Auswahlregeln für LED-Lampentreiber: Ansichten, Zweck + Verbindung

LED-Lampen sind weit verbreitet, und infolgedessen hat die aktive Produktion von Sekundärstromquellen begonnen. Der LED-Lampentreiber kann die eingestellten Stromwerte am Geräteausgang stabil halten und so die durch die Diodenkette fließende Spannung stabilisieren.

Wir werden alles über die Arten und Prinzipien des Betriebs einer Stromumwandlungsvorrichtung für den Betrieb einer Diodenlampe erzählen. Der von uns vorgeschlagene Artikel enthält Richtlinien für die Auswahl eines Treibers und nützliche Empfehlungen. Unabhängige Haushaltselektriker finden wir in praxiserprobten Schaltplänen.

Zweck und Umfang

Diodenkristalle bestehen aus zwei Halbleitern - der Anode (Plus) und der Kathode (Minus), die für die Umwandlung elektrischer Signale verantwortlich sind. Ein Bereich hat eine Leitfähigkeit vom P-Typ, der zweite - N. Wenn eine Stromquelle angeschlossen ist, fließt Strom durch diese Elemente.

Aufgrund dieser Polarität stürzen die Elektronen aus der Zone vom P-Typ in die Zone vom N-Typ und umgekehrt stürzen die Ladungen vom Punkt N in Richtung R. Jeder Abschnitt des Gebiets hat jedoch seine eigenen Grenzen, die als P-N-Übergänge bezeichnet werden. In diesen Bereichen treffen sich die Partikel und absorbieren oder verbinden sich gegenseitig.

Während der PN-Übergänge wird die Spannung um eine bestimmte Anzahl von Volt verringert, die für jedes Schaltungselement immer gleich ist. Bei diesen Werten stabilisiert der Treiber den Eingangsstrom und bildet am Ausgang einen konstanten Wert.

Was ist die erforderliche Leistung und welche Werte der Verluste während der P-N-Passage sind im Pass des LED-Geräts angegeben. Deshalb, wenn Wahl einer Diodenlampe Es müssen die Parameter der Stromversorgung berücksichtigt werden, deren Reichweite ausreichen sollte, um den Energieverlust auszugleichen.

Zur Bestückung von Beleuchtungsgeräten werden Netzteile mit Spannungen von 10 bis 36 V verwendet.

Die Technik kann von verschiedenen Arten sein:

• Scheinwerfer von Autos, Fahrrädern, Motorrädern usw .;
• kleine tragbare oder Straßenlaternen;
• LED LinieBänder Deckenleuchten und Module.

Jedoch für Low-Power-LEDsund auch im Falle der Verwendung einer konstanten Spannung dürfen die Treiber nicht verwenden. Stattdessen wird ein Widerstand in den Stromkreis eingeführt, der ebenfalls mit 220 V versorgt wird.

Das Funktionsprinzip der Stromversorgung

Lassen Sie uns sehen, welche Unterschiede zwischen der Spannungsquelle und der Stromversorgung bestehen. Betrachten Sie als Beispiel das unten gezeigte Schema.

Bei Anschluss eines 40-Ohm-Widerstands an eine 12-V-Stromversorgung fließt ein Strom von 300 mA (Abbildung A). Bei Parallelschaltung zum Stromkreis des zweiten Widerstands beträgt der Stromwert - 600 mA (B). Die Spannung bleibt jedoch unverändert.

Nun werden wir uns ansehen, wie sich die Werte ändern, wenn Widerstände an die Stromversorgung im Stromkreis angeschlossen werden. In ähnlicher Weise führen wir einen 40-Ohm-Widerstand mit einem Treiber von 300 mA ein. Letzterer erzeugt eine Spannung von 12 V (Schema B).

Wenn die Schaltung aus zwei Widerständen besteht, bleibt der Stromwert unverändert und die Spannung beträgt 6 V (H).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Qualitätswandler die Last auch bei sinkender Spannung mit einem Nennstrom versorgt. Dementsprechend brennen Diodenkristalle mit 2 V oder 3 V und einem Strom von 300 mA bei reduzierter Spannung gleich hell.

Besonderheiten des Konverters

Einer der wichtigsten Indikatoren ist die übertragene Leistung unter Last. Das Gerät kann nicht überlastet werden und versucht die maximal möglichen Ergebnisse zu erzielen.

Eine falsche Verwendung trägt zum schnellen Ausfall nicht nur des Betrachtungsmechanismus, sondern auch der LED-Chips bei.

Die wichtigsten Faktoren, die sich auf die Arbeit auswirken, sind:

• Bestandteile des Montageprozesses;
• Schutzart (IP);
• Minimal- und Maximalwerte der Ein- und Ausgabe;
• hersteller

Moderne Umrichtermodelle werden auf der Basis von Mikroschaltungen hergestellt und verwenden die Technologie der Pulsweitenumwandlung (PWM).

Derartige Geräte bieten einen hohen Schutz gegen Kurzschlüsse, Netzwerküberlastungen und eine erhöhte Effizienz.

Aktuelle Konverterauswahlregeln

Um einen LED-Lampen-Konverter zu kaufen, sollten Sie den Schlüssel studieren Geräteeigenschaften. Es ist notwendig, sich auf die Ausgangsspannung, den Nennstrom und die Ausgangsleistung zu verlassen.

Leistung von Leuchtdioden

Analysieren wir zunächst die Ausgangsspannung, die mehreren Faktoren unterliegt:

• der Wert des Spannungsverlustes an den PN-Übergängen der Kristalle;
• die Anzahl der Leuchtdioden in der Kette;
• Anschlussplan.

Die Parameter des Nennstroms können durch die charakteristischen Merkmale des Verbrauchers bestimmt werden, nämlich die Leistung der LED-Elemente und den Grad ihrer Helligkeit.

Diese Anzeige wirkt sich auf den von den Kristallen verbrauchten Strom aus, dessen Reichweite je nach erforderlicher Helligkeit variiert. Aufgabe des Umrichters ist es, diese Elemente mit der erforderlichen Energiemenge zu versorgen.

Die Leistung des Geräts hängt von der Stärke der einzelnen LED-Elemente, ihrer Farbe und Menge ab.

Zur Berechnung des Energieverbrauchs nach folgender Formel:

P_H = P_LED * N,

Wo

• P_LED - durch eine Diode erzeugte elektrische Last,
• N ist die Anzahl der Kristalle in der Kette.

Diese Zahlen sollten nicht unter der Fahrerleistung liegen. Nun muss der gewünschte Sollwert ermittelt werden.

Maximale Leistung des Geräts

Es ist zu berücksichtigen, dass die Nennwerte des Umrichters den empfangenen Wert P um 20-30% überschreiten müssen, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten._H.

Die Formel hat also die Form:

P_max ≥ (1,2..1,3) * P_H,

wo p_max - Nennstromversorgung.

Neben der Leistung und Anzahl der Verbraucher auf der Platine hängt die Belastungskraft auch von den Farbfaktoren des Verbrauchers ab. Bei gleichem Strom weisen sie je nach Schirm unterschiedliche Spannungsabfallindikatoren auf.

Nehmen Sie zum Beispiel die LEDs der amerikanischen Firma Cree aus der XP-E-Linie in rot.

Ihre Eigenschaften sind wie folgt:

• Spannungsabfall von 1,9-2,4 V;
• Strom 350 mA;
• durchschnittliche Leistungsaufnahme von 750 mW.

Ein Analogon von grüner Farbe mit demselben Strom weist völlig unterschiedliche Anzeigen auf: Verluste an PN-Übergängen von 3,3 bis 3,9 V und Leistung von 1,25 W.

Dementsprechend können wir Rückschlüsse ziehen: Mit einem für 10 W ausgelegten Treiber werden zwölf rote oder acht grüne Kristalle gespeist.

LED Anschlussplan

Die Auswahl des Treibers sollte erfolgen, nachdem das LED-Verbraucherverbindungsschema festgelegt wurde. Wenn Sie zuerst Leuchtdioden kaufen und dann einen Konverter für diese kaufen, ist dieser Vorgang mit vielen Schwierigkeiten verbunden.

Um ein Gerät zu finden, das die Arbeit einer solchen Anzahl von Verbrauchern mit einem bestimmten Verbindungsschema ermöglicht, müssen Sie viel Zeit aufwenden.

Lassen Sie uns ein Beispiel mit sechs Verbrauchern geben. Die Spannungsverluste betragen 3 V, der aufgenommene Strom beträgt 300 mA. Zum Anschließen können Sie eine der Methoden verwenden, und in jedem Fall sind die erforderlichen Parameter der Stromversorgung unterschiedlich.

In unserem Fall wird bei einer seriellen Verbindung ein 18-V-Block mit einem Strom von 300 mA benötigt. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass die gleiche Kraft durch die gesamte Leitung fließt bzw. alle Dioden mit identischer Helligkeit leuchten.

Bei paralleler Bestückung reicht der Einsatz eines 9-V-Wandlers aus, jedoch verdoppeln sich die Stromverbrauchswerte gegenüber der bisherigen Methode.

Wenn eine sequentielle Methode mit der Bildung von Paaren von zwei LEDs verwendet wird, wird ein Treiber mit den gleichen Anzeigen wie im vorherigen Fall verwendet. In diesem Fall ist die Helligkeit der Beleuchtung bereits gleichmäßig.

Allerdings gab es auch hier keine negativen Nuancen: Bei der Bestromung der Gruppe, aufgrund der Ausbreitung von Eigenschaften, eine von LEDs können jeweils schneller als die Sekunde öffnen und dabei den Nennstrom doppelt überschreiten Wert von

Viele Arten LED-Licht für die Beleuchtung zu Hause entwickelt für solche kurzfristigen Sprünge, aber diese Methode bezieht sich auf die weniger beliebt.

Arten von Treibern nach Gerätetyp

Geräte, die 220 V in die erforderlichen Anzeigen für LEDs umwandeln, werden herkömmlicherweise in drei Kategorien unterteilt: elektronisch; basierend auf Kondensatoren; dimmbar.

Der Markt für Beleuchtungszubehör wird von einer Vielzahl von Treibermodellen repräsentiert, hauptsächlich vom chinesischen Hersteller. Und trotz der niedrigen Preisspanne können Sie aus diesen Geräten eine recht anständige Option auswählen. Es lohnt sich jedoch, auf die Garantiekarte zu achten, t. Nicht alle Produkte sind von akzeptabler Qualität.

Elektronische Ansicht des Gerätes

Idealerweise sollte der elektronische Wandler mit einem Transistor ausgestattet sein. Ihre Aufgabe ist es, das Entladen des Justierchips durchzuführen. Um die Welligkeitsglättung zu beseitigen oder zu maximieren, ist am Ausgang ein Kondensator angebracht.

Dieser Gerätetyp gehört zu einer teuren Kategorie, kann jedoch einen Strom von bis zu 750 mA stabilisieren, zu dem die Vorschaltgeräte nicht in der Lage sind.

Pulsieren ist nicht der einzige Fehler bei Konvertern. Die zweite kann als elektromagnetische Störung des Hochfrequenzbereichs (HF) bezeichnet werden. Wenn also andere elektrische Geräte, z. B. ein Radio, an eine mit einer Lampe verbundene Steckdose angeschlossen werden, kann der Empfang von digitalen FM-Frequenzen, Fernsehgeräten, Routern usw. gestört werden.

In einem optionalen Gerät eines hochwertigen Instruments sollten zwei Kondensatoren vorhanden sein: einer ist elektrolytisch, um Pulsationen zu glätten, der andere ist keramisch, um die HF zu senken. Diese Kombination kann jedoch nur selten getroffen werden, insbesondere wenn wir über chinesische Produkte sprechen.

Aufgrund des hohen Wirkungsgrades (bis zu 95%) eignen sich solche Mechanismen für Hochleistungsgeräte, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden Kugeln zum Beispiel für das Autotuning, in Straßenbeleuchtungsgeräten sowie Haushalts-LED Quellen.

Kondensatorbasiertes Netzteil

Wenden Sie sich nun nicht so beliebten Geräten zu - die auf Kondensatoren basieren. Fast alle Modelle von kostengünstigen LED-Lampen, in denen diese Arten von Treibern verwendet werden, weisen ähnliche Eigenschaften auf.

Aufgrund von Änderungen durch den Hersteller unterliegen sie jedoch Änderungen, beispielsweise dem Entfernen eines Elements der Kette. Besonders oft ist dieses Detail einer der Kondensatoren - Glättung.

Es gibt nur zwei Vorteile solcher Mechanismen: Sie stehen für die Selbstorganisation zur Verfügung und ihr Wirkungsgrad beträgt einhundert Prozent, da die Verluste nur an pn-Übergängen und Widerständen auftreten.

Die gleiche Anzahl negativer Seiten: geringe elektrische Sicherheit und hoher Pulsationsgrad. Der zweite Nachteil liegt bei ca. 100 Hz und entsteht durch Gleichrichtung der Wechselspannung. Der GOST registriert die zulässige Welligkeitsrate von 10-20%, abhängig vom Verwendungszweck des Raums, in dem das Beleuchtungsgerät installiert ist.

Die einzige Möglichkeit, diesen Nachteil zu beheben, besteht in der Auswahl eines Kondensators mit der richtigen Nennleistung. Nichtsdestotrotz sollte man nicht mit der vollständigen Beseitigung des Problems rechnen - eine solche Lösung kann nur die Intensität der Bursts glätten.

Dimmbare Stromtransmitter

Treiber Dimmer für dimmbare LED-Lampen Hier können Sie die Eingangs- und Ausgangsstromanzeige ändern und gleichzeitig die Helligkeit des von den Dioden abgegebenen Lichts verringern oder erhöhen.

Es gibt zwei Verbindungsmethoden:

• Die erste beinhaltet einen reibungslosen Start;
• die zweite ist gepulst.

Berücksichtigen Sie das Funktionsprinzip von dimmbaren Treibern auf der Basis des CPC9909-Chips, der als Regelungsvorrichtung für LED-Schaltkreise verwendet wird, einschließlich solcher mit hoher Helligkeit.

Bei einem Sanftanlauf sorgt die Mikroschaltung mit Treiber für die schrittweise Einbeziehung von Dioden mit zunehmender Helligkeit. Für diesen Vorgang werden zwei Widerstände verwendet, die an die LD-Klemme angeschlossen sind und für die reibungslose Dimmaufgabe ausgelegt sind. So wird eine wichtige Aufgabe realisiert - die Verlängerung der Lebensdauer der LED-Elemente.

Der gleiche Ausgang liefert eine analoge Regelung - ein 2,2-kΩ-Widerstand wird durch einen leistungsstärkeren analogen Wechselwiderstand ersetzt - 5,1 kΩ. Somit wird eine allmähliche Änderung des Ausgangspotentials erreicht.

Die Verwendung des zweiten Verfahrens impliziert das Anlegen von Rechteckimpulsen an den Niederfrequenzausgang der PWMD. In diesem Fall wird entweder ein Mikrocontroller oder ein Impulsgeber verwendet, die notwendigerweise durch einen Optokoppler getrennt sind.

Mit oder ohne Rumpf?

Treiber werden im Koffer oder ohne ausgestellt. Die erste Option ist die häufigste und teuerste. Solche Geräte sind vor Feuchtigkeit und Staubpartikeln geschützt.

Anpassungen des zweiten Typs werden bei der Durchführung der verdeckten Installation angewendet und unterscheiden sich jeweils in der Preisgünstigkeit.

Jeder von ihnen unterscheidet sich während des Betriebs die zulässige Temperatur - es ist auch notwendig, auf die Auswahl zu achten.

Klassisches Treiberschema

Für die Selbstmontage des LED-Netzteils wollen wir uns mit dem einfachsten Gerät des Impulstyps befassen, das keine galvanische Trennung aufweist. Der Hauptvorteil dieser Art von Schaltung ist der einfache Anschluss und der zuverlässige Betrieb.

Das Schema eines solchen Mechanismus besteht aus drei Hauptkaskadenbereichen:

1. Spannungstrenner auf Kapazität.
2. Gleichrichter.
3. Spannungsstabilisatoren.

Der erste Abschnitt - der Widerstand, der durch den Wechselstrom auf den Kondensator C1 mit einem Widerstand ausgeübt wird. Letzteres wird ausschließlich zur Selbstaufladung des inerten Elements benötigt. Der Betrieb der Schaltung wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Wenn die resultierende Halbwellenspannung durch den Kondensator fließt, fließt der Strom, bis die Platten vollständig aufgeladen sind. Je kleiner die Kapazität des Mechanismus ist, desto weniger Zeit wird für dessen volle Ladung aufgewendet.

Beispielsweise lädt sich eine Vorrichtung mit einem Volumen von 0,3 bis 0,4 Mikrofarad während einer 1/10-Halbwellenperiode auf, d.h. Nur ein Zehntel der durchgelassenen Spannung fließt durch diesen Abschnitt.

Die zweite Stufe ist ein elektrisches Gerät, das Wechselstrom in einen pulsierenden Strom umwandelt (gleichrichtet). Dieser Vorgang wird als Vollwelle bezeichnet. Da ein Teil der Halbwelle durch einen Kondensator geglättet wurde, beträgt der Gleichstrom am Ausgang dieses Abschnitts 20-25 V.

Die dritte Stufe basiert auf einem Glättungsstabilisierungsfilter - einem Elektrolytkondensator. Die Wahl seiner kapazitiven Parameter hängt von der Lastkraft ab.

Da der zusammengesetzte Stromkreis seine Arbeit sofort wiedergibt, ist es unmöglich, blanke Drähte zu berühren, da der Stromfluss Dutzende Ampere erreicht - die Leitungen sind vorisoliert.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Alle Schwierigkeiten, auf die ein Funkamateur stoßen kann, wenn er einen Konverter für Hochleistungs-LED-Lampen in die Hand nimmt, werden im Video ausführlich beschrieben:

Hauptmerkmale der Selbstverbindung des Stromrichters im Stromkreis:

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Zusammenbau eines LED-Treibers mit improvisierten Werkzeugen von Hand:

Trotz der vom Hersteller angegebenen zehntausenden Stunden ununterbrochenen Betriebs von LED-Lampen gibt es viele Faktoren, die diese Zahlen erheblich reduzieren.

Die Treiber sind so konzipiert, dass alle Stromstöße im elektrischen System ausgeglichen werden. Ihre Wahl oder Selbstorganisation sollte verantwortungsbewusst angegangen werden, nachdem alle notwendigen Parameter falsch berechnet wurden.

Sagen Sie uns, wie wir den Fahrer für die LED-Glühbirne abholen sollen. Teilen Sie Ihre Argumente und Möglichkeiten zur Stabilisierung der Spannungsversorgung eines Diodenbeleuchtungsgeräts mit. Hinterlasse Kommentare im Block unten, stelle Fragen, poste Bilder zum Thema des Artikels.