Cách chọn trình điều khiển đèn LED: loại, mục đích + tính năng kết nối

Đèn LED đã trở nên phổ biến, do đó việc sản xuất tích cực các nguồn năng lượng thứ cấp đã bắt đầu. Trình điều khiển của đèn LED có thể duy trì ổn định các giá trị hiện tại được đặt ở đầu ra của thiết bị, ổn định điện áp đi qua chuỗi điốt.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả về các loại và nguyên tắc hoạt động của thiết bị chuyển đổi hiện tại cho hoạt động của đèn diode. Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi cung cấp hướng dẫn về việc chọn một trình điều khiển và đưa ra các khuyến nghị hữu ích. Chúng tôi sẽ tìm thấy các thợ điện gia đình độc lập với các chương trình kết nối đã được chứng minh.

Mục đích và phạm vi sử dụng

Tinh thể điốt bao gồm hai chất bán dẫn - cực dương (cộng) và cực âm (trừ), chịu trách nhiệm chuyển đổi tín hiệu điện. Một khu vực có độ dẫn loại P, thứ hai - N. Khi một nguồn điện được kết nối, dòng điện sẽ chạy qua các phần tử này.

Do sự phân cực này, các electron từ vùng loại P đổ xô đến vùng loại N và ngược lại, các điện tích từ điểm N đổ về P. Tuy nhiên, mỗi phần của vùng có ranh giới riêng, được gọi là các điểm nối P-N. Tại các vị trí này, các hạt được tìm thấy và hấp thụ lẫn nhau hoặc kết hợp lại.

Các diode đề cập đến các yếu tố bán dẫn và chỉ có một tiếp giáp p-n. Vì lý do này, đặc điểm chính quyết định mức độ phát sáng của chúng không phải là điện áp, mà là dòng điện

Trong các điểm nối P-N, điện áp giảm theo một số volt nhất định, luôn luôn giống nhau cho từng phần tử của mạch. Với các giá trị này, trình điều khiển ổn định dòng điện đến và tạo thành một giá trị không đổi ở đầu ra.

Công suất nào được yêu cầu và giá trị tổn thất nào trong quá trình truyền P-N được chỉ định trong hộ chiếu của thiết bị LED. Do đó, cho chọn một bóng đèn diode cần phải tính đến các thông số của nguồn cung cấp, phạm vi phải đủ để bù cho năng lượng bị mất.

Để đèn LED công suất cao phát huy thời gian được chỉ định trong các đặc tính, cần có thiết bị ổn định - trình điều khiển. Điện áp đầu ra luôn được hiển thị trên thân của cơ chế điện tử

Bộ nguồn có điện áp từ 10 đến 36 V được sử dụng để trang bị cho các thiết bị chiếu sáng.

Kỹ thuật có thể có nhiều loại:

• đèn pha ô tô, xe đạp, xe máy, v.v.;
• đèn cầm tay nhỏ hoặc đèn đường;
• đèn ledbăng đèn trần và các mô-đun.

Tuy nhiên cho đèn led công suất thấp, cũng như trong trường hợp sử dụng điện áp không đổi, trình điều khiển được phép không áp dụng. Thay vào đó, một điện trở cũng được đưa vào mạch, cũng được cung cấp bởi 220 V.

Nguyên lý hoạt động của nguồn điện

Chúng ta hãy tìm hiểu sự khác biệt giữa nguồn điện áp và nguồn điện. Ví dụ, xem xét các mạch hiển thị dưới đây.

Bằng cách kết nối điện trở 40 ohm với nguồn điện 12 V, dòng điện 300 mA sẽ đi qua nó (Hình A). Với kết nối song song của điện trở thứ hai trong mạch, giá trị hiện tại sẽ là - 600 mA (B). Tuy nhiên, điện áp sẽ không thay đổi.

Mặc dù kết nối hai điện trở với một nguồn điện, cái thứ hai ở đầu ra sẽ tạo ra một điện áp không đổi, bởi vì trong điều kiện lý tưởng, nó không tuân theo tải

Bây giờ chúng ta sẽ xem xét các giá trị sẽ thay đổi như thế nào nếu các điện trở được kết nối với nguồn điện trong mạch. Theo cách tương tự, chúng tôi giới thiệu một bộ biến trở 40 Ohm với trình điều khiển 300 mA. Cái sau tạo ra điện áp 12 V trên nó (mạch B).

Nếu mạch gồm hai điện trở thì giá trị hiện tại không đổi và điện áp là 6 V (G).

Trình điều khiển, không giống như nguồn điện áp, duy trì các tham số hiện tại được chỉ định ở đầu ra, tuy nhiên, công suất điện áp có thể thay đổi

Rút ra kết luận, chúng ta có thể nói rằng một bộ chuyển đổi chất lượng cao cung cấp cho tải với dòng điện định mức ngay cả khi điện áp giảm. Theo đó, các tinh thể điốt 2 V hoặc 3 V và dòng điện 300 mA sẽ cháy sáng như nhau với điện áp giảm.

Đặc điểm nổi bật của bộ chuyển đổi

Một trong những chỉ số quan trọng nhất là công suất truyền dưới tải. Thiết bị không được quá tải và cố gắng để có được kết quả cao nhất có thể.

Việc sử dụng không đúng cách góp phần vào sự thất bại nhanh chóng của không chỉ cơ chế tổng quan, mà cả chip LED.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến công việc bao gồm:

• các yếu tố cấu thành được sử dụng trong quá trình lắp ráp;
• mức độ bảo vệ (IP);
• giá trị tối thiểu và tối đa ở đầu vào và đầu ra;
• nhà sản xuất.

Các mô hình bộ chuyển đổi hiện đại có sẵn trên cơ sở các vi mạch và áp dụng công nghệ biến đổi độ rộng xung (PWM).

Trong quá trình vận hành nguồn điện, phương pháp điều chế độ rộng xung được đưa ra để điều khiển điện áp đầu ra, trong khi đầu ra vẫn giữ nguyên loại hiện tại như đầu vào

Các thiết bị như vậy được đặc trưng bởi mức độ bảo vệ cao chống lại ngắn mạch, tắc nghẽn mạng và cũng có hiệu quả tăng lên.

Quy tắc chọn bộ chuyển đổi hiện tại

Để mua bộ chuyển đổi đèn LED, bạn nên nghiên cứu chìa khóa đặc điểm thiết bị. Nó dựa trên điện áp đầu ra, dòng điện định mức và sản lượng điện.

Công suất diode nhẹ

Chúng tôi sẽ phân tích điện áp đầu ra ban đầu, tùy thuộc vào một số yếu tố:

• giá trị tổn thất điện áp tại điểm nối P-N của tinh thể;
• số lượng điốt ánh sáng trong chuỗi;
• sơ đồ nối dây.

Các thông số của dòng điện định mức có thể được xác định bởi các tính năng đặc trưng của người tiêu dùng, cụ thể là sức mạnh của các thành phần LED và mức độ sáng của chúng.

Chỉ báo này sẽ ảnh hưởng đến dòng điện được tiêu thụ bởi các tinh thể, phạm vi thay đổi dựa trên độ sáng cần thiết.Nhiệm vụ của bộ chuyển đổi là cung cấp cho các yếu tố này nguồn cung cấp đúng lượng năng lượng.

Giá trị của điện áp đầu ra phải lớn hơn hoặc giống hệt với tổng lượng năng lượng tiêu tốn trên mỗi khối của mạch điện

Sức mạnh của thiết bị phụ thuộc vào cường độ của từng thành phần LED, màu sắc và số lượng của chúng.

Để tính năng lượng tiêu thụ, sử dụng công thức sau:

P_H = P_{Đèn LED} * N,

Ở đâu

• P_{Đèn LED} - tải điện được tạo bởi một diode,
• N là số lượng tinh thể trong chuỗi.

Các chỉ số thu được không được nhỏ hơn công suất trình điều khiển. Bây giờ bạn cần xác định giá trị danh nghĩa cần thiết.

Công suất tối đa của thiết bị

Cần lưu ý rằng để đảm bảo bộ chuyển đổi hoạt động ổn định, các tham số danh nghĩa của nó phải vượt quá giá trị P thu được từ 20-30%_H.

Do đó, công thức có dạng:

P_{tối đa} ≥ (1,2..1,3) * P_H,

nơi p_{tối đa} - công suất định mức của nguồn điện.

Ngoài sức mạnh và số lượng người tiêu dùng trên bảng, lực tải cũng phụ thuộc vào các yếu tố màu sắc của người tiêu dùng. Ở cùng một dòng điện, tùy thuộc vào bóng râm, chúng có các chỉ số giảm điện áp khác nhau.

Trình điều khiển cho đèn LED phải tạo ra càng nhiều dòng càng cần thiết để đảm bảo độ sáng tối đa. Khi chọn một thiết bị, người mua nên nhớ rằng công suất phải lớn hơn tất cả các đèn LED sử dụng

Lấy ví dụ, đèn LED của công ty Cree của Mỹ từ dòng XP-E màu đỏ.

Đặc điểm của chúng là như sau:

• sụt áp 1,9-2,4 V;
• 350 mA hiện tại;
• tiêu thụ điện năng trung bình 750 mW.

Một chất tương tự có màu xanh lục ở cùng một dòng sẽ có các chỉ số hoàn toàn khác nhau: tổn thất trên các điểm nối P-N là 3,3-3,9 V và công suất là 1,25 W.

Theo đó, có thể kết luận: một trình điều khiển có công suất 10 watt được sử dụng để cung cấp năng lượng cho 12 tinh thể màu đỏ hoặc tám viên màu xanh lá cây.

Sơ đồ kết nối LED

Việc lựa chọn trình điều khiển nên được thực hiện sau khi xác định sơ đồ kết nối của người tiêu dùng LED. Nếu bạn lần đầu tiên mua điốt nhẹ, sau đó chọn một bộ chuyển đổi cho chúng, quá trình này sẽ đi kèm với rất nhiều khó khăn.

Để tìm kiếm một thiết bị đảm bảo hoạt động của một số lượng người tiêu dùng như vậy với sơ đồ kết nối nhất định, bạn sẽ phải mất rất nhiều thời gian.

Hãy cho một ví dụ với sáu người tiêu dùng. Chúng có tổn thất điện áp 3 V, mức tiêu thụ hiện tại là 300 mA. Để kết nối chúng, bạn có thể sử dụng một trong các phương pháp, trong khi trong mỗi trường hợp, các tham số bắt buộc của nguồn cung cấp sẽ khác nhau.

Nhược điểm của sự sắp xếp xen kẽ của điốt là cần một bộ cấp nguồn có điện áp cao, nếu có nhiều tinh thể trong mạch

Trong trường hợp của chúng tôi, một kết nối nối tiếp yêu cầu một đơn vị 18 V với dòng điện 300 mA. Ưu điểm chính của phương pháp này là cùng một lực đi qua toàn bộ đường dây, tương ứng, tất cả các điốt đều cháy với độ sáng giống hệt nhau.

Nhược điểm của vị trí song song của người tiêu dùng là sự khác biệt về độ sáng của độ sáng của mỗi chuỗi. Một hiện tượng tiêu cực như vậy xảy ra do sự thay đổi các tham số của điốt do sự khác biệt giữa dòng điện đi qua mỗi dòng

Nếu vị trí song song được sử dụng, nó là đủ để sử dụng bộ chuyển đổi 9 V, nhưng mức tiêu thụ hiện tại sẽ tăng gấp đôi so với phương pháp trước đó.

Phương pháp sắp xếp tuần tự của hai điốt không thể được áp dụng với việc thay thế số lượng tinh thể có trong nhóm - 3 hoặc nhiều hơn. Những hạn chế như vậy là do thực tế là có quá nhiều dòng điện có thể đi qua một phần tử và điều này tạo ra xác suất thất bại của toàn bộ mạch

Nếu bạn sử dụng một phương pháp tuần tự với sự hình thành của cặp hai đèn LED, một trình điều khiển có cùng chỉ số được sử dụng, như trong trường hợp trước. Trong trường hợp này, độ sáng của ánh sáng sẽ đồng đều.

Tuy nhiên, ở đây có một số sắc thái tiêu cực: khi cung cấp năng lượng cho nhóm, do sự phân tán các đặc tính, một trong các đèn LED có thể mở nhanh hơn thứ hai, và theo đó, một dòng điện tăng gấp đôi giá trị định mức sẽ đi qua nó.

Nhiều loài Đèn LED chiếu sáng gia đình được thiết kế cho những bước nhảy ngắn hạn như vậy, nhưng phương pháp này ít phổ biến hơn.

Các loại trình điều khiển theo loại thiết bị

Các thiết bị chuyển đổi nguồn điện 220 V thành các chỉ báo cần thiết cho đèn LED được chia thành ba loại: điện tử; dựa trên tụ điện; mờ.

Thị trường phụ kiện chiếu sáng được đại diện bởi một loạt các mô hình trình điều khiển, chủ yếu từ một nhà sản xuất Trung Quốc. Và mặc dù phạm vi giá thấp, từ các thiết bị này, bạn có thể chọn một tùy chọn rất tốt. Tuy nhiên, bạn nên chú ý đến thẻ bảo hành, bởi vì không phải tất cả các sản phẩm được trình bày đều có chất lượng chấp nhận được

Chế độ xem điện tử của thiết bị

Lý tưởng nhất, bộ chuyển đổi điện tử nên được trang bị một bóng bán dẫn. Vai trò của nó là xả chip điều khiển. Để loại bỏ hoặc tối đa hóa sự làm mịn của gợn, một tụ điện được gắn ở đầu ra.

Loại thiết bị này thuộc về một loại đắt tiền, nhưng nó có thể ổn định dòng điện lên tới 750 mA, cơ chế dằn không có khả năng.

Các trình điều khiển mới nhất chủ yếu được cài đặt trên bóng đèn với một cơ sở E27. Một ngoại lệ cho quy tắc là các sản phẩm Gauss GU5.3. Chúng được trang bị một bộ chuyển đổi không biến áp. Tuy nhiên, mức độ gợn trong chúng đạt tới vài trăm Hz

Xung không phải là nhược điểm duy nhất của bộ chuyển đổi. Thứ hai có thể được gọi là nhiễu điện từ của dải tần số cao (HF). Vì vậy, nếu các thiết bị điện khác, ví dụ như radio, được kết nối với ổ cắm được kết nối với đèn, bạn có thể gặp nhiễu khi nhận tần số FM kỹ thuật số, truyền hình, bộ định tuyến, v.v.

Một thiết bị tùy chọn của một thiết bị chất lượng cao nên có hai tụ điện: một là điện phân để làm mịn các gợn sóng, một là gốm, để hạ thấp RF. Tuy nhiên, sự kết hợp như vậy có thể được tìm thấy không thường xuyên, đặc biệt nếu chúng ta nói về các sản phẩm của Trung Quốc.

Những người có khái niệm chung trong các mạch điện như vậy có thể chọn độc lập các tham số đầu ra của bộ chuyển đổi điện tử bằng cách thay đổi giá trị của điện trở

Do hiệu quả cao (lên đến 95%), các cơ chế như vậy phù hợp với các thiết bị mạnh được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, ví dụ, để điều chỉnh ô tô, trong thiết bị chiếu sáng đường phố, cũng như các nguồn LED gia dụng.

Cung cấp năng lượng dựa trên tụ điện

Bây giờ chúng tôi chuyển sang các thiết bị không phổ biến - dựa trên các tụ điện. Hầu như tất cả các mạch đèn LED giá rẻ sử dụng loại trình điều khiển này đều có đặc điểm tương tự.

Tuy nhiên, do sửa đổi của nhà sản xuất, họ trải qua các thay đổi, ví dụ, loại bỏ bất kỳ yếu tố nào của chuỗi. Đặc biệt thường phần này là một trong những tụ điện - làm mịn.

Nhờ vào sự lấp đầy không kiểm soát của thị trường với hàng hóa giá rẻ và chất lượng thấp, người dùng có thể cảm nhận được một trăm xung trong đèn. Thậm chí không đào sâu vào thiết bị của họ, có thể lập luận rằng phần tử làm mịn đã được loại bỏ khỏi mạch

Các cơ chế như vậy chỉ có hai lợi thế: chúng có sẵn để tự lắp ráp và hiệu quả của chúng bằng một trăm phần trăm, vì tổn thất sẽ chỉ xảy ra tại các điểm nối và điện trở p-n.

Cùng một số khía cạnh tiêu cực: an toàn điện thấp và mức độ gợn sóng cao. Nhược điểm thứ hai là khoảng 100 Hz và được hình thành như là kết quả của việc chỉnh lưu điện áp xoay chiều. Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn nhà nước nêu ra định mức của độ gợn cho phép 10-20% tùy thuộc vào mục đích của phòng nơi lắp đặt thiết bị chiếu sáng.

Cách duy nhất để giải quyết thiếu sót này là chọn một tụ điện có xếp hạng chính xác. Tuy nhiên, bạn không nên dựa vào việc loại bỏ hoàn toàn vấn đề - một giải pháp như vậy chỉ có thể làm dịu cường độ của các vụ nổ.

Bộ chuyển đổi hiện tại có thể điều chỉnh

Trình điều khiển điều chỉnh độ sáng cho bóng đèn LED mờ cho phép bạn thay đổi các chỉ báo hiện tại đến và đi, đồng thời giảm hoặc tăng mức độ sáng của ánh sáng phát ra từ điốt.

Có hai phương thức kết nối:

• đầu tiên liên quan đến một khởi đầu mềm;
• thứ hai là xung.

Hãy xem xét nguyên tắc hoạt động của các trình điều khiển có thể điều chỉnh độ sáng dựa trên chip CPC9909 được sử dụng làm thiết bị điều chỉnh cho các mạch LED, bao gồm cả các trình điều khiển có độ sáng cao.

Mạch chuyển mạch tiêu chuẩn CPC9909 với nguồn cung cấp 220 V. Theo hướng dẫn sơ đồ, có thể kiểm soát một hoặc nhiều người tiêu dùng mạnh mẽ

Với một khởi đầu suôn sẻ, chip điều khiển cung cấp sự bao gồm dần dần các điốt với độ sáng tăng dần. Đối với quá trình này, hai điện trở được sử dụng, kết nối với thiết bị đầu cuối LD, được thiết kế để thực hiện nhiệm vụ làm mờ mịn. Điều này thực hiện một nhiệm vụ quan trọng - kéo dài tuổi thọ của các thành phần LED.

Kết luận tương tự cũng được cung cấp bởi quy định tương tự - một điện trở 2,2 kΩ được thay đổi thành một biến tương tự mạnh hơn - 5,1 kOhm. Do đó, một sự thay đổi suôn sẻ trong tiềm năng đầu ra là đạt được.

Việc áp dụng phương pháp thứ hai liên quan đến việc cung cấp các xung hình chữ nhật cho đầu ra PWMD tần số thấp. Điều này liên quan đến một bộ vi điều khiển hoặc bộ tạo xung, nhất thiết phải được phân tách bằng bộ ghép quang.

Có hay không có nhà ở?

Trình điều khiển có sẵn trong hoặc không có nhà ở. Tùy chọn đầu tiên là phổ biến nhất và đắt tiền hơn. Các thiết bị như vậy được bảo vệ chống lại các hạt ẩm và bụi.

Các thiết bị thuộc loại thứ hai được sử dụng để gắn phẳng và theo đó, có giá rẻ.

Sức mạnh của tất cả các thiết bị được trình bày có thể đến từ mạng 12 V hoặc 220 V. Mặc dù thực tế là các mẫu khung mở có giá, chúng bị tụt hậu đáng kể về độ an toàn và độ tin cậy của cơ chế

Mỗi người trong số họ được phân biệt bởi nhiệt độ cho phép trong quá trình hoạt động - cũng cần phải chú ý đến điều này khi lựa chọn.

Mạch điều khiển cổ điển

Để tự lắp ráp bộ nguồn LED, chúng tôi sẽ xử lý thiết bị đơn giản nhất thuộc loại xung không có cách ly điện. Ưu điểm chính của loại mạch này là kết nối đơn giản và hoạt động đáng tin cậy.

Một mạch chuyển đổi 220 V được trình bày như một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi. Khi lắp ráp, tất cả các quy tắc an toàn điện phải được tuân thủ, vì không có giới hạn nào đối với đầu ra hiện tại

Sơ đồ của một cơ chế như vậy bao gồm ba khu vực tầng chính:

1. Tách điện áp.
2. Bộ chỉnh lưu
3. Ổn áp.

Phần đầu tiên là lực cản được tác động bằng dòng điện xoay chiều trên tụ C1 với một điện trở. Cái sau chỉ được yêu cầu để sạc độc lập cho phần tử trơ. Nó không ảnh hưởng đến hoạt động của mạch.

Giá trị danh nghĩa của điện trở có thể nằm trong phạm vi 100 kOhm-1 Mom, với công suất 0,5-1 watt. Các tụ điện phải được điện phân, và giá trị điện áp biên độ hiệu dụng của nó là 400-500 V

Khi nửa sóng điện áp hình thành đi qua tụ điện, dòng điện chạy cho đến khi các bản được sạc đầy. Công suất của cơ chế càng nhỏ thì thời gian sạc đầy sẽ càng ít thời gian.

Ví dụ: một thiết bị có âm lượng 0,3-0,4 F được sạc cho 1/10 chu kỳ nửa sóng, tức là chỉ một phần mười điện áp truyền đi qua phần này.

Quá trình làm thẳng trong phần này được thực hiện theo sơ đồ Gretz. Cầu diode được chọn, bắt đầu từ dòng điện định mức và điện áp ngược.Trong trường hợp này, giá trị cuối cùng không được nhỏ hơn 600 V

Dòng thứ hai là một thiết bị điện có thể chuyển đổi (chỉnh lưu) dòng điện xoay chiều thành xung. Quá trình này được gọi là nửa sóng. Do một phần của nửa sóng được làm mịn bằng tụ điện, nên ở đầu ra của phần này, dòng điện trực tiếp sẽ là 20-25 V.

Do nguồn điện của đèn LED không được vượt quá 12 V, nên phải sử dụng phần tử ổn định cho mạch. Đối với điều này, một bộ lọc điện dung được giới thiệu. Ví dụ: bạn có thể sử dụng mô hình L7812

Dòng thứ ba hoạt động trên cơ sở bộ lọc ổn định làm mịn - một tụ điện điện phân. Sự lựa chọn các tham số điện dung của nó phụ thuộc vào tải.

Do mạch lắp ráp tái tạo công việc của nó ngay lập tức, không thể chạm vào dây điện trần, vì dòng điện được dẫn đến hàng chục ampe - các đường dây được cách điện sơ bộ.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Tất cả những khó khăn mà một người nghiệp dư vô tuyến có thể gặp phải khi chọn bộ chuyển đổi cho đèn LED công suất cao được mô tả chi tiết trong video:

Các tính năng chính của kết nối độc lập của bộ chuyển đổi với mạch điện:

Hướng dẫn từng bước mô tả quy trình lắp ráp DIY của trình điều khiển LED từ phương tiện ngẫu hứng:

Mặc dù nhà sản xuất đèn LED hoạt động liên tục hàng chục nghìn giờ, nhưng có nhiều yếu tố làm giảm đáng kể các chỉ số này.

Trình điều khiển được thiết kế để làm mịn tất cả các đột biến hiện tại trong hệ thống điện. Sự lựa chọn hoặc tự lắp ráp của họ phải được tiếp cận có trách nhiệm sau khi tính toán tất cả các tham số cần thiết.

Hãy cho chúng tôi biết bạn đã chọn trình điều khiển cho bóng đèn LED như thế nào. Chia sẻ lập luận và cách của bạn để ổn định việc cung cấp điện áp cho thiết bị chiếu sáng diode. Để lại bình luận trong khối bên dưới, đặt câu hỏi, đăng ảnh về chủ đề của bài viết.