LED svjetiljke su postale masivne, što je dovelo do aktivne proizvodnje sekundarnih izvora napajanja. Vozač LED žarulje može stabilno održavati zadane vrijednosti struje na izlazu uređaja, stabilizirajući napon koji prolazi kroz lanac dioda.
- Svrha i područje primjene
- Načelo rada jedinice za napajanje
- Izvrsna svojstva pretvarača
- Pravila za odabir strujnog pretvarača
- Snaga svjetlosnih dioda
- Maksimalna snaga uređaja
- Shema spajanja LED dioda
- Vrste vozača prema vrsti uređaja
- Izgled elektroničkog uređaja
- Napajanje na temelju kondenzatora
- Pretvarači struje za prigušivanje
- Sa ili bez kućišta
- Klasični dijagram vozača
- Upravljački program za video-snimanje i njegova veza
Svrha i opseg uporabe
Diodni kristali se sastoje od dva poluvodiča - anode (plus) i katode (minus), koji su odgovorni za transformaciju električnih signala. Jedna regija ima provodljivost P-vrste, druga je N.
Pri povezivanju izvora energije kroz te elemente, struja istječe. Zbog tog polariteta, elektroni iz P-tipa se šalju u zonu N-tipa, i obratno, naboji iz točke N trče u N.
Međutim, svaki dio područja ima svoje granice, nazvane P-N prijelazi. Na tim mjestima nalaze se čestice koje međusobno djelujurekombynyruyutsya.
Dioda se odnosi na poluvodičke elemente i ima samo jedan p-n prijelaz. Iz tog razloga, glavna karakteristika koja određuje stupanj svjetline njihove svjetlosti nije napon, nego struja
Tijekom P-N prijelaza napon se smanjuje za određenu količinu volta, uvijek jednaku za svaki element kruga. S obzirom na ove vrijednosti, upravljački program stabilizira ulaznu struju i generira konstantnu vrijednost na izlazu.
Koja snaga je potrebna i koje su vrijednosti gubitaka kada je P-N prolaz naveden u putovnici LED uređaja.
Stoga je pri odabiru potrebno uzeti u obzir parametre napajanja električnom energijom, čiji raspon bi trebao biti dovoljan za kompenzaciju izgubljene energije.
Da bi snažne LED diode u određenim karakteristikama odradile određeno vrijeme, potrebna je stabilizirajuća naprava - upravljački program. Na tijelu elektroničkog mehanizma uvijek je prikazan njegov izlazni napon
Napajanja naponom od 10 do 36 koriste se za opremanje rasvjetnih uređaja. Tehnika može biti različitih tipova:
- prednja svjetla za automobile, bicikle, motocikle itd.;
- male prijenosne ili ulične svjetiljke;
- LED Vladari, vrpce i moduli.
Međutim, za LED-ove male snage, a također i za konstantni napon, ne mogu se koristiti vozači. Umjesto toga, u sklop se uvodi otpornik, a napaja se i mrežom od 220 V.
Kako radi napajanje
Pogledajmo koja je razlika između izvoranapon i napajanje. Primjerice, razmotrite shemu prikazanu u nastavku.
Spajanjem na izvor napajanja od 12 V 40 x ohm otpornik, struja od 300 mA će teći kroz nju (slika A). Uz paralelno uključivanje u krug drugog otpornika trenutna vrijednost će biti - 600 mA (B). Međutim, napon će ostati nepromijenjen.
Unatoč spajanju dvaju otpornika na napajanje, drugi izlaz će stvoriti konstantan napon, jer pod idealnim uvjetima opterećenje nije podvrgnuto
Sada razmotrimo kako će se vrijednosti promijeniti ako su otpornici u krugu spojeni na napajanje. Slično tome, uvodimo 40 ohmski reostat s pogonom od 300 mA. Potonji na njemu stvara napon od 12 V (krug B).
Ako je sklop sastavljen od dva otpornika, tada je vrijednost struje nepromijenjena, a napon će biti 6 V (P).
Vozač, za razliku od izvora napona, podržava isporučene strujne parametre na izlazu, ali se moć napona može promijeniti
U zaključku, možemo reći da visokokvalitetni pretvarač opskrbljuje opterećenjem nazivne struje čak i kad napon padne. Shodno tome, kristali dioda na 2 ili 3 V i struja od 300 mA će gorjeti jednako vedro sa smanjenim naponom.
Izvrsna svojstva pretvarača
Jedan od najvažnijih pokazatelja - prenesena snaga pod opterećenjem. Uređaj se ne može preopteretiti i pokušati dobiti što je moguće više rezultata.
Pogrešna uporaba pridonosi brzom neuspjehu mehanizma revizije, ali iLED čipovi. Glavni čimbenici koji utječu na rad su:
- sastavni elementi koji se koriste u procesu sastavljanja;
- stupanj zaštite (IP);
- minimalne i maksimalne vrijednosti na ulazu i izlazu;
- proizvođač.
Suvremeni modeli pretvarača temelje se na čipovima i koriste tehnologiju pulsno-širinske transformacije (PWM).
Tijekom rada agregata za podešavanje izlaznog napona uvodi se metoda širine impulsa, dok se na izlazu pohranjuje isti tip struje kao ulaz
Takvi uređaji imaju visok stupanj zaštite od kratkih spojeva, preopterećenja mreže i također imaju visoku učinkovitost.
Pravila za odabir trenutnog pretvarača
Za kupnju pretvarača LED žarulja važno je proučiti ključne parametre instrumenta. Stanite na izlazni napon, nazivnu struju i izlaznu snagu.
Snaga svjetlosnih dioda
Najprije analiziramo izlazni napon, koji odgovara nekoliko čimbenika:
- vrijednost gubitaka napona na P-N prijelazima kristala;
- broj svjetlosnih dioda u lancu;
- shema povezivanja.
Parametri nazivne struje mogu se odrediti karakterističnim značajkama potrošača, odnosno snagom LED elemenata i stupnjem njihove svjetline.
Ovaj indikator će utjecati na potrošnju struje kristala, čiji se raspon razlikuje ovisno o traženoj svjetlosti. Zadatak pretvarača - pružiti te elemente podnošenjapotrebnu količinu energije.
Vrijednost izlaznog napona mora biti veća ili jednaka ukupnoj količini energije utrošene na svakom bloku električnog kruga
Snaga uređaja ovisi o snazi svakog LED elementa, njegovoj boji i količini. Za izračun potrošnje energije koristi se sljedeća formula:
PH = PLED * N ,
Gdje
- PLED - električno opterećenje koje generira jedna dioda,
- N - broj kristala u lancu.
Rezultat mjerenja ne bi trebao biti manji od snage vozača. Sada trebate odrediti traženu nominalnu vrijednost.
Maksimalna snaga uređaja
Potrebno je uzeti u obzir i činjenicu da bi, kako bi se osigurao stabilan rad pretvarača, njegove nominalne vrijednosti trebale za 20-30% premašiti dobivenu vrijednost PH. Stoga formula dobiva oblik:
Pmax? (1,2..1,3) * PH ,
gdje je Pmax nazivna snaga jedinice za napajanje.
Osim snage i broja potrošača na ploči, snaga opterećenja je također podređena faktorima boje potrošača. S istom strujom, ovisno o nijansi, imaju različite indikatore pada napona.
Upravljački program za LED žaruljicu mora proizvesti količinu struje potrebnu za postizanje maksimalne svjetline. Prilikom odabira uređaja, kupac treba zapamtiti da bi snaga trebala biti veća od svih LED dioda
Uzmite primjerice LED diode američke tvrtke Cree iz ravnala XP-E u crvenoj boji. Njihova obilježjaizgledati ovako:
- pad napona 1,9-2,4 V;
- struja od 350 mA;
- Prosječna potrošnja energije od 750 mW.
Analog zelene boje pri istoj struji imat će potpuno različite parametre: gubitke na prijelazima P-N 3,3-3,9 V i snage 1,25 W.
Prema tome, može se izvući zaključak: strojovođa, veličine 10 W, koristi se za napajanje dvanaest crvenih kristala ili osam zelenih.Izgled za povezivanje LED dioda
Odabir vozača trebao bi se obaviti nakon utvrđivanja sheme spajanja potrošača LED dioda. Ako najprije kupite svjetleće diode, a zatim pokupite konverter za njih, taj proces će biti popraćen masom poteškoća.
Potrebno je dugo vremena za traženje uređaja koji osigurava rad za tako velik broj potrošača s danom shemom povezivanja.
Dajemo primjer s šest potrošača. Gubici napona na njima su 3 V, potrošnja struje 300 mA. Jedna od metoda može se koristiti za njihovo spajanje, au svakom slučaju zahtijevani parametri napajanja bit će različiti.
Nedostatak naizmjeničnog rasporeda dioda je potreba za jedinicom za napajanje velike snage ako u krugu ima mnogo kristala .U našem slučaju serijska veza zahtijeva jedinicu od 18 volti s strujom od 300 mA. Glavni plus ove metode je da kroz cijelu liniju prolazi ista sila, odnosno sve diode su osvijetljene istom svjetlinom.
Kako postoji paralelni raspored potrošačarazlika svjetline svakog lanca. Takav negativni fenomen nastaje zbog divergencije parametara dioda zbog razlika između struje koja prolazi na svakoj liniji
Ako se primjenjuje paralelni raspored, dovoljno je koristiti 9 V pretvarač, ali će se vrijednost potrošnje struje udvostručiti u usporedbi s prethodnom metodom.
Metoda sekvencijalnog rasporeda dviju dioda ne može se primijeniti zamjenom broja članova u skupini kristala - 3 ili više. Ta ograničenja su posljedica činjenice da jedan element može proći vrlo veliku struju, što stvara vjerojatnost kvara cijelog kruga .
Ako koristite serijsku metodu za sparivanje parova s dvije LED diode, koristi se upravljački program sa sličnim pokazateljima, kao u prethodnom slučaju. U tom slučaju, svjetlina će biti jednaka.
Međutim, ovdje nije bilo bez negativnih nijansi: kada se hrani grupi, zbog širenja karakteristika, jedna od LED dioda može se otvoriti brže od druge, odnosno kroz nju i proći će struja koja je dvostruka nominalna vrijednost.
Mnoge vrste svjetlećih dioda dizajnirane su za slične kratkotrajne skokove, ali ova metoda je manje tražena.Tipovi upravljačkih programa prema vrsti uređaja
Adapteri koji pretvaraju snagu od 220V u potrebne indikatore za LED diode konvencionalno su podijeljeni u tri kategorije: elektronički; na temelju kondenzatora; dymmyruemыe.
Tržište pribora za rasvjetupredstavljen velikim brojem modela vozača uglavnom od strane kineskog proizvođača. I unatoč niskom rasponu cijena, ovi uređaji mogu se odabrati kao pristojna opcija. Međutim, obratite pozornost na jamstveni list, t. nisu svi predstavljeni proizvodi prihvatljive kvalitete.
Izgled elektroničkog uređaja
U idealnom slučaju, elektronički pretvornik mora biti opremljen tranzistorom. Njegova uloga je pražnjenje kontrolnih krugova. Da bi se uklonio ili maksimizirao izlazni valovi, montiran je kondenzator.
Ova vrsta uređaja spada u skupu kategoriju, ali može stabilizirati struju do 750 mA, što balastni mehanizmi ne mogu.
Većina novih upravljačkih programa uglavnom je instalirana na svjetiljku s kapicom E27. Iznimka od pravila su Gaussovi proizvodi GU5.3. Opremljeni su pretvornikom bez transformatora. Međutim, stupanj valovitosti u njima doseže nekoliko stotina Hz
Pulsiranje nije jedini nedostatak pretvarača. Drugi se može nazvati elektromagnetska interferencija visokofrekventnog (HF) opsega.
Dakle, ako se drugi električni uređaji, kao što je radio, mogu spojiti na utičnicu spojenu na žarulju - možete očekivati ometanje pri prijemu digitalnog FM, TV, usmjerivača itd.
U opcionalnom uređaju kvalitativnog uređaja, trebala bi postojati dva kondenzatora: jedan - elektrolitički za glađenje pulsacija, drugi - keramički, za smanjenje RF. Međutim, takva se kombinacija može naći rijetko,pogotovo ako govorite o kineskim proizvodima.
Oni koji imaju opće koncepte u takvim krugovima mogu neovisno promijeniti izlazne parametre elektroničkog pretvarača promjenom nominalne vrijednosti otpornikaZbog visoke učinkovitosti (do 95%), takvi su mehanizmi pogodni za snažne uređaje koji se koriste u različitim područjima, primjerice za ugađanje automobila, uličnu rasvjetu i kućne LED diode.
Napajanje bazirano na kondenzatorima
Sada idite na ne baš popularne uređaje bazirane na kondenzatorima. Skoro sve low-end LED svjetiljke, gdje se koriste takvi tipovi upravljačkih programa, imaju slične karakteristike.
Me theyutim, zbog izmjena od strane proizvoaĉa one prolaze kroz promjene, na primjer, uklanjanje bilo kojeg elementa lanca. Osobito često ovaj dio je jedan od kondenzatora - izglađivanje.
Zbog nekontroliranog punjenja tržišta jeftinim i niskokvalitetnim robama, korisnici mogu "osjetiti" u svjetiljkama sto posto pulsiranja. Čak i bez ulaska u njihov uređaj, može se tvrditi da se element za izglađivanje može ukloniti iz sheme
Prednosti takvih mehanizama su samo dvije: dostupne su za samostalno sastavljanje, a njihova učinkovitost je jednaka stopostotnom stupnju, budući da će gubici biti samo na p-n prijelazima i osloncima.
Isti broj i negativne strane: niska električna sigurnost i visok stupanj pulsiranja. Drugi nedostatak je oko 100 Hz i nastaje kao rezultat ravnanja izmjeničnog napona.Kod gostiju je norma dopuštene valovitosti 10-20%, ovisno o namjeni prostorije u kojoj je ugrađena rasvjetna oprema.
Jedini način da se ukloni ovaj nedostatak je odabir kondenzatora s ispravnim nazivom. Međutim, ne biste trebali računati na potpuno uklanjanje problema - takvo rješenje može samo ugladiti intenzitet rafala.
Pretvarači struje za prigušivanje
Dimmeri za LED-svjetla omogućuju promjenu ulaznih i izlaznih parametara struje, dok se smanjuje ili povećava stupanj osvjetljenja svjetla koje emitiraju diode.
Postoje dvije metode povezivanja:- prvi osigurava glatki start;
- drugi je pulsiran.
Uzeti u obzir načelo djelovanja prigušivača na temelju čipa CPC9909, koji se koristi kao upravljački uređaj za LED lance, uključujući i visoku svjetlinu.
Shema standardnog uključivanja CPC9909 s napajanjem od 220 volti Prema shematskim uputama, moguće je kontrolirati jednog ili više snažnih potrošača
Uz glatko pokretanje, čip s upravljačkim programom osigurava postupno uključivanje dioda s povećanjem svjetline.
Za ovaj postupak, uzmite dva otpornika spojena na LD terminal, projektirana za obavljanje zadatka glatkog podešavanja svjetline. Tako se ostvaruje najvažniji zadatak - produljenje vijeka trajanja LED elemenata.
Isti zaključak daje i analognu regulaciju - otpornik na 2,2 kOm zamjenjuje se snažnijim izmjeničnimanalogni - 5,1 kOhm. Na taj se način postiže glatka promjena izlaznog potencijala.
Druga metoda uključuje isporuku pravokutnih impulsa PWMD izlazu niske frekvencije. U isto vrijeme, ili mikrokontroler, ili generator pulsa, koji će nužno biti podijeljeni u opto-sprežnik, će ga preuzeti.
Sa ili bez slučaja
Vozači su dostupni u slučaju ili bez. Prva opcija je najčešća i skuplja. Takvi su uređaji zaštićeni od vlage i čestica prašine.
Prilagodbe drugog tipa koriste se u izvođenju skrivene instalacije i prema tome se razlikuju u jeftinosti.
Snaga svih prikazanih uređaja može biti iz mreže od 12 V ili 220 V. Usprkos činjenici da modeli koji ne obuhvaćaju stambene jedinice pobijedili u cijeni, znatno zaostaju u pogledu sigurnosti i pouzdanosti mehanizma.
Svaka od njih se razlikuje od dopuštene temperature tijekom rada - također je potrebno obratiti pozornost na odabir.
Klasični upravljački dijagram
Za samostalnu montažu LED napajanja bavit ćemo se najjednostavnijim impulsnim uređajem koji nema galvansku izolaciju. Glavna prednost ovakvih shema je jednostavno povezivanje i pouzdan rad.
Krug pretvarača 220 V prikazan je kao impulsno napajanje. Prilikom sastavljanja, morate se pridržavati svih pravila o električnoj sigurnosti, jer nema ograničenja na tokootdachi
Shema takvog mehanizma sastoji se od tri glavna kaskadna područja:
Prvi odlomak je suprotno djelovanje na izmjeničnu struju kondenzatora C1 s otpornikom. Potonji je potreban samo za samopunjenje inertnog elementa. On ne utječe na rad kruga.
Nazivna vrijednost otpornika može biti u rasponu od 100 kΩ-1 MOM-a, snage 0,5-1 W. Kondenzator mora biti elektrolitički, a njegova efektivna amplitudna vrijednost napona je 400-500 V
Kada osvijetljeni poluval napona prolazi kroz kondenzator, struja teče sve dok ploče nisu potpuno napunjene. Što je manji kapacitet mehanizma, to će manje vremena biti potrošeno na njegovo punjenje.
Naprimjer, uređaj s volumenom od 0,3-0,4 μF se puni unutar 1/10 poluvalnog razdoblja, tj. Samo jedna desetina dijela prolaza napona prolazi kroz to područje.
Proces ravnanja na ovom mjestu provodi se prema Gretzovoj shemi. Odabran je diodni most, polazeći od nazivne struje i povratnog napona. Zadnja vrijednost ne smije biti manja od 600 V
Budući da snaga LED-a ne smije prelaziti 12 V, krug mora koristiti element za stabilizaciju. Da biste to učiniliuveden je kapacitivni filtar. Na primjer, možete koristiti model L7812
Treća kaskada radi na osnovi stabilizirajućeg filtra za poravnavanje - elektrolitički kondenzator. Izbor njegovih kapacitivnih parametara ovisi o sili opterećenja.
Budući da sakupljeni krug odmah reproducira svoj rad, ne može se dotaknuti golih žica, budući da struja doseže desetak ampera - provodi se prethodna izolacija vodova.
Video za odabir upravljačkog programa i njegove veze
Sve poteškoće s kojima se radioamater može susresti odabire pretvarač za snažne LED svjetiljke, detaljno opisan u videu:
Ključna obilježja neovisnog povezivanja pretvaračkog uređaja u elektroshemiji:
Korak-po-korak upute koje opisuju proces izrade vlastitim rukama vozača svjetlosne diode za improvizirane uređaje:
Unatoč deklariranim proizvođačima desetaka tisuća sati neprekidnog rada LED svjetiljki, postoje mnogi faktori koji značajno smanjuju te stope. Pogoni su namijenjeni izglađivanju svih skokova struje u električnom sustavu. Međutim, njihovom izboru ili samosastavljanju treba pristupiti odgovorno nakon pogrešnog izračuna svih potrebnih parametara.
