Garanția luminozității, eficienței și durabilității surselor LED este puterea corespunzătoare, care poate fi asigurată de dispozitive electronice speciale – drivere pentru LED-uri. Ele convertesc tensiunea AC în rețeaua de 220V la tensiunea DC a valorii specificate. Analiza principalelor tipuri și caracteristici ale dispozitivelor va ajuta să înțelegeți ce funcționează convertizoarele și ce să căutați atunci când le alegeți.
Alocarea driverelor LED pentru LED-uri
Funcția principală a driverului pentru LED-uri este de a furniza un curent stabilizat care trece prin dispozitivul LED. Valoarea curentului care trece prin cristalul semiconductor trebuie să corespundă parametrilor pașaportului LED-ului. Acest lucru va asigura stabilitatea strălucirii cristalului și va ajuta la evitarea degradării prematură a acestuia. În plus, pentru un curent dat, căderea de tensiune va corespunde valorii necesare pentru joncțiunea p – n. Puteți afla tensiunea de alimentare corespunzătoare a LED-ului utilizând caracteristica curentului de tensiune.
Atunci când iluminați clădirile rezidențiale și de birouri cu lămpi cu LED-uri și corpuri de iluminat, se folosesc drivere care sunt alimentate de la rețeaua de 220V AC. În iluminatul auto (faruri, DRL, etc.), farurile pentru biciclete, lanternele portabile folosesc o sursă de curent continuu în intervalul de la 9 la 36V. Unele LED-uri cu consum redus de energie pot fi conectate fără un driver, dar apoi trebuie adăugat un rezistor la rețeaua de 220 de volți.
Tensiunea șoferului la ieșire este indicată în intervalul a două valori finale între care se asigură o funcționare stabilă. Există adaptoare cu un interval de la 3V la câteva duzini. Pentru alimentarea circuitului a 3 LED-uri albe conectate la seria, fiecare având o putere de 1 W, veți avea nevoie de un driver cu valori de ieșire U – 9-12V, I – 350 mA. Căderea de tensiune pentru fiecare cristal va fi de aproximativ 3.3V și un total de 9.9V, care va fi inclusă în gama driverului.
Caracteristicile principale ale convertoarelor
Înainte de a cumpăra un driver pentru LED-uri, trebuie să fiți familiarizați cu principalele caracteristici ale dispozitivelor. Acestea includ tensiunea de ieșire, curentul nominal și puterea. Tensiunea de ieșire a convertorului depinde de mărimea căderii de tensiune pe sursa LED, precum și de metoda de conectare și de numărul de LED-uri din circuit. Curentul depinde de puterea și luminozitatea diodelor emise. Conducătorul trebuie să furnizeze LED-urile cu curentul necesar pentru a suporta luminozitatea necesară.
Una dintre caracteristicile importante ale șoferului este puterea pe care dispozitivul o oferă sub forma unei sarcini. Alegerea puterii șoferului este influențată de puterea fiecărui dispozitiv LED, numărul total și culoarea LED-urilor. Algoritmul de calcul al puterii este că puterea maximă a dispozitivului nu trebuie să fie mai mică decât consumul tuturor LED-urilor:
P = P (led) X n,
unde P (led) este puterea unei singure surse LED, iar n este numărul de LED-uri.
În plus, trebuie îndeplinită o condiție obligatorie, în cadrul căreia ar fi prevăzută o rezervă de putere în intervalul de 25-30%. Astfel, valoarea puterii maxime nu trebuie să fie mai mică decât valoarea (1,3 x P).
De asemenea, trebuie să țineți cont de caracteristicile de culoare ale LED-urilor. La urma urmei, cristalele semiconductoare de diferite culori au o magnitudine diferită a căderii de tensiune atunci când un curent de aceeași putere trece prin ele. Deci, căderea de tensiune a LED-ului roșu la un curent de 350 mA este de 1,9-2,4 V, atunci valoarea medie a puterii sale va fi de 0,75 W. În analogul culorii verzi, scăderea tensiunii este în intervalul de la 3,3 la 3,9 V, iar la același curent curentul va fi de 1,25 wați. Deci soferul pentru LED 12V poate conecta 16 surse de LED-uri roșii sau 9 verde.
Sfat bun! Atunci când alegeți un driver pentru LED-uri, experții recomandă să nu neglijeze valoarea maximă a puterii dispozitivului.
Driverele pentru LED-uri sunt clasificate pe tipuri de dispozitive în linii și pulsuri. Structura și circuitul tipic de conducător pentru LED-urile de tip liniar este un generator de curent pe un tranzistor cu canal p. Astfel de dispozitive asigură stabilizarea netedă a curentului în condițiile unei tensiuni instabile pe canalul de intrare. Acestea sunt dispozitive simple și ieftine, cu toate acestea, ele sunt caracterizate de eficiență scăzută, emit o mulțime de căldură în timpul funcționării și nu pot fi folosite ca drivere pentru LED-uri de mare putere.
Dispozitivele pulsate creează o serie de impulsuri de înaltă frecvență în canalul de ieșire. Lucrarea lor se bazează pe principiul PWM (modularea lățimii pulsului), atunci când curentul mediu de ieșire este determinat de factorul de umplere, adică raportul dintre durata impulsului și numărul repetițiilor sale. Modificarea curentului mediu de ieșire are loc datorită faptului că frecvența impulsurilor rămâne neschimbată, iar ciclul de funcționare variază de la 10-80%.
Datorită eficienței mari a conversiei (până la 95%) și a compactității dispozitivelor, ele sunt utilizate pe scară largă pentru proiectarea portabilă a LED-urilor. În plus, eficacitatea dispozitivelor are un efect pozitiv asupra duratei de funcționare a dispozitivelor de alimentare autonome. Convertoarele de tip puls au dimensiuni compacte și se disting printr-o gamă largă de tensiuni de intrare. Dezavantajul acestor dispozitive este un nivel ridicat de interferență electromagnetică.
Sfat bun! Dobândirea unui driver LED ar trebui să fie în stadiul de alegere a surselor LED, determinând anterior schema de LED-uri de la 220 volți.
Înainte de a alege un driver pentru LED-uri, trebuie să cunoașteți condițiile de funcționare și amplasarea dispozitivelor LED. Driverele pentru lățimea impulsurilor, care se bazează pe un singur chip, au dimensiuni miniatură și sunt alimentate de surse autonome de joasă tensiune. Principala utilizare a acestor dispozitive este tuningul auto și luminile cu LED-uri. Cu toate acestea, datorită utilizării unui circuit electronic simplificat, calitatea acestor convertoare este oarecum mai mică.
LED-urile moderne sunt compatibile cu dispozitivele pentru ajustarea luminozității dispozitivelor semiconductoare. Folosind drivere dimmable vă permite să controlați nivelul de iluminare în camere: reduce intensitatea strălucirii în timpul zilei, accentuați sau ascunde anumite elemente din interior, zonei spațiul. Acest lucru, la rândul său, face posibilă nu numai utilizarea rațională a energiei electrice, ci și salvarea resurselor sursei de lumină LED.
Driverele dimmabile sunt de două tipuri. Unele sunt conectate între sursa de alimentare și sursele cu LED-uri. Astfel de dispozitive controlează energia alimentată de la sursa de alimentare la LED-uri. Astfel de dispozitive se bazează pe controlul PWM, în care energia este furnizată încărcăturii sub formă de impulsuri. Durata impulsurilor determină cantitatea de energie de la valoarea minimă la cea maximă. Driverele de acest tip sunt utilizate în principal pentru module LED cu tensiune fixă, cum ar fi benzi LED, linii târâtoare etc.
Traductoarele dimmabile ale celui de-al doilea tip comandă direct sursa de alimentare. Principiul activității lor constă atât în reglarea PWM, cât și în controlul curentului care trece prin LED-uri. Driverele dimmabile de acest tip sunt utilizate pentru dispozitive LED cu un curent stabilizat. Este de remarcat faptul că atunci când controlați LED-urile prin intermediul controlului PWM, se observă efecte care afectează negativ vederea.
Comparând aceste două metode de reglementare, este important de observat faptul că, atunci când se reglează cantitatea de curent prin surse LED, nu există numai o schimbare în luminozitatea strălucirii, ci și o schimbare a culorii strălucirii. Deci, LED-urile albe emit lumină galbenă la un curent mai mic, iar când sunt mărite, strălucesc albastru. Atunci când se comandă LED-uri prin intermediul reglementării PWM, se observă efecte care afectează negativ vederea și un nivel ridicat de interferență electromagnetică. În acest sens, controlul PWM este utilizat destul de rar, spre deosebire de controlul curent.
Mulți producători produc jetoane de conducător auto pentru LED-uri care permit alimentarea surselor de sub tensiune. Toți șoferii existenți sunt împărțiți în simple, realizate pe baza a 1-3 tranzistoare și mai complexe, folosind chips-uri speciale cu modulație în lățime puls.
ON Semiconductor oferă o gamă largă de cipuri ca bază pentru șoferi. Ele se disting printr-un cost acceptabil, o eficiență excelentă de conversie, o eficiență și un nivel scăzut al impulsurilor electromagnetice. Producătorul furnizează conducătorului auto tip puls UC3845 valoarea curentului de ieșire de până la 1A. Pe un astfel de cip, puteți implementa un circuit de conducător auto pentru un LED de 10W.
Componentele electronice HV9910 (Supertex) sunt un cip popular pentru șoferi, datorită unei rezoluții simple a circuitelor și a unui preț scăzut. Dispune de un regulator de tensiune încorporat și ieșiri pentru implementarea controlului luminozității, precum și o ieșire pentru programarea frecvenței de comutare. Valoarea curentului de ieșire este de până la 0,01 A. Pe acest chip, este posibil să se implementeze un driver simplu pentru LED-uri.
Bazat pe chip-ul UCC28810 (pr-in Texas Instruments), puteți crea un circuit de conducător auto pentru LED-uri de mare putere. În această schemă, șoferul LED poate genera o tensiune de ieșire de 70-85V pentru modulele LED formate din 28 de surse LED cu un curent de 3 A.
Sfat bun! Dacă intenționați să cumpărați LED-uri de înaltă luminozitate de 10W, pentru modelele acestora puteți utiliza un driver impulsuri pe microcircuitul UCC28810.
Clare propune crearea unui simplu driver de tip impuls bazat pe chipul CPC 9909. Acesta include un controler de convertizor găzduit într-un pachet compact. Datorită regulatorului de tensiune încorporat, convertorul este alimentat de la tensiunea de 8-550V. Cipul CPC 9909 permite conducătorului auto să funcționeze într-o varietate largă de condiții de temperatură de la -50 la 80 ° С.
Piața oferă o gamă largă de drivere pentru LED-uri de la diferiți producători. Multe dintre ele, în special cele fabricate în China, au un preț scăzut. Cu toate acestea, achiziționarea unor astfel de dispozitive nu este întotdeauna benefică, deoarece majoritatea nu îndeplinesc caracteristicile menționate. În plus, astfel de șoferi nu sunt însoțiți de o garanție, iar în cazul unui defect, aceștia nu pot fi returnați sau înlocuiți cu unul de calitate.
Deci, există posibilitatea de a dobândi un sofer, puterea declarată fiind de 50 W. Totuși, în realitate, se dovedește că această caracteristică este non-constantă în natură și această putere este doar de scurtă durată. În realitate, un astfel de dispozitiv va funcționa ca LED-driver 30W sau un maxim de 40W. De asemenea, este posibil ca umplutura să nu aibă componente care să fie responsabile de funcționarea stabilă a șoferului. În plus, pot fi utilizate componente de calitate scăzută și de viață redusă, care este, în esență, o căsătorie.
Când cumpărați, ar trebui să acordați atenție indicării mărcii produsului. Pe un produs de calitate, va fi indicat un producător care va oferi o garanție și va fi gata să fie responsabil pentru produsele sale. Trebuie remarcat faptul că durata de viață a șoferilor de la producătorii dovediți va fi mult mai lungă. Mai jos este timpul estimat al șoferului, în funcție de producător:
- conducătorul auto din partea producătorilor discutați – nu mai mult de 20 de mii de ore;
- dispozitive de calitate medie – aproximativ 50 mii ore;
- Convertor de la un producător dovedit care utilizează componente de calitate – peste 70 de mii de ore.
Sfat bun! Ce calitate va conducătorul auto LED – alegeți. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că este deosebit de important să cumpărați un convertor de marcă, dacă este vorba de utilizarea acestuia pentru proiectoarele cu LED-uri și dispozitive de mare putere.
Pentru a determina tensiunea la ieșirea driverului LED, este necesar să se calculeze raportul puterii (W) la valoarea curentă (A). De exemplu, șoferul are următoarele caracteristici: putere 3 W și curent 0.3 A. Raportul calculat este de 10V. Astfel, aceasta va fi valoarea maximă a tensiunii de ieșire a acestui convertor.
