Zárukou jasu, účinnosti a trvanlivosti zdrojov LED je správny výkon, ktorý je možné zabezpečiť špeciálnymi elektronickými zariadeniami – ovládačmi LED. Prevádza AC napätie v sieti 220V na jednosmerné napätie špecifikovanej hodnoty. Analýza hlavných typov a charakteristík zariadení pomôže pochopiť, akú funkciu vykonávajú konvertory a čo pri ich výbere hľadajú.
Priradenie ovládačov LED diód LED
Hlavnou funkciou vodiča pre LED je zabezpečiť stabilizovaný prúd prechádzajúci zariadením LED. Hodnota prúdu prúdiaceho cez polovodičový kryštál musí zodpovedať parametrom pasu LED. To zabezpečí stabilitu žiary kryštálu a pomôže zabrániť jeho predčasnému zhoršeniu. Navyše pre daný prúd bude pokles napätia zodpovedať hodnote požadovanej pre spojenie p – n. Príslušné napájacie napätie LED môžete zistiť pomocou charakteristiky prúdového napätia.
Pri osvetlení obytných a kancelárskych priestorov s LED svietidlami a svietidlami sa používajú ovládače napájané zo siete 220V AC. V automobilovom osvetlení (svetlomety, DRL atď.), Reflektory na bicykle, prenosné baterky používajú jednosmerný prúd v rozmedzí od 9 do 36V. Niektoré diódy s nízkym výkonom môžu byť pripojené bez ovládača, ale potom musí byť do 220 voltovej siete pridaný odpor.
Napätie vodiča na výstupe je indikované v intervale dvoch konečných hodnôt, medzi ktorými je zabezpečená stabilná prevádzka. K dispozícii sú adaptéry s intervalom od 3V do niekoľko desiatok. Na napájanie okruhu 3 po sebe idúcich bielych LED diód, z ktorých každý má výkon 1 W, budete potrebovať ovládač s výstupnými hodnotami U – 9-12V, I – 350 mA. Pokles napätia pre každý kryštál bude asi 3,3 V a celkovo 9,9 V, ktoré budú zahrnuté do rozsahu vodiča.
Hlavné charakteristiky konvertorov
Pred zakúpením ovládača pre LED by ste mali byť oboznámení s hlavnými charakteristikami zariadení. Patria sem výstupné napätie, menovitý prúd a výkon. Výstupné napätie prevodníka závisí od veľkosti poklesu napätia naprieč zdrojom LED, ako aj od spôsobu pripojenia a počtu LED v obvode. Prúd závisí od výkonu a jasu vyžarujúcich diód. Vodič musí poskytnúť LED diódy s potrebným prúdom na podporu požadovaného jasu.
Jednou z dôležitých vlastností vodiča je výkon, ktorý zariadenie poskytuje vo forme záťaže. Výber výkonu vodiča je ovplyvnený výkonom každého LED zariadenia, celkovým počtom a farbou LED diód. Algoritmus výpočtu výkonu je, že maximálny výkon zariadenia by nemal byť nižší ako spotreba všetkých LED diód:
P = P (LED) X n,
kde P (LED) je výkon jedného zdroja LED a n je počet LED.
Okrem toho musí byť splnená povinná podmienka, podľa ktorej sa poskytne výkonová rezerva v rozpätí od 25 do 30%. Hodnota maximálneho výkonu by teda nemala byť menšia ako hodnota (1,3 x P).
Mali by ste tiež brať do úvahy farebné charakteristiky LED diód. Koneckonců, polovodičové kryštály rôznych farieb majú rozdielny rozsah poklesu napätia, keď prechádza cez prúd rovnakého výkonu. Takže pokles napätia červenej LED pri prúde 350 mA je 1,9-2,4V, potom priemerná hodnota jeho výkonu bude 0,75 W. V analógovej zelenej farbe je pokles napätia v rozmedzí od 3,3 do 3,9V a pri rovnakom prúde bude výkon 1,25 wattov. To znamená, že môžete pripojiť 16 červených LED zdrojov alebo 9 zelených LED k ovládaču pre 12V LED diódy.
Dobrá rada! Pri výbere ovládača pre diódy LED odporúčame odborníkom, aby zanedbali maximálnu hodnotu výkonu zariadenia.
Ovládače pre LED sú klasifikované podľa typu zariadenia na lineárne a pulzné. Štruktúra a typický vodičový obvod pre lineárne LED diódy je generátor prúdu na p-kanálovom tranzistore. Takéto zariadenia zabezpečujú hladkú stabilizáciu prúdu za podmienok nestabilného napätia na vstupnom kanáli. Jedná sa o jednoduché a lacné zariadenia, ale sú charakterizované nízkou účinnosťou, vyžarujú veľa tepla počas prevádzky a nemôžu byť použité ako vodiče pre vysokovýkonné LED diódy.
Impulzné zariadenia vytvárajú sériu vysokofrekvenčných impulzov vo výstupnom kanáli. Ich práca je založená na princípe PWM (modulácia šírky impulzov), keď je priemerný výstupný prúd určený faktorom plnenia, t.j. pomer trvania impulzu k počtu jeho opakovaní. Zmena priemerného výstupného prúdu nastáva v dôsledku skutočnosti, že frekvencia impulzov zostáva nezmenená a pracovný cyklus sa pohybuje od 10-80%.
Vďaka vysokej účinnosti konverzie (až 95%) a kompaktnosti zariadení sú široko používané na prenosné LED dizajny. Okrem toho účinnosť zariadení má pozitívny vplyv na trvanie prevádzky autonómnych energetických zariadení. Impulzné konvertory majú kompaktné rozmery a vyznačujú sa širokým rozsahom vstupných napätí. Nevýhodou týchto zariadení je vysoká úroveň elektromagnetického rušenia.
Dobrá rada! Získanie LED vodiča by malo byť v štádiu výberu LED zdrojov, ktoré predtým určili schému LED diód od 220 voltov.
Než si vyberiete ovládač LED, potrebujete poznať podmienky jeho prevádzky a umiestnenie LED zariadení. Ovládače šírky impulzov, ktoré sú založené na jednom čipu, majú miniatúrne rozmery a sú napájané autonómnymi zdrojmi nízkeho napätia. Hlavnou aplikáciou týchto zariadení je tuning do auta a LED svetlá. Avšak vďaka použitiu zjednodušeného elektronického obvodu je kvalita takýchto konvertorov o niečo nižšia.
Moderné LED ovládače sú kompatibilné so zariadeniami, ktoré riadia jas polovodičových zariadení. Použitie stmievateľných ovládačov umožňuje ovládať úroveň osvetlenia v miestnostiach: znižovať intenzitu žiary v priebehu dňa, zdôrazňovať alebo skrývať určité prvky vo vnútri, zóny priestor. To zasa umožňuje nielen racionálne využívať elektrickú energiu, ale aj šetriť zdroj svetelného zdroja LED.
Stmievateľné ovládače sú dva typy. Niektoré sú pripojené medzi zdrojom napájania a zdrojmi LED. Takéto zariadenia riadia energiu dodávanú zo zdroja energie na LED diódy. Takéto zariadenia sú založené na ovládaní PWM, v ktorom sa energia dodáva záťaži vo forme impulzov. Trvanie impulzov určuje množstvo energie od minimálnej po maximálnu hodnotu. Ovládače tohto typu sa používajú väčšinou pre LED moduly s pevným napätím, ako sú LED pásy, plazivé linky atď.
Stmievateľné meniče druhého typu priamo riadia napájanie. Princíp ich práce spočíva tak v regulácii PWM, ako aj v riadení prúdu prúdiaceho cez LED diódy. Stmievateľné ovládače tohto typu sa používajú pre LED zariadenia so stabilizovaným prúdom. Stojí za zmienku, že pri kontrole LED pomocou ovládania PWM sú pozorované účinky, ktoré negatívne ovplyvňujú videnie.
Pri porovnaní týchto dvoch spôsobov regulácie stojí za zmienku, že pri regulácii množstva prúdu prostredníctvom zdrojov LED nie je len zmena jasu žiarenia, ale aj zmena farby žiarenia. Takže biele LED diódy vyžarujú žlté svetlo pri nižšom prúde a s nárastom svietia modrou farbou. Pri ovládaní LED pomocou regulácie PWM sú pozorované účinky, ktoré negatívne ovplyvňujú videnie a vysokú úroveň elektromagnetického rušenia. V tomto ohľade sa kontrola PWM používa pomerne zriedkavo, na rozdiel od súčasnej kontroly.
Mnohí výrobcovia vyrábajú čipy vodičov pre LED, ktoré umožňujú napájanie zdrojov z podpätia. Všetky existujúce ovládače sú rozdelené na jednoduché na báze 1-3 tranzistorov a komplexnejšie pomocou špeciálnych čipov s impulznou šírkou moduláciou.
ON Semiconductor ponúka široký výber mikroobvodov ako základ pre vodičov. Vyznačujú sa prijateľnými nákladmi, vynikajúcou účinnosťou konverzie, účinnosťou a nízkou úrovňou elektromagnetických impulzov. Výrobca predstavuje vodič impulzného typu UC3845 s hodnotou výstupného prúdu do 1A. Na takom čipu môžete implementovať ovládačový obvod pre 10W LED.
Elektronické súčiastky HV9910 (Supertex) sú populárny čip pre vodičov, vďaka jednoduchému rozlíšeniu obvodu a nízkej cene. Má zabudovaný regulátor napätia a výstupy na implementáciu regulácie jasu, ako aj výstup pre programovanie spínacích frekvencií. Výstupná hodnota prúdu je až 0,01A. Na tomto čipu je možné implementovať jednoduchý ovládač pre LED diódy.
Na základe čipu UCC28810 (pr-vo firme spoločnosti Texas Instruments) môžete vytvoriť okruh ovládačov pre LED diódy s vysokým výkonom. V tejto schéme LED ovládač môže generovať výstupné napätie 70-85V pre LED moduly pozostávajúce z 28 LED zdrojov s prúdom 3 A.
Dobrá rada! Ak plánujete kúpiť 10W super-jasné LED diódy, pre ich návrhy môžete použiť impulzový ovládač na čipu UCC28810.
Clare navrhuje vytvorenie jednoduchého ovládača impulzov založeného na čipu CPC 9909. Obsahuje riadiacu jednotku konvertora umiestnenú v kompaktnom balení. Vďaka zabudovanému regulátoru napätia môže byť menič napájaný z napätia 8-550V. Čip CPC 9909 umožňuje vodičovi pracovať v rozmanitých teplotných podmienkach od -50 do 80 ° С.
Trh ponúka širokú škálu ovládačov pre LED diód od rôznych výrobcov. Mnohé z nich, najmä tie, ktoré boli vyrobené v Číne, majú nízku cenu. Nakúpenie takýchto zariadení nie je vždy prospešné, pretože väčšina z nich nezodpovedá uvedeným vlastnostiam. Navyše, takíto vodiči nie sú sprevádzaní zárukou a v prípade chyby ich nemožno vrátiť alebo nahradiť kvalitatívnymi.
Existuje teda možnosť získať vodiča, ktorého deklarovaná sila je 50 W. V praxi sa však ukazuje, že táto charakteristika má nekonštantný charakter a táto sila je len krátkodobá. V skutočnosti bude takéto zariadenie pracovať ako LED-driver 30W alebo maximálne 40W. Môže sa stať, že v náplni chýbajú niektoré komponenty, ktoré sú zodpovedné za stabilnú prevádzku vodiča. Okrem toho je možné použiť komponenty nízkej kvality a nízkej životnosti, čo je v podstate manželstvo.
Pri nákupe by ste mali venovať pozornosť označeniu značky výrobku. Na kvalitnom výrobku bude uvedený výrobca, ktorý poskytne záruku a bude pripravený prevziať zodpovednosť za svoje výrobky. Treba poznamenať, že životnosť vodičov od osvedčených výrobcov bude oveľa dlhšia. Nižšie je odhadovaný čas vodiča v závislosti od výrobcu:
- vodič od sporných výrobcov – nie viac ako 20 tisíc hodín;
- zariadenia priemernej kvality – približne 50 tisíc hodín;
- Prevodník od osvedčeného výrobcu pomocou komponentov kvality – viac ako 70 tisíc hodín.
Dobrá rada! Akou kvalitou bude ovládač LED – zvolíte. Treba však poznamenať, že je obzvlášť dôležité zakúpiť značkový menič, ak ide o otázku použitia pre LED projektory a vysokovýkonné svietidlá.
Na určenie napätia na výstupe LED ovládača je potrebné vypočítať pomer výkonu (W) k aktuálnej hodnote (A). Napríklad má vodič nasledujúce charakteristiky: výkon 3 W a prúd 0,3 A. Vypočítaný pomer je 10V. Takto to bude maximálna hodnota výstupného napätia tohto meniča.
