LED svetilke so postale razširjene, zato se je začela aktivna proizvodnja sekundarnih virov energije. Gonilnik LED-lučke je sposoben stabilno vzdrževati nastavljene vrednosti toka na izhodu naprave in stabilizirati napetost, ki prehaja skozi verigo diode.

Povedali bomo vse o vrstah in načelih delovanja tokovne pretvorne naprave za delovanje diodne žarnice. Članek, ki ga predlagamo, daje smernice za izbiro voznika in daje koristna priporočila. Neodvisni električarji v gospodinjstvu bomo našli dokazane v praksi načrte ožičenja.

Namen in področje uporabe. \ T

Diodni kristali so sestavljeni iz dveh polprevodnikov - anode (plus) in katode (minus), ki sta odgovorni za transformacijo električnih signalov. Eno področje ima P-tip prevodnosti, drugi - N. Ko je tok priključen, skozi te elemente teče tok.

Zaradi te polarnosti elektroni iz cone P-tipa naletijo na območje N-tipa in obratno, naboji iz točke N hitijo proti P. Vendar pa ima vsak odsek regije svoje meje, imenovane PN-prehodi. Na teh območjih se delci srečajo in se medsebojno absorbirajo ali rekombinirajo.

Dioda pripada polprevodniškim elementom in ima le en pn spoj. Zato glavna značilnost, ki določa stopnjo svetlosti njihovega sijaja, ni napetost, temveč tok

Med PN prehodi se napetost zmanjša za določeno število voltov, vedno enako za vsak element tokokroga. Glede na te vrednosti voznik stabilizira vhodni tok in na izhodu tvori konstantno vrednost.

Kakšna moč je potrebna in katere vrednosti izgub med prehodom PN so navedene v potnem listu naprave LED. Zato je pri izbiri diodne žarnice potrebno upoštevati parametre oskrbe z električno energijo, katerih obseg naj bi zadostoval za kompenzacijo izgubljene energije.

Da bi LED-i z veliko močjo določili čas, ki je določen v lastnostih, je potrebna stabilizacijska naprava - voznik. Elektronski mehanizem vedno prikazuje svojo izhodno napetost.

Napajalniki z napetostmi od 10 do 36 V se uporabljajo za opremljanje svetlobnih naprav.

Tehnika je lahko različnih vrst:

  • žarometi za avtomobile, kolesa, motorna kolesa itd.;
  • majhne prenosne ali ulične luči;
  • LED vladarji, trakovi, stropne luči in moduli.

Vendar pa za LED z majhno močjo, kot tudi v primeru uporabe konstantne napetosti, vozniki ne smejo uporabljati. Namesto njih se v vezje vstavi upor, ki ga napaja tudi 220 V.

Načelo delovanja napajalnika

Poglejmo, kakšne so razlike med napetostnim virom in napajalnikom. Na primer upoštevajte spodaj prikazano shemo.

S priključitvijo na napajalno napetost 12 V je 40 ohmski upor, skozi katerega teče tok 300 mA (slika A). Pri paralelnem priklopu na tokokrog drugega upora bo trenutna vrednost - 600 mA (B). Vendar bo napetost ostala nespremenjena.

Kljub priključitvi dveh uporov na napajanje, bo drugi izhod proizvedel konstantno napetost, saj v idealnih pogojih ne izpolnjuje obremenitve.

Zdaj bomo pogledali, kako se vrednosti spreminjajo, če so upori priključeni na napajanje v tokokrogu. Podobno uvajamo 40 ohmski upor z gonilnikom 300 mA. Slednji ustvari napetost 12 V (shema B).

Če je vezje sestavljeno iz dveh uporov, je vrednost toka nespremenjena, napetost pa 6 V (H).

Voznik, za razliko od napetostnega vira, vzdržuje trenutne parametre na izhodu, vendar se lahko napetostna moč spremeni

S sklepanjem lahko rečemo, da kakovostni pretvornik napaja obremenitev z nazivnim tokom tudi, ko napetost pade. V skladu s tem bodo kristali diod 2 V ali 3 V in tok 300 mA prižgali enako svetlobo z zmanjšano napetostjo.

Značilne lastnosti pretvornika

Eden najpomembnejših kazalnikov je prenosna moč pod obremenitvijo. Naprave ni mogoče preobremeniti in poskusiti doseči največje možne rezultate.

Nepravilna uporaba prispeva k hitremu neuspehu ne le mehanizma gledanja, ampak tudi LED čipov.

Glavni dejavniki, ki vplivajo na delo, so:

  • sestavne elemente, uporabljene v postopku sestavljanja;
  • stopnja zaščite (IP);
  • minimalne in maksimalne vrednosti vhodnih in izhodnih podatkov;
  • proizvajalca

Sodobni modeli pretvornikov so izdelani na osnovi mikrovezij in uporabljajo tehnologijo pretvorb širine impulzov (PWM).

Med delovanjem napajalne enote je izvedena metoda pulz-širinske modulacije za regulacijo izhodne napetosti, medtem ko izhod ohranja podoben tok kot na vhodu.

Takšne naprave imajo visoko stopnjo zaščite pred kratkimi stiki, preobremenitvami omrežja in imajo tudi večjo učinkovitost.

Trenutna izbirna pravila pretvornika

Za nakup pretvornika LED žarnic morate preučiti ključne značilnosti naprave. Potrebno je uporabiti izhodno napetost, nazivni tok in izhodno moč.

Moč svetlobnih diod

Najprej analiziramo izhodno napetost, ki je odvisna od več dejavnikov:

  • vrednost izgube napetosti pri PN prehodih kristalov;
  • število svetlobnih diod v verigi;
  • povezovalni diagram.

Parametre nazivnega toka lahko določimo z značilnostmi potrošnika, in sicer močjo LED elementov in stopnjo njihove svetlosti.

Ta indikator bo vplival na tok, ki ga porabijo kristali, obseg katerega se spreminja glede na zahtevano svetlost. Naloga pretvornika je zagotoviti te elemente z dobavo potrebne energije.

Izhodna napetost mora biti večja ali enaka celotni količini porabljene energije v vsaki enoti električnega tokokroga.

Moč naprave je odvisna od trdnosti vsakega elementa LED, njihove barve in količine.

Za izračun porabe energije po naslednji formuli:

P H = P LED * N,

Kje?

  • P LED - električna obremenitev, ki jo ustvari ena dioda,
  • N je število kristalov v verigi.

Te številke ne smejo biti manjše od moči voznika. Sedaj je potrebno določiti zahtevano nominalno vrednost.

Največja moč naprave

Upoštevati je treba dejstvo, da bi za zagotovitev stabilnega delovanja pretvornika njegove nominalne vrednosti presegale prejeto vrednost P H za 20-30%.

Formula ima tako obliko:

P max ≥ (1, 2..1, 3) * P H,

kjer je P max nazivna moč napajanja.

Poleg moči in števila potrošnikov na plošči je obremenilna sila odvisna tudi od barvnih dejavnikov potrošnika. Pri istem toku, odvisno od sence, imajo različne indikatorje padca napetosti.

Gonilnik za LED žarnico mora izdelati količino toka, ki je potrebna za zagotovitev maksimalne svetlosti. Pri izbiri naprave mora kupec vedeti, da mora biti moč večja od uporabe vseh LED

Vzemite na primer LED diode ameriškega podjetja Cree iz linije XP-E v rdeči barvi.

Njihove značilnosti so naslednje: \ t

  • padec napetosti 1, 9-2, 4 V;
  • tok 350 mA;
  • povprečna poraba energije 750 mW.

Analog zelene barve z enakim tokom bo imel popolnoma drugačne indikatorje: izguba na PN križiščih je 3, 3–3, 9 V, moč pa 1, 25 W.

Skladno s tem lahko sklepamo: voznik, izdelan za 10 W, se uporablja za napajanje dvanajstih rdečih kristalov ali osem zelenih.

LED povezovalni diagram

Izbira voznika se opravi po določitvi sheme priključitve potrošnikov LED. Če prvič kupite svetlobne diode, nato pa za njih dvignete pretvornik, bo ta proces spremljal veliko težav.

Če želite poiskati napravo, ki bo zagotavljala delo takšnega števila potrošnikov z določeno povezavo, boste morali porabiti veliko časa.

Dajmo primer s šestimi potrošniki. Izgube napetosti, ki jih imajo, so 3 V, porabljeni tok je 300 mA. Za njihovo povezavo lahko uporabite eno od metod, v vsakem primeru pa bodo zahtevani parametri napajanja drugačni.

Pomanjkljivost nadomestne razporeditve diod je potreba po napajalniku z visoko napetostjo, če je v vezju veliko kristalov.

V našem primeru s serijsko povezavo je potreben blok 18 V s tokom 300 mA. Glavna prednost te metode je, da enaka sila prehaja skozi celotno linijo, pri čemer so vse diode osvetljene z enako svetlostjo.

Pomanjkljivost vzporednega postavljanja potrošnikov je razlika v svetlosti vsake verige. Do takšnega negativnega pojava pride zaradi variacije parametrov diod zaradi razlik med tokom, ki poteka skozi vsako linijo.

Če se uporabi vzporedna postavitev, je dovolj, da uporabite 9 V pretvornik, vendar se bodo vrednosti porabe toka podvojile v primerjavi s prejšnjo metodo.

Metode zaporedne razporeditve dveh diod se ne da uporabiti z zamenjavo števila kristalov v skupini - 3 ali več. Takšne omejitve so posledica dejstva, da lahko skozi en element preide preveč toka, kar ustvarja verjetnost okvare celotnega tokokroga.

Če je uporabljena sekvenčna metoda z oblikovanjem parov dveh LED, se uporabi gonilnik z enakimi kazalniki kot v prejšnjem primeru. V tem primeru bo svetlost osvetlitve že enotna.

Tudi tu ni bilo nobenih negativnih odtenkov: ko je moč uporabljena za skupino, lahko zaradi variacije karakteristik ena od LED diod odpre hitreje kot druga, in skozi njega teče tok, ki dvakrat presega nominalno vrednost.

Številne vrste LED za osvetlitev doma so zasnovane za takšne kratkotrajne skoke, vendar je ta metoda manj priljubljena.

Vrste gonilnikov po vrsti naprave

Naprave, ki pretvarjajo moč 220 V v zahtevane indikatorje za LED, so običajno razdeljene v tri kategorije: elektronske; na osnovi kondenzatorjev; zatemniti.

Trg opreme za razsvetljavo predstavljajo številni modeli voznikov, predvsem kitajskega proizvajalca. In kljub nizki cenovni razpon, od teh naprav, lahko izberete precej dostojno možnost. Vendar pa je vredno pozoren na garancijsko kartico, t. niso vsi proizvodi sprejemljive kakovosti.

Elektronski pogled na napravo

V idealnem primeru bi moral biti elektronski pretvornik opremljen s tranzistorjem. Njegova vloga je, da izvede razkladanje nastavitvenega čipa. Da bi odpravili ali povečali glajenje valovanja, je na izhodu nameščen kondenzator.

Ta vrsta naprave spada v drago kategorijo, vendar je sposobna stabilizirati tok do 750 mA, za kar balastni mehanizmi niso sposobni.

Najnovejši gonilniki so večinoma nameščeni na žarnice z E27 vtičnico. Izjema je pravilo Gauss GU5.3. Opremljeni so s pretvornikom brez transformatorja. Vendar pa stopnja utripanja v njih doseže nekaj sto Hz.

Pulziranje ni edina pomanjkljivost v pretvornikih. Drugi se lahko imenuje elektromagnetna interferenca visokofrekvenčnega (HF) območja. Torej, če so druge električne naprave, na primer radio, priključene na vtičnico, priključeno na žarnico, lahko pričakujete motnje pri sprejemanju digitalnih FM frekvenc, televizije, usmerjevalnika itd.

V neobvezni napravi visokokakovostnega instrumenta naj bi obstajala dva kondenzatorja: eden je elektrolitski za glajenje pulzacij, drugi je keramični, za znižanje HF. Vendar pa se lahko ta kombinacija doseže redko, še posebej, če govorimo o kitajskih izdelkih.

Tisti, ki imajo skupne koncepte v takih električnih shemah, lahko neodvisno izberejo izhodne parametre elektronskega pretvornika, spremenijo vrednost uporov.

Zaradi visoke učinkovitosti (do 95%) so takšni mehanizmi primerni za naprave visoke moči, ki se uporabljajo na različnih področjih, na primer za uglaševanje avtomobilov, naprave za ulično razsvetljavo, kot tudi za potrošniške LED vire.

Napajalnik na osnovi kondenzatorja

Zdaj pa se obrnite na ne tako priljubljene naprave - na osnovi kondenzatorjev. Skoraj vse sheme nizkocenovnih LED svetilk, kjer se uporabljajo ti tipi gonilnikov, imajo podobne značilnosti.

Vendar pa zaradi sprememb proizvajalca pride do sprememb, na primer odstranitve katerega koli elementa verige. Še posebej pogosto je ta podrobnost eden od kondenzatorjev - glajenja.

Zaradi nenadzorovanega polnjenja trga s poceni in nizko kakovostnim blagom lahko uporabniki občutijo 100-odstotno pulziranje svetilk. Tudi če ne gremo v napravo, lahko trdimo, da je glajevalni element odstranjen iz vezja.

Takšni mehanizmi imata le dve prednosti: na voljo so za samo-montažo in njihova učinkovitost je enaka sto odstotkom, saj bodo izgube le na pn križiščih in uporih.

Enako število negativnih strani: nizka električna varnost in visoka stopnja utripanja. Druga pomanjkljivost je približno 100 Hz in nastane kot posledica popravka izmenične napetosti. GOST beleži dovoljeno stopnjo valovanja 10-20%, odvisno od namena prostora, v katerem je nameščena svetlobna naprava.

Edini način za odpravo te pomanjkljivosti je, da izberete kondenzator s pravilno oceno. Kljub temu ne smemo računati na popolno odpravo problema - taka rešitev lahko samo izravnava intenzivnost porušitve.

Zatemnilni pretočni oddajniki

Gonilniki za zatemnitev LED-žarnic za zatemnitev omogočajo spreminjanje kazalnikov vhodnih in izhodnih tokov, medtem ko zmanjšujejo ali povečujejo svetlost svetlobe, ki jo oddajajo diode.

Obstajata dva načina povezave:

  • prva vključuje nemoten začetek;
  • druga je pulzirana.

Upoštevajte načelo delovanja gonilnikov za zatemnitev na osnovi čipa CPC9909, ki se uporablja kot regulacijska naprava za LED vezja, vključno s tistimi z visoko svetlostjo.

Standardno stikalno vezje CPC9909 s 220 V. Po shematskih navodilih je možno krmiliti enega ali več močnih porabnikov.

Z mehkim zagonom zagotavlja mikrovezje z gonilnikom postopno vključevanje diod z naraščajočo svetlostjo. Za ta postopek se uporabljata dva upora, priključena na terminal LD, ki je zasnovan tako, da opravlja gladko zatemnitev. Tako se uresniči pomembna naloga - podaljšanje življenjske dobe LED elementov.

Enak izhod zagotavlja analogno regulacijo - 2, 2 kΩ upor se spremeni v močnejši izmenični analog - 5, 1 kΩ. Tako se doseže postopna sprememba proizvodnega potenciala.

Uporaba druge metode pomeni uporabo pravokotnih impulzov na nizkofrekvenčni izhod PWMD. V tem primeru se uporablja mikrokrmilnik ali impulzni generator, ki sta nujno ločena z optičnim sklopom.

Z ali brez trupa?

Vozniki so izdani v primeru ali brez. Prva možnost je najpogostejša in dražja. Takšne naprave so zaščitene pred vlago in prašnimi delci.

Prilagoditve drugega tipa se uporabljajo pri izvedbi skrite namestitve in se razlikujejo v poceni namestitvi.

Napajanje vseh predstavljenih naprav je mogoče iz omrežja 12 V ali 220 V. Kljub temu, da nepakirani modeli prinašajo ugodnosti v ceni, so bistveno zaostali v smislu varnosti in zanesljivosti mehanizma.

Vsak od njih se razlikuje med dovoljeno temperaturo med delovanjem - potrebno je tudi paziti na izbiro.

Klasična shema voznika

Za samostojno montažo LED napajalnika se lotimo najpreprostejše naprave pulznega tipa, ki nima galvanske izolacije. Glavna prednost tovrstnega vezja je enostavna povezava in zanesljivo delovanje.

Pretvornik 220 V je predstavljen kot stikalo. Pri montaži je treba upoštevati vsa električna varnostna pravila, saj ni nobenih omejitev za rekuperacijo toka.

Shema takšnega mehanizma je sestavljena iz treh glavnih kaskadnih območij:

  1. Napetostni separator na kapacitivnosti.
  2. Usmerjevalnik.
  3. Stabilizatorji napetosti.

Prvi del - opozicija, ki jo povzroča izmenični tok na kondenzatorju C1 z uporom. Slednji je potreben samo za samo-polnjenje inertnega elementa. Ne vpliva na delovanje tokokroga.

Nazivna vrednost upora je lahko v območju 100 kΩ-1 MΩ, z močjo 0, 5-1 W. Kondenzator mora biti elektrolitski, njegova efektivna vrednost maksimalne napetosti pa je 400–500 V

Ko nastala polvalna napetost preide skozi kondenzator, tok teče, dokler plošče niso popolnoma napolnjene. Чем меньше емкость механизма, тем меньше времени будет затрачено на его полный заряд.

Например, прибор объемом 0, 3-0, 4 мкФ заряжается в течение 1/10 периода полуволны, т. е. всего десятая доля проходящего напряжения пройдет через этот участок.

Процесс выпрямления на этом участке выполняется по схеме Гретца. Диодный мост подбирается, отталкиваясь от номинального тока и обратного напряжения. При этом последнее значение не должно быть меньше 600 В

Второй каскад является электрическим устройством, преобразующим (выпрямляющим) переменный ток в пульсирующий. Такой процесс называется двухполупериодным. Поскольку одна часть полуволны была сглажена конденсатором, на выходе этого участка постоянный ток будет равен 20-25 В.

Так как питание светодиодов не должно превышать 12 В, для схемы необходимо использовать стабилизирующий элемент. Для этого вводится емкостный фильтр. Например, можно применять модель L7812

Третий каскад работает на базе сглаживающего стабилизирующего фильтра – электролитического конденсатора. Выбор его емкостных параметров зависит от силы нагрузки.

Поскольку собранная схема воспроизводит свою работу сразу, нельзя касаться оголенных проводов, т. к. проводимый ток достигает десятков ампер – предварительно проводится изоляция линий.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Все сложности, с которыми может столкнуться радиолюбитель, подбирающий преобразователь для мощных LED ламп, подробно описаны в видеосюжете:

Ключевые особенности самостоятельного подключения преобразовательного прибора в электросхему:

Поэтапный инструктаж, описывающий процесс сборки своими руками светодиодного драйвера из подручных средств:

Несмотря на заявленные производителем десятки тысяч часов бесперебойной работы светодиодных ламп, есть множество факторов, существенно снижающих эти показатели.

Для сглаживания всех прыжков тока в электросистеме предназначены драйверы. К их выбору или самостоятельной сборке нужно подходить ответственно после просчета всех необходимых параметров.

Расскажите о том, как подбирали драйвер для работы светодиодной лампочки. Поделитесь своими аргументами и способами стабилизации поставки напряжения диодному прибору освещения. Оставляйте комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.

Kategorija: