LED-lys er blevet udbredt, hvilket resulterer i, at den aktive produktion af sekundære strømkilder er begyndt. Driveren til LED-lampen er i stand til stabilt at opretholde de indstillede strømværdier ved enhedens udgang og stabilisere spændingen, der passerer gennem kæden af dioder.
Vi vil fortælle dig alt om de typer og principper for betjening af den aktuelle konverteringsenhed til betjening af en diodelampe. I vores artikel giver vi retningslinjer for valg af en driver og giver nyttige anbefalinger. Vi finder uafhængige hjemmeelektrikere med beviste tilslutningsordninger.
Formål og anvendelsesområde
Diodekrystaller består af to halvledere - anoden (plus) og katoden (minus), som er ansvarlige for omdannelsen af elektriske signaler. Den ene region har ledningsevne af P-typen, den anden - N. Når en strømkilde er tilsluttet, vil strøm strømme gennem disse elementer.
På grund af denne polaritet skynder elektroner fra P-typen zone sig til N-typen zone, og vice versa, ladninger fra N-punktet skynder sig til P. Imidlertid har hver sektion af regionen sine egne grænser, kaldet P-N-kryds. I disse områder findes partikler og absorberes eller rekombineres gensidigt.
Dioden refererer til halvlederelementer og har kun et p-n-kryds. Af denne grund er den vigtigste egenskab, der bestemmer graden af lysstyrke af deres glød, ikke spænding, men strøm
Under P-N-kryds falder spændingen med et vist antal volt, altid det samme for hvert element i kredsløbet. I betragtning af disse værdier stabiliserer driveren den indkommende strøm og danner en konstant værdi ved udgangen.
Hvilken strøm der kræves, og hvilke værdier af tab under P-N-passage er angivet i pas på LED-enheden. Når du vælger en diodepære, er det derfor nødvendigt at tage hensyn til parametrene for strømforsyningen, hvis rækkevidde skal være tilstrækkelig til at kompensere for den mistede energi.
For at kraftfulde LED'er skal kunne regne ud den tid, der er angivet i egenskaberne, kræves en stabiliserende enhed - en driver. På kroppen af den elektroniske mekanisme vises dens udgangsspænding altid.
Strømforsyninger med spænding fra 10 til 36 V bruges til at udstyre lysanordninger.
Teknikken kan være af forskellige typer:
- forlygter på biler, cykler, motorcykler osv .;
- små bærbare eller gade lys;
- LED linealer, bånd, loftslamper og moduler.
For laveffekt-LED'er såvel som ved anvendelse af konstant spænding er driverne dog tilladt ikke at bruge. I stedet introduceres en modstand også i kredsløbet, der også drives af en 220 V.
Princippet for drift af strømforsyningen
Lad os finde ud af, hvad der er forskellene mellem spændingskilde og strømforsyning. Som et eksempel skal du overveje kredsløbet vist nedenfor.
Ved at forbinde en 40 ohm-modstand til 12 V strømforsyningen, vil en strøm på 300 mA passere gennem den (figur A). Med den parallelle forbindelse af den anden modstand i kredsløbet, vil den aktuelle værdi være - 600 mA (B). Spændingen vil dog være uændret.
På trods af forbindelsen mellem to modstande til en strømkilde vil den anden ved udgangen skabe en konstant spænding, fordi den under ideelle forhold ikke overholder belastningen
Nu vil vi overveje, hvordan værdierne ændres, hvis modstande er forbundet til strømforsyningen i kredsløbet. På samme måde introducerer vi en 40 Ohm rheostat med en 300 mA driver. Sidstnævnte skaber en spænding på 12 V på det (kredsløb B).
Hvis kredsløbet er sammensat af to modstande, er den aktuelle værdi uændret, og spændingen er 6 V (G).
Driveren, i modsætning til spændingskilden, opretholder de specificerede strømparametre ved udgangen, men spændingseffekten kan dog variere
Når vi drager konklusioner, kan vi sige, at en konverter af høj kvalitet leverer den nominelle strøm til belastningen, selv når spændingen falder. Følgelig vil krystaller af dioder på 2 V eller 3 V og en strøm på 300 mA brænde lige så lyse med en reduceret spænding.
Konverterens særpræg
En af de vigtigste indikatorer er den transmitterede effekt under belastning. Enheden må ikke overbelastes og forsøge at opnå de maksimale mulige resultater.
Forkert brug bidrager til den hurtige fiasko for ikke kun oversigtsmekanismen, men også LED-chips.
De vigtigste faktorer, der påvirker arbejdet, inkluderer:
- bestanddele, der bruges i samleprocessen;
- grad af beskyttelse (IP);
- minimum og maksimum værdier ved input og output;
- fabrikant.
Moderne modeller af konvertere er tilgængelige på basis af mikrokredsløb og anvender teknologien til pulsbredde-transformation (PWM).
Under drift af strømforsyningen blev der indført en pulsbredde-moduleringsmetode til at styre udgangsspændingen, mens udgangen bevarer den samme strømtype som input
Sådanne anordninger er kendetegnet ved en høj grad af beskyttelse mod kortslutninger, netværkstopning og har også øget effektivitet.
Regler for valg af en nuværende konverter
For at købe en LED-lampekonverter, skal du undersøge enhedens nøglekarakteristika. Det er baseret på udgangsspændingen, nominel strøm og effektudgang.
Let diodekraft
Vi analyserer udgangsspændingen oprindeligt, hvilket er underlagt flere faktorer:
- værdien af spændingstab ved P-N-krydset af krystaller;
- antallet af lette dioder i kæden;
- ledningsdiagram.
Parametrene for den nominelle strøm kan bestemmes af de karakteristiske træk ved forbrugeren, nemlig LED-elementernes styrke og graden af deres lysstyrke.
Denne indikator vil påvirke den strøm, der forbruges af krystallerne, hvis rækkevidde varierer baseret på den krævede lysstyrke. Konverterens opgave er at forsyne disse elementer med den rette mængde energi.
Værdien af udgangsspændingen skal være større end eller identisk med den samlede mængde energi, der bruges på hver blok af det elektriske kredsløb
Enhedens strøm afhænger af styrken for hvert LED-element, deres farve og mængde.
For at beregne den forbrugte energi skal du bruge følgende formel:
PH = PLED * N,
Hvor
- PLED - elektrisk belastning oprettet af en diode
- N er antallet af krystaller i kæden.
De opnåede indikatorer bør ikke være mindre end førerkraften. Nu skal du bestemme den krævede nominelle værdi.
Enhedens maksimale effekt
Det skal huskes, at for at sikre en stabil drift af omformeren skal dens nominelle værdier overstige den opnåede P-værdi med 20-30%H.
Formlen har således formen:
Pmax ≥ (1,2,1,1,3) * PH,
hvor pmax - nominel effekt af strømforsyningen.
Ud over strømmen og antallet af forbrugere på tavlen er laststyrken også underlagt forbrugernes farvefaktorer. Afhængig af skyggen har de samme strøm, forskellige indikatorer for spændingsfald.
Driveren til LED-lampen skal producere så meget strøm, som det er nødvendigt for at sikre maksimal lysstyrke. Når man vælger en enhed, skal køberen huske, at strømmen skal være større, end alle lysdioder bruger
Tag for eksempel lysdioderne til det amerikanske firma Cree fra XP-E linjen i rødt.
Deres egenskaber er som følger:
- spændingsfald 1,9-2,4 V;
- strøm 350 mA;
- gennemsnitligt strømforbrug 750 mW.
En analog grøn farve ved samme strøm vil have helt forskellige indikatorer: tab på P-N-kryds er 3,3-3,9 V, og effekten er 1,25 W.
I overensstemmelse hermed kan det konkluderes: en driver, der er vurderet til 10 watt, bruges til at drive tolv røde krystaller eller otte grønne.
LED-tilslutningsdiagram
Valget af driver skal udføres, når LED-forbrugeres forbindelseskema er fastlagt. Hvis du først køber lette dioder og derefter vælger en konverter til dem, vil denne proces ledsages af en masse vanskeligheder.
Det vil tage meget tid at søge efter en enhed, der giver driften af netop et sådant antal forbrugere en given forbindelsesplan.
Lad os give et eksempel med seks forbrugere. De har et spændingstab på 3 V, et strømforbrug på 300 mA. For at forbinde dem kan du bruge en af metoderne, mens de krævede parametre for strømforsyningen i begge tilfælde afviger.
Ulempen med det alternative arrangement af dioderne er behovet for en strømforsyningsenhed med høj spænding, hvis der er en masse krystaller i kredsløbet
I vores tilfælde kræver en seriel forbindelse en 18 V enhed med en strøm på 300 mA. Den største fordel ved denne metode er, at den samme kraft passerer gennem henholdsvis hele linjen, alle dioder brænder med identisk lysstyrke.
Ulempen ved parallel placering af forbrugere er forskellen i lysstyrken i glødet i hver kæde. Et sådant negativt fænomen opstår på grund af variationen i parametrene for dioderne på grund af forskelle mellem strømmen, der passerer gennem hver linje
Hvis der anvendes parallel placering, er det nok at bruge en 9 V-omformer, men det nuværende forbrug vil blive fordoblet i forhold til den foregående metode.
Metoden til sekventiel arrangement af to dioder kan ikke anvendes ved at erstatte antallet af krystaller i gruppen - 3 eller mere. Sådanne begrænsninger skyldes, at for meget strøm kan passere gennem et element, og dette skaber sandsynligheden for, at hele kredsløbet svigter
Hvis du bruger en sekventiel metode med dannelse af par af to LED'er, bruges en driver med de samme indikatorer som i forrige tilfælde. I dette tilfælde er lysstyrken ensartet.
Her var der dog nogle negative nuancer: når der tilføres strøm til gruppen på grund af spredningen af egenskaber, kan en af lysdioderne åbnes hurtigere end den anden, og følgelig vil en strøm, der fordobler den nominelle værdi, gå igennem den.
Mange typer lysdioder til boligbelysning er designet til sådanne kortvarige spring, men denne metode er mindre populær.
Typer af drivere efter enhedstype
Enheder, der konverterer 220 V strømforsyning til de nødvendige indikatorer til LED'er er konventionelt opdelt i tre kategorier: elektronisk; baseret på kondensatorer; dæmpes.
Markedet med belysningstilbehør repræsenteres af en lang række førermodeller, hovedsageligt fra en kinesisk producent. Og på trods af den lave prisklasse kan du fra disse enheder vælge en meget anstændig mulighed. Dog skal du være opmærksom på garantikortet, fordi Ikke alle præsenterede produkter er af acceptabel kvalitet.
Elektronisk visning af enheden
Ideelt set skal den elektroniske konverter udstyres med en transistor. Dens rolle er at losse kontrolchippen. For at eliminere eller maksimere udjævning af krusningen monteres en kondensator ved udgangen.
Denne type enhed hører til en dyr kategori, men den er i stand til at stabilisere strømmen op til 750 mA, hvilket ballastmekanismer ikke er i stand til.
De nyeste drivere er hovedsageligt installeret på pærer med en E27-base. En undtagelse fra reglen er Gauss GU5.3-produkter. De er udstyret med en transformerfri konverter. Graden af krusning i dem når imidlertid flere hundrede Hz
Pulsering er ikke den eneste ulempe ved omformere. Det andet kan kaldes elektromagnetisk interferens i højfrekvensområdet (HF). Så hvis andre elektriske apparater, f.eks. Radio, er tilsluttet stikkontakten, der er tilsluttet lampen, kan du forvente interferens, når du modtager digitale FM-frekvenser, tv, en router osv.
En valgfri enhed til en enhed af høj kvalitet skal have to kondensatorer: den ene er elektrolytisk til udjævning af krusninger, den anden er keramisk til at sænke RF. En sådan kombination kan dog sjældent findes, især hvis vi taler om kinesiske produkter.
De, der har fælles koncepter i sådanne elektriske kredsløb, kan uafhængigt vælge udgangsparametre for den elektroniske omformer ved at ændre modstandens værdi
På grund af den høje effektivitet (op til 95%) er sådanne mekanismer velegnede til højeffektive enheder, der bruges i forskellige felter, f.eks. Til indstilling af biler, i gadebelysningsarmaturer såvel som husholdnings LED-kilder.
Kondensatorbaseret strømforsyning
Nu henvender vi os til ikke så populære enheder - baseret på kondensatorer. Næsten alle ordninger med LED-lamper af en billig type, hvor drivere af denne type bruges, har lignende egenskaber.
På grund af ændringer fra producenten gennemgår de imidlertid ændringer, f.eks. Fjernelse af ethvert element i kæden. Især ofte er denne del en af kondensatorerne - udjævning.
På grund af den ukontrollerede fyldning af markedet med billige og lav kvalitet, kan brugerne "føle" hundrede pulsationer i lamperne. Uden at engang gå i dybden i deres enhed kan det argumenteres for, at udjævningselementet er blevet fjernet fra kredsløbet
Sådanne mekanismer har kun to fordele: De er tilgængelige til selvmontering, og deres effektivitet er lig med hundrede procent, dvs. tab vil kun forekomme ved p-n-kryds og modstande.
Det samme antal negative sider: lav elektrisk sikkerhed og en høj grad af krusning. Den anden ulempe er ca. 100 Hz og er dannet som et resultat af ensretning af en vekslende spænding. Standarden tillader en norm for tilladt krusning på 10-20%, afhængigt af formålet med det rum, hvor belysningsanordningen er installeret.
Den eneste måde at udjævne denne mangel er at vælge en kondensator med den rigtige vurdering. Ikke desto mindre bør du ikke stole på en fuldstændig eliminering af problemet - en sådan løsning kan kun udjævne intensiteten af bursts.
Dæmpbare strømomformere
Dæmpningsdrivere til dæmpbare LED-pærer giver dig mulighed for at ændre de indkommende og udgående strømindikatorer, mens lysstyrken på lyset, der udsendes fra dioderne formindskes eller øges.
Der er to forbindelsesmetoder:
- den første involverer en blød start;
- den anden er pulset.
Overvej prinsippet om drift af dimbare drivere baseret på CPC9909-chippen, der bruges som reguleringsenhed til LED-kredsløb, inklusive dem med høj lysstyrke.
Standard switching kredsløb CPC9909 med forsyning 220 V. I henhold til de skematiske instruktioner er det muligt at styre en eller flere magtfulde forbrugere
Med en jævn start giver driverchippen en gradvis inkludering af dioder med stigende lysstyrke. Til denne proces anvendes to modstande, der er forbundet til LD-terminalen, designet til at udføre opgaven med glat dæmpning. Dette implementerer en vigtig opgave - forlænger levetiden for LED-elementer.
Den samme konklusion gives med analog regulering - en 2,2 kΩ modstand ændres til en mere kraftfuld variabel analog - 5,1 kOhm. Således opnås en jævn ændring i outputpotentialet.
Anvendelsen af den anden metode involverer tilførsel af rektangulære impulser til lavfrekvente output PWMD. Dette involverer enten en mikrokontroller eller en pulsgenerator, som nødvendigvis er adskilt af en optokoppler.
Med eller uden boliger?
Drivere fås i eller uden boliger. Den første mulighed er den mest almindelige og dyrere. Sådanne anordninger er beskyttet mod fugt og støvpartikler.
Enheder af den anden type bruges til montering i flush og er derfor billige.
Kraften på alle de præsenterede enheder kan være fra et 12 V- eller 220 V.-netværk. På trods af at open-frame-modeller vinder i pris, hænger de betydeligt bagud med hensyn til mekanismenes sikkerhed og pålidelighed
Hver af dem er kendetegnet ved en tilladt temperatur under drift - det er også nødvendigt at være opmærksom på dette, når du vælger.
Klassisk førerkreds
Til selvmontering af LED-strømforsyningen vil vi håndtere den enkleste enhed af en pulstype, der ikke har galvanisk isolering. Den største fordel ved denne type kredsløb er dens enkle forbindelse og pålidelige betjening.
Et 220 V-omformerkredsløb præsenteres som en skiftestrømforsyning. Ved samling er det nødvendigt at overholde alle elektriske sikkerhedsregler, dvs. der er ingen grænser for strømudgang
Ordningen med en sådan mekanisme er sammensat af tre vigtigste kaskadearealer:
- Kondensatorspændingsseparator.
- Ensretter.
- Overspændingsbeskyttere.
Det første afsnit er den modaktion, der udøves af vekselstrøm på kondensatoren Cl med en modstand. Det sidstnævnte er udelukkende nødvendigt for uafhængig opladning af det inerte element. Det påvirker ikke kredsløbet.
Modstandens nominelle værdi kan ligge i området 100 kOhm-1 Mom, med en effekt på 0,5-1 watt. Kondensatoren skal være elektrolytisk, og dens effektive amplitudespænding er 400-500 V
Når den dannede halvbølgespænding passerer gennem kondensatoren, strømmer strømmen, indtil pladerne er fuldt opladede. Jo mindre mekanismens kapacitet er, jo mindre tid bruges på dens fulde opladning.
F.eks. Oplades en anordning med et volumen på 0,3-0,4 μF i 1/10 af halvbølgetiden, dvs. kun en tiendedel af den transmitterede spænding passerer gennem dette afsnit.
Udrettelsesprocessen i dette afsnit udføres i henhold til Gretz-skemaet. Diodebroen vælges, startende fra den nominelle strøm og omvendt spænding. I dette tilfælde bør den sidste værdi ikke være mindre end 600 V
Den anden kaskade er en elektrisk enhed, der konverterer (udbedrer) vekselstrøm til pulserende. Denne proces kaldes halvbølge. Da en del af halvbølgen blev udjævnet med en kondensator, ved udgangen til dette afsnit, er jævnstrømmen 20-25 V.
Da strømforsyningen til LED'erne ikke bør overstige 12 V, skal der bruges et stabiliserende element til kredsløbet. Til dette introduceres et kapacitivt filter. For eksempel kan du bruge modellen L7812
Den tredje fase fungerer på basis af et udjævningsstabiliserende filter - en elektrolytisk kondensator. Valget af dets kapacitive parametre afhænger af belastningen.
Da det samlede kredsløb gengiver sit arbejde med det samme, er det umuligt at røre ved nakne ledninger, det vil sige den ledede strøm når ti titals ampere - linierne er foreløbigt isoleret.
Alle vanskeligheder, som en radioamatør kan støde på, når de vælger en konverter til LED-lamper med høj effekt, er beskrevet detaljeret i videoen:
Nøglefunktioner ved uafhængig forbindelse af konverteren til det elektriske kredsløb:
Stage-for-stage orientering, der beskriver LED-driverens DIY monteringsproces fra improviserede midler:
På trods af producentens titusinder af timers uafbrudt drift af LED-lamper, er der mange faktorer, der reducerer disse indikatorer markant.
Drivere er designet til at udjævne alle strømstød i det elektriske system. Deres valg eller selvsamling skal kontaktes ansvarligt efter beregning af alle de nødvendige parametre.
Fortæl os, hvordan du valgte driveren til LED-pæren. Del dine argumenter og måder at stabilisere forsyningen af spænding til en diodelysanordning. Efterlad kommentarer i blokken herunder, still spørgsmål, skriv fotos om artiklen.