Široké používání LED diod vedlo k jejich hromadné výrobě napájecích zdrojů. Takové bloky se nazývají řidiči. Hlavním rysem je, že jsou schopni udržet daný proud na výstupu. Jinými slovy, ovladač pro LED diody (LED) je zdrojem proudu pro jejich napájení.
jmenování
Vzhledem k tomu, LED - polovodičový prvky, klíčovou vlastností, která určuje jas záře není napětí a proud. Aby bylo zajištěno, že zpracovali deklarovaný počet hodin, je řidič povinen - stabilizuje proud, který proudí řetězem LED. Lze použít LED diody s nízkým výkonem bez řidiče, v takovém případě je jejich úloha prováděna rezistorem.
použití
Ovladače se používají jak ve výkonové LED z 220V a stejnosměrným napětím 9-36 V. poprvé použita pro osvětlení lampy a LED pásků, jiné jsou častější u automobilů, jízdních kol světlometů, přenosné lampy, atd
Princip práce
Jak již bylo uvedeno, řidič je zdrojem proudu. Jeho rozdíly od zdroje napětí jsou ilustrovány níže.
Zdroj napětí vytváří na svém výstupu určité napětí, v ideálním případě nezávisí na zatížení.
Například pokud připojíte napětí 12V k zdroji s odporem 40 ohmů, protéká se proudem 300 mA.
Pokud paralelně připojíte dva odpory, celkový proud bude již 600 mA při stejném napětí.
Řidič je stejnýPodporuje proudový výstup na výstupu. Napětí se může lišit.
Připojíme také odpor 40 ohmů řidiči 300 mA.
Řidič vytvoří na rezistoru pokles napětí 12 V.
Pokud propojíte dva paralelně rezistory, proud bude stále 300 mA a napětí klesne na 6 V:
Ideální řidič je schopen zajistit jmenovité proudové zatížení bez ohledu na pokles napětí. To znamená, že dioda vyzařující světlo s poklesem napětí 2 V a proudem 300 mA bude vypálena stejně jasně jako LED s napětím 3 V a proudem 300 mA.
Klíčové vlastnosti
Při výběru je třeba vzít v úvahu tři hlavní parametry: výstupní napětí, proud a spotřebu zátěže.
Napětí na výstupu řidiče závisí na několika faktorech:
- pokles napětí napříč LED;
- počet LED diod;
- způsob připojení.
Proudový výkon řidiče je určen charakteristikami LED a závisí na následujících parametrech:
- napájecí diody LED;
- .
Výkon LED diod ovlivňuje jejich aktuální spotřebu, která se může lišit v závislosti na požadovaném jasu. Řidič by jim měl dát tento proud.
Zátěž závisí na:
- výkonu každé LED;
- jejich počet;
- barev.
Spotřeba energie lze obecně vypočítat jako
, kde Pled je výkon LED,
N - počet připojených LED.
Maximální výkon řidiče by neměl být menší.
Je třeba mít na paměti, že pro stabilní provoz řidiče a pro zabránění jeho selhání by měl být zajištěn výkonový limit nejméně 20-30%. To znamená, že musí být splněn následující poměr:
, kde Pmax je maximální výkon řidiče.
Kromě výkonu a počtu LED závisí výkon zátěže na jejich barvě. LED diody různých barev mají odlišný pokles napětí se stejným proudem. Například červená LED CREE XP-E má pokles napětí 1,9-2,4 V při proudu 350 mA. Průměrná výkonnost, kterou používají, je asi 750 mW.
V systému XP-E zelená barva klesá o 3,3 - 3,9 V na stejném proudu a jeho průměrný výkon bude asi 1,25 wattů. To znamená, že řidič, navržený pro 10 wattů, může být spotřebován buď 12-13 červených LED, nebo 7-8 zelených.
Jak vybrat ovladač pro LED diody. Způsoby připojení LED
Předpokládejme, že existuje 6 LED s poklesem napětí 2 V a proudem 300 mA. Můžete je připojit různými způsoby a v každém případě potřebujete ovladač s určitými parametry:
- Důsledně. Tímto způsobem připojení vyžaduje řidiče s napětím 12 V a proudem 300 mA. Výhodou této metody je, že v celém obvodu je stejný proud a LED diody spálí se stejným jasem. Nevýhodou je, že k připojení velkého počtu LED diod potřebujete řidiče s velmi vysokým napětím.
- Souběžně. Už bude mít dostatek řidičů na 6V, ale současná spotřeba bude asi na2 krát více než u sériového připojení. Nevýhoda: Proudy proudů v každém obvodu se mírně liší v důsledku šíření parametrů LED, takže jeden obvod bude svítit mírně jasnější než druhý.
- Důsledně pro dva. Zde potřebujete stejný ovladač jako v druhém případě. Jas bude mít uniformu, ale je tu jeden háček: když síla v každé dvojici LED diod se šíří přes charakteristiku lze otevřít dříve než ten druhý, a protože to bude aktuální 2 krát hodnocené. Většina LED je určena pro takové krátkodobé vyhodnocení proudu, přesto je tato metoda nejméně atraktivní.
Connect tedy současně 3 nebo více LED nepřijatelné, protože by to mohlo jít přes ně příliš mnoho proudu v důsledku rychle se nezdaří.
Ve všech případech je výkon řidiče 3,6 W a nezávisí na způsobu připojení zátěže.
Proto je vhodné zvolit ovladač pro LED diody ve stadiu jejich zakoupení, protože předtím byl určen schéma zapojení. V případě, že samotné LED původně zakoupen, a vyzvednout na řidiče, to může být skličující, protože je pravděpodobné, budete najít ten, co napájecí zdroj, který může poskytnout práci tohoto počtu LED diod obsažených v určitém schématu je malá.
druhy
Ovladače LED mohou být obecně rozděleny do dvou kategorií: lineární apulzní
V lineárním výstupu se používá generátor proudu. Poskytuje stabilizaci výstupního proudu s nestabilním vstupním napětím; a ladění je hladké bez vytváření vysokofrekvenčního elektromagnetického rušení. Jsou jednoduché a levné, ale nízká účinnost (méně než 80%) omezuje rozsah použití LED diod a tenkých pásků.
Pulse jsou zařízení, která poskytují výkonovou řadu vysokých proudových impulsů.
, obvykle pracují na principu šířkové modulace (PWM), který je průměrná hodnota výstupního proudu je určen poměrem šířky impulsu k době opakování (tato hodnota se nazývá náplň).
V tabulce výše znázorňuje princip řidiče PWM, frekvence impulsů zůstává konstantní, ale mění se faktor plnění 10% až 80%. To vede ke změně průměrného proudu Icp na výstupu.
Tyto ovladače jsou rozšířené v důsledku kompaktnosti a vysokou účinností (95%). Hlavní nevýhoda je větší v porovnání s lineární úrovní elektromagnetického rušení.
LED ovladač 220 V
Pro zařazení do sítě jsou 220 V vydány jak lineární, tak i impulsivní. Existují ovladače s galvanickým oddělením od sítě a bez ní. Mezi hlavní výhody první patří vysoká účinnost, spolehlivost a bezpečnost.
Bez galvanického oddělení obvykle levnější, ale méně spolehlivý a vyžaduje opatrnost při připojování, protože je pravděpodobné, že porážkaproud.
Čínští řidiči
Poptávka po řidičů pro LED přispívá k jejich hromadné výrobě v Číně. Tato zařízení jsou pulzní proudové zdroje, obvykle 350-700 mA, často nemají případ.
Čínský ovladač pro LED 3w
Jejich hlavní výhodou je nízká cena a přítomnost galvanického propojení. Nevýhody jsou následující:
- nízká spolehlivost díky použití levných řešení obvodů;
- nedostatečná ochrana před přehřátím a kolísáním sítě;
- vysoká úroveň rádiového rušení;
- vysoká úroveň pulsace na výstupu;
- s krátkou dobou trvání.
Životnost
Obvykle je životnost řidiče menší než životnost optické části - výrobci poskytují záruku na 30 000 hodin práce. To je způsobeno faktory jako:
- nestabilita síťového napětí;
- teplotní výkyvy;
- úroveň vlhkosti;
- zatížení řidiče.
Nejslabším článkem v ovladači LED je vyhlazení kondenzátorů, které mají tendenci odpařovat elektrolyt, zejména v podmínkách vysoké vlhkosti a nestabilního napájecího napětí. V důsledku toho se zvyšuje zvlnění výkonu řidiče, což negativně ovlivňuje práci LED.
Také životnost služby je ovlivněna neúplným zatížením řidiče. To znamená, že pokud je navrženo pro 150 Watt a pracuje při zatížení 70 W, polovina energie se vrátí do sítě, což způsobuje její přetížení. To způsobuje časté havárie. Doporučujeme si přečíst termínServis LED lampy.
Schéma zapojení řidičů (čipů) pro LED
Mnoho výrobců vyrábí specializované čipové sady. Zvažme některé z nich.
ON Semiconductor UC3845 - Pulse řidič s výstupním proudem až 1A. Schéma ovladače pro 10W LED na tomto čipu je uvedeno níže.
Supertex HV9910 je velmi běžný impulsní čipový čip. Výstupní proud nepřesahuje 10 mA, nemá galvanické oddělení.
Jednoduchý proudový ovladač na tomto čipu je uveden níže.
Texas Instruments UCC28810. Síťový impulz řidič, má schopnost uspořádat galvanické řešení. Výstupní proud do 750 mA.
Další čip této firmy - ovladač pro výkonové LED Power LM3404HV - je popsáno v tomto videu:
zařízení pracuje na principu rezonanční typ převodníku Buck konvertor, je funkcí nosného požadované síly je částečně zodpovědná za rezonančního obvodu ve formě L1 cívky a Schottkyho dioda D1 (typické schéma níže uvedeny). Je také možné nastavit spínací frekvenci výběrem odporu RON.
Maxim MAX16800 - lineární čip, pracuje při nízkém napětí, takže je možné vytvořit řidič 12 voltů. Výstupní proud - 350 mA, takže řidič může být použit jako potrava pro výkonové LED, baterku, atd Je zde možnost stmívání. Typická schéma a struktura jsou uvedeny níže.
závěr
LED diody jsou mnohem náročnější než jinízdroje světla. Například přebytečný proud 20% u žárovky nezpůsobí vážné zhoršení charakteristik, u LED diod je očekávaná délka života několikanásobně snížena. Proto by měl být ovladač pro LED diody pečlivě vybrán.
