala ili osam zelenih.

LED priključni dijagram

Izbor vozača trebao bi se provesti nakon utvrđivanja sheme povezivanja LED-potrošača. Ako prvo kupite svjetlosne diode, a zatim odaberete pretvarač za njih, ovaj će postupak biti popraćen s puno poteškoća.

Trebat će vam mnogo vremena da pronađete uređaj koji omogućuje određenu shemu povezivanja za rad upravo takvog broja potrošača.

Navedimo primjer sa šest potrošača. Imaju gubitak napona od 3 V, potrošnju struje od 300 mA. Da biste ih povezali, možete koristiti jednu od metoda, dok će se u svakom slučaju potrebni parametri napajanja razlikovati.

Nedostatak alternativnog rasporeda dioda je potreba za napajanjem s visokim naponom, ako u krugu ima puno kristala.

U našem slučaju serijska veza zahtijeva jedinicu od 18 V sa strujom od 300 mA. Glavna prednost ove metode je da ista sila prolazi kroz cijelu liniju, odnosno sve diode izgaraju s identičnom svjetlinom.

Nedostatak paralelnog postavljanja potrošača je razlika u svjetlini sjaja svakog lanca. Takav negativan fenomen javlja se zbog promjene u parametrima dioda zbog razlika između struje koja prolazi kroz svaku liniju

Ako se koristi paralelni položaj, dovoljno je upotrijebiti 9 V pretvarač, ali trenutna potrošnja će se udvostručiti u usporedbi s prethodnom metodom.

Metoda uzastopnog rasporeda dviju dioda ne može se primijeniti zamjenom broja kristala uključenih u skupinu - 3 ili više. Takva ograničenja nastaju zbog činjenice da previše struje može proći kroz jedan element, a to stvara vjerojatnost kvara cijelog kruga

Ako koristite sekvencijalnu metodu s formiranjem parova dva LED-a, koristi se pogonitelj s istim pokazateljima, kao u prethodnom slučaju. Svjetlina rasvjete već će biti ujednačena.

Međutim, ovdje je bilo nekih negativnih nijansi: kada se napajanje napaja s grupom, zbog raspodjele karakteristika, jedan od LED-ova može se otvoriti brže od drugog, pa će u skladu s tim proći i struja koja udvostručuje nazivnu vrijednost.

Mnoge vrste LED za rasvjetu u kući dizajniran za takve kratkotrajne skokove, ali ova je metoda manje popularna.

Vrste upravljačkih programa prema vrsti uređaja

Uređaji koji pretvaraju 220 V napajanje u potrebne pokazatelje za LED diode uobičajeno su podijeljeni u tri kategorije: elektronički; na temelju kondenzatora; prigušiti.

Tržište rasvjetnih dodataka predstavlja širok izbor modela vozača, uglavnom kineskog proizvođača. I unatoč niskom rasponu cijena, s ovih uređaja možete odabrati vrlo pristojnu opciju. Međutim, trebali biste obratiti pozornost na jamstveni karton, jer nisu svi predstavljeni proizvodi prihvatljive kvalitete.

Elektronički prikaz uređaja

U idealnom slučaju, elektronski pretvarač treba biti opremljen tranzistorom. Njegova uloga je ispuštanje upravljačkog čipa. Da biste uklonili ili maksimizirali izglađivanje valjka, na izlazu se postavlja kondenzator.

Ova vrsta uređaja pripada skupoj kategoriji, ali je u stanju stabilizirati struju do 750 mA, na što balastni mehanizmi nisu sposobni.

Najnoviji upravljački programi ugrađeni su uglavnom na žarulje sa bazom E27. Izuzetak od pravila su proizvodi Gauss GU5.3. Opremljeni su pretvaračem bez transformatora. Međutim, stupanj valovitosti u njima doseže nekoliko stotina Hz

Pulsacija nije jedini nedostatak pretvarača. Druga se može nazvati elektromagnetska interferencija raspona visoke frekvencije (HF). Ako su drugi električni uređaji, primjerice radio, povezani na utičnicu spojenu na svjetiljku, možete očekivati ​​smetnje prilikom primanja digitalnih FM frekvencija, televizije, usmjerivača itd.

Izborni uređaj visokokvalitetnog uređaja trebao bi imati dva kondenzatora: jedan je elektrolitički za izglađivanje pukotina, drugi je keramički za spuštanje RF. Međutim, takvu kombinaciju možemo naći rijetko, pogotovo ako govorimo o kineskim proizvodima.

Oni koji imaju zajedničke koncepte u takvim električnim krugovima mogu samostalno odabrati izlazne parametre elektroničkog pretvarača promjenom vrijednosti otpornika

Zbog velike učinkovitosti (do 95%), takvi su mehanizmi prikladni za moćne uređaje koji se koriste u raznim područjima, na primjer, za ugađanje automobila, u rasvjetna tijela, kao i za kućne LED izvore.

Napajanje na bazi kondenzatora

Sada se okrećemo ne tako popularnim uređajima - temeljenim na kondenzatorima. Gotovo svi sklopovi niskobudžetnih LED svjetiljki koji koriste ovu vrstu vozača imaju slične karakteristike.

Međutim, zbog modifikacija od strane proizvođača, oni su podvrgnuti promjenama, na primjer, uklanjanju bilo kojeg elementa lanca. Osobito je ovaj dio jedan od kondenzatora - zaglađivanje.

Zahvaljujući nekontroliranom punjenju tržišta jeftinom i nekvalitetnom robom, korisnici mogu osjetiti sto pulsiranje u svjetiljkama. Ne udubljujući se ni u njihov uređaj, može se tvrditi da je element za izravnavanje uklonjen iz kruga

Takvi mehanizmi imaju samo dvije prednosti: dostupni su za samonastavljanje, a njihova je učinkovitost jednaka sto posto, jer će se gubici pojaviti samo na p-n spojnicama i otporima.

Isti broj negativnih aspekata: niska električna sigurnost i visok stupanj valovitosti. Drugi nedostatak je oko 100 Hz i nastaje kao rezultat ispravljanja naizmjeničnog napona. Specifikacija državnog standarda opisuje normu dopuštenog valovanja od 10-20%, ovisno o namjeni prostorije u kojoj je ugrađen rasvjetni uređaj.

Jedini način da se ovaj nedostatak izgladi je odabir kondenzatora s ispravnom ocjenom. Unatoč tome, ne biste trebali računati na potpuno uklanjanje problema - takvo rješenje može samo izgladiti intenzitet praska.

Prigušivački pretvarači struje

Zatamnivači upravljačkih programa za prigušivaće LED žarulje omogućuju vam promjenu dolaznih i odlaznih indikatora struje, istovremeno smanjujući ili povećavajući stupanj svjetline koju emitiraju diode.

Postoje dvije metode povezivanja:

• prvi uključuje meki početak;
• drugi je pulsan.

Razmotrimo načelo rada zatamnjivih upravljačkih programa na temelju čipa CPC9909 koji se koristi kao regulacijski uređaj za LED krugove, uključujući one s visokom svjetlošću.

Standardni prekidački krug CPC9909 s napajanjem od 220 V. Prema shematskim uputama moguće je kontrolirati jednog ili više snažnijih potrošača

Uz lagani start, vozački čip omogućava postupno uključivanje dioda s povećanjem svjetline. Za taj se postupak koriste dva otpornika povezana na LD terminal, dizajnirana za izvršavanje zadatka glatkog zatamnjenja. Ovim se implementira važan zadatak - produljenje vijeka trajanja LED elemenata.

Isti zaključak donosi i analogna regulacija - otpornik od 2,2 kΩ mijenja se u snažniji varijabilni analog - 5,1 kOhm. Time se postiže glatka promjena izlaznog potencijala.

Primjena druge metode uključuje opskrbu pravokutnih impulsa na izlazu PWMD niske frekvencije. Tu se radi ili o mikrokontroleru ili generatoru impulsa, koji su nužno odvojeni optopalerom.

Sa ili bez kućišta?

Vozači su dostupni u ili bez kućišta. Prva opcija je najčešća i skuplja. Takvi uređaji zaštićeni su od čestica vlage i prašine.

Uređaji drugog tipa koriste se za ugradnju u prah i, u skladu s tim, jeftini su.

Snaga svih prikazanih uređaja može biti iz mreže od 12 V ili 220 V. Unatoč činjenici da modeli otvorenih okvira pobjeđuju u cijeni, oni znatno zaostaju u pogledu sigurnosti i pouzdanosti mehanizma

Svaki od njih odlikuje se dozvoljenom temperaturom tijekom rada - na to također treba obratiti pozornost prilikom odabira.

Klasični vozački krug

Za samostalno sklapanje LED napajanja pozabavit ćemo se najjednostavnijim uređajem pulsnog tipa koji nema galvansku izolaciju. Glavna prednost ove vrste kruga je njegova jednostavna veza i pouzdan rad.

Krug pretvarača 220 V predstavljen je kao prekidačko napajanje. Prilikom sastavljanja moraju se poštivati ​​sva pravila električne sigurnosti jer ne postoje ograničenja u trenutnom izlazu

Shema takvog mehanizma sastoji se od tri glavna kaskadna područja:

1. Kapacitivni separator napona.
2. Ispravljača.
3. Stabilizatori napona.

Prvi odsjek je protuteža koja se vrši izmjeničnom strujom na kondenzatoru C1 s otpornikom. Potonji je potreban isključivo za neovisno punjenje inertnog elementa. Ne utječe na rad kruga.

Nominalna vrijednost otpornika može biti u rasponu od 100 kΩ-1 MΩ, snage 0,5-1 vata. Kondenzator mora biti elektrolitički, a njegova efektivna vrijednost napona amplitude je 400-500 V

Kad formirani pola vala napona prođe kroz kondenzator, struja teče dok se ploče ne napune u potpunosti. Manji je kapacitet mehanizma, manje će se vremena potrošiti na njegovo potpuno punjenje.

Na primjer, uređaj s volumenom 0,3-0,4 µF napunjen je za 1/10 razdoblja polu-vala, tj. Samo desetina prenesenog napona prolazi kroz ovaj odjeljak.

Postupak ravnanja u ovom odjeljku provodi se prema Gretzovoj shemi. Diodni most odabire se počevši od nazivne struje i obrnutog napona.U ovom slučaju, posljednja vrijednost ne smije biti manja od 600 V

Druga kaskada je električni uređaj koji pretvara (ispravlja) izmjeničnu struju u pulsirajuću. Taj se postupak naziva polu-val. Budući da je jedan dio polu-vala izglađen kondenzatorom, na izlazu ovog odjeljka istosmjerna struja bit će 20-25 V.

Budući da napajanje LED dioda ne smije biti veće od 12 V, za krug se mora koristiti stabilizirajući element. Za to se uvodi kapacitivni filtar. Na primjer, možete koristiti model L7812

Treća kaskada djeluje na temelju glatko stabilizirajući filtar - elektrolitički kondenzator. Izbor njegovih kapacitivnih parametara ovisi o opterećenju.

Budući da sklopljeni krug odmah reproducira svoj rad, nemoguće je dodirnuti gole žice, jer provedena struja doseže desetine ampera - vodovi su prethodno izolirani.

Zaključci i korisni video na temu

Sve poteškoće s kojima se može javiti radioamater pri odabiru pretvarača za LED žarulje velike snage opisane su detaljno u videu:

Ključne značajke neovisnog priključenja pretvarača na električni krug:

Detaljna uputa koja opisuje postupak montaže DIY upravljačkog programa iz improviziranih sredstava:

Unatoč proizvođačevim desecima tisuća sati neprekidnog rada LED svjetiljki, postoje mnogi čimbenici koji značajno smanjuju ove pokazatelje.

Vozači su dizajnirani kako bi ublažili sve strujne napone u električnom sustavu. Njihovom izboru ili samo-montaži mora se pristupiti odgovorno nakon izračuna svih potrebnih parametara.

Recite nam kako ste odabrali vozač za LED žarulju. Podijelite svoje argumente i načine stabiliziranja napajanja naponom na diodnom rasvjetnom uređaju. Ostavite komentare u donjem bloku, postavite pitanja, objavite fotografije na temu članka.