LED-lampor för drivrutinsval: visningar, syfte + anslutning

LED-lampor har blivit utbrett, och som ett resultat har aktiv produktion av sekundära strömkällor börjat. LED-lampdrivrutinen kan stabilt upprätthålla inställda strömvärden vid enhetens utgång, vilket stabiliserar spänningen som passerar genom diodkedjan.

Vi kommer att berätta allt om typerna och principerna för driften av en strömkonverteringsenhet för drift av en diodlampa. Den artikel som föreslås av oss ger riktlinjer för att välja en förare och ger användbara rekommendationer. Oberoende hushållsapparater finner vi i praktiken kopplingsscheman.

Syfte och omfattning

Diodkristaller består av två halvledare - anoden (plus) och katoden (minus), som är ansvariga för transformationen av elektriska signaler. Ett område har konduktivitet av P-typ, den andra - N. När en strömkälla är ansluten strömmar strömmen genom dessa element.

På grund av denna polaritet rusa elektronerna från P-typzonen in i N-typzonen och vice versa kommer laddningarna från punkt N att rusa mot R. Men varje del av området har sina egna gränser, som kallas P-N-kryssningar. På dessa områden möter partiklarna och ömsesidigt absorberar eller rekombinerar.

Under P-N-korsningarna reduceras spänningen med ett visst antal volt, alltid samma för varje kretselement. Med tanke på dessa värden stabiliserar föraren inmatningsströmmen och bildar ett konstant värde vid utgången.

Vad är den nödvändiga effekten och vilka värden av förluster under P-N-passagen anges i passet på LED-enheten. Därför när Välja en diodlampa Det är nödvändigt att ta hänsyn till parametrarna för strömförsörjningen, vars intervall ska vara tillräckligt för att kompensera för den förlorade energin.

Strömförsörjning med spänningar från 10 till 36 V används för att utrusta belysningsenheter.

Tekniken kan vara av olika slag:

• strålkastare av bilar, cyklar, motorcyklar, etc.
• små bärbara eller gatubelysning;
• LED-ledning, Band, taklampor och moduler.

Men för låga effektlampor, och även vid användning av konstant spänning får drivrutinerna inte användas. Istället för dem introduceras ett motstånd i kretsen, även med 220 V.

Principen för driften av strömförsörjningen

Låt oss se vad skillnaderna mellan spänningskälla och strömförsörjning är. Tänk exempel på det schema som visas nedan.

Genom att ansluta till en 12 V strömförsörjning ett 40 ohm motstånd, kommer en ström på 300 mA att strömma genom den (Figur A). Med parallell anslutning till kretsen i det andra motståndet kommer nuvärdet att vara - 600 mA (B). Spänningen kommer emellertid att vara oförändrad.

Nu ska vi titta på hur värdena ändras om motstånden är anslutna till strömförsörjningen i kretsen. På samma sätt introducerar vi ett 40 ohm motstånd med en förare på 300 mA. Den senare skapar en spänning på 12 V på den (schema B).

Om kretsen består av två motstånd, är strömvärdet oförändrat och spänningen blir 6 V (H).

Att dra slutsatser kan vi säga att en kvalitetsomvandlare levererar belastningen med en märkström även när spänningen sjunker. Följaktligen kommer diodkristaller av 2 V eller 3 V och en ström av 300 mA att brinna lika ljust med reducerad spänning.

Kännetecken för omvandlaren

En av de viktigaste indikatorerna är den överförda effekten under belastning. Enheten kan inte överbelasta och försöka få maximala möjliga resultat.

Felaktig användning bidrar till det snabba misslyckandet av inte bara betraktningsmekanismen utan även LED-chips.

De viktigaste faktorer som påverkar arbetet är:

• beståndsdelar som används i monteringsprocessen;
• skyddsnivå (IP)
• minsta och maximala värden för ingång och utgång;
• tillverkaren.

Moderna modeller av omvandlare tillverkas på grundval av mikrokretsar och tillämpar pulsbreddskonverteringar (PWM).

Sådana anordningar har en hög grad av skydd mot kortslutning, nätöverbelastning och har också ökad effektivitet.

Aktuella konverteringsvalregler

För att köpa en LED-lampomvandlare bör du studera nyckeln instrumentegenskaper. Det är nödvändigt att förlita sig på utgångsspänning, nominell ström och utgångseffekt.

Effekt av ljusdioder

Låt oss först analysera utgångsspänningen, som är föremål för flera faktorer:

• värdet av spänningsförlusten på kristallernas P-N-korsningar;
• antalet ljusdioder i kedjan;
• anslutningsdiagram.

Parametrarna för märkströmmen kan bestämmas av de karakteristiska egenskaperna hos konsumenten, nämligen LED-elementets kraft och graden av ljusstyrka.

Denna indikator påverkar den ström som förbrukas av kristallerna, vars räckvidd varierar beroende på den önskade ljusstyrkan. Konverterarens uppgift är att tillhandahålla dessa element med tillförsel av den erforderliga energimängden.

Effekten av enheten beror på styrkan hos varje LED-element, deras färg och kvantitet.

För beräkning av energiförbrukning med följande formel:

P_H = P_LED * N,

var

• P_LED - elektrisk belastning skapad av en diod,
• N är antalet kristaller i kedjan.

Dessa siffror bör inte vara mindre än förarens drivkraft. Nu är det nödvändigt att bestämma det önskade nominella värdet.

Maximal ström av enheten

Det är nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att för att säkerställa en stabil drift av omvandlaren bör dess nominella värden överstiga det mottagna värdet P med 20-30%_H.

Således tar formeln formen:

P_max ≥ (1,2,3,3) * P_H,

där P_max - märkt nätaggregat.

Förutom kraften och antalet konsumenter på brädet är belastningskraften också föremål för konsumentens färgfaktorer. Vid samma ström, beroende på skuggan, har de olika indikatorer på spänningsfall.

Ta till exempel LED-lamporna från det amerikanska företaget Cree från XP-E-raden i rött.

Deras egenskaper är följande:

• spänningsfall på 1,9-2,4 V;
• nuvarande 350 mA;
• genomsnittlig strömförbrukning på 750 mW.

En analog grön färg med samma ström kommer att ha helt olika indikatorer: förluster vid P-N-korsningar 3,3-3,9 V och effekt 1,25 W.

Följaktligen kan vi dra slutsatser: En förare konstruerad för 10 W används för att driva tolv röda kristaller eller åtta gröna.

LED anslutningsdiagram

Drivrutinsval ska göras efter att LED-konsumentanslutningen har fastställts. Om du först köper ljusdioder, och sedan hämtar en omvandlare till dem, kommer denna process att åtföljas av många svårigheter.

För att hitta en enhet som tillhandahåller bara ett antal konsumenter med ett visst anslutningssystem, måste du ägna mycket tid.

Låt oss ge ett exempel med sex konsumenter. De spänningsförluster som de har är 3 V, den förbrukade strömmen är 300 mA. För att ansluta dem kan du använda en av metoderna, och i varje fall kommer de nödvändiga parametrarna för strömförsörjningen att vara olika.

I vårt fall, med en seriell anslutning, krävs ett 18 V-block med en ström på 300 mA. Den största fördelen med denna metod är att samma kraft passerar genom hela linjen, alla dioder är tända med identisk ljusstyrka.

Om parallellplacering används, räcker det med att använda en 9 V-omvandlare, men nuvarande förbrukningsvärden kommer att fördubblas i jämförelse med föregående metod.

Om en sekventiell metod med bildandet av par med två lysdioder används, används en förare med samma indikatorer som i föregående fall. I detta fall kommer ljusets ljusstyrka redan att vara likformig.

Men även här fanns inga negativa nyanser: när man aktiverade gruppen på grund av spridningen av egenskaper, en av Lysdioderna kan öppnas snabbare än den andra respektive, och genom den aktuella dubbeln överskrider den nominella värdet av

Många arter LED-lampa för hembelysning utformad för sådana kortvariga språng, men den här metoden refererar till de mindre populära.

Typ av drivrutiner efter enhetstyp

Enheter som omvandlar 220 V-effekt till de indikatorer som krävs för LED-lampor är vanligtvis uppdelade i tre kategorier: elektroniska; baserad på kondensatorer; dimbar.

Marknaden för belysningstillbehör representeras av en mängd olika förarmodeller, främst från den kinesiska tillverkaren. Och trots det låga prisklasset, från dessa enheter kan du välja ganska anständigt alternativ. Det är dock värt att uppmärksamma garantikortet, t. inte alla produkter är av acceptabel kvalitet.

Elektronisk vy av enheten

Helst bör den elektroniska omvandlaren vara utrustad med en transistor. Dess roll är att utföra lossningen av justeringschipet. För att eliminera eller maximera rippelutjämningen är en kondensator monterad vid utgången.

Denna typ av enhet tillhör en dyr kategori, men den kan stabilisera ström upp till 750 mA, vilket ballastmekanismerna inte kan.

Pulserande är inte den enda felen i omvandlare. Den andra kan kallas elektromagnetisk störning av högfrekventa (HF) -intervallet. Så om andra elektriska apparater, till exempel en radio, är anslutna till en uttag ansluten till en lampa, kan du förvänta dig störningar i mottagandet av digitala FM-frekvenser, tv, en router etc.

I en valfri anordning av ett högkvalitativt instrument borde det finnas två kondensatorer: en är elektrolytisk för utjämning av pulsationer, den andra är keramisk för att sänka HF. Men denna kombination kan träffas sällan, speciellt om vi pratar om kinesiska produkter.

På grund av den höga effektiviteten (upp till 95%) är sådana mekanismer lämpliga för hög effektenheter som används i olika sfärer, till exempel för att ställa in bilar, i gatubelysningsenheter, samt hushålls-LED källor.

Kondensatorbaserad strömförsörjning

Vänd dig nu till inte så populära enheter - baserat på kondensatorer. Nästan alla system med lågkostnadslampor, där dessa typer av drivrutiner används, har liknande egenskaper.

På grund av förändringar från tillverkaren genomgår de ändringar, till exempel avlägsnande av något element i kedjan. Särskilt ofta är denna detalj en av kondensatorerna - utjämning.

Det finns bara två fördelar med sådana mekanismer: de är tillgängliga för självmontering, och deras effektivitet är lika med hundra procent, eftersom förlusterna kommer att vara endast vid pn korsningar och motstånd.

Samma antal negativa sidor: låg elektrisk säkerhet och hög grad av pulsering. Den andra nackdelen är omkring 100 Hz och är formad som en följd av likriktning av växelspänning. GOST registrerar den tillåtna rippelhastigheten på 10-20%, beroende på syftet med rummet där belysningsanordningen är installerad.

Det enda sättet att släpa denna nackdel är att välja en kondensator med rätt betyg. Ändå borde man inte räkna med att problemet elimineras fullständigt. En sådan lösning kan bara släpa ut bristens intensitet.

Dimmable Current Transmitters

Drivrutiner dimmrar för dimbara LED-lampor tillåter dig att ändra de inkommande och utgående strömindikatorerna, samtidigt som ljusstyrkan för dioderna sänks eller ökas.

Det finns två anslutningsmetoder:

• den första innebär en smidig start;
• den andra är pulserad.

Beakta principen om drift av dimbara drivrutiner baserade på CPC9909-chipet som används som regleringsanordning för LED-kretsar, inklusive de med hög ljusstyrka.

Med en mjukstart säkerställer mikrokretsen med en förare gradvis införlivande av dioder med ökad ljusstyrka. För denna process används två motstånd, anslutna till LD-terminalen, avsedda att utföra den smidiga dimningsuppgiften. Så här realiseras en viktig uppgift - förlängningen av LED-elementens livslängd.

Samma utgång ger analog styrning - ett 2,2 kΩ motstånd ändras till en kraftfull växlande analog - 5,1 kΩ. Således uppnås en gradvis förändring av utmatningspotentialen.

Användningen av den andra metoden innebär tillämpning av rektangulära pulser på PWMD: s lågfrekventa utgång. I detta fall används antingen en mikrokontroller eller en pulsgenerator, som nödvändigtvis separeras av en optokopplare.

Med eller utan ett skrov?

Drivrutiner utfärdas i fallet eller utan. Det första alternativet är det vanligaste och dyrare. Sådana anordningar är skyddade mot fukt och dammpartiklar.

Anpassningar av den andra typen tillämpas vid utförande av den dolda installationen och respektive skiljer sig åt i billighet.

Var och en av dem skiljer tillåten temperatur under driften - det är också nödvändigt att uppmärksamma valet.

Klassiskt drivrutinsschema

För självmontering av LED-strömförsörjningen, låt oss hantera den enklaste enheten av pulstypen, som inte har galvanisk isolering. Den största fördelen med denna typ av krets är enkel anslutning och pålitlig drift.

Schemat för en sådan mekanism består av tre huvudkaskadområden:

1. Spänningsavskiljare på kapacitans.
2. Likriktaren.
3. Spänningsstabilisatorer.

Den första sektionen - motståndet som utövas av växelströmmen på kondensatorn C1 med ett motstånd. Det sistnämnda krävs endast för självladdning av det inerta elementet. Det påverkar inte kretsens funktion.

När den resulterande halvvågspänningen passerar genom kondensatorn, strömmar strömmen tills plattorna är helt laddade. Ju mindre mekanismens kapacitet, desto mindre tid kommer att spenderas vid full laddning.

Exempelvis laddas en anordning med en volym av 0,3-0,4 mikrofarad under en 1/10-halvvågperiod, dvs. bara en tiondel av spänningen passerar genom detta avsnitt.

Det andra steget är en elektrisk enhet som omvandlar (likriktar) växelström till en pulserande en. Denna process kallas fullvåg. Eftersom en del av halvvågan slätts av en kondensator, kommer utgången från denna sektion att vara likström 20-25 V.

Den tredje etappen bygger på ett utjämningsstabiliserande filter - en elektrolytkondensator. Valet av dess kapacitiva parametrar beror på belastningskraften.

Eftersom den sammansatta kretsen reproducerar sitt arbete på en gång är det omöjligt att röra vida ledningar, eftersom strömflödet når tiotals ampere - linjerna är förisolerade.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Alla svårigheter som en radioamatör kan stöta på, upptar en omvandlare för LED-lampor med hög effekt, beskrivs i detalj i videon:

Huvudegenskaper för omvandlarenhetens självanslutning i den elektriska kretsen:

Steg-för-steg-briefing som beskriver processen att montera en LED-drivrutin med improviserade verktyg för hand:

Trots de tiotusentals timmar av oavbruten drift av LED-lampor som deklarerats av tillverkaren, finns det många faktorer som väsentligt minskar dessa siffror.

Drivrutinerna är utformade för att släta ut alla strömbrytare i elsystemet. Deras val eller självmontering bör kontaktas ansvarsfullt efter felberäkningen av alla nödvändiga parametrar.

Berätta för oss hur man hämtar drivrutinen för LED-lampan. Dela dina argument och sätt att stabilisera spänningsförsörjningen till en diodbelysningsenhet. Lämna kommentarer i kvarteret nedan, fråga frågor, skicka bilder på ämnet i artikeln.