Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Záruka jasu, účinnosti a trvanlivosti zdrojů LED je správným výkonem, který mohou být zajištěny speciálními elektronickými zařízeními - ovladači pro LED. Převádějí střídavé napětí v síti 220V na stejnosměrné napětí určené hodnoty. Analýza hlavních typů a charakteristik zařízení pomůže pochopit, jakou funkci provádějí měniče a co hledat při jejich výběru.

Ovladač zaručuje účinnost a jas zdroje LED.

Přiřazení ovladačů LED pro LED diody

Hlavní funkcí ovladače pro LED je zajištění stabilizovaného proudu procházejícího zařízením LED. Hodnota proudu protékajícího polovodičovým krystalem musí odpovídat parametrům pasu LED. To zajistí stabilitu záře krystalu a pomůže zabránit jeho předčasné degradaci. Navíc pro daný proud bude pokles napětí odpovídat hodnotě požadované pro spojení pn. Příslušné napájecí napětí LED můžete zjistit pomocí proudové charakteristiky.

LED ovladač zajišťuje stabilizaci proudu procházejícího zařízením

Při osvětlení obytných a kancelářských prostor pomocí LED svítidel a svítidel se používají ovladače, které jsou napájeny ze sítě 220V AC. V automobilovém osvětlení (světlomety, DRL, atd.), Světlomety jízdních kol, přenosné svítilny používají stejnosměrné napájení v rozsahu od 9 do 36V. Některé LED diody s nízkým výkonem mohou být připojeny bez ovladače, ale pak musí být do 220-voltové sítě přidán odpor.

Napětí řidiče na výstupu je indikováno v intervalu dvou konečných hodnot, mezi kterými je zajištěn stabilní provoz. Existují adaptéry s intervalem od 3V do několika desítek. Pro napájení obvodu 3 bílých LED diod připojených k sérii, z nichž každá má výkon 1 W, budete potřebovat ovladač s výstupními hodnotami U - 9-12V, I - 350 mA. Úbytek napětí pro každý krystal bude asi 3, 3 V a celkem 9, 9 V, který bude zahrnut do rozsahu řidiče.

Hlavní charakteristiky měničů

Před zakoupením ovladače pro diody LED byste měli znát hlavní vlastnosti zařízení. Mezi ně patří výstupní napětí, jmenovitý proud a výkon. Výstupní napětí měniče závisí na velikosti poklesu napětí na zdroji LED, jakož i na způsobu připojení a počtu LED diod v obvodu. Proud závisí na výkonu a jasu emitujících diod. Řidič musí poskytnout diodám LED proud, který potřebují k podpoře požadovaného jasu.

Vlastnosti ovladače zahrnují výstupní napětí, jmenovitý proud a výkon.

Jednou z důležitých vlastností řidiče je výkon, který zařízení poskytuje ve formě zatížení. Volba výkonu řidiče je ovlivněna výkonem každého zařízení LED, celkovým počtem a barvou diod LED. Algoritmus pro výpočet výkonu je, že maximální výkon zařízení by neměl být nižší než spotřeba všech LED:

P = P (led) × n,

kde P (led) je výkon jednoho zdroje LED a n je počet diod LED.

Kromě toho musí být splněna povinná podmínka, podle které by byla poskytnuta rezerva na výkon v rozsahu 25–30%. Hodnota maximálního výkonu by tedy neměla být menší než hodnota (1, 3 x P).

Měli byste také vzít v úvahu barevné vlastnosti LED diod. Koneckonců, polovodičové krystaly různých barev mají jinou velikost poklesu napětí, když jimi prochází proud stejného výkonu. Úbytek napětí červené LED diody při proudu 350 mA je tedy 1, 9-2, 4 V, potom průměrná hodnota jejího výkonu bude 0, 75 W. V analogu zelené barvy je pokles napětí v rozsahu od 3, 3 do 3, 9 V a při stejném proudu bude výkon 1, 25 wattů. Takže ovladač pro LED 12V může připojit 16 červených LED zdrojů nebo 9 zelených.

Dobrá rada! Při výběru ovladače pro LED dioda, odborníci doporučují nezanedbávat maximální hodnotu výkonu zařízení.

Polovodičové krystaly různých barev mají různé poklesy napětí.

Jaké jsou ovladače pro LED diody podle typu zařízení?

Ovladače pro LED diody jsou rozděleny podle typu zařízení na lineární a pulzní. Struktura a typický budicí obvod pro lineární LED diody je generátor proudu na p-kanálovém tranzistoru. Taková zařízení zajišťují hladkou stabilizaci proudu ve stavu nestabilního napětí na vstupním kanálu. Jsou to jednoduchá a levná zařízení, která se však vyznačují nízkou účinností, během provozu vyzařují velké množství tepla a nemohou být použita jako ovladače pro vysoce výkonné diody LED.

Pulzní zařízení vytvářejí řadu vysokofrekvenčních pulzů ve výstupním kanálu. Jejich práce je založena na principu PWM (pulzní šířková modulace), kdy je průměrný výstupní proud určen faktorem plnění, tj. poměr trvání pulsu k počtu jeho opakování. Změna průměrného výstupního proudu nastává v důsledku skutečnosti, že frekvence pulzů zůstává nezměněna a pracovní cyklus se pohybuje od 10 do 80%.

Vzhledem k vysoké účinnosti přeměny (až 95%) a kompaktnosti zařízení jsou široce používány pro přenosná provedení LED. Kromě toho má účinnost zařízení pozitivní vliv na dobu provozu autonomních energetických zařízení. Pulzní měniče mají kompaktní rozměry a vyznačují se širokým rozsahem vstupních napětí. Nevýhodou těchto zařízení je vysoká úroveň elektromagnetického rušení.

Dobrá rada! Získání LED ovladače by mělo být ve fázi výběru zdrojů LED, které dříve určovaly schéma LED diod z 220 voltů.

Účinnost LED ovladače dosahuje 95%

Než si vyberete ovladač pro LED, musíte znát podmínky jeho provozu a umístění LED zařízení. Ovladače šířky impulzů, které jsou založeny na jediném čipu, mají miniaturní rozměry a jsou napájeny autonomními nízkonapěťovými zdroji. Hlavní aplikací těchto zařízení je ladění automobilů a LED světla. Vzhledem k použití zjednodušeného elektronického obvodu je však kvalita těchto měničů poněkud nižší.

Stmívatelné LED ovladače

Moderní LED ovladače jsou kompatibilní se zařízeními pro nastavení jasu polovodičových zařízení. Pomocí stmívatelných ovladačů můžete ovládat úroveň osvětlení v místnostech: snížit intenzitu záře ve dne, zdůraznit nebo skrýt určité prvky v interiéru, zónu prostoru. To zase umožňuje nejen racionálně používat elektřinu, ale také ušetřit zdroje LED světelného zdroje.

Stmívatelné ovladače jsou dvou typů. Některé jsou propojeny mezi zdrojem napájení a zdroji LED. Tato zařízení řídí energii dodávanou ze zdroje energie do LED. Tato zařízení jsou založena na řízení PWM, ve kterém je energie dodávána do zátěže ve formě pulzů. Trvání pulzů určuje množství energie od minima k maximální hodnotě. Ovladače tohoto typu se používají převážně pro LED moduly s pevným napětím, jako jsou LED pásky, plíživé linky atd.

Ovládání řidiče stmívačem nebo PWM

Stmívatelné snímače druhého typu přímo řídí napájení. Princip jejich práce spočívá jak v regulaci PWM, tak v řízení proudu protékajícího diodami LED. Stmívatelné ovladače tohoto typu se používají pro LED zařízení se stabilizovaným proudem. Stojí za zmínku, že při řízení LED pomocí PWM kontroly jsou pozorovány účinky, které negativně ovlivňují vidění.

Při porovnání těchto dvou metod regulace stojí za povšimnutí, že při regulaci množství proudu přes zdroje LED není jen změna jasu záře, ale také změna barvy záře. Bílé LED diody emitují nažloutlé světlo při nižším proudu a při zvětšení svítí modře. Při řízení LED pomocí regulace PWM jsou pozorovány účinky, které negativně ovlivňují vidění a vysokou úroveň elektromagnetického rušení. V tomto ohledu je PWM ovládání používáno poměrně zřídka, na rozdíl od současného řízení.

Řídicí obvody LED

Mnoho výrobců vyrábí čipy řidiče pro LED diody, které umožňují napájení zdrojů z podpětí. Všechny stávající ovladače jsou rozděleny na jednoduché, vyrobené na základě 1-3 tranzistorů a složitější pomocí speciálních čipů s pulzní šířkovou modulací.

Obvod ovladače pro 1W LED

ON Semiconductor nabízí široký výběr čipů jako základ pro ovladače. Vyznačují se přijatelnými náklady, vynikající účinností přeměny, účinností a nízkou úrovní elektromagnetických pulzů. Výrobce poskytuje řidiči pulzního typu UC3845 hodnotu výstupního proudu do 1A. Na takovém čipu můžete implementovat obvod ovladače pro 10W LED.

Elektronické komponenty HV9910 (Supertex) jsou oblíbeným čipem pro řidiče díky jednoduchému rozlišení obvodu a nízké ceně. Má vestavěný regulátor napětí a výstupy pro řízení jasu a výstup pro programování spínací frekvence. Hodnota výstupního proudu je až 0, 01A. Na tomto čipu je možné implementovat jednoduchý ovladač pro LED diody.

Na čipu UCC28810 (pr-in Texas Instruments) můžete vytvořit obvod řidiče pro vysoce výkonné LED diody. V tomto schématu může LED ovladač generovat výstupní napětí 70-85V pro LED moduly skládající se z 28 LED zdrojů s proudem 3 A.

Dobrá rada! Pokud plánujete koupit 10W LED s vysokým jasem, můžete pro jejich provedení použít pulzní ovladač na mikroobvodu UCC28810.

Zapojení výkonné LED

Clare navrhuje vytvoření jednoduchého ovladače pulzního typu založeného na čipu CPC 9909. Obsahuje regulátor převodníku umístěný v kompaktním balení. Díky zabudovanému regulátoru napětí je měnič napájen z napětí 8-550V. Čip CPC 9909 umožňuje řidiči pracovat v širokém rozsahu teplot od -50 do 80 ° C.

Jak vybrat ovladač pro LED diody

Trh nabízí širokou škálu ovladačů pro LED od různých výrobců. Mnohé z nich, zejména ty vyrobené v Číně, mají nízkou cenu. Nákup těchto zařízení však není vždy výhodný, protože většina z nich nesplňuje uvedené vlastnosti. Kromě toho nejsou řidiči doprovázeni zárukou a v případě závady nemohou být vráceni nebo nahrazeni kvalitními.

Existuje tedy možnost získat řidiče, jehož deklarovaná mocnost je 50 W. Ve skutečnosti se však ukazuje, že tato charakteristika je v přírodě nekonstantní a tato moc je jen krátkodobá. Ve skutečnosti bude takové zařízení fungovat jako LED ovladač 30W nebo maximálně 40W. Může také být, že ucpávky postrádají některé komponenty, které jsou zodpovědné za stabilní provoz řidiče. Navíc mohou být použity komponenty s nízkou kvalitou a nízkou životností, což je v podstatě manželství.

Kvalitní práce řidičů - více než 70 tisíc hodin

Při nákupu byste měli věnovat pozornost označení výrobku. U kvalitního výrobku bude uveden výrobce, který poskytne záruku a bude připraven k odpovědnosti za své produkty. Je třeba poznamenat, že životnost řidičů od osvědčených výrobců bude mnohem delší. Níže je uveden odhadovaný čas řidiče v závislosti na výrobci:

  • řidič z pochybných výrobců - ne více než 20 tisíc hodin;
  • zařízení průměrné kvality - cca 50 tisíc hodin;
  • Převodník od osvědčeného výrobce používající kvalitní komponenty - více než 70 tisíc hodin.

Dobrá rada! Jaká kvalita bude LED ovladač - vyberete si. Je však třeba poznamenat, že je obzvláště důležité zakoupit konvertor značek, pokud se jedná o použití pro projektory s LED a vysokonapěťovými svítidly.

Pro výpočet požadovaného výstupního napětí je nutné vzít v úvahu výkon a proud

Výpočet ovladače pro LED diody

Pro určení napětí na výstupu ovladače LED je nutné vypočítat poměr výkonu (W) k aktuální hodnotě (A). Ovladač má například následující charakteristiky: výkon 3 W a proud 0, 3 A. Vypočtený poměr je 10V. To bude tedy maximální hodnota výstupního napětí tohoto měniče.

Související článek:

Vlastnosti LED: proudová spotřeba, napětí, výkon a světelný výkon

Typy Schémata zapojení pro zdroje LED. Výpočet odporu pro LED diody. Kontrola LED pomocí multimetru. DIY LED do-it-yourself návrhy.

Pokud je nutné připojit 3 LED zdroje, proud každého z nich je 0, 3 mA při napájecím napětí 3V. Připojení jednoho ze zařízení k LED ovladači, výstupní napětí bude 3V a proud 0, 3 A. Po sběru dvou LED zdrojů v sérii bude výstupní napětí 6V a proud 0, 3 A. Přidáním třetí LED do sériového řetězce, dostaneme 9V a 0, 3 A. S paralelním zapojením je 0, 3 A rovnoměrně rozděleno mezi LED diodami o 0, 1 A. Připojení LED diod k přístroji o 0, 3 A při proudové hodnotě 0, 7, získá pouze 0, 3 A.

Někteří řidiči poskytují ochranu před mimořádnými situacemi.

Jedná se o algoritmus pro provoz ovladačů LED. Dávají množství proudu, pro který jsou určeny. Nezáleží na způsobu připojení LED zařízení. Existují modely ovladačů, které zahrnují libovolný počet připojených LED diod. Ale pak existuje omezení výkonu LED zdrojů: nemělo by překročit výkon samotného řidiče. K dispozici jsou ovladače, které jsou určeny pro určitý počet připojených LED diod a umožňují připojit méně LED diod. Ovšem takové ovladače mají nízkou účinnost, na rozdíl od zařízení určených pro určitý počet LED zařízení.

Je třeba poznamenat, že ovladače určené pro pevný počet diod poskytují ochranu před mimořádnými situacemi. Takové převodníky nepracují správně, pokud je k nim připojeno méně LED diod: budou blikat nebo vůbec nebudou svítit. Pokud tedy připojíte k ovladači napětí bez odpovídajícího zatížení, bude pracovat nestabilně.

Kde koupit ovladače pro LED diody

Koupit LED ovladač může být ve specializovaných místech pro prodej rádiových komponent. Kromě toho je mnohem výhodnější seznámit se s produkty a objednat si potřebný produkt pomocí katalogů příslušných stránek. Kromě toho můžete v online obchodech zakoupit nejen převodníky, ale také LED osvětlovací zařízení a související produkty: napájecí zdroje, ovládací zařízení, připojovací nástroje, elektronické komponenty pro opravy a montáž ovladačů pro LED diody vlastními rukama.

Náklady na řidiče mohou dosáhnout 300 rublů a více

Implementační společnosti představily obrovskou škálu ovladačů pro LED, specifikace a ceny, které lze vidět v cenách. Ceny produktů jsou zpravidla orientační a specifikované při objednávce od projektového manažera. Řada obsahuje měniče s různým výkonem a stupněm ochrany používané pro venkovní i vnitřní osvětlení, jakož i pro osvětlení a ladění automobilů.

Při výběru řidiče je třeba vzít v úvahu podmínky jeho použití a spotřebu LED designu. Před zakoupením LED diod je tedy nutné zakoupit ovladač. Takže, než si koupíte ovladač pro 12 voltové LED diody, musíte vzít v úvahu, že by měl mít rezervu napájení asi 25-30%. To je nezbytné pro snížení rizika poškození nebo úplného selhání zařízení při zkratu nebo poklesu napětí v síti. Стоимость преобразователя зависит от количества приобретаемых устройств, формы оплаты и сроков доставки.

В таблице приведены основные параметры и размеры стабилизаторов напряжения 12 вольт для светодиодов с указанием их ориентировочной цены:

Модификация LD DC/AC 12 VГабариты, мм (в/ш/г)Выходной ток, AМощность, WCena, rub.
1x1W 3-4VDC 0.3A MR118/25/120, 31х173
3x1W 9-12VDC 0.3A MR118/25/120, 33x1114
3x1W 9-12VDC 0.3A MR1612/28/180, 33x135
5-7x1W 15-24VDC 0.3A12/14/140, 35-7х180
10W 21-40V 0.3A AR11121/300, 310338
12W 21-40V 0.3A AR1118/30/220, 312321
3x2W 9-12VDC 0.4A MR1612/28/180, 43х218
3x2W 9-12VDC 0.45A12/14/140, 453х254

Изготовление драйверов для светодиодов своими руками

Используя готовые микросхемы, радиолюбители могут самостоятельно собирать драйверы для светодиодов различной мощности. Для этого необходимо уметь читать электрические схемы и иметь навыки работы с паяльником. Для примера можно рассмотреть несколько вариантов LED-драйверов своими руками для светодиодов.

Схему драйвера для светодиода 3W можно реализовать на основе микросхемы PT4115 китайского производства PowTech. Микросхема может быть применена для питания LED-приборов свыше 1W и включает в себя блоки управления, которые имеют на выходе достаточно мощный транзистор. Драйвер на базе PT4115 обладает высокой эффективностью и имеет минимальное количество компонентов обвязки.

Обзор PT4115 и технические параметры ее компонентов:

  • функция управление яркостью свечения (диммирование);
  • входное напряжение – 6-30В;
  • значение выходного тока – 1, 2 А;
  • отклонение стабилизации тока до 5%;
  • предохранение от разрывов нагрузки;
  • наличие выводов для диммирования;
  • эффективность – до 97%.

Мощный драйвер со значениями 5А и 35В на выходе

Микросхема имеет следующие выводы:

  • для выходного переключателя – SW;
  • для сигнального и питающего участка схемы – GND;
  • для регулирования яркости – DIM;
  • входной датчик тока – CSN;
  • напряжение питания – VIN;

Схема драйвера для светодиодов своими руками на базе PT4115

Схемы драйвера для питания LED-приборов рассеивающей мощностью 3 Вт могут быть исполнены в двух вариантах. Первый предполагает наличие источника питания напряжением от 6 до 30В. В другой схеме предусмотрено питание от источника переменного тока напряжением от 12 до 18В. В этом случае в схему введен диодный мост, на выходе которого устанавливается конденсатор. Он способствует сглаживанию колебаний напряжения, емкость его составляет 1000 мкФ.

Для первой и второй схемы особое значение имеет конденсатор (CIN): этот компонент призван уменьшить пульсацию и компенсировать накопленную катушкой индуктивности энергию при закрытии MOP-транзистора. В отсутствие конденсатора вся энергия индуктивности через полупроводниковый диод ДШБ (D) попадет на вывод напряжения питания (VIN) и станет причиной пробоя микросхемы относительно питания.

Микросхема PT4115

Dobrá rada! Следует обязательно учитывать, что подключение драйвера для светодиодов в отсутствие входного конденсатора не разрешается.

Учитывая количество и то, сколько потребляют светодиоды, рассчитывается индуктивность (L). В схеме светодиодного драйвера следует подбирать индуктивность, величина которой 68-220 мкГн. Об этом свидетельствуют данные технической документации. Можно допустить небольшое увеличение значения L, однако следует учесть, что тогда снизится КПД схемы в целом.

Как только подается напряжение, величина тока при прохождении его через резистор RS (работает как датчик тока) и L будет нулевая. Далее, CS comparator анализирует уровни потенциалов, находящихся до резистора и после него – в результате появляется высокая концентрация на выходе. Ток, идущий в нагрузку, нарастает до определенного значения, контролируемого RS. Ток увеличивается в зависимости от значения индуктивности и от величины напряжения.

Схема драйвера для светодиодов с использованием PT4115

Сборка компонентов драйвера

Компоненты обвязки микросхемы РТ 4115 подбираются с учетом указаний производителя. Для CIN следует применять низкоимпедансный конденсатор (конденсатор с низким ESR), так как применение других аналогов негативно скажется на эффективности драйвера. Если устройство будет запитано от блока со стабилизированным током, на входе понадобится один конденсатор емкостью от 4, 7 мкФ. Его рекомендуется разместить рядом с микросхемой. Если ток переменный, потребуется ввести твердотельный танталовый конденсатор, емкость которого не ниже 100 мкФ.

В схему включения для светодиодов 3 Вт необходимо установить катушку индуктивности на 68 мкГн. Она должна располагаться как можно ближе к выводу SW. Можно сделать катушку самостоятельно. Для этого потребуется кольцо из вышедшего из строя компьютера и обмоточный провод (ПЭЛ-0, 35). В качестве диода D можно использовать диод FR 103. Его параметры: емкость 15 пФ, время восстановления 150 нс, температура от -65 до 150°С. Он может справиться с импульсами тока до 30 А.

Минимальная величина резистора RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0, 082 Ом, ток – 1, 2 А. Чтобы рассчитать резистор, необходимо использовать значение тока, необходимого для светодиода. Ниже приведена формула для расчета:

RS = 0, 1 / I,

где I – номинальная величина тока LED-источника.

Низковольтный драйвер на микросхеме

Величина RS в схеме светодиодного драйвера составляет 0, 13 Ом, соответственно значение тока – 780 мА. Если такой резистор не удается отыскать, можно использовать несколько низкоомных компонентов, используя при расчете формулу сопротивления для параллельного и последовательного включения.

Компоновка драйвера для светодиода 10 Ватт своими руками

Собрать драйвер для мощного светодиода можно самостоятельно, используя электронные платы от вышедших из строя люминесцентных ламп. Чаще всего в таких светильниках перегорают лампы. Электронная плата остается рабочей, что позволяет использовать ее компоненты для самодельных блоков питания, драйверов и других устройств. Для работы могут понадобиться транзисторы, конденсаторы, диоды, катушки индуктивности (дроссели).

Неисправную лампу необходимо аккуратно разобрать с помощью отвертки. Чтобы сделать драйвер для светодиода 10 Вт, следует воспользоваться люминесцентной лампой, мощность которой 20 Вт. Это необходимо для того, чтобы дроссель мог с запасом выдержать нагрузку. Для более мощной лампы следует либо подбирать соответствующую плату, либо заменить сам дроссель на аналог с большим сердечником. Для LED-источников с меньшей мощностью можно отрегулировать число витков обмотки.

Маленький стабилизатор напряжения на микросхеме МР1584

Далее поверх первичных витков обмотки необходимо сделать 20 витков провода и с помощью паяльника соединить эту обмотку с выпрямительным диодным мостом. После этого следует подать напряжение от сети 220В и измерить выходное напряжение на выпрямителе. Его значение составило 9, 7В. LED-источник через амперметр потребляет 0, 83 А. Номинал этого светодиода 900 мА, однако чтобы заниженное потребление тока позволит увеличить его ресурс. Сборка диодного моста осуществляется путем навесного монтажа.

Новую плату и диодный мост можно разместить в подставке от старого настольного светильника. Таким образом, светодиодный драйвер можно собрать самостоятельно из имеющихся в наличии радиодеталей от вышедших из строя устройств.

В силу того что светодиоды достаточно требовательны к источникам питания, необходимо правильно подбирать к ним драйвер. Если преобразователь выбран правильно, можно быть уверенным, что параметры LED-источников не ухудшатся и светодиоды прослужат положенный им срок.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Elektrikář