Kā pieslēgt 10 W LED, Un kādu noderīgumu viņi var atrast?

10 W LED matrica ir ražota, izmantojot MCOV tehnoloģiju un sastāv no 9 kristāliem, kas savienoti 3 virknē un 3 ķēdēm paralēli. Katrs kristāls ir paredzēts 3,2-4,0 V spriegumam, tāpēc kopumā trīs sērijveidā pieslēgtie kristāli atveras pie 9,6 V un normāli darbojas līdz 12 V, kas ļauj tos izmantot automašīnās un avārijas apgaismojumam, tos savienojot. tieši uz akumulatoru, izmantojot strāvas ierobežošanupretestībajauda 2W.
Pretestības vērtību aprēķina, izmantojot Ohma likumu. Pie šāda savienojuma ar akumulatoru pretestības sildīšanas dēļ zudumi var sasniegt 15-25% no matricas nominālvērtības, kas automašīnās nav kritiski, bet būtiski samazina akumulatora izlādes laiku avārijas apgaismojuma laikā, tāpēc , avārijas apgaismojumam bieži tiek izmantoti līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāji, kuru efektivitāte pārsniedz 92%.

LED matricas kvalitāti nosaka trīs galvenie komponenti: kristāls, fosfors un substrāts. Kristālam papildus gaismas jaudai Lm/W liela nozīme ir tā ģeometriskajiem izmēriem, jo ​​lielāks kristāls, jo lielāks kontakta laukums ar substrātu, kas ļauj efektīvāk noņemt siltumu, un tas ir viens no galvenie uzdevumi. Darba temperatūra ir 60-65 grādi C, taču tas nenozīmē, ka radiators var uzkarst līdz tādai temperatūrai, jo... Radiatora un matricas substrāta temperatūra būtiski atšķiras. Kristāla pārkaršana noved pie tā degradācijas un gaismas diožu kalpošanas laika samazināšanās reizes vai desmitiem reižu, un pēc tam matricas kļūmes. Minimālā nepieciešamā radiatora platība ir 200-300 kv.cm. atkarībā no parametriem un darbības apstākļiem. Spilgtākām un kvalitatīvākām matricām ir vara substrāts, bet mazāk spilgtajām – alumīnija substrāts. Varam ir augsta siltumvadītspēja, tāpēc tas ir vēlams, taču pat uz alumīnija gaismas diodes darbojas normāli ar pietiekamu radiatoru, un, ja jūs izmantojat matricu nevis ar pilnu nominālo jaudu, bet ar 80% no nominālās jaudas, tad pat uz alumīnijs, matricas varēs strādāt ražotāja deklarētās 50 000-100 000 stundas.

No tehniskajiem parametriem izriet, ka 10 W LED bloku darbina pastāvīgs 12 voltu spriegums ar strāvu 900-1000 mA un var uzkarst līdz +60 ° C.

Vispirms mēģināsim ieslēgt 10 W LED.

Pārbaudei mēs izmantojam 12 voltu līdzstrāvas avotu, šajā gadījumā akumulatoru, un strāvas stabilizatoru. Turklāt, lai pārbaudītu gaismas diodes ieslēgšanu, mums būs nepieciešams radiators-dzesētājs, kura laukums ir vismaz 600 cm 2.

Vienkāršāko strāvas stabilizatoru var salikt, izmantojot LM317 mikroshēmu un vienu rezistoru.

Pašreizējā stabilizatora ķēde uz LM 317 (turpmāk mēs to sauksim par draiveri)

Izmantojot formulu attēla apakšā, ir ļoti viegli aprēķināt rezistora vērtību vajadzīgajai strāvai. Tas ir, rezistoru pretestība ir vienāda ar 1,25, dalīta ar nepieciešamo strāvu. Stabilizatoriem līdz 0,1 A ir piemērota rezistoru jauda 0,25 W Strāvām no 350 mA līdz 1 A ir ieteicama 2 W plaši izmantoto gaismas diožu strāvu tabula.

Lai pievienotu 10 W LED, jums būs nepieciešams rezistors ar vērtību 1,3 Omu jauda 2W.

Gaismas diode tiek darbināta ar 10-12 voltu spriegumu. Uz stabilizatora LM 317 - sprieguma kritums par 1,25 voltiem, stabilizējot 962 mA.

Pievienojam 12V diode + 1.25V stabilizators = 13.25V barošanas spriegums. A akumulatoram ir 13,4 ~ 13,8 volti, kas ir pilnīgi pietiekami!

Mēs saliekam ķēdi šādi:

Mēs piestiprinām LED uz alumīnija radiatora ar pašvītņojošām skrūvēm. Noteikti ieeļļojiet visu LED kontakta laukumu ar radiatoru ar plānu siltumvadošas pastas kārtu, lai uzlabotu siltuma pārnesi. Tā kā starp šīs gaismas diodes pamatni un tās kontaktu spailēm nav galvaniskā savienojuma, tad šim pašam radiatoram, izmantojot siltumvadošo pastu, piestiprinām arī TO 220 iepakojumā esošo LM 317 mikroshēmu (tā arī uzsilst, jo uz tās nokrīt 1,25 volti!) ). Lodēt 3 daļas pēc shēmas

.

Mēs savienojam akumulatora “-” spaili ar balto vadu un “+” spaili ar oranžo vadu.

Un, lūk, lūk! 10 W gaismas diode iedegas pie 1080 lm, kas atbilst 100 W kvēlspuldzes gaismas intensitātei. Bet atšķirībā no kvēlspuldzes ar jaudu 100 W, LED kopā ar draiveri uzsilst tikai līdz 45 grādiem un, pats galvenais, patērē tikai 10 W.

Šo dizainu var droši izmantot automašīnu priekšējos lukturos, piemēram, tuvajām gaismām. Vienīgais, kas jāmaina, ir izolēt siltuma izlietni LM 317 no automašīnas virsbūves, jo mikroshēmai ir galvaniskais savienojums ar siltuma izlietni caur “+”, bet automašīnā uz korpusa “-”.

Gaismas diožu plašā izmantošana ir novedusi pie to barošanas bloku masveida ražošanas. Šādus blokus sauc par draiveriem. To galvenā iezīme ir tā, ka tie spēj stabili uzturēt noteiktu strāvu izejā. Citiem vārdiem sakot, gaismas diožu (LED) draiveris ir strāvas avots to darbināšanai.

Mērķis

Tā kā gaismas diodes ir pusvadītāju elementi, galvenais raksturlielums, kas nosaka to mirdzuma spilgtumu, ir nevis spriegums, bet gan strāva. Lai tie varētu garantēti strādāt norādīto stundu skaitu, ir nepieciešams draiveris - tas stabilizē strāvu, kas plūst caur LED ķēdi. Ir iespējams izmantot mazjaudas gaismas diodes bez draivera, tā lomu spēlē rezistors.

Pieteikums

Draiveri tiek izmantoti gan barojot LED no 220V tīkla, gan no 9-36 V līdzstrāvas sprieguma avotiem. Pirmie tiek izmantoti telpu apgaismošanai ar LED lampām un lentēm, otrie biežāk sastopami automašīnās, velosipēdu priekšējos lukturos, portatīvajos. laternas utt.

Darbības princips

Kā jau minēts, draiveris ir strāvas avots. Tā atšķirības no sprieguma avota ir parādītas zemāk.

Sprieguma avots pie izejas rada noteiktu spriegumu, ideālā gadījumā neatkarīgi no slodzes.

Piemēram, ja pievienojat 40 omu rezistoru 12 V avotam, caur to plūdīs 300 mA strāva.

Ja paralēli savienojat divus rezistorus, kopējā strāva būs 600 mA pie tāda paša sprieguma.

Vadītājs savā izejā uztur norādīto strāvu. Šajā gadījumā spriegums var mainīties.

Savienosim arī 40 omu rezistoru 300 mA draiverim.

Vadītājs radīs 12 V sprieguma kritumu visā rezistorā.

Ja paralēli savienojat divus rezistorus, strāva joprojām būs 300 mA, bet spriegums samazināsies līdz 6 V:

Tādējādi ideāls draiveris spēj piegādāt slodzei nominālo strāvu neatkarīgi no sprieguma krituma. Tas ir, LED ar sprieguma kritumu 2 V un strāvu 300 mA degs tikpat spilgti kā gaismas diode ar spriegumu 3 V un strāvu 300 mA.

Galvenās īpašības

Izvēloties, jāņem vērā trīs galvenie parametri: izejas spriegums, strāva un slodzes patērētā jauda.

Vadītāja izejas spriegums ir atkarīgs no vairākiem faktoriem:

• LED sprieguma kritums;
• LED skaits;
• savienojuma metode.

Vadītāja izejas strāvu nosaka gaismas diožu raksturlielumi, un tā ir atkarīga no šādiem parametriem:

• LED jauda;
• spilgtumu.

Gaismas diožu jauda ietekmē to patērēto strāvu, kas var atšķirties atkarībā no vajadzīgā spilgtuma. Vadītājam ir jānodrošina viņiem šī strāva.

Slodzes jauda ir atkarīga no:

• katras gaismas diodes jauda;
• to daudzums;
• krāsas.

Kopumā enerģijas patēriņu var aprēķināt kā

kur Pled ir LED jauda,

N ir pievienoto gaismas diožu skaits.

Maksimālā vadītāja jauda nedrīkst būt mazāka.

Ir vērts padomāt, ka stabilai vadītāja darbībai un tā atteices novēršanai jānodrošina jaudas rezerve vismaz 20-30%. Tas ir, ir jāapmierina šādas attiecības:

kur Pmax ir maksimālā vadītāja jauda.

Papildus gaismas diožu jaudai un skaitam slodzes jauda ir atkarīga arī no to krāsas. Dažādu krāsu gaismas diodēm ir dažādi sprieguma kritumi vienā strāvā. Piemēram, sarkanajai XP-E LED sprieguma kritums ir 1,9-2,4 V pie 350 mA. Tādējādi tā vidējais enerģijas patēriņš ir aptuveni 750 mW.

Zaļajam XP-E pie tādas pašas strāvas ir kritums par 3,3-3,9 V, un tā vidējā jauda būs aptuveni 1,25 W. Tas nozīmē, ka draiveris, kura jauda ir 10 vati, var darbināt vai nu 12–13 sarkanas gaismas diodes, vai 7–8 zaļas gaismas diodes.

Kā izvēlēties LED draiveri. LED savienojuma metodes

Pieņemsim, ka ir 6 gaismas diodes ar sprieguma kritumu 2 V un strāvu 300 mA. Jūs varat tos savienot dažādos veidos, un katrā gadījumā jums būs nepieciešams draiveris ar noteiktiem parametriem:

Ir nepieņemami šādā veidā paralēli savienot 3 vai vairāk gaismas diodes, jo caur tām var plūst pārāk daudz strāvas, kā rezultātā tās ātri neizdosies.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka visos gadījumos vadītāja jauda ir 3,6 W un nav atkarīga no slodzes pievienošanas metodes.

Tādējādi ir vēlams izvēlēties LED draiveri jau pēdējo iegādes posmā, iepriekš nosakot savienojuma shēmu. Ja vispirms iegādājaties pašas gaismas diodes un pēc tam izvēlaties tām draiveri, tas var nebūt viegls uzdevums, jo pastāv iespēja, ka atradīsit tieši to strāvas avotu, kas var nodrošināt tieši tāda skaita gaismas diožu darbību, kas savienotas saskaņā ar konkrētā ķēde ir maza.

Veidi

Kopumā LED draiverus var iedalīt divās kategorijās: lineārajos un komutācijas.

Lineārā izeja ir strāvas ģenerators. Tas nodrošina izejas strāvas stabilizāciju ar nestabilu ieejas spriegumu; Turklāt regulēšana notiek vienmērīgi, neradot augstfrekvences elektromagnētiskos traucējumus. Tie ir vienkārši un lēti, taču to zemā efektivitāte (mazāk nekā 80%) ierobežo to pielietojumu ar mazjaudas gaismas diodēm un sloksnēm.

Impulsu ierīces ir ierīces, kas pie izejas rada virkni augstfrekvences strāvas impulsu.

Parasti tie darbojas pēc impulsa platuma modulācijas (PWM) principa, tas ir, izejas strāvas vidējo vērtību nosaka impulsa platuma attiecība pret to atkārtošanās periodu (šo vērtību sauc par darba ciklu).

Iepriekš redzamā diagramma parāda PWM draivera darbības principu: impulsa frekvence paliek nemainīga, bet darba cikls svārstās no 10% līdz 80%. Tas noved pie izejas strāvas I cp vidējās vērtības izmaiņām.

Šādi draiveri tiek plaši izmantoti to kompaktuma un augstās efektivitātes (apmēram 95%) dēļ. Galvenais trūkums ir augstāks elektromagnētisko traucējumu līmenis salīdzinājumā ar lineārajiem.

220V LED draiveris

Iekļaušanai 220 V tīklā tiek ražoti gan lineāri, gan impulsi. Ir draiveri ar un bez galvaniskās izolācijas no tīkla. Pirmās galvenās priekšrocības ir augsta efektivitāte, uzticamība un drošība.

Bez galvaniskās izolācijas parasti ir lētāki, bet mazāk uzticami un tiem nepieciešama piesardzība savienojuma laikā, jo pastāv elektriskās strāvas trieciena risks.

Ķīniešu autovadītāji

Pieprasījums pēc gaismas diožu draiveriem veicina to masveida ražošanu Ķīnā. Šīs ierīces ir impulsu strāvas avoti, parasti 350-700 mA, bieži vien bez korpusa.

Ķīniešu draiveris 3w LED

To galvenās priekšrocības ir zemā cena un galvaniskās izolācijas klātbūtne. Trūkumi ir šādi:

• zema uzticamība lētu ķēžu risinājumu izmantošanas dēļ;
• aizsardzības trūkums pret pārkaršanu un tīkla svārstībām;
• augsts radiotraucējumu līmenis;
• augsts izejas pulsācijas līmenis;
• trauslums.

Mūžs

Parasti vadītāja kalpošanas laiks ir īsāks nekā optiskajai daļai - ražotāji garantē 30 000 stundu darbības laiku. Tas ir saistīts ar tādiem faktoriem kā:

• tīkla sprieguma nestabilitāte;
• temperatūras izmaiņas;
• mitruma līmenis;
• vadītāja slodze.

LED draivera vājākais posms ir izlīdzinošie kondensatori, kas mēdz iztvaikot elektrolītu, īpaši augsta mitruma un nestabila barošanas sprieguma apstākļos. Tā rezultātā palielinās pulsācijas līmenis pie draivera izejas, kas negatīvi ietekmē gaismas diožu darbību.

Tāpat kalpošanas laiku ietekmē nepilnīga vadītāja slodze. Tas ir, ja tas ir paredzēts 150 W, bet darbojas ar 70 W slodzi, puse no tā jaudas atgriežas tīklā, izraisot tā pārslodzi. Tas izraisa biežus strāvas padeves pārtraukumus. Mēs iesakām lasīt par.

Gaismas diožu draiveru shēmas (mikroshēmas).

Daudzi ražotāji ražo specializētas draiveru mikroshēmas. Apskatīsim dažus no tiem.

ON Semiconductor UC3845 ir impulsu draiveris ar izejas strāvu līdz 1A. Šīs mikroshēmas 10 w LED draivera shēma ir parādīta zemāk.

Supertex HV9910 ir ļoti izplatīta impulsu draivera mikroshēma. Izejas strāva nepārsniedz 10 mA, un tai nav galvaniskās izolācijas.

Tālāk ir parādīts vienkāršs šīs mikroshēmas pašreizējais draiveris.

Texas Instruments UCC28810. Tīkla impulsa draiverim ir iespēja organizēt galvanisko izolāciju. Izejas strāva līdz 750 mA.

Šajā videoklipā ir aprakstīta cita šī uzņēmuma mikroshēma, draiveris jaudīgu LM3404HV gaismas diožu darbināšanai:

Ierīce darbojas pēc Buck Converter tipa rezonanses pārveidotāja principa, tas ir, vajadzīgās strāvas uzturēšanas funkcija šeit ir daļēji piešķirta rezonanses ķēdei spoles L1 un Šotkija diodes D1 formā (tipiska ķēde ir parādīta zemāk). . Ir iespējams arī iestatīt pārslēgšanas frekvenci, izvēloties rezistoru R ON.

Maxim MAX16800 ir lineāra mikroshēma, kas darbojas ar zemu spriegumu, tāpēc tajā varat izveidot 12 voltu draiveri. Izejas strāva ir līdz 350 mA, tāpēc to var izmantot kā jaudas draiveri jaudīgai LED, zibspuldzei utt. Ir iespēja aptumšot. Tipiska diagramma un struktūra ir parādīta zemāk.

Secinājums

Gaismas diodes ir daudz prasīgākas pret barošanas avotu nekā citi gaismas avoti. Piemēram, luminiscences spuldzes strāvas pārsniegšana par 20% neradīs nopietnu veiktspējas pasliktināšanos, bet LED kalpošanas laiks tiks samazināts vairākas reizes. Tāpēc īpaši rūpīgi jāizvēlas LED draiveris.

LED avotu spilgtuma, efektivitātes un izturības garantija ir pareiza barošana, ko var nodrošināt īpašas elektroniskās ierīces - LED draiveri. Tie pārveido maiņstrāvas spriegumu 220 V tīklā noteiktas vērtības līdzstrāvas spriegumā. Ierīču galveno veidu un īpašību analīze palīdzēs saprast, kādas funkcijas veic pārveidotāji un kam jāpievērš uzmanība, tos izvēloties.

LED draivera galvenā funkcija ir nodrošināt stabilizētu strāvu, kas iet caur LED ierīci. Caur pusvadītāju kristālu plūstošās strāvas vērtībai jāatbilst gaismas diodes datu plāksnītes parametriem. Tas nodrošinās kristāla mirdzuma stabilitāti un palīdzēs izvairīties no tā priekšlaicīgas degradācijas. Turklāt pie noteiktas strāvas sprieguma kritums atbildīs p-n krustojumam nepieciešamajai vērtībai. Atbilstošo LED barošanas spriegumu var uzzināt, izmantojot strāvas-sprieguma raksturlielumu.

Apgaismojot dzīvojamās un biroja telpas ar LED lampām un gaismekļiem, tiek izmantoti draiveri, kuru jauda tiek piegādāta no 220V maiņstrāvas tīkla. Automobiļu apgaismojums (priekšējie lukturi, DRL utt.), velosipēdu priekšējie lukturi un pārnēsājamie lukturīši izmanto līdzstrāvas barošanas avotus diapazonā no 9 līdz 36 V. Dažas mazjaudas gaismas diodes var pieslēgt bez draivera, bet tad shēmā LED pievienošanai 220 voltu tīklam jāiekļauj rezistors.

Vadītāja izejas spriegums ir norādīts divu gala vērtību diapazonā, starp kurām tiek nodrošināta stabila darbība. Ir adapteri ar intervālu no 3V līdz vairākiem desmitiem. Lai darbinātu 3 sērijveidā savienotu baltu gaismas diožu ķēdi, kuru katra jauda ir 1 W, jums būs nepieciešams draiveris ar izejas vērtībām U - 9-12V, I - 350 mA. Sprieguma kritums katram kristālam būs aptuveni 3,3 V, kopā 9,9 V, kas būs vadītāja diapazonā.

Pārveidotāju galvenās īpašības

Pirms pērkat LED draiveri, jums vajadzētu iepazīties ar ierīču pamatīpašībām. Tie ietver izejas spriegumu, nominālo strāvu un jaudu. Pārveidotāja izejas spriegums ir atkarīgs no sprieguma krituma LED avotā, kā arī no savienojuma metodes un gaismas diožu skaita ķēdē. Strāva ir atkarīga no izstarojošo diožu jaudas un spilgtuma. Vadītājam jānodrošina gaismas diodes ar strāvu, kas tām nepieciešama, lai uzturētu nepieciešamo spilgtumu.

Viena no galvenajām vadītāja īpašībām ir jauda, ​​ko ierīce rada slodzes veidā. Vadītāja jaudas izvēli ietekmē katras LED ierīces jauda, ​​kopējais gaismas diožu skaits un krāsa. Jaudas aprēķināšanas algoritms ir tāds, ka ierīces maksimālā jauda nedrīkst būt mazāka par visu gaismas diožu patēriņu:

P = P(led) × n,

kur P(led) ir viena LED avota jauda, ​​un n ir gaismas diožu skaits.

Turklāt ir jāizpilda obligāts nosacījums, lai nodrošinātu jaudas rezervi 25-30%. Tāpēc maksimālā jaudas vērtība nedrīkst būt mazāka par vērtību (1,3 x P).

Jāņem vērā arī gaismas diožu krāsu īpašības. Galu galā dažādu krāsu pusvadītāju kristāliem ir dažādi sprieguma kritumi, kad caur tiem iet tāda paša stipruma strāva. Tātad sarkanās gaismas diodes sprieguma kritums pie strāvas 350 mA ir 1,9-2,4 V, tad tā jaudas vidējā vērtība būs 0,75 W. Zaļajam analogam sprieguma kritums ir robežās no 3,3 līdz 3,9 V, un pie tādas pašas strāvas jauda būs 1,25 W. Tas nozīmē, ka 12 V gaismas diožu draiverim var pievienot 16 sarkanus LED avotus vai 9 zaļus.

Noderīgs padoms! Izvēloties LED draiveri, eksperti iesaka neņemt vērā ierīces maksimālo jaudas vērtību.

Kādi ir LED draiveru veidi pēc ierīces veida?

Gaismas diožu draiveri pēc ierīces veida tiek klasificēti lineārajos un impulsos. Lineārā tipa gaismas diožu struktūra un tipiskā draivera ķēde ir strāvas ģenerators uz tranzistora ar p-kanālu. Šādas ierīces nodrošina vienmērīgu strāvas stabilizāciju, ja ieejas kanālā ir nestabils spriegums. Tās ir vienkāršas un lētas ierīces, taču tām ir zema efektivitāte, tās darbības laikā rada daudz siltuma, un tās nevar izmantot kā lieljaudas gaismas diožu draiverus.

Impulsu ierīces rada virkni augstfrekvences impulsu izvades kanālā. To darbība balstās uz PWM (impulsa platuma modulācijas) principu, kad vidējo izejas strāvu nosaka darba cikls, t.i. impulsa ilguma attiecība pret tā atkārtojumu skaitu. Vidējās izejas strāvas izmaiņas notiek tāpēc, ka impulsa frekvence paliek nemainīga, un darba cikls svārstās no 10-80%.

Pateicoties ierīču augstajai konversijas efektivitātei (līdz 95%) un kompaktumam, tās tiek plaši izmantotas portatīvajiem LED dizainiem. Turklāt ierīču efektivitāte pozitīvi ietekmē autonomo barošanas ierīču darbības ilgumu. Impulsu tipa pārveidotāji ir kompakti un tiem ir plašs ieejas spriegumu diapazons. Šo ierīču trūkums ir augsts elektromagnētisko traucējumu līmenis.

Noderīgs padoms! LED draiveris jāiegādājas LED avotu atlases posmā, iepriekš izlēmot par LED ķēdi no 220 voltiem.

Pirms gaismas diožu draivera izvēles jums jāzina tā darbības nosacījumi un LED ierīču atrašanās vieta. Impulsa platuma draiveri, kuru pamatā ir viena mikroshēma, ir miniatūra izmēra un paredzēti, lai tos darbinātu no autonomiem zemsprieguma avotiem. Šo ierīču galvenais pielietojums ir automašīnu tūnings un LED apgaismojums. Tomēr, pateicoties vienkāršotas elektroniskās shēmas izmantošanai, šādu pārveidotāju kvalitāte ir nedaudz zemāka.

Aptumšojami LED draiveri

Mūsdienu gaismas diožu draiveri ir saderīgi ar pusvadītāju ierīču aptumšošanas ierīcēm. Aptumšojamu draiveru izmantošana ļauj kontrolēt apgaismojuma līmeni telpās: samazināt mirdzuma intensitāti dienas laikā, uzsvērt vai paslēpt atsevišķus elementus interjerā un zonēt telpu. Tas savukārt ļauj ne tikai racionāli izmantot elektroenerģiju, bet arī ietaupīt LED gaismas avota resursus.

Aptumšojami draiveri ir divu veidu. Daži ir savienoti starp barošanas avotu un LED avotiem. Šādas ierīces kontrolē enerģiju, kas tiek piegādāta no barošanas avota uz gaismas diodēm. Šādas ierīces ir balstītas uz PWM vadību, kurā enerģija tiek piegādāta slodzei impulsu veidā. Impulsu ilgums nosaka enerģijas daudzumu no minimālās līdz maksimālajai vērtībai. Šāda veida draiveri galvenokārt tiek izmantoti LED moduļiem ar fiksētu spriegumu, piemēram, LED sloksnēm, svirām utt.

Vadītājs tiek kontrolēts, izmantojot PWM vai

Otrā tipa aptumšojami pārveidotāji tieši kontrolē strāvas avotu. To darbības princips ir gan PWM regulēšana, gan caur gaismas diodēm plūstošās strāvas daudzuma kontrole. Šāda veida aptumšojami draiveri tiek izmantoti LED ierīcēm ar stabilizētu strāvu. Ir vērts atzīmēt, ka, kontrolējot gaismas diodes, izmantojot PWM vadību, tiek novēroti efekti, kas negatīvi ietekmē redzi.

Salīdzinot šīs divas vadības metodes, ir vērts atzīmēt, ka, regulējot strāvu caur LED avotiem, tiek novērotas ne tikai spīduma spilgtuma izmaiņas, bet arī spīduma krāsas izmaiņas. Tādējādi baltās gaismas diodes izstaro dzeltenīgu gaismu pie zemākas strāvas un mirdz zilā krāsā, kad tās palielinās. Vadot gaismas diodes, izmantojot PWM vadību, tiek novēroti efekti, kas negatīvi ietekmē redzi, un augsts elektromagnētisko traucējumu līmenis. Šajā sakarā PWM vadība tiek izmantota diezgan reti, atšķirībā no pašreizējā regulējuma.

Gaismas diožu draiveru shēmas

Daudzi ražotāji ražo gaismas diožu draiveru mikroshēmas, kas ļauj avotus darbināt no pazemināta sprieguma. Visi esošie draiveri ir sadalīti vienkāršos, kas izgatavoti, pamatojoties uz 1-3 tranzistoriem, un sarežģītākos, izmantojot īpašas mikroshēmas ar impulsa platuma modulāciju.

ON Semiconductor piedāvā plašu IC izvēli kā draiveru pamatu. Tie izceļas ar saprātīgām izmaksām, izcilu konversijas efektivitāti, rentabilitāti un zemu elektromagnētisko impulsu līmeni. Ražotājs piedāvā impulsa tipa draiveri UC3845 ar izejas strāvu līdz 1A. Šādā mikroshēmā varat ieviest draivera ķēdi 10 W LED.

Elektroniskie komponenti HV9910 (Supertex) ir populāra draiveru mikroshēma, pateicoties vienkāršai ķēdes izšķirtspējai un zemai cenai. Tam ir iebūvēts sprieguma regulators un izejas spilgtuma kontrolei, kā arī izeja pārslēgšanas frekvences programmēšanai. Izejas strāvas vērtība ir līdz 0,01A. Šajā mikroshēmā ir iespējams ieviest vienkāršu LED draiveri.

Pamatojoties uz UCC28810 mikroshēmu (izgatavojis Texas Instruments), varat izveidot draivera ķēdi lieljaudas gaismas diodēm. Šādā LED draivera shēmā LED moduļiem, kas sastāv no 28 LED avotiem ar strāvu 3 A, var izveidot izejas spriegumu 70–85 V.

Noderīgs padoms! Ja plānojat iegādāties īpaši spilgtas 10 W gaismas diodes, dizainiem, kas izgatavoti no tiem, varat izmantot pārslēgšanas draiveri, kuru pamatā ir UCC28810 mikroshēma.

Clare piedāvā vienkāršu impulsa tipa draiveri, kura pamatā ir CPC 9909 mikroshēma. Tas ietver pārveidotāja kontrolieri, kas atrodas kompaktā korpusā. Pateicoties iebūvētajam sprieguma stabilizatoram, pārveidotāju var darbināt no 8-550V sprieguma. CPC 9909 mikroshēma ļauj vadītājam darboties plašā temperatūras diapazona apstākļos no -50 līdz 80°C.

Kā izvēlēties LED draiveri

Tirgū ir pieejams plašs LED draiveru klāsts no dažādiem ražotājiem. Daudzām no tām, īpaši Ķīnā ražotajām, ir zemas cenas. Tomēr šādu ierīču iegāde ne vienmēr ir izdevīga, jo lielākā daļa no tām neatbilst deklarētajām īpašībām. Turklāt šādiem draiveriem netiek dota garantija, un, ja tiek konstatēti defekti, tos nevar atgriezt vai nomainīt pret kvalitatīviem.

Tādējādi ir iespēja iegādāties vadītāju, kura deklarētā jauda ir 50 W. Taču patiesībā izrādās, ka šis raksturlielums nav pastāvīgs un šāda jauda ir tikai īslaicīga. Reāli šāda ierīce darbosies kā 30W vai maksimāli 40W LED draiveris. Var arī izrādīties, ka pildījumam trūks dažas sastāvdaļas, kas ir atbildīgas par stabilu vadītāja darbību. Turklāt var izmantot zemas kvalitātes un īsu kalpošanas laiku sastāvdaļas, kas būtībā ir defekts.

Pērkot, jums jāpievērš uzmanība produkta zīmolam. Kvalitatīva prece noteikti norādīs ražotāju, kurš sniegs garantiju un būs gatavs atbildēt par savu produkciju. Jāatzīmē, ka uzticamu ražotāju draiveru kalpošanas laiks būs daudz ilgāks. Tālāk ir norādīts aptuvenais draiveru darbības laiks atkarībā no ražotāja:

• vadītājs no apšaubāmiem ražotājiem - ne vairāk kā 20 tūkstoši stundu;
• vidējas kvalitātes ierīces - apmēram 50 tūkstoši stundu;
• pārveidotājs no uzticama ražotāja, izmantojot augstas kvalitātes komponentus - vairāk nekā 70 tūkstoši stundu.

Noderīgs padoms! LED draivera kvalitāte ir jūsu ziņā. Tomēr jāatzīmē, ka īpaši svarīgi ir iegādāties zīmola pārveidotāju, ja mēs runājam par tā izmantošanu LED prožektoriem un jaudīgām lampām.

Gaismas diožu draiveru aprēķins

Lai noteiktu LED draivera izejas spriegumu, ir jāaprēķina jaudas (W) attiecība pret strāvu (A). Piemēram, vadītājam ir šādas īpašības: jauda 3 W un strāva 0,3 A. Aprēķinātā attiecība ir 10 V. Tādējādi tas būs šī pārveidotāja maksimālais izejas spriegums.

Saistīts raksts:

Veidi. LED avotu pieslēguma shēmas. Gaismas diožu pretestības aprēķins. Gaismas diodes pārbaude ar multimetru. DIY LED dizaini.

Ja nepieciešams pieslēgt 3 LED avotus, katra no tiem strāva ir 0,3 mA pie barošanas sprieguma 3V. Pieslēdzot vienu no ierīcēm LED draiverim, izejas spriegums būs vienāds ar 3V un strāva būs 0,3 A. Savācot divus LED avotus virknē, izejas spriegums būs vienāds ar 6V un strāva būs 0,3 A. Pievienojot seriālajai ķēdei trešo LED, mēs iegūsim 9V un 0,3 A. Izmantojot paralēlo savienojumu, 0,3 A tiks vienmērīgi sadalīts starp 0,1 A gaismas diodēm Savienojot gaismas diodes ar 0,3 A ierīci ar strāvas vērtību 0,7, viņi saņems tikai 0,3 A.

Šis ir LED draiveru darbības algoritms. Tie ražo tādu strāvas daudzumu, kādam tie ir paredzēti. LED ierīču savienošanas metodei šajā gadījumā nav nozīmes. Ir draiveru modeļi, kuriem ir nepieciešams pieslēgts neierobežots skaits gaismas diožu. Bet tad ir LED avotu jaudas ierobežojums: tas nedrīkst pārsniegt paša vadītāja jaudu. Ir pieejami draiveri, kas paredzēti noteiktam pievienoto gaismas diožu skaitam. Bet šādiem draiveriem ir zema efektivitāte, atšķirībā no ierīcēm, kas paredzētas noteiktam LED ierīču skaitam.

Jāņem vērā, ka draiveri, kas paredzēti noteiktam izstarojošo diožu skaitam, ir nodrošināti ar aizsardzību pret avārijas situācijām. Šādi pārveidotāji nedarbojas pareizi, ja tiem ir pievienots mazāk gaismas diožu: tie mirgos vai neiedegas vispār. Tādējādi, ja vadītājam pievienosit spriegumu bez atbilstošas ​​slodzes, tas darbosies nestabili.

Kur nopirkt LED draiverus

Jūs varat iegādāties LED draiverus specializētos radio komponentu tirdzniecības punktos. Turklāt daudz ērtāk ir iepazīties ar produktiem un pasūtīt nepieciešamo preci, izmantojot attiecīgo vietņu katalogus. Turklāt tiešsaistes veikalos var iegādāties ne tikai pārveidotājus, bet arī LED apgaismes ierīces un ar tiem saistītos produktus: vadības ierīces, savienojuma rīkus, elektroniskās sastāvdaļas LED draivera remontam un montāžai ar savām rokām.

Pārdošanas uzņēmumi piedāvā milzīgu LED draiveru klāstu, kuru tehniskie parametri un cenas ir redzamas cenrāžos. Preču cenas parasti ir orientējošas un tiek norādītas pasūtot pie projekta vadītāja. Sortimentā ir dažādu jaudu un aizsardzības pakāpju pārveidotāji, ko izmanto ārējam un iekšējam apgaismojumam, kā arī automašīnu apgaismošanai un tūningam.

Izvēloties draiveri, jāņem vērā tā lietošanas apstākļi un LED dizaina enerģijas patēriņš. Tāpēc pirms gaismas diožu iegādes ir jāiegādājas draiveris. Tātad, pirms iegādājaties draiveri 12 voltu gaismas diodēm, jums jāņem vērā, ka tā jaudas rezervei vajadzētu būt apmēram 25-30%. Tas ir nepieciešams, lai samazinātu ierīces bojājumu vai pilnīgas atteices risku īssavienojuma vai sprieguma pārspriegumu dēļ tīklā. Pārveidotāja izmaksas ir atkarīgas no iegādāto ierīču skaita, maksājuma veida un piegādes laika.

Tabulā parādīti gaismas diožu 12 voltu sprieguma stabilizatoru galvenie parametri un izmēri, norādot to paredzamo cenu:

Gaismas diožu draiveru izgatavošana ar savām rokām

Izmantojot gatavas mikroshēmas, radio amatieri var patstāvīgi salikt draiverus dažādu jaudu gaismas diodēm. Lai to izdarītu, jāprot lasīt elektriskās shēmas un jābūt prasmēm darbā ar lodāmuru. Piemēram, varat apsvērt vairākas LED diožu DIY LED draiveru iespējas.

Vadītāja ķēde 3W LED var tikt ieviesta, pamatojoties uz PT4115 mikroshēmu, ko Ķīnā ražo PowTech. Mikroshēmu var izmantot, lai darbinātu LED ierīces ar jaudu virs 1W, un tajā ietilpst vadības bloki, kuru izejā ir diezgan jaudīgs tranzistors. Uz PT4115 balstīts draiveris ir ļoti efektīvs, un tam ir minimāls vadu komponentu skaits.

Pārskats par PT4115 un tā sastāvdaļu tehniskajiem parametriem:

• gaismas spilgtuma kontroles funkcija (aptumšošana);
• ieejas spriegums – 6-30V;
• izejas strāvas vērtība – 1,2 A;
• strāvas stabilizācijas novirze līdz 5%;
• aizsardzība pret slodzes pārrāvumiem;
• izeju klātbūtne aptumšošanai;
• efektivitāte – līdz 97%.

Mikroshēmai ir šādi secinājumi:

• izejas slēdzim – SW;
• ķēdes signālu un barošanas sekcijām – GND;
• spilgtuma kontrolei – DIM;
• ieejas strāvas sensors – CSN;
• barošanas spriegums – VIN;

DIY LED draivera shēma, kuras pamatā ir PT4115

Vadītāja shēmas LED ierīču barošanai ar izkliedes jaudu 3 W var tikt izstrādātas divās versijās. Pirmais paredz strāvas avota klātbūtni ar spriegumu no 6 līdz 30 V. Cita ķēde nodrošina strāvu no maiņstrāvas avota ar spriegumu no 12 līdz 18 V. Šajā gadījumā ķēdē tiek ievadīts diodes tilts, kura izejā ir uzstādīts kondensators. Tas palīdz izlīdzināt sprieguma svārstības, tā jauda ir 1000 µF.

Pirmajā un otrajā shēmā kondensators (CIN) ir īpaši svarīgs: šis komponents ir paredzēts, lai samazinātu pulsāciju un kompensētu enerģiju, ko induktors uzkrāj, kad MOP tranzistors ir izslēgts. Ja nav kondensatora, visa induktīvā enerģija caur pusvadītāju diode DSB (D) sasniegs barošanas sprieguma izeju (VIN) un izraisīs mikroshēmas bojājumus attiecībā pret barošanu.

Noderīgs padoms! Jāņem vērā, ka LED draivera pievienošana, ja nav ieejas kondensatora, nav atļauta.

Ņemot vērā gaismas diožu skaitu un patērējamo daudzumu, tiek aprēķināta induktivitāte (L). LED draivera ķēdē jāizvēlas induktivitāte, kuras vērtība ir 68-220 μH. Par to liecina dati no tehniskās dokumentācijas. Var pieļaut nelielu L vērtības pieaugumu, taču jāņem vērā, ka tad ķēdes efektivitāte kopumā samazināsies.

Tiklīdz tiek pielikts spriegums, strāvas lielums, kas iet caur rezistoru RS (darbojas kā strāvas sensors) un L būs nulle. Tālāk CS komparators analizē potenciālos līmeņus, kas atrodas pirms un pēc rezistora - kā rezultātā izejā parādās augsta koncentrācija. Strāva, kas iet uz slodzi, palielinās līdz noteiktai vērtībai, ko kontrolē RS. Strāva palielinās atkarībā no induktivitātes vērtības un sprieguma vērtības.

Vadītāja komponentu montāža

Mikroshēmas RT 4115 elektroinstalācijas sastāvdaļas tiek izvēlētas, ņemot vērā ražotāja norādījumus. CIN gadījumā jāizmanto zemas pretestības kondensators (zems ESR kondensators), jo citu analogu izmantošana negatīvi ietekmēs vadītāja efektivitāti. Ja ierīce tiek darbināta no bloka ar stabilizētu strāvu, ieejā būs nepieciešams viens kondensators ar jaudu 4,7 μF vai vairāk. Ieteicams to novietot blakus mikroshēmai. Ja strāva ir mainīga, jums būs jāievieš ciets tantala kondensators ar kapacitāti vismaz 100 μF.

Savienojuma shēmā 3 W gaismas diodēm nepieciešams uzstādīt 68 μH induktors. Tam jāatrodas pēc iespējas tuvāk SW terminālim. Jūs varat izgatavot spoli pats. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešams gredzens no neveiksmīga datora un tinuma vads (PEL-0,35). Kā diodi D varat izmantot FR 103 diodi. Tās parametri: kapacitāte 15 pF, atkopšanas laiks 150 ns, temperatūra no -65 līdz 150 ° C. Tas spēj apstrādāt strāvas impulsus līdz 30A.

RS rezistora minimālā vērtība LED draivera ķēdē ir 0,082 omi, strāva ir 1,2 A. Lai aprēķinātu rezistoru, ir jāizmanto gaismas diodes nepieciešamā strāvas vērtība. Zemāk ir aprēķina formula:

RS = 0,1/I,

kur I ir LED avota nominālā strāva.

RS vērtība LED draivera ķēdē ir attiecīgi 0,13 omi, pašreizējā vērtība ir 780 mA. Ja šādu rezistoru nevar atrast, var izmantot vairākas mazas pretestības sastāvdaļas, aprēķinos izmantojot pretestības formulu paralēlajam un virknes savienojumam.

DIY draivera izkārtojums 10 vatu LED

Jūs varat pats salikt draiveri jaudīgai LED, izmantojot elektroniskās plates no neveiksmīgām dienasgaismas spuldzēm. Visbiežāk lampas šādās lampās izdeg. Elektroniskā plate turpina darboties, kas ļauj tās komponentus izmantot paštaisītiem barošanas avotiem, draiveriem un citām ierīcēm. Darbībai var būt nepieciešami tranzistori, kondensatori, diodes un induktori (droseles).

Bojātā lampa ir rūpīgi jāizjauc, izmantojot skrūvgriezi. Lai izveidotu draiveri 10 W LED, jums jāizmanto dienasgaismas spuldze ar jaudu 20 W. Tas ir nepieciešams, lai droseļvārsts varētu izturēt slodzi ar rezervi. Lai iegūtu jaudīgāku lampu, jums vajadzētu vai nu izvēlēties atbilstošo plati, vai arī aizstāt pašu induktors ar analogu ar lielāku serdi. LED avotiem ar mazāku jaudu varat pielāgot tinuma apgriezienu skaitu.

Tālāk jums ir jāpagriež 20 stieples pagriezieni virs tinuma primārajiem pagriezieniem un jāizmanto lodāmurs, lai savienotu šo tinumu ar taisngrieža diodes tiltu. Pēc tam pievienojiet spriegumu no 220 V tīkla un izmēriet taisngrieža izejas spriegumu. Tā vērtība bija 9,7 V. Gaismas diodes avots caur ampērmetru patērē 0,83 A Šīs gaismas diodes jauda ir 900 mA, tomēr samazināts strāvas patēriņš palielinās tā resursus. Diodes tilts tiek montēts, piekarinot instalāciju.

Jauno dēļu un diožu tiltiņu var novietot statīvā no vecās galda lampas. Tādējādi LED draiveri var montēt neatkarīgi no pieejamajiem radio komponentiem no bojātām ierīcēm.

Sakarā ar to, ka gaismas diodes ir diezgan prasīgas pret barošanas blokiem, ir jāizvēlas tiem piemērots draiveris. Ja pārveidotājs ir izvēlēts pareizi, varat būt pārliecināti, ka LED avotu parametri nepasliktināsies un gaismas diodes kalpos savu paredzēto mūžu.