LED lampy se staly masivními, což vedlo k aktivní výrobě sekundárních zdrojů. Ovladač LED je schopen stabilně udržovat nastavené hodnoty proudu na výstupu zařízení a stabilizovat napětí procházející řetězcem diod.
- Účel a rozsah použití
- Princip činnosti napájecího zdroje
- Vynikající vlastnosti převodníku
- Pravidla pro výběr měniče proudu
- Výkon světelných diod
- Maximální výkon zařízení
- Schéma zapojení LED
- Typy ovladačů podle typu zařízení
- Vzhled elektronického zařízení
- Napájení založené na kondenzátorech
- Stmívací proudové měniče
- S pouzdrem nebo bez pouzdra
- Klasické schéma řidiče
- Ovladač pro snímání videa a jeho připojení
Účel a rozsah použití
Diodové krystaly se skládají ze dvou polovodičů - anody (plus) a katody (mínus), které jsou zodpovědné za transformaci elektrických signálů. Jedna oblast má vodivost P-druhu, druhá je N.
Při připojení napájecího zdroje přes tyto prvky proudí proud. Kvůli této polaritě, elektrony z P-pásmu pásma jsou poslány k N-typová zóna, a naopak, poplatky od bodu N spěchají k N.
\ tKaždý úsek oblasti má však své vlastní limity, tzv. Přechody P-N. Na těchto místech se nacházejí a interagují buď částicerekombinován.
Dioda označuje polovodičové prvky a má pouze jeden přechod p-n. Z tohoto důvodu hlavní charakteristikou, která určuje stupeň jasu jejich luminiscence, není napětí, ale proud
Během přechodů P-N se napětí snižuje o určité množství voltu, vždy stejné pro každý prvek obvodu. S ohledem na tyto hodnoty stabilizuje řidič vstupní proud a na výstupu generuje konstantní hodnotu.
Jaký výkon je potřebný a jaké hodnoty ztrát při průchodu P-N jsou uvedeny v pasu zařízení LED.
Proto je při výběru nutné vzít v úvahu parametry dodávky elektrické energie, jejíž rozsah by měl být dostatečný pro kompenzaci ztráty energie.
Aby výkonné LED diody mohly určit specifikovaný čas v charakteristikách, vyžaduje se stabilizační zařízení - řidič. Na tělese elektronického mechanismu se vždy zobrazuje jeho výstupní napětí
Zdroje s napětím od 10 do 36 se používají k vybavení osvětlovacích zařízení. Technika může být různých typů:
- světlomety pro automobily, jízdní kola, motocykly atd.;
- malé přenosné nebo pouliční lampy;
- LED pravítka, pásky a moduly.
Ovšem u nízkonapěťových LED a také při použití konstantního napětí nelze použít ovladače. Místo toho, odpor je představen do obvodu, to je také poháněno 220 V sítí.
Jak funguje napájení
Podívejme se, jaký je rozdíl mezi zdrojemnapětí a napájení. Jako příklad zvažte schéma znázorněné níže.
Připojením k 12 V zdroji protéká 40 ohmový odpor, proud 300 mA protéká (obr. A). S paralelním zařazením do obvodu druhého odporu bude hodnota proudu - 600 mA (B). Napětí však zůstane nezměněno.
Navzdory připojení dvou odporů k napájení, druhý výstup vytvoří konstantní napětí, protože za ideálních podmínek není zatížení zatíženo
Uvažujme, jak se hodnoty změní, pokud jsou rezistory v obvodu připojeny k napájení. Podobně jsme zavedli 40 ohmový reostat s ovladačem 300 mA. Ten na něm vytváří napětí 12 V (okruh B).
Pokud se obvod skládá ze dvou odporů, pak se aktuální hodnota nezmění a napětí bude 6 V (P).
Ovladač, na rozdíl od zdroje napětí, podporuje dodávané proudové parametry na výstupu, ale výkon napětí se může měnit
Závěrem lze říci, že vysoce kvalitní převodník dodává zatížení jmenovitého proudu i při poklesu napětí. Podle toho, krystaly diod při 2 nebo 3 V a proudu 300 mA budou hořet stejně jasně se sníženým napětím.
Vynikající vlastnosti převodníku
Jeden z nejdůležitějších ukazatelů - přenesený výkon při zatížení. Přístroj nelze přetížit a pokusit se získat co nejvíce možných výsledků.
Nesprávné používání přispívá k rychlému selhání mechanismu přezkumu, ale takéLED čipy. Hlavní faktory ovlivňující práci jsou:
- základní prvky používané v procesu montáže;
- Stupeň ochrany (IP);
- minimální a maximální hodnoty na vstupu a výstupu;
- výrobce.
Moderní modely měničů jsou založeny na čipech a využívají technologii transformace šířky pulsu (PWM).
Během provozu výkonové jednotky pro nastavení výstupního napětí je zavedena metoda modulace šířky pulsu, zatímco na výstupu je uložen stejný typ proudu jako vstup
Tato zařízení mají vysoký stupeň ochrany proti zkratu, přetížení sítě a také vysokou účinnost.
Pravidla pro výběr měniče proudu
Pro zakoupení konvertoru LED diod je důležité prostudovat klíčové parametry přístroje. Postavte se na výstupní napětí, jmenovitý proud a výkon.
Výkon světelných diod
Nejprve analyzujeme výstupní napětí, které odpovídá několika faktorům:
- hodnota ztrát napětí na P-N přechodech krystalů;
- počet světelných diod v řetězci;
- schéma zapojení.
Parametry jmenovitého proudu mohou být určeny charakteristickými znaky spotřebiče, a to výkonem prvků LED a stupněm jejich jasu.
Tento ukazatel ovlivní spotřebu proudu krystalů, jehož rozsah se mění v závislosti na požadovaném jasu. Úkolem konvertoru - poskytnout tyto prvky podánípožadované množství energie.
Hodnota výstupního napětí musí být větší nebo rovna celkovému množství energie vynaložené na každém bloku elektrického obvodu
Výkon zařízení závisí na síle každého prvku LED, jeho barvy a množství. Pro výpočet spotřeby energie se používá následující vzorec:
PH = PLED * N ,
Kde
- PLED - elektrické zatížení generované jednou diodou,
- N - počet krystalů v řetězci.
Výsledné metriky by neměly být menší než výkon řidiče. Nyní musíte určit požadovanou jmenovitou hodnotu.
Maximální výkon zařízení
Rovněž je třeba vzít v úvahu skutečnost, že pro zajištění stabilního provozu převodníku by jeho jmenovité hodnoty měly překročit o 20–30% dosaženou hodnotu PH. Tak vzorec má formu:
Pmax? (1,2,1,3) * PH ,
kde Pmax je jmenovitý výkon napájecího zdroje.
Kromě výkonu a počtu spotřebitelů na desce je výkon zátěže rovněž podřízen barevným faktorům spotřebitele. Se stejným proudem, v závislosti na odstínu, mají různé indikátory poklesu napětí.
Ovladač pro LED svítilnu musí produkovat proud potřebný pro zajištění maximálního jasu. Při výběru zařízení by si měl kupující uvědomit, že výkon by měl být větší než všechny LED diody
Vezměte například LED diody americké firmy Cree z pravítka XP-E v červené barvě. Jejich charakteristikavypadat takto:
- pokles napětí 1,9-2,4 V;
- proud 350 mA;
- Průměrná spotřeba energie 750 mW.
Analog zelené barvy při stejném proudu bude mít zcela odlišné parametry: ztráty na přechodech P-N 3,3-3,9 V a výkon 1,25 W.
Lze tedy vyvodit závěry: řidič o jmenovitém výkonu 10 W se používá ke krmení dvanácti červených krystalů nebo osmi zelených.
Uspořádání pro připojení diod LED
Výběr řidiče by měl být proveden po určení schématu zapojení spotřebičů LED. Pokud si nejprve koupíte světelné diody a pak pro ně zvednete konvertor, bude tento proces doprovázen množstvím potíží.
Hledání zařízení, které poskytuje práci pro takový velký počet spotřebitelů s daným schématem připojení, potrvá dlouho.
Uveďme příklad se šesti spotřebiteli. Ztráty napětí na nich jsou 3 V, spotřeba proudu je 300 mA. Jedna z metod může být použita pro jejich připojení a v každém případě budou požadované parametry napájecího zdroje odlišné.
Nevýhodou střídavého uspořádání diod je potřeba vysoké napájecí jednotky, pokud je v obvodu mnoho krystalů
V našem případě sériové připojení vyžaduje 18 voltovou jednotku s proudem 300 mA. Hlavním plusem této metody je, že přes celou čáru prochází stejná síla, resp. Všechny diody svítí se stejným jasem.
Vzhledem k paralelnímu uspořádání spotřebitelůrozdíl jasu každého řetězce. Takový negativní jev vzniká v důsledku rozdílnosti parametrů diod v důsledku rozdílů mezi proudem procházejícím na každé lince
Je-li použito paralelní uspořádání, stačí použít konvertor 9 V, ale hodnota spotřeby proudu se ve srovnání s předchozí metodou zdvojnásobí.
Metoda sekvenčního uspořádání dvou diod nemůže být použita s nahrazením počtu členů ve skupině krystalů - 3 nebo více. Tato omezení jsou dána tím, že jeden prvek může projít velmi velkým proudem, což vytváří pravděpodobnost selhání celého obvodu
Pokud používáte sériovou metodu pro párování párů se dvěma LED diodami, použije se ovladač s podobnými indikátory, jako v předchozím případě. V tomto případě bude jas světla rovnoměrný.
Nicméně, zde to nebylo bez záporných nuancí: když krmení do skupiny, díky šíření charakteristik, jedna z LED diod se může otevřít rychleji než druhá, resp. Skrze ni a bude proud, který je dvojnásobek nominální hodnoty.
Mnohé druhy diod emitujících světlo jsou určeny pro podobné krátkodobé skoky, ale tato metoda je méně náročná.
Typy ovladačů podle typu zařízení
Adaptéry konvertující výkon 220 V na požadované indikátory pro LED jsou běžně rozděleny do tří kategorií: elektronické; na bázi kondenzátorů; stmívatelné
Trh s osvětlovacími doplňkyreprezentovaný velkou paletou řidičských modelů hlavně čínským výrobcem. A navzdory nízkému cenovému rozpětí mohou být tato zařízení zvolena jako slušná volba. Věnujte však pozornost záručnímu listu, t. D. ne všechny prezentované produkty jsou přijatelné kvality.
Vzhled elektronického zařízení
V ideálním případě musí být elektronický převodník vybaven tranzistorem. Jeho úlohou je vypouštět řídicí obvody. Pro vyloučení nebo maximalizaci zvlnění je namontován kondenzátor.
Tento typ zařízení patří do drahé kategorie, ale je schopen stabilizovat proud až do 750 mA, což zátěžové mechanismy nemohou.
Nejvíce nových řidičů je umístěno hlavně na svítilně s víčkem E27. Výjimky z pravidel jsou Gauss produkty GU5.3. Jsou vybaveny transformátorem bez transformátoru. Stupeň zvlnění v nich však dosahuje několika stovek Hz
Pulzování není jedinou nevýhodou zpracovatelů. Druhá může být nazývána elektromagnetickým rušením vysokofrekvenčního (HF) rozsahu.
Pokud tedy mohou být do zásuvky připojené k lampě připojeny jiné elektrické spotřebiče, například rádio, můžete očekávat rušení při příjmu digitálního FM, TV, routeru atd.
Ve volitelném zařízení kvalitativního zařízení by měly být dva kondenzátory: jeden - elektrolytický pro vyhlazení pulzací, druhý - keramický pro snížení RF. Takovou kombinaci však lze nalézt jen zřídka,zejména pokud mluvíte o čínských výrobcích.
Ti, kdo mají v těchto obvodech obecné pojmy, mohou nezávisle měnit výstupní parametry elektronického převodníku změnou jmenovité hodnoty odporů
Vzhledem k vysoké účinnosti (až 95%) jsou tyto mechanismy vhodné pro výkonná zařízení používaná v různých oblastech, například pro ladění automobilů, pouliční osvětlení a LED diod pro domácnost.
Napájení založené na kondenzátorech
Nyní jděte na ne tak populární zařízení založená na kondenzátorech. Téměř všechny LED žárovky s nízkým výkonem, kde se používají takové typy ovladačů, mají podobné vlastnosti.
V důsledku změn provedených výrobcem však dochází ke změnám, například k odstranění jakéhokoli prvku řetězu. Zvláště často je tato část jedním z kondenzátorů - vyhlazování.
Vzhledem k nekontrolovanému naplňování trhu levnými a nekvalitními výrobky mohou uživatelé v lampách „cítit“ stoprocentní pulsaci. I bez toho, že by šlo do jejich zařízení, lze argumentovat, že vyhlazovací prvek lze ze schématu odstranit
Výhody těchto mechanismů jsou pouze dvě: jsou k dispozici pro samo-montáž a jejich účinnost odpovídá sto procentům, protože ztráty budou pouze na přechodech a podpěrách p-n.
Stejný počet a záporné strany: nízká elektrická bezpečnost a vysoký stupeň pulzace. Druhá nevýhoda je asi 100 Hz a vzniká v důsledku narovnání střídavého napětí.
U hostů je registrovaná norma přípustného zvlnění 10-20% v závislosti na účelu místnosti, ve které je osvětlovací zařízení instalováno.
Jediný způsob, jak tento nedostatek vyhladit, je vybrat kondenzátor se správným názvem. Neměli byste však počítat s úplným odstraněním problému - takové řešení může pouze vyhladit intenzitu výbuchů.
Snímače stmívatelného proudu
Stmívače pro LED světla umožňují měnit vstupní a výstupní parametry proudu a zároveň snižovat nebo zvyšovat stupeň jasu světla vyzařovaného diodami.
Existují dva způsoby připojení:
- první zajišťuje hladký start;
- druhá je pulzní.
Uvažujme o principu činnosti stmívatelných ovladačů založených na čipu CPC9909, který se používá jako řídicí zařízení pro řetězy LED, včetně vysokého jasu.
Schéma standardního zařazení CPC9909 s 220 voltovým napájením Podle schématických pokynů je možné ovládat jeden nebo více výkonných spotřebičů
S hladkým startem čip s ovladačem zajišťuje postupné začleňování diod se zvyšujícím se jasem.
Pro tento proces použijte dva odpory připojené ke svorce LD, určené k provádění hladkého nastavení jasu. Tím je realizován nejdůležitější úkol - prodloužení životnosti prvků LED.
Stejný závěr také poskytuje analogovou regulaci - odpor při 2,2 kOm je nahrazen silnějším střídavýmanalog - 5.1 kOhm. Tímto způsobem je dosaženo hladké změny výstupního potenciálu.
Druhá metoda zahrnuje dodávku obdélníkových pulzů do nízkofrekvenčního výstupu PWMD. Současně to vezme buď mikrokontrolér, nebo generátor impulsů, který bude nutně rozdělen na optočlen.
S případem i bez případu
Řidiči jsou k dispozici v případě nebo bez. První varianta je nejběžnější a dražší. Taková zařízení jsou chráněna před vlhkostí a prachovými částicemi.
Úpravy druhého typu se používají při provádění skryté instalace a v důsledku toho se liší v levnosti.
Výkon všech prezentovaných zařízení může být ze sítě 12 V nebo 220 V. Navzdory tomu, že modely bez bydlení získávají cenu, výrazně zaostávají z hlediska bezpečnosti a spolehlivosti mechanismu
Každý z nich se liší od přípustné teploty během provozu - je také nutné věnovat pozornost výběru.
Klasický diagram řidiče
Pro samočinnou montáž napájecího zdroje LED se budeme zabývat nejjednodušším pulzním zařízením, které nemá galvanické oddělení. Hlavní výhodou těchto systémů je jednoduché připojení a spolehlivá práce.
Obvod měniče 220 V je znázorněn jako impulsní napájení. Při montáži musíte dodržovat všechna pravidla elektrické bezpečnosti, protože tokootdachi není omezen
Systém takového mechanismu se skládá ze tří hlavních oblastí kaskády:
První částí je protisměrné působení na střídavý proud na kondenzátoru C1 s odporem. Ten je vyžadován pouze pro samonabíjení inertního prvku. Nemá vliv na práci okruhu.
Jmenovitá hodnota odporu může být v rozsahu 100 kΩ-1 MOM, s výkonem 0,5-1 W. Kondenzátor musí být elektrolytický a jeho efektivní amplitudová hodnota napětí je 400-500 V
Když osvětlená polovina napětí prochází kondenzátorem, proud teče, dokud panely nejsou plně nabity. Čím menší je kapacita mechanismu, tím méně času bude vynaloženo na jeho plné nabití.
Například zařízení s objemem 0,3-0,4 μF se nabíjí do 1/10 půlvlny, to znamená, že touto oblastí projde pouze desetina části procházejícího napětí.
Proces narovnávání na tomto místě se provádí podle Gretzova schématu. Je vybrán diodový můstek, který vychází z jmenovitého proudu a zpětného napětí. Poslední hodnota by neměla být menší než 600 V
Druhá kaskáda je elektrické zařízení, které převádí (usměrňující) střídavý proud na pulzující. Takový proces se nazývá dvoufázový.
Jelikož jedna část půlvlny byla vyhlazena kondenzátorem, výstup tohoto místa by byl konstantním proudem 20-25 vol.
Protože výkon LED nesmí překročit 12 V, musí obvod použít stabilizační prvek. K tomuje zaveden kapacitní filtr. Můžete například použít model L7812
Třetí kaskáda pracuje na bázi stabilizačního filtru - elektrolytického kondenzátoru. Volba kapacitních parametrů závisí na zatěžovací síle.
Vzhledem k tomu, že shromážděný obvod reprodukuje svou práci okamžitě, nelze se dotknout holých vodičů, protože proud dosahuje desítek ampérů - provádí se předběžná izolace vedení.
Video pro výběr ovladače a jeho připojení
Všechny obtíže, se kterými se rádiový amatér může setkat, vybírají konvertor pro výkonné LED lampy, které jsou podrobně popsány ve videu:
Klíčové rysy nezávislého spojení měniče v elektrošemu:
Instrukce krok za krokem, která popisuje proces sestavování ovladačů světelných diod pro improvizovaná zařízení pomocí vlastních rukou:
Navzdory tomu, že výrobce uvedl desítky tisíc hodin nepřetržitého provozu LED lamp, existuje mnoho faktorů, které tyto sazby významně snižují. Pohony jsou určeny pro vyhlazení všech skoků proudu v elektrickém systému. Jejich volba nebo vlastní montáž by však měla být zodpovězena zodpovědně po chybném výpočtu všech nezbytných parametrů.
