Cara memilih pemacu lampu LED: jenis, tujuan + ciri sambungan

Lampu LED telah meluas, akibatnya pengeluaran aktif bekalan kuasa sekunder telah bermula.Pemacu lampu LED mampu mengekalkan nilai semasa yang ditentukan secara stabil pada output peranti, menstabilkan voltan yang melalui rantai diod.

Kami akan memberitahu anda segala-galanya tentang jenis dan prinsip operasi peranti penukaran semasa untuk mengendalikan mentol lampu diod. Artikel kami menyediakan garis panduan untuk memilih pemandu dan memberikan cadangan yang berguna. Juruelektrik rumah bebas akan menemui gambar rajah sambungan yang terbukti dalam amalan.

Tujuan dan skop penggunaan

Kristal diod terdiri daripada dua semikonduktor - anod (tambah) dan katod (tolak), yang bertanggungjawab untuk transformasi isyarat elektrik. Satu kawasan mempunyai kekonduksian jenis P, yang kedua - N. Apabila sumber kuasa disambungkan, arus akan mengalir melalui unsur-unsur ini.

Disebabkan kekutuban ini, elektron dari zon jenis-P tergesa-gesa ke zon jenis-N, dan sebaliknya, mengecas dari titik N tergesa-gesa ke P. Walau bagaimanapun, setiap bahagian rantau ini mempunyai sempadannya sendiri, yang dipanggil simpang P-N. Di tapak ini, zarah bertemu dan saling diserap atau bergabung semula.

Diod ialah unsur semikonduktor dan hanya mempunyai satu persimpangan p-n. Atas sebab ini, ciri utama yang menentukan kecerahan cahaya mereka bukanlah voltan, tetapi arus

Semasa peralihan P-N, voltan berkurangan dengan bilangan volt tertentu, sentiasa sama untuk setiap elemen litar. Dengan mengambil kira nilai ini, pemandu menstabilkan arus masuk dan menghasilkan nilai malar pada output.

Apakah kuasa yang diperlukan dan apakah nilai kerugian semasa laluan P-N ditunjukkan dalam pasport peranti LED. Oleh itu, apabila memilih mentol lampu diod adalah perlu untuk mengambil kira parameter bekalan kuasa, julat yang mesti mencukupi untuk mengimbangi kehilangan tenaga.

Agar LED berkuasa tinggi berfungsi untuk masa yang dinyatakan dalam ciri, peranti penstabil diperlukan - pemandu. Badan mekanisme elektronik sentiasa menunjukkan voltan keluarannya

Bekalan kuasa dengan voltan dari 10 hingga 36 V digunakan untuk melengkapkan peranti pencahayaan.

Peralatan boleh terdiri daripada pelbagai jenis:

• lampu depan kereta, basikal, motosikal, dll.;
• lampu mudah alih atau jalan kecil;
• jalur yang dipimpin, reben, lampu siling dan modul.

Walau bagaimanapun untuk LED kuasa rendah, dan juga dalam hal menggunakan voltan malar, adalah dibenarkan untuk tidak menggunakan pemandu. Sebaliknya, perintang ditambah pada litar, juga dikuasakan daripada rangkaian 220 V.

Prinsip operasi bekalan kuasa

Mari kita fikirkan apakah perbezaan antara sumber voltan dan bekalan kuasa. Sebagai contoh, pertimbangkan rajah yang ditunjukkan di bawah.

Dengan menyambungkan perintang 40 ohm kepada sumber kuasa 12 V, arus 300 mA akan mengalir melaluinya (Rajah A). Apabila perintang kedua disambungkan selari dengan litar, nilai semasa akan menjadi 600 mA (B). Walau bagaimanapun, voltan akan kekal tidak berubah.

Walaupun menyambungkan dua perintang ke sumber kuasa, yang kedua akan mencipta voltan malar pada output, kerana dalam keadaan ideal ia tidak tertakluk kepada beban

Sekarang mari kita lihat bagaimana nilai berubah jika perintang disambungkan ke bekalan kuasa dalam litar. Begitu juga, kami memperkenalkan rheostat 40 Ohm dengan pemacu 300 mA. Yang terakhir mencipta voltan 12 V di atasnya (litar B).

Jika litar terdiri daripada dua perintang, maka nilai semasa tidak berubah, dan voltan akan menjadi 6 V (G).

Pemacu, tidak seperti sumber voltan, mengekalkan parameter semasa yang ditentukan pada output, tetapi kuasa voltan boleh berbeza-beza

Membuat kesimpulan, kita boleh mengatakan bahawa penukar berkualiti tinggi membekalkan beban dengan arus undian walaupun voltan jatuh. Sehubungan itu, kristal diod dengan 2 V atau 3 V dan arus 300 mA akan terbakar sama terang dengan voltan yang dikurangkan.

Ciri-ciri tersendiri penukar

Salah satu penunjuk yang paling penting ialah kuasa yang dihantar di bawah beban. Jangan membebankan peranti dan cuba dapatkan hasil yang terbaik.

Penggunaan yang salah menyumbang kepada kegagalan pesat bukan sahaja mekanisme tontonan, tetapi juga cip LED.

Faktor utama yang mempengaruhi kerja termasuk:

• unsur konstituen yang digunakan dalam proses pemasangan;
• tahap perlindungan (IP);
• nilai minimum dan maksimum pada input dan output;
• pengilang.

Model moden penukar dihasilkan berdasarkan litar mikro dan menggunakan teknologi penukaran lebar denyut (PWM).

Semasa operasi bekalan kuasa, kaedah modulasi lebar denyut telah diperkenalkan untuk mengawal voltan keluaran, manakala jenis arus yang sama dikekalkan pada output seperti pada input

Peranti sedemikian dicirikan oleh tahap perlindungan yang tinggi terhadap litar pintas, beban rangkaian, dan juga mempunyai peningkatan kecekapan.

Peraturan untuk memilih penukar semasa

Untuk membeli penukar lampu LED, anda harus mengkaji kuncinya ciri peranti. Ia bernilai bergantung pada voltan keluaran, arus undian dan kuasa keluaran.

kuasa LED

Mari kita mula-mula menganalisis voltan keluaran, yang tertakluk kepada beberapa faktor:

• nilai kehilangan voltan di persimpangan P-N kristal;
• bilangan diod cahaya dalam rantai;
• gambar rajah sambungan.

Parameter arus undian boleh ditentukan oleh ciri ciri pengguna, iaitu kuasa elemen LED dan tahap kecerahannya.

Penunjuk ini akan mempengaruhi arus yang digunakan oleh kristal, julatnya berbeza-beza berdasarkan kecerahan yang diperlukan. Tugas penukar adalah untuk menyediakan unsur-unsur ini dengan jumlah tenaga yang diperlukan.

Nilai voltan keluaran mestilah lebih besar daripada atau sama dengan jumlah tenaga yang dibelanjakan pada setiap blok litar elektrik

Kuasa peranti bergantung pada kekuatan setiap elemen LED, warna dan kuantitinya.

Untuk mengira tenaga yang digunakan, gunakan formula berikut:

P_H = P_LED *N,

di mana

• P_LED – beban elektrik yang dicipta oleh satu diod,
• N ialah bilangan hablur dalam rantai.

Penunjuk yang diperoleh tidak boleh kurang daripada kuasa pemandu. Sekarang adalah perlu untuk menentukan nilai nominal yang diperlukan.

Kuasa maksimum peranti

Ia juga harus diambil kira bahawa untuk memastikan operasi penukar yang stabil, nilai nominalnya mesti melebihi nilai P yang diperoleh sebanyak 20-30%._H.

Oleh itu formula mengambil bentuk:

P_maks ≥ (1,2..1,3) * P_H,

di mana P_maks — kuasa terkadar bekalan kuasa.

Sebagai tambahan kepada kuasa dan bilangan pengguna di papan, kekuatan beban juga tertakluk kepada faktor warna pengguna. Dengan arus yang sama, bergantung pada naungan, mereka mempunyai penurunan voltan yang berbeza.

Pemacu untuk lampu LED mesti membekalkan jumlah arus yang diperlukan untuk memastikan kecerahan maksimum. Apabila memilih peranti, pembeli mesti ingat bahawa kuasa mestilah lebih besar daripada yang digunakan oleh semua LED

Mari kita ambil, sebagai contoh, LED dari syarikat Amerika Cree dari barisan XP-E berwarna merah.

Ciri-ciri mereka adalah seperti berikut:

• penurunan voltan 1.9-2.4 V;
• semasa 350 mA;
• penggunaan kuasa purata 750 mW.

Analog hijau pada arus yang sama akan mempunyai penunjuk yang sama sekali berbeza: kerugian pada persimpangan P-N ialah 3.3-3.9 V, dan kuasa ialah 1.25 W.

Sehubungan itu, kita boleh membuat kesimpulan: pemandu yang dinilai pada 10 W digunakan untuk menggerakkan dua belas kristal merah atau lapan kristal hijau.

Gambar rajah sambungan LED

Pemilihan pemandu perlu dibuat selepas menentukan gambar rajah sambungan untuk pengguna LED. Jika anda mula-mula membeli diod ringan dan kemudian memilih penukar untuknya, proses ini akan disertai dengan banyak kesukaran.

Untuk mencari peranti yang memastikan operasi bilangan pengguna ini dengan gambar rajah sambungan yang diberikan, anda perlu menghabiskan banyak masa.

Mari kita berikan contoh dengan enam pengguna. Kehilangan voltan mereka ialah 3 V, penggunaan semasa ialah 300 mA. Untuk menyambungkannya, anda boleh menggunakan salah satu kaedah, dan dalam setiap kes individu parameter bekalan kuasa yang diperlukan akan berbeza.

Kelemahan diod berselang-seli ialah keperluan untuk bekalan kuasa voltan yang lebih tinggi jika terdapat banyak kristal dalam litar

Dalam kes kami, apabila disambungkan secara bersiri, unit 18 V dengan arus 300 mA diperlukan. Kelebihan utama kaedah ini ialah kuasa yang sama melalui keseluruhan baris, dan oleh itu, semua diod terbakar dengan kecerahan yang sama.

Kelemahan peletakan selari pengguna ialah perbezaan kecerahan setiap rantai. Fenomena negatif ini berlaku disebabkan oleh penyerakan parameter diod akibat perbezaan antara arus yang melalui setiap talian.

Jika peletakan selari digunakan, ia cukup menggunakan penukar 9 V, namun, arus yang digunakan akan berganda berbanding kaedah sebelumnya.

Kaedah susunan berjujukan dua diod tidak boleh digunakan dengan perubahan dalam bilangan kristal yang termasuk dalam kumpulan - 3 atau lebih. Sekatan sedemikian adalah disebabkan oleh fakta bahawa terlalu banyak arus boleh melalui satu elemen, dan ini mewujudkan kemungkinan kegagalan keseluruhan litar

Jika kaedah berurutan digunakan dengan pembentukan pasangan dua LED, pemandu dengan prestasi yang sama digunakan seperti dalam kes sebelumnya. Dalam kes ini, kecerahan pencahayaan akan menjadi seragam.

Walau bagaimanapun, walaupun di sini terdapat beberapa nuansa negatif: apabila kuasa dibekalkan kepada kumpulan, disebabkan oleh variasi dalam ciri, salah satu LED boleh dibuka lebih cepat daripada yang kedua, dan dengan itu, arus dua kali nilai nominal akan mengalir melaluinya.

Banyak jenis LED untuk pencahayaan rumah direka untuk lompatan jangka pendek sedemikian, tetapi kaedah ini kurang popular.

Jenis pemacu mengikut jenis peranti

Peranti yang menukar kuasa 220 V kepada penunjuk yang diperlukan untuk LED secara konvensional dibahagikan kepada tiga kategori: elektronik; berdasarkan kapasitor; boleh dimalapkan.

Pasaran aksesori pencahayaan diwakili oleh pelbagai jenis model pemandu, terutamanya dari pengeluar China. Dan walaupun julat harga yang rendah, anda boleh memilih pilihan yang sangat baik daripada peranti ini. Walau bagaimanapun, anda harus memberi perhatian kepada kad jaminan, kerana... Tidak semua produk yang dibentangkan mempunyai kualiti yang boleh diterima.

Pandangan elektronik peranti

Sebaik-baiknya, penukar elektronik harus dilengkapi dengan transistor. Peranannya adalah untuk memunggah litar mikro kawalan. Untuk menghapuskan atau melancarkan riak sebanyak mungkin, kapasitor dipasang pada output.

Peranti jenis ini tergolong dalam kategori mahal, tetapi ia mampu menstabilkan arus sehingga 750 mA, yang tidak mampu dilakukan oleh mekanisme balast.

Pemacu terbaharu dipasang terutamanya pada mentol lampu dengan soket E27. Pengecualian kepada peraturan ialah produk Gauss GU5.3. Mereka dilengkapi dengan penukar tanpa transformer. Walau bagaimanapun, tahap denyutan di dalamnya mencapai beberapa ratus Hz

Denyutan bukan satu-satunya kelemahan penukar. Yang kedua boleh dipanggil gangguan elektromagnet dalam julat frekuensi tinggi (HF). Jadi, jika peralatan elektrik lain disambungkan ke soket yang disambungkan ke lampu, sebagai contoh, radio, anda boleh menjangkakan gangguan apabila menerima frekuensi FM digital, televisyen, penghala, dsb.

Peranti pilihan peranti berkualiti mesti mempunyai dua kapasitor: satu adalah elektrolitik untuk melicinkan riak, satu lagi adalah seramik untuk mengurangkan RF.Walau bagaimanapun, kombinasi sedemikian jarang ditemui, terutamanya apabila bercakap tentang produk China.

Mereka yang mempunyai konsep umum dalam litar elektrik sedemikian boleh secara bebas memilih parameter output penukar elektronik dengan menukar nilai perintang

Oleh kerana kecekapannya yang tinggi (sehingga 95%), mekanisme sedemikian sesuai untuk peranti berkuasa yang digunakan dalam pelbagai bidang, contohnya, untuk penalaan kereta, lampu jalan, dan sumber LED isi rumah.

Bekalan kuasa berasaskan kapasitor

Sekarang mari kita beralih kepada peranti yang kurang popular - yang berasaskan kapasitor. Hampir semua litar lampu LED kos rendah yang menggunakan pemacu jenis ini mempunyai ciri yang sama.

Walau bagaimanapun, disebabkan oleh pengubahsuaian oleh pengilang, mereka mengalami perubahan, sebagai contoh, penyingkiran beberapa elemen litar. Terutama selalunya bahagian ini adalah salah satu kapasitor - yang melicinkan.

Oleh kerana pengisian pasaran yang tidak terkawal dengan barangan murah dan berkualiti rendah, pengguna boleh "merasakan" seratus peratus denyutan di dalam lampu. Walaupun tanpa menyelidiki reka bentuk mereka, kita boleh mengatakan bahawa elemen pelicinan telah dikeluarkan dari litar

Mekanisme sedemikian hanya mempunyai dua kelebihan: ia tersedia untuk pemasangan sendiri, dan kecekapannya adalah sama dengan seratus peratus, kerana kerugian hanya akan berlaku pada persimpangan p-n dan rintangan.

Terdapat bilangan aspek negatif yang sama: keselamatan elektrik yang rendah dan tahap denyutan yang tinggi. Kelemahan kedua ialah sekitar 100 Hz dan terbentuk hasil daripada pembetulan voltan ulang-alik. GOST menentukan norma denyutan yang dibenarkan sebanyak 10-20%, bergantung pada tujuan bilik di mana peranti pencahayaan dipasang.

Satu-satunya cara untuk mengurangkan kelemahan ini ialah memilih kapasitor dengan penarafan yang betul. Walau bagaimanapun, anda tidak boleh mengharapkan untuk menghapuskan sepenuhnya masalah - penyelesaian sedemikian hanya dapat melancarkan keamatan letupan.

Penukar arus boleh malap

Pemandu dimmer untuk mentol LED boleh dimalapkan membolehkan anda menukar penunjuk arus masuk dan keluar, sambil mengurangkan atau meningkatkan tahap kecerahan cahaya yang dipancarkan oleh diod.

Terdapat dua kaedah sambungan:

• yang pertama melibatkan permulaan yang lembut;
• yang kedua ialah impuls.

Pertimbangkan prinsip pengendalian pemacu boleh malap berdasarkan cip CPC9909, digunakan sebagai peranti pengawal selia untuk litar LED, termasuk yang mempunyai kecerahan tinggi.

Gambar rajah sambungan standard CPC9909 dengan bekalan kuasa 220 V. Mengikut arahan skema, adalah mungkin untuk mengawal satu atau lebih pengguna berkuasa

Semasa permulaan yang lembut, litar mikro dengan pemandu memastikan menghidupkan secara beransur-ansur diod dengan kecerahan yang semakin meningkat. Proses ini melibatkan dua perintang yang disambungkan ke pin LD, direka untuk melaksanakan tugas peredupan lancar. Beginilah cara tugas penting dicapai – memanjangkan hayat perkhidmatan elemen LED.

Output yang sama juga menyediakan peraturan analog - perintang 2.2 kOhm digantikan dengan analog pembolehubah yang lebih berkuasa - 5.1 kOhm. Dengan cara ini, perubahan lancar dalam potensi keluaran dicapai.

Penggunaan kaedah kedua melibatkan membekalkan denyutan segi empat tepat kepada output frekuensi rendah PWMD. Dalam kes ini, sama ada mikropengawal atau penjana nadi digunakan, yang semestinya dipisahkan oleh optocoupler.

Dengan atau tanpa perumahan?

Pemandu boleh didapati dengan atau tanpa perumahan.Pilihan pertama adalah yang paling biasa dan lebih mahal. Peranti sedemikian dilindungi daripada kelembapan dan zarah debu.

Peranti jenis kedua digunakan untuk pemasangan tersembunyi dan, dengan itu, adalah murah.

Semua peranti yang dibentangkan boleh dikuasakan daripada rangkaian 12 V atau 220 V. Walaupun model bingkai terbuka mendapat manfaat dari segi harga, mereka ketinggalan dengan ketara dari segi keselamatan dan kebolehpercayaan mekanisme

Setiap daripada mereka berbeza dalam suhu yang dibenarkan semasa operasi - ini juga mesti diambil kira semasa memilih.

Litar pemacu klasik

Untuk memasang bekalan kuasa LED secara bebas, kami akan berurusan dengan peranti jenis nadi paling ringkas yang tidak mempunyai pengasingan galvanik. Kelebihan utama litar jenis ini ialah sambungan mudah dan operasi yang boleh dipercayai.

Litar penukar 220 V dipersembahkan sebagai bekalan kuasa pensuisan. Semasa pemasangan, semua peraturan keselamatan elektrik mesti dipatuhi, kerana tiada had pada output semasa

Skim mekanisme sedemikian terdiri daripada tiga kawasan lata utama:

1. Pemisah voltan kapasitif.
2. Penerus.
3. Pelindung Lonjakan.

Bahagian pertama ialah rintangan yang diberikan kepada arus ulang alik pada kapasitor C1 dengan perintang. Yang terakhir ini diperlukan semata-mata untuk mengecas sendiri unsur lengai. Ia tidak menjejaskan operasi litar.

Nilai nominal perintang boleh berada dalam julat 100 kOhm-1 Mohm, dengan kuasa 0.5-1 W. Kapasitor mestilah elektrolitik, dan nilai voltan amplitud berkesannya ialah 400-500 V

Apabila voltan separuh gelombang yang dihasilkan melalui kapasitor, arus mengalir sehingga plat dicas sepenuhnya. Lebih kecil kapasiti mekanisme, lebih sedikit masa yang diperlukan untuk mengecasnya sepenuhnya.

Sebagai contoh, peranti dengan isipadu 0.3-0.4 μF dicas semasa 1/10 tempoh separuh gelombang, iaitu, hanya sepersepuluh daripada voltan lulus akan melalui bahagian ini.

Proses meluruskan dalam bahagian ini dijalankan mengikut skema Graetz. Jambatan diod dipilih berdasarkan arus undian dan voltan terbalik. Dalam kes ini, nilai terakhir tidak boleh kurang daripada 600 V

Peringkat kedua ialah peranti elektrik yang menukar (membetulkan) arus ulang alik kepada arus berdenyut. Proses ini dipanggil gelombang penuh. Oleh kerana satu bahagian separuh gelombang telah dilicinkan oleh kapasitor, output bahagian ini akan mempunyai arus DC 20-25 V.

Oleh kerana bekalan kuasa LED tidak boleh melebihi 12 V, elemen penstabil mesti digunakan untuk litar. Untuk tujuan ini, penapis kapasitif diperkenalkan. Sebagai contoh, anda boleh menggunakan model L7812

Peringkat ketiga beroperasi berdasarkan penapis penstabil pelicinan - kapasitor elektrolitik. Pilihan parameter kapasitifnya bergantung pada kekuatan beban.

Oleh kerana litar yang dipasang menghasilkan semula operasinya dengan serta-merta, anda tidak boleh menyentuh wayar kosong, kerana arus yang dijalankan mencapai puluhan ampere - garisan pertama kali terlindung.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Semua kesukaran yang mungkin dihadapi oleh amatur radio apabila memilih penukar untuk lampu LED berkuasa diterangkan secara terperinci dalam video:

Ciri utama menyambung secara bebas peranti penukar ke litar elektrik:

Arahan langkah demi langkah menerangkan proses memasang pemacu LED dengan tangan anda sendiri menggunakan cara yang diperbaiki:

Walaupun berpuluh-puluh ribu jam operasi tanpa gangguan lampu LED diisytiharkan oleh pengilang, terdapat banyak faktor yang mengurangkan penunjuk ini dengan ketara.

Pemacu direka untuk melancarkan semua lonjakan arus dalam sistem elektrik. Pemilihan atau pemasangan sendiri mereka mesti didekati secara bertanggungjawab selepas mengira semua parameter yang diperlukan.

Beritahu kami tentang cara anda memilih pemandu untuk mentol lampu LED. Kongsi hujah dan cara anda untuk menstabilkan bekalan voltan kepada peranti lampu diod. Tinggalkan komen di blok di bawah, tanya soalan, siarkan gambar mengenai topik artikel.