Pravidlá výberu vodiča LED: pohľady, účel + pripojenie

LED svietidlá sa stali rozšírenými a v dôsledku toho sa začala aktívna výroba sekundárnych zdrojov energie. Ovládač LED lampy je schopný stabilne udržiavať nastavené hodnoty prúdu na výstupe zariadenia, čím stabilizuje napätie prechádzajúce cez reťazec diódy.

Uvedieme si všetko o typoch a princípoch prevádzky prúdového konvertora pre prevádzku diódovej žiarovky. Navrhovaný článok poskytuje pokyny pre výber vodiča a poskytuje užitočné odporúčania. Nezávislí elektrikári v domácnosti nájdu osvedčené schémy zapojenia.

Účel a rozsah 1. \ T

Diodové kryštály sa skladajú z dvoch polovodičov - anódy (plus) a katódy (mínus), ktoré sú zodpovedné za transformáciu elektrických signálov. Jedna oblasť má vodivosť typu P, druhá - N. Keď je pripojený zdroj energie, prúdi týmito prvkami prúd.

Vzhľadom na túto polaritu sa elektróny zo zóny typu P ponáhľajú do zóny typu N a naopak, náboje z bodu N sa ponáhľajú smerom k R. Každá časť oblasti má však svoje vlastné hranice, nazývané prechody Pn. V týchto oblastiach sa častice stretávajú a vzájomne sa absorbujú alebo rekombinujú.

Počas spojení P-N sa napätie znižuje o určitý počet voltov, vždy rovnaký pre každý prvok obvodu. Vzhľadom na tieto hodnoty vodič stabilizuje vstupný prúd a na výstupe vytvára konštantnú hodnotu.

Aký je požadovaný výkon a aké hodnoty strát počas priechodu P-N sú uvedené v cestovnom pase zariadenia LED. Preto, kedy Výber diódovej žiarovky Je potrebné brať do úvahy parametre napájania, ktorých rozsah by mal byť dostatočný na kompenzáciu straty energie.

Napájacie zdroje s napätím od 10 do 36 V sa používajú na vybavenie osvetľovacích zariadení.

Technika môže byť rôznych typov:

• svetlomety automobilov, bicyklov, motocyklov atď.;
• malé prenosné alebo pouličné osvetlenie;
• LED riadok, Stuhy, stropné žiarovky a modulov.

Avšak pre LED s nízkou spotrebou, a tiež v prípade použitia konštantného napätia, vodiči nesmú používať Namiesto nich je do obvodu zavedený odpor, tiež napájaný 220 V.

Princíp činnosti napájania

Pozrime sa, aké sú rozdiely medzi zdrojom napätia a napájaním. Ako príklad si pozrite schému uvedenú nižšie.

Pripojením na 12 V napájanie prúdi 40 Ohm odpor, prúd 300 mA bude prúdiť cez neho (obrázok A). Pri paralelnom pripojení na obvod druhého rezistora bude hodnota prúdu - 600 mA (B). Napätie sa však nezmení.

Teraz sa pozrieme na to, ako sa hodnoty zmenia, ak sú rezistory pripojené k napájaniu v obvode. Podobne uvádzame odpor 40 ohmov s ovládačom 300 mA. Ten na ňom vytvára napätie 12 V (schéma B).

Ak sa obvod skladá z dvoch odporov, potom sa hodnota prúdu nezmení a napätie bude 6 V (H).

Na základe záverov môžeme povedať, že kvalitný konvertor dodáva zaťaženie menovitým prúdom aj pri poklese napätia. V súlade s tým budú diódové kryštály 2 V alebo 3 V a prúd 300 mA spaľovať rovnako jasne so zníženým napätím.

Charakteristické vlastnosti meniča

Jedným z najdôležitejších ukazovateľov je prenášaný výkon pri zaťažení. Prístroj nie je možné preťažiť a pokúsiť sa získať maximálne možné výsledky.

Nesprávne použitie prispieva k rýchlemu zlyhaniu nielen zobrazovacieho mechanizmu, ale aj čipov LED.

Medzi hlavné faktory ovplyvňujúce prácu patria:

• prvky použité v procese montáže;
• stupeň ochrany (IP);
• minimálne a maximálne hodnoty vstupu a výstupu;
• výrobcom.

Moderné modely meničov sú vyrábané na báze mikroobvodov a využívajú technológiu konverzie šírky impulzov (PWM).

Takéto zariadenia majú vysoký stupeň ochrany proti skratom, preťaženiu siete a tiež majú vyššiu účinnosť.

Pravidlá výberu aktuálneho meniča

Ak chcete kúpiť LED lampu konvertor, mali by ste študovať kľúč charakteristiky prístroja. Je potrebné spoliehať sa na výstupné napätie, menovitý prúd a výstupný výkon.

Výkon svetelných diód

Najprv analyzujme výstupné napätie, ktoré podlieha niekoľkým faktorom:

• hodnotu straty napätia na spojoch P-N kryštálov;
• počet svetelných diód v reťazci;
• schéma zapojenia.

Parametre menovitého prúdu môžu byť určené charakteristickými vlastnosťami spotrebiteľa, menovite výkonom LED prvkov a stupňom ich jasu.

Tento indikátor ovplyvní prúd spotrebovaný kryštálmi, ktorého rozsah sa mení v závislosti od požadovaného jasu. Úlohou meniča je zabezpečiť tieto prvky dodávkou potrebného množstva energie.

Výkon zariadenia závisí od sily každého prvku LED, od farby a množstva.

Na výpočet spotreby energie podľa tohto vzorca: \ t

P_H = P_LED * N,

kde

• P_LED - elektrická záťaž vytvorená jednou diódou,
• N je počet kryštálov v reťazci.

Tieto hodnoty by nemali byť menšie ako výkon vodiča. Teraz je potrebné určiť požadovanú nominálnu hodnotu.

Maximálny výkon zariadenia

Je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že na zabezpečenie stabilnej prevádzky meniča by jeho nominálne hodnoty mali prekročiť hodnotu P o 20-30%._H.

Vzorec má teda formu:

P_max ≥ (1,2,1,3) * P_H,

kde P_max - menovitý napájací zdroj.

Popri výkone a počte spotrebiteľov na doske podlieha sila zaťaženia aj farebným faktorom spotrebiteľa. Pri rovnakom prúde, v závislosti na tieni, majú rôzne indikátory poklesu napätia.

Vezmite si napríklad LED diódy americkej spoločnosti Cree z radu XP-E v červenej farbe.

Ich charakteristiky sú nasledovné: \ t

• pokles napätia 1,9-2,4 V;
• prúd 350 mA;
• priemerná spotreba energie 750 mW.

Analóg zelenej farby s rovnakým prúdom bude mať úplne odlišné ukazovatele: straty na spojoch P - N 3,3 - 3,9 V a výkon 1,25 W.

Preto môžeme vyvodiť závery: vodič navrhnutý na 10 W sa používa na napájanie dvanástich červených kryštálov alebo osem zelených kryštálov.

Schéma zapojenia LED

Výber vodiča by sa mal vykonať po určení schémy pripojenia spotrebiča LED. Ak si prvýkrát kúpite svetelné diódy a potom pre nich vyzdvihnete konvertor, tento proces bude sprevádzaný množstvom ťažkostí.

Ak chcete nájsť zariadenie, ktoré poskytuje prácu len takému množstvu spotrebiteľov s danou schémou pripojenia, budete musieť stráviť veľa času.

Dajme príklad so šiestimi spotrebiteľmi. Straty napätia sú 3 V, spotrebovaný prúd je 300 mA. Na ich pripojenie môžete použiť niektorú z metód av každom prípade budú požadované parametre napájania odlišné.

V našom prípade sa pri sériovom pripojení vyžaduje 18 V blok s prúdom 300 mA. Hlavnou výhodou tejto metódy je, že rovnaká sila prechádza cez celú čiaru, resp. Všetky diódy svietia s rovnakou jasnosťou.

Ak sa používa paralelné umiestnenie, stačí použiť 9 V menič, avšak súčasné hodnoty spotreby sa v porovnaní s predchádzajúcou metódou zdvojnásobia.

Ak sa použije sekvenčná metóda s tvorbou párov dvoch LED, použije sa ovládač s rovnakými indikátormi ako v predchádzajúcom prípade. V tomto prípade bude jas osvetlenia už jednotný.

Avšak ani tu neboli žiadne negatívne nuansy: keď energizovali skupinu, v dôsledku šírenia charakteristík, jeden z LED diódy sa môžu otvárať rýchlejšie ako druhá, resp hodnota

Mnoho druhov LED osvetlenie pre domáce osvetlenie pre takéto krátkodobé skoky, ale táto metóda sa vzťahuje na menej populárne.

Typy ovládačov podľa typu zariadenia

Zariadenia, ktoré konvertujú výkon 220 V na požadované indikátory pre LED diódy, sú konvenčne rozdelené do troch kategórií: elektronické; na báze kondenzátorov; stmievateľné.

Trh s osvetľovacími doplnkami predstavuje široká paleta modelov vodičov, najmä čínskeho výrobcu. A napriek nízkej cenovej relácii, z týchto zariadení si môžete vybrať celkom slušnú možnosť. Je však potrebné venovať pozornosť záručnému listu, t. nie všetky výrobky majú prijateľnú kvalitu.

Elektronické zobrazenie zariadenia

V ideálnom prípade by mal byť elektronický konvertor vybavený tranzistorom. Jeho úlohou je vykonávať vykládku nastavovacieho čipu. Aby sa eliminovalo alebo maximalizovalo vyhladenie zvlnenia, na výstupe je namontovaný kondenzátor.

Tento typ zariadenia patrí do drahej kategórie, ale je schopný stabilizovať prúd až do 750 mA, ktorý nie je schopný predradníkových mechanizmov.

Pulzovanie nie je jedinou chybou v konvertoroch. Druhú možno nazvať elektromagnetickou interferenciou vysokofrekvenčného (HF) rozsahu. Ak sú teda ostatné elektrické zariadenia, napríklad rádio, pripojené k zásuvke pripojenej k žiarovke, môžete očakávať rušenie pri prijímaní digitálnych FM frekvencií, televízie, smerovača atď.

Vo voliteľnom zariadení vysoko kvalitného prístroja by mali byť dva kondenzátory: jeden je elektrolytický na vyhladenie pulzácií, druhý je keramický, na zníženie HF. Túto kombináciu však možno zriedkavo splniť, najmä ak hovoríme o čínskych výrobkoch.

Vďaka vysokej účinnosti (až 95%) sú takéto mechanizmy vhodné pre vysokovýkonné zariadenia používané v rôznych zariadeniach napríklad v oblasti ladenia automobilov, v pouličných osvetľovacích zariadeniach a tiež v domácnosti LED zdroje.

Napájací zdroj na báze kondenzátora

Teraz sa obráťte na nie tak populárne zariadenia - založené na kondenzátoroch. Takmer všetky systémy lacných LED svietidiel, kde sa používajú tieto typy vodičov, majú podobné vlastnosti.

V dôsledku zmien výrobcu však podliehajú zmenám, napríklad odstráneniu akéhokoľvek prvku reťaze. Najmä často tento detail je jedným z kondenzátorov - vyhladzovanie.

Existujú len dve výhody takýchto mechanizmov: sú k dispozícii pre samo-montáž a ich účinnosť sa rovná sto percentám, pretože straty budú iba pri pn spojoch a odporoch.

Rovnaký počet negatívnych strán: nízka elektrická bezpečnosť a vysoký stupeň pulzácie. Druhou nevýhodou je asi 100 Hz a vzniká v dôsledku rektifikácie striedavého napätia. GOST registruje prípustnú rýchlosť zvlnenia 10-20% v závislosti od účelu miestnosti, v ktorej je osvetľovacie zariadenie nainštalované.

Jediný spôsob, ako túto nevýhodu vyhladiť, je vybrať kondenzátor so správnym hodnotením. Človek by sa však nemal spoliehať na úplné odstránenie problému - takéto riešenie môže len vyhladiť intenzitu výbuchov.

Stmievacie vysielače prúdu

Stmievače pre ovládače stmievateľné LED žiarovky Umožňuje zmeniť vstupné a výstupné indikátory prúdu, pričom znižuje alebo zvyšuje jas svetla vyžarovaného diódami.

Existujú dve metódy pripojenia:

• prvá zahŕňa hladký štart;
• druhá je pulzná.

Zvážte princíp činnosti stmievateľných ovládačov na báze čipu CPC9909, ktorý sa používa ako regulačné zariadenie pre LED obvody, vrátane tých s vysokým jasom.

S mäkkým štartom mikroobvod s ovládačom zabezpečuje postupné zapájanie diód so zvyšujúcim sa jasom. Pre tento proces sa používajú dva odpory, pripojené k terminálu LD, určené na vykonávanie úlohy hladkého stmievania. Takto sa realizuje dôležitá úloha - predĺženie životnosti prvkov LED.

Ten istý výstup poskytuje analógovú reguláciu - odpor 2,2 kΩ sa zmení na výkonnejší striedavý analóg - 5,1 kΩ. Tým sa dosiahne postupná zmena výstupného potenciálu.

Použitie druhej metódy predpokladá použitie obdĺžnikových impulzov na nízkofrekvenčný výstup PWMD. V tomto prípade sa používa buď mikrokontrolér alebo generátor impulzov, ktoré sú nevyhnutne oddelené optočlenom.

S alebo bez trupu?

Vodiči sú vydaní v danom prípade alebo bez neho. Prvá možnosť je najbežnejšia a drahšia. Takéto zariadenia sú chránené pred vlhkosťou a prachovými časticami.

Úpravy druhého typu sa uplatňujú pri vykonávaní skrytej inštalácie a líšia sa v lacnosti.

Každá z nich sa líši prípustnou teplotou počas prevádzky - je tiež potrebné venovať pozornosť výberu.

Klasická schéma vodiča

Pre samočinnú montáž LED napájacieho zdroja sa zaoberáme najjednoduchším zariadením typu impulzov, ktoré nemá galvanické oddelenie. Hlavnou výhodou tohto typu okruhu je jednoduché pripojenie a spoľahlivá prevádzka.

Schéma takéhoto mechanizmu sa skladá z troch hlavných kaskádových oblastí:

1. Oddeľovač napätia na kapacite.
2. Usmerňovače.
3. Stabilizátory napätia.

Prvá časť - opozícia vyvíjaná striedavým prúdom na kondenzátore C1 s odporom. Tento sa vyžaduje výlučne na samovybíjanie inertného prvku. Nemá to vplyv na prevádzku okruhu.

Keď výsledné polvlnové napätie prechádza cez kondenzátor, prúd tečie, kým sa dosky úplne nenabijú. Čím nižšia je kapacita mechanizmu, tým menej času sa vynaloží na jeho plné nabitie.

Napríklad zariadenie s objemom 0,3 až 0,4 mikrofaradového náboja počas 1/10 polvlnovej periódy, t.j. touto časťou prejde iba desatina prechádzajúceho napätia.

Druhý stupeň je elektrické zariadenie, ktoré premieňa (usmerňujúci) striedavý prúd na pulzujúci. Tento proces sa nazýva full-wave. Pretože jedna časť polvlny bola vyhladená kondenzátorom, na výstupe z tohto úseku bude jednosmerný prúd rovný 20-25 V.

Tretí stupeň je založený na vyhladzovacom stabilizačnom filtri - elektrolytickom kondenzátore. Voľba kapacitných parametrov závisí od zaťažovacej sily.

Pretože zostavený obvod reprodukuje svoju prácu naraz, nie je možné sa dotknúť holých vodičov, pretože prúdový tok dosahuje desiatky ampérov - vedenia sú predizolované.

Závery a užitočné video na túto tému

Vo videu sú podrobne popísané všetky ťažkosti, s ktorými sa môže rádioamatér stretnúť, vyzdvihnutie konvertora pre vysoko výkonné LED lampy:

Kľúčové vlastnosti samopojenia meniča v elektrickom obvode:

Podrobný briefing popisujúci proces montáže LED ovládača s improvizovanými nástrojmi ručne:

Napriek desiatkam tisíc hodín nepretržitej prevádzky LED svietidiel deklarovaných výrobcom existuje množstvo faktorov, ktoré tieto hodnoty výrazne znižujú.

Ovládače sú určené na vyhladenie všetkých prúdových odrazov v elektrickom systéme. Ich výber alebo samoskladanie by sa mali zodpovedne riešiť po chybnom výpočte všetkých potrebných parametrov.

Povedzte nám, ako vyzdvihnúť ovládač pre žiarovku LED. Podeľte sa o svoje argumenty a spôsoby, ako stabilizovať napájanie na diódové osvetľovacie zariadenie. Nechajte komentáre v nižšie uvedenom bloku, kladte otázky, uverejňujte obrázky na tému článku.