Regulile de selectare a driverului LED-urilor: vizualizări, scop + conexiune

Lămpile cu LED-uri au devenit foarte răspândite și, ca urmare, a început producția activă de surse secundare de energie. LED-ul conducătorului auto este capabil să mențină în mod stabil valorile de curent setate la ieșirea dispozitivului, stabilizând tensiunea care trece prin lanțul de diode.

Vom spune totul despre tipurile și principiile de funcționare a unui dispozitiv de conversie curent pentru funcționarea unui bec diodic. Articolul propus de noi oferă îndrumări pentru alegerea unui șofer și oferă recomandări utile. Electricieni independenți de uz casnic vom descoperi în practică scheme de cablare.

Scop și domeniu de aplicare

Clasele de diode sunt formate din două semiconductoare - anodul (plus) și catodul (minus), care sunt responsabile de transformarea semnalelor electrice. O zonă are conductivitatea de tip P, cea de-a doua - N. Atunci când o sursă de alimentare este conectată, curentul trece prin aceste elemente.

Datorită acestei polarități, electronii din zona de tip P se îndreaptă spre zona de tip N și invers, încărcăturile de la punctul N se vor îndrepta spre R. Cu toate acestea, fiecare secțiune a zonei are propriile sale granițe, numite joncțiuni P-N. În aceste zone, particulele se întâlnesc și se absorb sau se recombină reciproc.

În timpul joncțiunilor P - N, tensiunea este redusă cu un anumit număr de volți, întotdeauna același pentru fiecare element de circuit. Având în vedere aceste valori, șoferul stabilizează curentul de intrare și formează o valoare constantă la ieșire.

Care este puterea necesară și ce valori ale pierderilor în timpul pasajului P-N sunt indicate în pașaportul dispozitivului LED. Prin urmare, când Alegerea unui bec diodic Este necesar să se ia în considerare parametrii sursei de alimentare, a cărui dimensiune ar trebui să fie suficientă pentru a compensa energia pierdută.

Sursele de alimentare cu tensiuni între 10 și 36 V sunt utilizate pentru dotarea dispozitivelor de iluminat.

Tehnica poate fi de diferite tipuri:

• farurile autoturismelor, bicicletelor, motocicletelor etc .;
• mici lumini portabile sau stradale;
• Linie LED, Panglici, plafonul becurilor și module.

Totuși pentru LED-uri cu putere redusă, dar și în cazul utilizării tensiunii constante, șoferii nu pot folosi. În loc de acestea, un rezistor este introdus în circuit, alimentat de asemenea de 220 V.

Principiul funcționării sursei de alimentare

Să vedem care sunt diferențele dintre sursa de tensiune și sursa de alimentare. De exemplu, luați în considerare schema prezentată mai jos.

Prin conectarea la o sursă de alimentare de 12 V cu un rezistor de 40 Ohm, un curent de 300 mA va curge prin ea (Figura A). La conectarea paralelă la circuitul celui de al doilea rezistor, valoarea curentului va fi - 600 mA (B). Cu toate acestea, tensiunea va fi neschimbată.

Acum ne vom uita la modul în care valorile se schimbă dacă rezistențele sunt conectate la sursa de alimentare din circuit. În mod similar, introducem un rezistor de 40 ohmi cu un driver de 300 mA. Acesta din urmă creează o tensiune de 12 V pe acesta (schema B).

Dacă circuitul este compus din două rezistoare, atunci valoarea curentă este neschimbată, iar tensiunea va fi de 6 V (H).

Efectuând concluzii, putem spune că un convertizor de calitate furnizează sarcina cu un curent nominal chiar și atunci când tensiunea scade. În consecință, cristalele de diode de 2 V sau 3 V și un curent de 300 mA vor arde la fel de puternic cu tensiune redusă.

Caracteristicile distinctive ale convertorului

Unul dintre cei mai importanți indicatori este puterea transmisă sub sarcină. Dispozitivul nu poate fi supraîncărcat și să încerce obținerea rezultatelor maxime posibile.

Utilizarea incorectă contribuie la eșecul rapid al mecanismului de vizionare, dar și al chipsurilor LED.

Principalii factori care afectează activitatea includ:

• elementele constitutive utilizate în procesul de asamblare;
• gradul de protecție (IP);
• valorile minime și maxime ale intrărilor și ieșirilor;
• producător.

Modelele moderne ale convertoarelor sunt fabricate pe baza microcircuitelor și aplică tehnologia de conversie a pulsului (PWM).

Astfel de dispozitive au un grad ridicat de protecție împotriva scurtcircuitelor, suprasarcinilor de rețea și, de asemenea, au o eficiență sporită.

Regulile de selectare a convertorului curent

Pentru a achiziționa un convertizor cu LED-uri, ar trebui să studiezi cheia caracteristicile instrumentului. Este necesar să se bazeze pe tensiunea de ieșire, curentul nominal și puterea de ieșire.

Puterea diodelor luminoase

Să analizăm mai întâi tensiunea de ieșire, care este supusă mai multor factori:

• valoarea pierderii de tensiune pe joncțiunile P - N ale cristalelor;
• numărul de diode luminoase din lanț;
• diagrama de conectare.

Parametrii curentului nominal pot fi determinați de caracteristicile caracteristice ale consumatorului, și anume puterea elementelor LED și gradul de strălucire a acestora.

Acest indicator va afecta curentul consumat de cristale, a cărui gamă variază în funcție de luminozitatea necesară. Sarcina convertorului este de a furniza aceste elemente furnizării cantității necesare de energie.

Puterea dispozitivului depinde de puterea fiecărui element LED, de culoarea și cantitatea acestuia.

Pentru calcularea consumului de energie utilizând următoarea formulă:

P_H = P_LED-uri * N,

unde

• P_LED-uri - sarcina electrică creată de o singură diodă,
• N este numărul de cristale din lanț.

Aceste cifre nu trebuie să fie mai mici decât puterea șoferului. Acum este necesar să se determine valoarea nominală necesară.

Puterea maximă a dispozitivului

Este necesar să se țină seama de faptul că, pentru a asigura funcționarea stabilă a convertizorului, valorile sale nominale ar trebui să depășească valoarea recepției P cu 20-30%_H.

Astfel, formula are forma:

P_max ≥ (1,2... 1,3) * P_H,

unde P_max - unitate de alimentare nominală.

Pe lângă puterea și numărul consumatorilor de pe placă, forța de încărcare este, de asemenea, supusă factorilor de culoare ai consumatorului. La același curent, în funcție de umbră, au indicatori diferiți de scădere a tensiunii.

Luați, de exemplu, LED-urile companiei americane Cree din linia XP-E în roșu.

Caracteristicile lor sunt după cum urmează:

• scădere de tensiune de 1,9-2,4 V;
• curent 350 mA;
• consumul mediu de putere de 750 mW.

Un analog de culoare verde cu același curent va avea indicatori complet diferiți: pierderile la joncțiunile P - N de 3.3-3.9 V și puterea de 1.25 W.

În consecință, putem trage concluzii: un șofer conceput pentru 10 W este folosit pentru a alimenta 12 cristale roșii sau opt verzi.

Diagrama conexiunii LED

Selectarea șoferului trebuie efectuată după determinarea schemei de conectare a consumatorului LED. Dacă achiziționați mai întâi diodele luminoase și apoi ridicați un convertor pentru ei, acest proces va fi însoțit de o mulțime de dificultăți.

Pentru a găsi un dispozitiv care oferă munca unui număr atât de mare de consumatori cu o anumită schemă de conectare, va trebui să vă petreceți mult timp.

Să dăm un exemplu celor șase consumatori. Pierderile de tensiune pe care le au sunt de 3 V, curentul consumat fiind de 300 mA. Pentru a le conecta, puteți utiliza una dintre metode și, în fiecare caz, parametrii necesari ai sursei de alimentare vor fi diferiți.

În cazul nostru, cu o conexiune serială, este necesar un bloc de 18 V cu un curent de 300 mA. Principalul avantaj al acestei metode este acela că aceeași forță trece prin întreaga linie, respectiv, toate diodele sunt aprinse cu luminozitate identică.

Dacă se folosește o paralelă de plasare, este suficient să se folosească un convertor de 9 V, totuși, valorile curente de consum vor fi dublate față de metoda anterioară.

Dacă se folosește o metodă secvențială cu formarea perechilor de două LED-uri, se utilizează un șofer cu aceiași indicatori ca în cazul precedent. În acest caz, luminozitatea iluminării va fi deja uniformă.

Cu toate acestea, chiar și aici nu au existat nuanțe negative: atunci când energizează grupul, datorită răspândirii caracteristicilor, unul dintre LED-urile se pot deschide mai rapid decât cel de-al doilea, respectiv, prin care curentul depășește dublul nominal valoarea lui

Multe specii LED pentru iluminarea casei concepute pentru astfel de salturi pe termen scurt, dar această metodă se referă la cele mai puțin populare.

Tipuri de drivere după tipul de dispozitiv

Dispozitivele care convertesc puterea de 220 V la indicatorii necesari pentru LED-uri sunt împărțite convențional în trei categorii: electronice; pe baza condensatoarelor; reglarea intensității luminii.

Piața de accesorii de iluminat este reprezentată de o gamă largă de modele de șofer, în principal de la producătorul chinez. Și în ciuda gamei de prețuri mici, de la aceste dispozitive, puteți alege o opțiune destul de decentă. Cu toate acestea, merită acordată atenție cardului de garanție, t. nu toate produsele sunt de o calitate acceptabilă.

Vizualizarea electronică a dispozitivului

În mod ideal, convertorul electronic trebuie echipat cu un tranzistor. Rolul său este să efectueze descărcarea cipului de ajustare. Pentru a elimina sau pentru a maximiza netezirea prin rupere, un condensator este montat la ieșire.

Acest tip de aparat aparține unei categorii scumpe, dar este capabil să stabilizeze curentul de până la 750 mA, pe care mecanismele de balast sunt incapabile.

Pulsing nu este singurul defect în convertoare. Al doilea poate fi numit interferența electromagnetică a domeniului de înaltă frecvență (HF). Deci, dacă alte dispozitive electrice, de exemplu un radio, sunt conectate la o priză conectată la o lampă, vă puteți aștepta la interferențe cu recepția frecvențelor FM digitale, a televizorului, a unui router etc.

Într-un dispozitiv opțional de un instrument de înaltă calitate, ar trebui să existe două condensatoare: una este electrolitică pentru netezirea pulsațiilor, cealaltă este ceramică, pentru scăderea HF. Totuși, această combinație poate fi întâlnită rar, mai ales dacă vorbim despre produse chinezești.

Datorită eficienței ridicate (până la 95%), astfel de mecanisme sunt potrivite pentru dispozitivele de mare putere utilizate în diverse sfere, de exemplu, pentru tuning auto, în dispozitive de iluminat stradal, precum și LED-uri de uz casnic surse.

Capacitate pe bază de condensator

Acum, întoarceți-vă la dispozitivele care nu sunt atât de populare - bazate pe condensatori. Aproape toate schemele de lămpi LED cu costuri reduse, în cazul în care aceste tipuri de șoferi sunt utilizate, au caracteristici similare.

Cu toate acestea, datorită modificărilor efectuate de producător, acestea suferă modificări, de exemplu, eliminarea oricărui element al lanțului. În special, acest detaliu este unul dintre condensatori - netezirea.

Există doar două avantaje ale unor astfel de mecanisme: ele sunt disponibile pentru auto-asamblare, iar eficiența lor este egală cu o sută la sută, deoarece pierderile vor fi doar la nodurile și rezistențele pn.

Același număr de fețe negative: siguranță electrică scăzută și un grad ridicat de pulsație. Al doilea dezavantaj este de aproximativ 100 Hz și este format ca urmare a rectificării tensiunii alternante. GOST înregistrează rata de răsplată admisibilă de 10-20%, în funcție de scopul camerei în care este instalat dispozitivul de iluminare.

Singura modalitate de a netezi acest dezavantaj este selectarea unui condensator cu evaluarea corectă. Cu toate acestea, nu trebuie să se bazeze pe eliminarea completă a problemei - o astfel de soluție nu poate decât să atenueze intensitatea exploziilor.

Transmițătoare de curent dimmabile

Drivere dimmer pentru becuri cu LED-uri dimmabile vă permit să modificați indicatorii curentului de intrare și de ieșire, reducând sau lărgind luminozitatea luminii emise de diode.

Există două metode de conectare:

• prima presupune un început neted;
• a doua este pulsată.

Luați în considerare principiul de funcționare a driverelor dimmable pe baza cipului CPC9909 folosit ca dispozitiv de reglare pentru circuitele LED, inclusiv cele cu luminozitate ridicată.

Cu un start moale, microcircuitul cu un conducător auto asigură includerea treptată a diodelor cu luminozitate în creștere. Pentru acest proces, se folosesc două rezistoare conectate la terminalul LD, proiectate pentru a efectua sarcina de diminuare a luminozității. Acesta este modul în care se realizează o sarcină importantă - extinderea duratei de viață a elementelor LED.

Aceeași ieșire asigură și reglarea analogică - un rezistor de 2,2 kΩ este schimbat într-un analog mai puternic - de 5,1 kΩ. Astfel, se realizează o schimbare treptată a potențialului de ieșire.

Utilizarea celei de-a doua metode implică aplicarea impulsurilor dreptunghiulare la ieșirea de frecvență joasă a PWMD. În acest caz, se utilizează fie un microcontroler, fie un generator de impulsuri, care sunt în mod necesar separate printr-un optocuplor.

Cu sau fără coca?

Șoferii sunt eliberați în caz sau fără. Prima opțiune este cea mai obișnuită și mai scumpă. Astfel de dispozitive sunt protejate de umiditate și particule de praf.

Adapțiile celui de-al doilea tip sunt aplicate atunci când se realizează instalarea ascunsă și, respectiv, diferă în privința ieftinității.

Fiecare dintre ele diferă temperatura permisă în timpul funcționării - este, de asemenea, necesar să se acorde atenție selecției.

Sistem de șofer clasic

Pentru auto-asamblarea sursei de alimentare LED, să ne ocupăm de cel mai simplu dispozitiv de tip puls, care nu are izolație galvanică. Principalul avantaj al acestui tip de circuit este conectarea simplă și funcționarea fiabilă.

Schema unui astfel de mecanism este compusă din trei domenii principale de cascadă:

1. Separator de tensiune pe capacitate.
2. Redresorul.
3. Stabilizatoare de tensiune.

Prima secțiune - opoziția exercitată de curentul alternativ pe condensatorul C1 cu un rezistor. Acesta din urmă este necesar numai pentru auto-încărcarea elementului inert. Nu afectează funcționarea circuitului.

Când tensiunea de jumătate de undă rezultată trece prin condensator, curentul curge până când plăcile sunt complet încărcate. Cu cât capacitatea mecanismului este mai mică, cu atât mai puțin timp va fi cheltuită la încărcarea completă.

De exemplu, un dispozitiv cu un volum de încărcări de 0,3-0,4 microfarad în timpul unei perioade de 1/10 jumătate de undă, adică numai o zecime din tensiunea de trecere va trece prin această secțiune.

A doua etapă este un dispozitiv electric care convertește (rectifică) curentul alternativ într-unul pulsatoriu. Acest proces se numește full-wave. Deoarece o parte a jumătății valului a fost netezită de un condensator, la ieșirea din această secțiune curentul direct va fi egal cu 20-25 V.

A treia etapă se bazează pe un filtru de stabilizare netezitor - un condensator electrolitic. Alegerea parametrilor capacitivi depinde de forța de încărcare.

Deoarece circuitul asamblat își reproduce imediat lucrarea, este imposibil să se atingă firele goale, deoarece debitul curent ajunge la zeci de amperi - liniile sunt preizolate.

Concluzii și video util pe această temă

Toate dificultățile pe care le întâlnește un amator radio, preluând un convertor pentru lămpi cu LED de mare putere, sunt descrise detaliat în videoclip:

Caracteristicile principale ale conectării automate a convertizorului în circuitul electric:

Îndrumări pas cu pas care descriu procesul de asamblare a unui șofer LED cu instrumente improvizate manual:

În ciuda a zeci de mii de ore de funcționare neîntreruptă a lămpilor LED declarate de producător, există mulți factori care reduc semnificativ aceste cifre.

Conducătorii auto sunt proiectați pentru a netezi toate coborâșurile curente din sistemul electric. Alegerea sau auto-asamblarea lor ar trebui să fie abordată în mod responsabil, după calcularea greșită a tuturor parametrilor necesari.

Spuneți-ne cum să ridicați șoferul pentru becul cu LED. Împărtășiți-vă argumentele și modalitățile de a stabiliza alimentarea cu tensiune a unui dispozitiv de iluminare cu diode. Lăsați comentariile în blocul de mai jos, puneți întrebări, postați fotografii pe tema articolului.