Pokretači za LED: vrste, karakteristike i kriteriji za odabir uređaja

Jamstvo svjetline, učinkovitosti i trajnosti LED izvora je ispravno napajanje koje mogu pružiti posebni elektronički uređaji - upravljački programi za LED diode. Pretvaraju izmjenični napon u mreži od 220 V u istosmjerni napon zadane vrijednosti. Da biste razumjeli koju funkciju pretvarači obavljaju i na što treba paziti pri njihovom odabiru, pomoći će analiza glavnih vrsta i karakteristika uređaja.

Svrha LED upravljačkih programa za LED diode

Glavna funkcija LED pogona je osigurati stabiliziranu struju kroz LED uređaj. Vrijednost struje koja prolazi kroz poluvodički kristal mora odgovarati parametrima pločice na LED pločici. To će osigurati stabilnost sjaja kristala i pomoći u izbjegavanju njegove prerane razgradnje. Uz to, pri određenoj struji, pad napona odgovarat će vrijednosti potrebnoj za p-n spoj. Odgovarajući napon napajanja LED-a možete saznati pomoću strujno-naponske karakteristike.

Pri osvjetljavanju stambenih i uredskih prostorija LED svjetiljkama i svjetiljkama koriste se vozači čija se snaga osigurava iz izmjenične struje 220V. Automobilska rasvjeta (prednja svjetla, dnevna svjetla itd.), Prednja svjetla za bicikle, prijenosna svjetla koriste istosmjerne izvore napajanja u rasponu od 9 do 36V. Neke LED diode male snage mogu se povezati bez pogonskog sklopa, ali tada se u sklopni krug LED-a u mreži od 220 volti mora uključiti otpor.

Napon pogonskog sklopa na izlazu prikazan je u rasponu dviju krajnjih vrijednosti, između kojih je osiguran stabilan rad. Postoje adapteri s intervalom od 3V do nekoliko desetaka. Za napajanje kruga od 3 serijski povezane bijele LED diode, od kojih svaka ima snagu od 1 W, trebat će vam pokretač s izlaznim vrijednostima U - 9-12 V, I - 350 mA. Pad napona za svaki kristal bit će oko 3,3 V, što je ukupno 9,9 V, što će biti u dometu vozača.

Glavne karakteristike pretvarača

Prije kupnje upravljačkog programa za LED diode, trebali biste se upoznati s osnovnim karakteristikama uređaja.To uključuje izlazni napon, nazivnu struju i snagu. Izlazni napon pretvarača ovisi o padu napona na izvoru LED diode, kao i o načinu spajanja i broju LED dioda u krugu. Struja ovisi o snazi ​​i svjetlini dioda koje emitiraju. Vozač mora LED diodama osigurati struju koja im je potrebna za održavanje potrebne svjetline.

Jedna od važnih karakteristika vozača je snaga koju uređaj isporučuje kao teret. Na izbor snage vozača utječe snaga svakog LED uređaja, ukupan broj i boja LED dioda. Algoritam za izračunavanje snage je da maksimalna snaga uređaja ne smije biti manja od potrošnje svih LED-a:

P = P (led) × n,

gdje je P (led) snaga pojedinog izvora LED-a, a n broj LED-a.

Uz to, mora se ispuniti preduvjet pod kojim bi se osigurala rezerva snage od 25-30%. Dakle, maksimalna vrijednost snage ne smije biti manja od vrijednosti (1,3 x P).

Također treba uzeti u obzir karakteristike boja LED-a. Napokon, poluvodički kristali različitih boja imaju različitu količinu pada napona kad kroz njih prolazi struja iste jakosti. Dakle, pad napona crvene LED kod struje od 350 mA je 1,9-2,4 V, tada će prosječna vrijednost njegove snage biti 0,75 W. Za zeleni analog pad napona je u rasponu od 3,3 do 3,9 V i pri istoj struji snaga će već biti 1,25 W. To znači da se na upravljački program za 12V LED može spojiti 16 crvenih ili 9 zelenih izvora.

Koristan savjet! Pri odabiru upravljačkog programa za LED diode, stručnjaci savjetuju da ne zanemaruju maksimalnu vrijednost snage uređaja.

Koji su pokretački programi za LED diode prema tipu uređaja

Pokretači za LED diode klasificirani su prema vrsti uređaja na linearne i impulsne. Struktura i tipični sklop pokretača za LED diode linearnog tipa je generator struje zasnovan na p-kanalnom tranzistoru. Takvi uređaji omogućuju glatku stabilizaciju struje pod uvjetom nestabilnog napona na ulaznom kanalu. Jednostavni su i jeftini uređaji, ali imaju malu učinkovitost, generiraju puno topline tijekom rada i ne mogu se koristiti kao pokretači za LED snage velike snage.

Pulsni uređaji stvaraju niz visokofrekventnih impulsa u izlaznom kanalu. Njihov se rad temelji na principu PWM (modulacija širine impulsa), kada je prosječna vrijednost izlazne struje određena radnim ciklusom, tj. omjer trajanja impulsa i broja njegovih ponavljanja. Do promjene vrijednosti prosječne izlazne struje dolazi zbog činjenice da frekvencija impulsa ostaje nepromijenjena, a radni ciklus varira od 10-80%.

Zbog visoke učinkovitosti pretvorbe (do 95%) i kompaktnosti uređaja, naširoko se koriste za prijenosne LED strukture. Uz to, učinkovitost uređaja pozitivno utječe na trajanje funkcioniranja autonomnih uređaja za napajanje. Pulsni pretvarači kompaktne su veličine i imaju širok raspon ulaznog napona. Nedostatak ovih uređaja je visoka razina elektromagnetskih smetnji.

Koristan savjet! LED upravljački program treba kupiti u fazi odabira LED izvora, prethodno odlučivši o LED krugu od 220 volti.

Prije odabira upravljačkog programa za LED diode, morate znati uvjete za njegovo funkcioniranje i mjesto LED uređaja. Pogonski sklopovi širine impulsa, koji se temelje na jednom mikrovezju, imaju minijaturne dimenzije i dizajnirani su za napajanje iz autonomnih niskonaponskih izvora.Glavne primjene ovih uređaja su podešavanje automobila i LED osvjetljenje. Međutim, zbog upotrebe pojednostavljenog elektroničkog sklopa, kvaliteta takvih pretvarača je nešto niža.

Prigušivi LED upravljački programi

Suvremeni LED upravljački programi kompatibilni su s poluvodičkim uređajima za zatamnjenje. Korištenje prigušivih upravljačkih programa omogućuje vam kontrolu razine osvjetljenja u sobama: smanjite intenzitet sjaja danju, naglasite ili sakrijte pojedine elemente u unutrašnjosti, zonirajte prostor. To, pak, omogućuje ne samo racionalnu upotrebu električne energije, već i uštedu resursa LED izvora svjetlosti.

Upravljači s mogućnošću zatamnjivanja su dvije vrste. Neki su povezani između izvora napajanja i LED izvora. Ovi uređaji kontroliraju energiju od napajanja do LED dioda. Takvi se uređaji temelje na PWM upravljanju, pri kojem se energija dostavlja u opterećenje u obliku impulsa. Trajanje impulsa određuje količinu energije od minimalne do maksimalne vrijednosti. Pogonski uređaji ove vrste uglavnom se koriste za LED module s fiksnim naponom, poput LED traka, puzavih linija itd.

Prigušivi pretvarači drugog tipa izravno upravljaju napajanjem. Načelo njihova djelovanja je i u kontroli PWM-a i u kontroli količine struje koja prolazi kroz LED diode. Zatamnjivi pokretači ove vrste koriste se za LED svjetiljke s konstantnom strujom. Treba imati na umu da se kod upravljanja LED diodama pomoću PWM kontrole opažaju učinci koji negativno utječu na vid.

Uspoređujući ove dvije metode upravljanja, vrijedi napomenuti da se prilikom podešavanja količine struje kroz LED izvore uočava ne samo promjena svjetline sjaja, već i promjena boje sjaja. Tako bijele LED diode emitiraju žućkastu svjetlost pri nižoj struji, a kad se povećaju, svijetle plavo. Kada se LED diodama kontrolira PWM kontrolom, uočavaju se negativni učinci na vid i visoka razina elektromagnetskih smetnji. S tim u vezi, PWM kontrola rijetko se koristi za razliku od trenutne kontrole.

Pogonski krugovi za LED diode

Mnogi proizvođači proizvode upravljačke mikrovezice za LED diode, koje omogućuju napajanje izvora podnaponom. Svi postojeći pokretački programi podijeljeni su u jednostavne izrađene na osnovi 1-3 tranzistora i složenije pomoću posebnih mikrovezja s modulacijom širine impulsa.

ON Semiconductor nudi široku paletu IC-a kao bazu pokretača. Odlikuje ih prihvatljiv trošak, izvrsna učinkovitost pretvorbe, ekonomičnost i niska razina elektromagnetskih impulsa. Proizvođač je predstavio impulsni pokretač tipa UC3845 s izlaznom strujom do 1A. Na takvom mikrovezju možete implementirati upravljački krug za 10W LED.

Elektroničke komponente HV9910 (Supertex) popularne su IC-ove upravljačke programe zbog jednostavne razlučivosti kruga i niske cijene. Ima ugrađeni regulator napona i vodove za kontrolu zatamnjenja, kao i izlaz za programiranje preklopne frekvencije. Vrijednost izlazne struje je do 0,01A. Na ovaj mikrovez je moguće implementirati jednostavan LED upravljački program.

Na temelju mikroveznice UCC28810 (proizvođača Texas Instruments) možete stvoriti upravljački krug za LED velike snage. U takvom upravljačkom krugu LED-a može se stvoriti izlazni napon od 70-85V za LED module koji se sastoje od 28 LED izvora s strujom od 3 A.

Koristan savjet! Ako planirate kupiti 10W izuzetno svijetle LED diode, za njihove dizajne možete upotrijebiti impulsni pokretač na čipu UCC28810.

Clare nudi jednostavan impulsni pokretački program zasnovan na mikrokrugu CPC 9909. Uključuje pretvarač pretvarača smješten u kompaktnom paketu. Zbog ugrađenog stabilizatora napona, pretvarač se može napajati s napona od 8-550V. CPC 9909 mikrovezje omogućuje vozaču rad u širokom rasponu temperaturnih uvjeta od -50 do 80 ° C.

Kako odabrati upravljački program za LED diode

Na tržištu postoji široka paleta LED upravljačkih programa različitih proizvođača. Mnogi od njih, posebno oni proizvedeni u Kini, imaju nisku cijenu. Međutim, kupnja takvih uređaja nije uvijek isplativa, jer većina njih ne zadovoljava deklarirane karakteristike. Uz to, takvi vozači nisu popraćeni jamstvom, a ako se utvrdi kvar, ne mogu se vratiti ili zamijeniti visokokvalitetnim.

Dakle, postoji mogućnost kupnje upravljačkog programa čija deklarirana snaga iznosi 50 W. Međutim, u stvari se ispostavlja da ta karakteristika ima promjenjiv karakter i da je ta snaga samo kratkoročna. U stvarnosti će takav uređaj raditi kao LED upravljački program od 30 W ili maksimalno 40 W. Također se može ispostaviti da će u punjenju nedostajati neke komponente odgovorne za stabilan rad vozača. Uz to se mogu koristiti dijelovi niske kvalitete i kratkog vijeka trajanja, što je u osnovi nedostatak.

Pri kupnji trebate obratiti pažnju na naznaku marke proizvoda. Kvalitetan proizvod definitivno će naznačiti proizvođača koji će dati jamstvo i biti spreman odgovoriti za svoje proizvode. Treba napomenuti da će životni vijek vozača od pouzdanih proizvođača biti puno duži. Ispod je približno vrijeme izvođenja upravljačkih programa, ovisno o proizvođaču:

• vozač sumnjivih proizvođača - ne više od 20 tisuća sati;
• uređaji prosječne kvalitete - oko 50 tisuća sati;
• pretvarač pouzdanog proizvođača koji koristi kvalitetne komponente - preko 70 tisuća sati.

Koristan savjet! Kakve će kvalitete biti LED upravljački program ovisi o vama. Međutim, valja napomenuti da je posebno važno kupiti vlasnički pretvarač kada se radi o njegovom korištenju za LED reflektore i žarulje velike snage.

Proračun upravljačkih programa za LED diode

Da bi se odredio napon na izlazu LED pogona, mora se izračunati omjer snage (W) i struje (A). Na primjer, vozač ima sljedeće karakteristike: snaga 3 W i struja 0,3 A. Izračunati omjer je 10V. Dakle, ovo će biti maksimalna vrijednost izlaznog napona ovog pretvarača.

Povezani članak:

Ako trebate spojiti 3 LED izvora, od kojih je struja 0,3 mA pri opskrbnom naponu od 3V. Spajanjem jednog od uređaja na LED pokretač, izlazni napon bit će 3V, a struja 0,3 A. Nakon sakupljanja dva LED izvora u seriji, izlazni napon bit će 6V i struja 0,3 A. Dodavanjem treće LED u serijski lanac dobivamo 9V 0,3 A. Kad se spoje paralelno, 0,3 A bit će ravnomjerno raspoređeno između LED-a na 0,1 A. Povezivanjem LED-a na uređaj od 0,3 A s trenutnom vrijednošću 0,7 dobit će samo 0,3 A.

Ovo je algoritam za funkcioniranje LED upravljačkih programa. Isporučuju količinu struje za koju su dizajnirani. Način povezivanja LED-uređaja u ovom slučaju nije važan.Postoje modeli vozača koji pretpostavljaju bilo koji broj LED dioda povezanih s njima. Ali tada postoji ograničenje snage LED izvora: ne bi trebalo premašiti snagu samog vozača. Upravljački programi dostupni su za određeni broj povezanih LED dioda. Manje LED dioda smije se povezati s njima. Ali takvi upravljački programi imaju malu učinkovitost, za razliku od uređaja dizajniranih za određeni broj LED uređaja.

Treba imati na umu da su pokretački programi dizajnirani za fiksni broj dioda koje emitiraju zaštićeni od izvanrednih situacija. Takvi pretvarači ne rade ispravno ako je na njih priključeno manje LED-a: oni će treperiti ili uopće neće svijetliti. Stoga, ako na pogon priključite napon bez odgovarajućeg opterećenja, on će biti nestabilan.

Gdje kupiti LED upravljačke programe

LED-upravljački program možete kupiti na specijaliziranim mjestima za prodaju radio komponenata. Osim toga, mnogo je prikladnije upoznati se s proizvodima i naručiti potreban proizvod koristeći kataloge relevantnih web mjesta. Osim toga, internetske trgovine mogu kupiti ne samo pretvarače, već i LED rasvjetne uređaje i srodne proizvode: Napajanje, kontrolni uređaji, alati za povezivanje, elektroničke komponente za popravak i montažu upravljačkog programa za LED diode vlastitim rukama.

Tvrtke koje su prodavale predstavile su ogroman asortiman LED upravljačkih programa, čije se tehničke karakteristike i cijene mogu vidjeti u cjenicima. U pravilu su cijene proizvoda indikativne i navode se prilikom naručivanja od voditelja projekta. Asortiman uključuje pretvarače različite snage i stupnja zaštite, koji se koriste za vanjsku i unutarnju rasvjetu, kao i za osvjetljenje i podešavanje automobila.

Prilikom odabira upravljačkog programa, trebali biste uzeti u obzir uvjete njegove uporabe i potrošnju energije LED strukture. Zbog toga je potrebno kupiti upravljački program prije kupnje LED-a. Dakle, prije nego što kupite upravljački program za LED od 12 volti, morate uzeti u obzir da bi trebao imati rezervu snage od oko 25-30%. To je neophodno kako bi se smanjio rizik od oštećenja ili potpunog kvara uređaja u slučaju kratkog spoja ili pada napona u mreži. Trošak pretvarača ovisi o broju kupljenih uređaja, načinu plaćanja i vremenu isporuke.

Tablica prikazuje glavne parametre i dimenzije 12-voltnih stabilizatora napona za LED diode s naznakom njihove približne cijene:

Izmjena LD DC / AC 12 V	Dimenzije, mm (v / š / d)	Izlazna struja, A	Snaga, W	cijena, trljati
1x1W 3-4VDC 0,3A MR11	8/25/12	0,3	1x1	73
3x1W 9-12VDC 0,3A MR11	8/25/12	0,3	3x1	114
3x1W 9-12VDC 0,3A MR16	12/28/18	0,3	3x1	35
5-7x1W 15-24VDC 0,3A	12/14/14	0,3	5-7x1	80
10W 21-40V 0,3A AR111	21/30	0,3	10	338
12W 21-40V 0,3A AR11	18/30/22	0,3	12	321
3x2W 9-12VDC 0,4A MR16	12/28/18	0,4	3x2	18
3x2W 9-12VDC 0,45A	12/14/14	0,45	3x2	54

 

Izrada upravljačkih programa za LED diode vlastitim rukama

Koristeći gotove mikrovezice, radioamateri mogu samostalno sastaviti upravljačke programe za LED različite snage. Da biste to učinili, morate znati čitati električne sheme i imati vještine u radu s lemilicom. Na primjer, možete razmotriti nekoliko opcija za DIY upravljačke programe za LED diode.

Upravljački krug za 3W LED može se implementirati na temelju kineskog čipa PowTech PT4115. Mikrovez se može koristiti za napajanje LED uređaja preko 1W i uključuje upravljačke jedinice koje na izlazu imaju dovoljno snažan tranzistor. Vozač zasnovan na PT4115 vrlo je učinkovit i ima minimalan broj komponenata za vezivanje.

Pregled PT4115 i tehnički parametri njegovih komponenata:

• funkcija kontrole svjetline (zatamnjenje);
• ulazni napon - 6-30V;
• vrijednost izlazne struje - 1,2 A;
• trenutno odstupanje stabilizacije do 5%;
• zaštita od prekida opterećenja;
• prisutnost zaključaka za prigušivanje;
• učinkovitost - do 97%.

Mikrokrug ima sljedeće zaključke:

• za izlazni prekidač - SW;
• za signalni i dovodni dio kruga - GND;
• za kontrolu svjetline - DIM;
• osjetnik ulazne struje - CSN;
• napon napajanja - VIN;

Diy LED upravljački krug zasnovan na PT4115

Pogonski krugovi za napajanje LED uređaja s rasipanom snagom od 3 W mogu se izvesti u dvije verzije. Prva pretpostavlja prisutnost izvora napajanja s naponom od 6 do 30V. U drugoj shemi napajanje se daje iz izvora izmjenične struje s naponom od 12 do 18V. U tom se slučaju u krug uvodi diodni most na čiji je izlaz ugrađen kondenzator. Pomaže u izravnavanju kolebanja napona, njegov kapacitet je 1000 μF.

Za prvi i drugi krug, kondenzator (CIN) je od posebne važnosti: ova je komponenta dizajnirana da smanji valovitost i kompenzira energiju akumuliranu u induktoru kada je MOP tranzistor isključen. U nedostatku kondenzatora, sva energija induktiviteta kroz poluvodičku diodu DShB (D) ići će na priključak opskrbnog napona (VIN) i uzrokovati kvar mikrovezja u odnosu na napajanje.

Koristan savjet! Mora se imati na umu da povezivanje LED pogonskog sklopa bez ulaznog kondenzatora nije dopušteno.

S obzirom na broj i koliko LED diode troše, izračunava se induktivitet (L). U krugu LED pogona treba odabrati induktivitet čija je vrijednost 68-220 μH. O tome svjedoče podaci tehničke dokumentacije. Moguće je priznati blagi porast vrijednosti L, ali treba uzeti u obzir da će se tada smanjiti učinkovitost kruga u cjelini.

Čim se primijeni napon, količina struje koja prolazi kroz otpor RS (radi kao osjetnik struje) i L bit će nula. Dalje, CS komparator analizira potencijalne razine prije i nakon otpora - kao rezultat toga, na izlazu se pojavljuje visoka koncentracija. Struja koja ide prema opterećenju povećava se do određene vrijednosti koju kontrolira RS. Struja raste ovisno o vrijednosti induktiviteta i vrijednosti napona.

Sastavljanje upravljačkih komponenata

Komponente za vezivanje mikroveznice RT 4115 odabiru se uzimajući u obzir upute proizvođača. Za CIN treba koristiti kondenzator male impedancije (niski ESR kondenzator), jer će uporaba drugih analoga negativno utjecati na učinkovitost pokretačkog programa. Ako se uređaj napaja iz bloka sa stabiliziranom strujom, na ulazu je potreban jedan kondenzator kapaciteta 4,7 μF ili više. Preporučljivo je postaviti ga pored mikrovezja. Ako se struja izmjenjuje, morat ćete uvesti čvrsti tantalov kondenzator kapaciteta najmanje 100 μF.

U sklopni krug za LED od 3 W mora se ugraditi prigušnica od 68 μH. Trebao bi biti smješten što bliže SW terminalu. Sami možete napraviti zavojnicu. Za to će biti potreban prsten s oštećenog računala i žica za namatanje (PEL-0,35). Dioda FR 103 može se koristiti kao dioda D. Njeni parametri: kapacitet 15 pF, vrijeme oporavka 150 ns, temperatura od -65 do 150 ° C. Može podnijeti strujne impulse do 30 A.

Minimalna vrijednost za RS otpor u krugu LED pogonskog sklopa je 0,082 ohma, struja je 1,2 A. Da biste izračunali otpor, morate upotrijebiti struju potrebnu za LED. Ispod je formula za izračunavanje:

RS = 0,1 / I,

gdje je I nazivna struja izvora LED.

Vrijednost RS u krugu LED pogonskog sklopa je 0,13 Ohm, odnosno trenutna vrijednost je 780 mA. Ako se takav otpornik ne može pronaći, može se upotrijebiti nekoliko komponenata s malim otporom, koristeći formulu otpora za paralelno i serijsko spajanje u izračunu.

Uradi sam 10-vatni LED raspored vozača

Upravljački program za snažnu LED diodu možete sami sastaviti pomoću elektroničkih ploča od neispravnih fluorescentnih svjetiljki. Najčešće u takvim svjetiljkama izgaraju svjetiljke. Elektronička ploča i dalje radi, što omogućuje korištenje njezinih komponenata za domaće napajanje, upravljačke programe i druge uređaje. Za posao će vam možda trebati tranzistori, kondenzatori, diode, prigušnice (prigušnice).

Neispravna svjetiljka mora se pažljivo rastaviti odvijačem. Da biste napravili upravljački program za LED od 10 W, trebali biste koristiti fluorescentnu svjetiljku od 20 W. To je neophodno kako bi prigušnica mogla marginu izdržati opterećenje. Za snažniju svjetiljku trebate odabrati odgovarajuću ploču ili zamijeniti samu prigušnicu analognom s velikom jezgrom. Za LED izvore manje snage može se podesiti broj zavoja namota.

Nadalje, na vrhu primarnih zavoja namota potrebno je napraviti 20 zavoja žice i pomoću lemilice spojiti taj namot s ispravljačkim diodnim mostom. Nakon toga trebate primijeniti napon iz mreže od 220 V i izmjeriti izlazni napon na ispravljaču. Vrijednost mu je bila 9,7V. Izvor LED-a kroz ampermetar troši 0,83 A. Nominalna vrijednost ove LED-e je 900 mA, tako da će manja potrošnja struje povećati njezin izvor. Montaža diodnog mosta provodi se pomoću površinske montaže.

Nova ploča i diodni most mogu se postaviti na postolje od stare stolne svjetiljke. Dakle, LED upravljački program može se sastaviti neovisno o dostupnim radio komponentama neuspjelih uređaja.

Zbog činjenice da su LED diode prilično zahtjevne za napajanje, potrebno je pravilno odabrati upravljački program za njih. Ako je pretvarač odabran ispravno, možete biti sigurni da se parametri izvora LED neće pogoršati i da će LED trajati određeno vrijeme.