כיצד לבחור מנהל התקן מנורת LED: סוגים, תכונות + תכונות חיבור

מנורות LED הפכו לנפוצות וכתוצאה מהן החלה הייצור האקטיבי של מקורות כוח משניים. מנהל התקן של מנורת הלד מסוגל לשמור על יציבות ערכי הזרם הקבועים ביציאה של המכשיר, ויציב את המתח העובר דרך שרשרת הדיודות.

אנו נספר לכם הכל על סוגי ועקרונות הפעולה של מכשיר ההמרה הנוכחי להפעלת מנורת דיודה. במאמר שלנו אנו מספקים הנחיות לבחירת נהג, ונותנים המלצות שימושיות. אנו נמצא חשמלאי בית עצמאיים עם תוכניות חיבור מוכחות.

מטרת היקף השימוש

גבישי הדיודה מורכבים משני מוליכים למחצה - האנודה (פלוס) והקתודה (מינוס), האחראים על טרנספורמציה של אותות חשמליים. לאזור אחד מוליכות מסוג P, השני - N. כאשר מקור כוח מחובר, זרם יזרום דרך אלמנטים אלה.

בשל קוטביות זו, האלקטרונים מאזור P-P ממהרים לאזור מסוג N, ולהיפך, המטענים מנקודת ה- N ממהרים אל P. עם זאת, לכל חלק באזור יש גבולות משלו, הנקראים צומת P-N. באתרים אלה, חלקיקים נמצאים ונספגים הדדית או נכללים מחדש.

הדיודה מתייחסת ליסודות מוליכים למחצה ויש לה רק צומת p-n אחת. מסיבה זו המאפיין העיקרי שקובע את מידת הבהירות של הזוהר שלהם אינו מתח, אלא זרם

במהלך צמתים P-N, מתח יורד במספר מסוים של וולט, תמיד זהה לכל רכיב במעגל. בהתחשב בערכים אלה, הנהג מייצב את הזרם הנכנס ויוצר ערך קבוע ביציאה.

איזה כוח נדרש ואילו ערכי הפסדים במהלך מעבר P-N מציינים בדרכון של מכשיר ה- LED. לכן, עבור בחירת נורת דיודה יש לקחת בחשבון את הפרמטרים של אספקת החשמל, אשר הטווח שלהם אמור להספיק כדי לפצות על האנרגיה שאבדה.

על מנת שנוריות LED בעלות עוצמה גבוהה יעבדו את הזמן המצוין בתכונות, יש צורך במכשיר מייצב - נהג. מתח היציאה מוצג תמיד על גוף המנגנון האלקטרוני

ספקי כוח עם מתח בין 10 ל 36 וולט משמשים לצייד מכשירי תאורה.

הטכניקה יכולה להיות מסוגים שונים:

• פנסי מכוניות, אופניים, אופנועים וכו ';
• פנסי רחוב קטנים או ניידים;
• אור ledקלטות תאורת תקרה ומודולים.

עם זאת עבור נוריות בעוצמה נמוכהוכן במקרה של שימוש במתח קבוע מותר לנהגים שלא להחיל. במקום זאת, הוא מכניס מעגל מעגל, המופעל גם על ידי 220 וולט.

עקרון הפעולה של ספק הכוח

בואו נראה מה ההבדלים בין מקור המתח לבין ספק הכוח. כדוגמה, שקול את המעגל המוצג להלן.

על ידי חיבור נגן של 40 אוהם לאספקת החשמל 12 וולט, יעבור דרכו זרם של 300 מיליאמפר (איור א). עם החיבור המקביל של הנגד השני במעגל, הערך הנוכחי יהיה - 600 mA (B). עם זאת, המתח יהיה ללא שינוי.

למרות חיבורם של שני נגדים למקור כוח, השני ביציאה ייצר מתח קבוע, מכיוון שבתנאים אידיאליים הוא אינו מציית לעומס

כעת נשקול כיצד הערכים ישתנו אם נגדים יהיו מחוברים לאספקת החשמל במעגל. באותו אופן, אנו מציגים ריאוסטט של 40 אוהם עם נהג 300 מיליאמפר. האחרון יוצר עליו מתח של 12 וולט (מעגל B).

אם המעגל מורכב משני נגדים, אז הערך הנוכחי אינו משתנה, והמתח הוא 6 וולט (G).

הנהג, בניגוד למקור המתח, שומר על פרמטרי הזרם שצוינו ביציאה, אולם כוח המתח יכול להשתנות

על מנת להסיק מסקנות, ניתן לומר שממיר איכותי מספק את העומס בזרם מדורג אפילו כאשר המתח יורד. בהתאם, גבישים של דיודות של 2 וולט או 3 וולט וזרם של 300 מיליאמפר יישרפו בהירים באותה מידה עם מתח מופחת.

מאפיינים בולטים של הממיר

אחד המדדים החשובים ביותר הוא הכוח המועבר תחת עומס. אסור להעמיס על המכשיר ולנסות להשיג את התוצאות הגבוהות ביותר האפשריות.

שימוש לא נכון תורם לכישלון המהיר של לא רק מנגנון הסקירה, אלא גם שבבי LED.

הגורמים העיקריים המשפיעים על העבודה כוללים:

• אלמנטים מכוננים המשמשים בתהליך ההרכבה;
• דרגת הגנה (IP);
• ערכי מינימום ומקסימום בכניסה והפלט;
• יצרן.

דגמים מודרניים של ממירים זמינים על בסיס מעגלי מיקרו ומיישמים את הטכנולוגיה של טרנספורמציית רוחב דופק (PWM).

בתהליך הפעולה של ספק הכוח, הוכנסה שיטת אפנון רוחב דופק לוויסות מתח היציאה, בעוד שהפלט שומר על אותו סוג זרם כמו הקלט

מכשירים מסוג זה מאופיינים בדרגה גבוהה של הגנה מפני מעגלים קצרים, גודש ברשת, וגם הם בעלי יעילות מוגברת.

כללים לבחירת ממיר זרם

לרכישת ממיר מנורת LED, עליך ללמוד את המפתח מאפייני מכשירים. זה מבוסס על מתח היציאה, הזרם המדורג ופלט הכוח.

כוח דיודה קל

אנו ננתח את מתח היציאה בתחילה, אשר כפוף למספר גורמים:

• ערך הפסדי מתח בצומת P-N של גבישים;
• מספר הדיודות האור בשרשרת;
• תרשים חיווט.

את הפרמטרים של הזרם המדורג ניתן לקבוע על ידי התכונות האופייניות של הצרכן, היינו כוחם של אלמנטי ה- LED ומידת הבהירות שלהם.

מחוון זה ישפיע על הזרם הנצרך על ידי הקריסטלים, שטווחיו משתנה בהתאם לבהירות הנדרשת.משימתו של הממיר היא לספק לאלמנטים אלה אספקת הכמות הנכונה הנכונה.

הערך של מתח היציאה חייב להיות גדול או זהה לכמות האנרגיה הכוללת המופעלת בכל בלוק של המעגל החשמלי

עוצמת המכשיר תלויה בחוזק של כל אלמנט LED, בצבעם ובכמותם.

כדי לחשב את האנרגיה הנצרכת, השתמש בנוסחה הבאה:

ע_ח = P_לד * נ,

איפה

• ע_לד עומס חשמלי שנוצר על ידי דיודה אחת,
• N הוא מספר הגבישים בשרשרת.

האינדיקטורים המתקבלים לא צריכים להיות פחותים מהספק של הנהג. כעת עליכם לקבוע את הערך הנקוב הנדרש.

הספק מרבי של המכשיר

יש לזכור שכדי להבטיח פעולה יציבה של הממיר, על הפרמטרים הנומינליים שלו לעלות על ערך ה- P המתקבל ב- 20-30%_ח.

לפיכך הנוסחה לובשת את הצורה:

ע_{מקסימום} ≥ (1,2..1,3) * P_ח,

איפה עמ '_{מקסימום} - כוח מדורג של ספק הכוח.

בנוסף לכוח ומספר הצרכנים שעל הלוח, כוח העומס כפוף גם לגורמי הצבע של הצרכן. באותו זרם, תלוי בגוון, יש להם אינדיקטורים שונים לירידות מתח.

מנהל ההתקן של מנורת LED אמור להפיק זרם רב ככל הנדרש בכדי להבטיח את הבהירות המרבית. בעת בחירת מכשיר, הקונה צריך לזכור כי ההספק צריך להיות גדול יותר מכל הנורות הנוריות שמשתמשות בהן

קחו לדוגמא את נוריות הלד של חברת Cree האמריקאית מקו ה- XP-E באדום.

המאפיינים שלהם הם כדלקמן:

• ירידת מתח 1.9-2.4 וולט;
• הנוכחי 350 מיליאמפר;
• צריכת חשמל ממוצעת 750 מגוואט.

אנלוגי של צבע ירוק באותו זרם יהיה בעל אינדיקטורים שונים לחלוטין: הפסדים בצמתים P-N הם 3.3-3.9 וולט, והספק הוא 1.25 וואט.

בהתאם, ניתן להסיק: נהג המדורג 10 וואט משמש להפעלת שתים עשרה גבישים אדומים או שמונה אלה ירוקים.

תרשים חיבור לד

בחירת הנהג צריכה להתבצע לאחר קביעת ערכת החיבור של צרכני LED. אם אתה קונה תחילה דיודות קלות, ואז בחר ממיר עבורן, תהליך זה ילווה בהמון קשיים.

כדי לחפש מכשיר שמבטיח הפעלה של מספר כזה של צרכנים בדיוק עם ערכת חיבור נתונה, תצטרך להקדיש זמן רב.

בואו ניתן דוגמה עם שישה צרכנים. יש להם אובדן מתח של 3 וולט, צריכת זרם של 300 מיליאמפר. כדי לחבר ביניהם, תוכלו להשתמש באחת מהשיטות, כאשר בכל מקרה הפרמטרים הנדרשים של ספק הכוח יהיו שונים.

החיסרון בסידור החלופי של הדיודות הוא הצורך ביחידת אספקת חשמל עם מתח גבוה, אם יש המון גבישים במעגל

במקרה שלנו, חיבור סדרתי מחייב יחידת 18 וולט עם זרם של 300 mA. היתרון העיקרי בשיטה זו הוא שאותו כוח עובר בכל הקו, בהתאמה, כל הדיודות נשרפות בבהירות זהה.

החיסרון במיקום מקביל של צרכנים הוא ההבדל בבהירות הזוהר של כל שרשרת. תופעה שלילית כזו מתרחשת בגלל השונות בפרמטרים של הדיודות עקב הבדלים בין הזרם העובר בכל קו

אם משתמשים במיקום מקביל, מספיק להשתמש בממיר 9 וולט, אך הצריכה הנוכחית תכפיל בהשוואה לשיטה הקודמת.

לא ניתן ליישם את שיטת הסידור הרצף של שתי דיודות עם החלפת מספר הגבישים הכלולים בקבוצה - 3 ומעלה. מגבלות כאלה נובעות מהעובדה שזרם רב מדי יכול לעבור דרך אלמנט אחד, וזה יוצר את ההסתברות לכישלון של המעגל כולו

אם אתה משתמש בשיטה רציפה עם היווצרות זוגות של שני נוריות LED, נהג עם אותם אינדיקטורים משמש, כמו במקרה הקודם. במקרה זה, בהירות התאורה תהיה אחידה.

עם זאת, כאן היו כמה ניואנסים שליליים: כאשר אספקת החשמל לקבוצה, עקב התפשטות המאפיינים, אחד נוריות הלד יכול לפתוח מהר יותר מהשני, ובהתאם, זרם שמכפיל את הערך המדורג יעבור דרכו.

מינים רבים נוריות תאורה לבית מיועד לקפיצות קצרות טווח כאלה, אך שיטה זו פחות פופולרית.

סוגי מנהלי התקנים לפי סוג מכשיר

התקנים להמיר ספק כוח 220 וולט לאינדיקטורים הדרושים לנורות LED מחולקים בדרך כלל לשלוש קטגוריות: אלקטרוניות; מבוסס על קבלים; ניתן לעמעום.

שוק אביזרי התאורה מיוצג על ידי מגוון רחב של דגמי נהגים, בעיקר מיצרן סיני. ולמרות טווח המחירים הנמוך, מהמכשירים הללו תוכלו לבחור באופציה הגונה מאוד. עם זאת, עליך לשים לב לכרטיס האחריות, מכיוון לא כל המוצרים המוצגים באיכות מקובלת.

תצוגה אלקטרונית של המכשיר

באופן אידיאלי, על הממיר האלקטרוני להיות מצויד בטרנזיסטור. תפקידו לפרוק את שבב הבקרה. כדי לבטל או להחליק את החלקה מקסימאלית של האדווה, מותקן קבל ביציאה.

מכשיר מסוג זה שייך לקטגוריה יקרה, אך הוא מסוגל לייצב את הזרם עד 750 מיליאמפר, אשר מנגנוני נטל אינם מסוגלים לו.

הנהגים החדשים ביותר מותקנים בעיקר על נורות עם בסיס E27. חריג לכלל הוא מוצרים של גאוס GU5.3. הם מצוידים בממיר ללא שנאים. עם זאת, מידת האדווה בהם מגיעה לכמה מאות הרץ

הפעימה אינה החיסרון היחיד של ממירים. השנייה יכולה להיקרא הפרעה אלקטרומגנטית של טווח התדרים הגבוהים (HF). כך שאם מכשירי חשמל אחרים, למשל רדיו, מחוברים לשקע המחובר למנורה, תוכלו לצפות להפרעה בעת קבלת תדרי FM דיגיטליים, טלוויזיה, נתב וכו '.

מכשיר אופציונלי של מכשיר איכותי אמור להיות בעל שני קבלים: האחד אלקטרוליטי להחלקת אדוות, השני קרמי, להורדת ה- RF. עם זאת, שילוב כזה ניתן למצוא לעיתים רחוקות, במיוחד אם מדברים על מוצרים סיניים.

מי שיש לו מושגים נפוצים במעגלים חשמליים כאלה יכול לבחור באופן עצמאי את פרמטרי הפלט של הממיר האלקטרוני על ידי שינוי ערך הנגדים

בשל היעילות הגבוהה (עד 95%), מנגנונים כאלה מתאימים למכשירים רבי עוצמה המשמשים בתחומים שונים, למשל לכוונון מכוניות, בגופי תאורת רחוב, כמו גם למקורות LED לבית.

ספק כוח מבוסס קבלים

כעת אנו פונים למכשירים לא כל כך פופולריים - המבוססים על קבלים. כמעט לכל מעגלי המנורות LED בעלות נמוכה המשתמשים בנהג מסוג זה יש מאפיינים דומים.

עם זאת, עקב שינויים של היצרן, הם עוברים שינויים, למשל, הסרת כל רכיב בשרשרת. לעתים קרובות במיוחד חלק זה הוא אחד הקבלים - החלקה.

כתוצאה מהמילוי הבלתי מבוקר של השוק בסחורות זולות ואיכותיות, המשתמשים יכולים "להרגיש" מאה פעימות במנורות. מבלי אפילו להתעמק במכשיר שלהם, ניתן לטעון כי אלמנט ההחלקה הוסר מהמעגל

למנגנונים כאלה יש רק שני יתרונות: הם זמינים להרכבה עצמית, ויעילותם שווה למאה אחוז, מכיוון שהפסדים יתרחשו רק בצמתים ובנגדים p-n.

אותו מספר היבטים שליליים: בטיחות חשמלית נמוכה ורמה גבוהה של אדווה. החיסרון השני הוא כ- 100 הרץ ונוצר כתוצאה מתיקון מתח לסירוגין. המפרט הסטנדרטי של המדינה מפרט את הנורמה של אדווה מותרת של 10-20% בהתאם למטרת החדר בו מותקן מכשיר התאורה.

הדרך היחידה להחליק את החסר הזה היא לבחור קבלים עם הדירוג הנכון. עם זאת, אסור לסמוך על ביטול מוחלט של הבעיה - פיתרון כזה יכול רק להחליק את עוצמת ההתפרצויות.

ממירי זרם ניתן לעמעום

נהגים מתעמעמים עבור נורות LED ניתנות לעמעום מאפשרים לך לשנות את מחווני הזרם הנכנסים והיוצאים, תוך הפחתה או הגדלת מידת הבהירות של האור הנפלט מהדיודות.

ישנן שתי שיטות חיבור:

• הראשון כולל התחלה רכה;
• השנייה פועמת.

קחו בחשבון את עקרון הפעולה של מנהלי התקנים ניתנים לעמעום על בסיס שבב CPC9909 המשמש כמכשיר ויסות למעגלי LED, כולל אלה עם בהירות גבוהה.

מעגל מיתוג רגיל CPC9909 עם אספקת 220 V. על פי ההוראות הסכמטיות, ניתן לשלוט על צרכן אחד או יותר חזק

בהתחלה חלקה, שבב הנהג מספק שילוב הדרגתי של דיודות בהירות הולכת וגוברת. לצורך תהליך זה משתמשים בשני נגדים המחוברים למסוף LD, שנועדו לבצע את משימת העמעום החלק. זה מיישם משימה חשובה - הארכת חיי אלמנטים LED.

אותה מסקנה ניתנת גם על ידי ויסות אנלוגי - נגן של 2.2 קילוגרמים משתנה לאנלוגי משתנה חזק יותר - 5.1 kOhm. כך מושג שינוי חלק בפוטנציאל התפוקה.

יישום השיטה השנייה כרוך באספקת פולסים מלבניים לפלט התדר הנמוך PWMD. זה כרוך גם בבקר מיקרו או בגנרטור דופק, המופרדים בהכרח באמצעות מצמד אופטי.

עם או בלי דיור?

ניתן להשיג נהגים בתוך או בלי דיור. האפשרות הראשונה היא הנפוצה והיקרה יותר. מכשירים כאלה מוגנים מפני חלקיקי לחות ואבק.

התקנים מהסוג השני משמשים להרכבה סומק, ובהתאם - זולים.

ההספק של כל המכשירים המוצגים יכול להיות מרשת 12 וולט או 220 וולט. למרות העובדה שדגמי מסגרת פתוחה מנצחים במחיר, הם מפגרים משמעותית מבחינת הבטיחות והאמינות של המנגנון.

כל אחד מהם נבדל על ידי טמפרטורה מותרת במהלך הפעולה - יש צורך לשים לב לכך גם בעת הבחירה.

מעגל נהגים קלאסי

להרכבה עצמית של ספק הכוח LED, נעסוק במכשיר הפשוט ביותר מסוג דופק שאין בידוד גלווני. היתרון העיקרי במעגל מסוג זה הוא חיבורו הפשוט ותפעולו האמין.

מעגל ממיר 220 וולט מוצג כאספקת חשמל מיתוג. בעת ההרכבה, יש להקפיד על כל כללי הבטיחות החשמליים, מכיוון שאין מגבלות על תפוקת הזרם

התוכנית של מנגנון כזה מורכבת משלושה אזורים מפליגים עיקריים:

1. מפריד מתח קיבולי.
2. מיישר
3. מייצבי מתח.

החלק הראשון הוא פעולת הנגד המופעלת על ידי זרם חילופין על הקבל C1 עם הנגד. האחרון נדרש אך ורק לצורך טעינה עצמאית של האלמנט האינרטי. זה לא משפיע על פעולת המעגל.

הערך הנומינלי של הנגד יכול להיות בטווח של 100 kOhm-1 Mom, עם הספק של 0.5-1 וואט. הקבל חייב להיות אלקטרוליטי, וערך מתח המשרעת האפקטיבי שלו הוא 400-500 וולט

כאשר חצי הגל המתח הנוצר עובר דרך הקבל, הזרם זורם עד לטעינת הצלחות במלואן. ככל שקיבולת המנגנון קטנה יותר, כך פחות זמן יוקדש למטען המלא שלו.

לדוגמא, מכשיר בנפח של 0.3-0.4 מיקרומטר טעון במשך 1/10 מתקופת חצי הגל, כלומר רק עשירית מהמתח המועבר עובר בקטע זה.

תהליך היישור בחלק זה מתבצע על פי תכנית גרץ. נבחר גשר הדיודה, החל ממתח הזרם וההפוך המדורג.במקרה זה, הערך האחרון לא צריך להיות פחות מ 600 וולט

המפל השני הוא מכשיר חשמלי הממיר (מיישר) זרם חילופין לפועם. תהליך זה נקרא חצי גל. מכיוון שחלק אחד של חצי הגל הוחלק על ידי קבל, ביציאה של קטע זה, הזרם הישיר יהיה 20-25 V.

מכיוון שאספקת החשמל של נוריות ה- LED לא תעלה על 12 וולט, יש להשתמש בגוף מייצב למעגל. לשם כך מוצג פילטר קיבולי. לדוגמה, אתה יכול להשתמש במודל L7812

המפלגה השלישית פועלת על בסיס פילטר מייצב החלקה - קבל אלקטרוליטי. הבחירה בפרמטרים הקיבוליים שלה תלויה בעומס.

מכיוון שהמעגל המורכב משחזר את עבודתו באופן מיידי, אי אפשר לגעת בחוטים החשופים, מכיוון שהזרם המוליך מגיע לעשרות אמפר - הקווים מבודדים מראש.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

כל הקשיים שחובב הרדיו עלול להיתקל בהם בבחירת ממיר למנורות LED בעלות עוצמה גבוהה מתוארים בפירוט בסרטון:

תכונות עיקריות של חיבור עצמאי של הממיר למעגל החשמל:

הוראות שלב אחר שלב המתארות את תהליך ההרכבה DIY של מנהל התקן LED מאמצעים מאולתרים:

למרות עשרות אלפי שעות הפעילות ללא הפסקה של מנורות LED של היצרן, ישנם גורמים רבים המפחיתים משמעותית את האינדיקטורים הללו.

הנהגים נועדו להחליק את כל נחשולי הזרם במערכת החשמל. יש לגשת לבחירה או להרכבה עצמית באחריות לאחר חישוב כל הפרמטרים הדרושים.

ספר לנו כיצד בחרת את הנהג לנורת LED. שתף את הטיעונים שלך ואת הדרכים לייצב את אספקת המתח למכשיר תאורת דיודה. השאירו תגובות בבלוק שלמטה, שאלו שאלות, פרסמו תמונות בנושא המאמר.