Controladors LED: per a què serveixen i per a què serveixen

En els darrers anys, la il·luminació LED ha esdevingut cada vegada més popular. Això es deu al fet que els LED que s’utilitzen a les lluminàries, també anomenats díodes emissors de llum (LED), són força brillants, econòmics i duradors. Amb l’ajut d’elements LED, es creen efectes d’il·luminació interessants i originals que es poden utilitzar en una gran varietat d’interiors. Tanmateix, aquests dispositius d’il·luminació són molt exigents quant als paràmetres de les xarxes elèctriques, especialment sobre la quantitat de corrent. Per tant, per al funcionament normal de la il·luminació, s’han d’incloure controladors de LEDs al circuit. En aquest article intentarem esbrinar què són els controladors LED, quines són les seves principals característiques, com no cometre un error a l’hora d’escollir i si ho podeu fer vosaltres mateixos.

Sense aquest dispositiu en miniatura, els LED no funcionaran.

Què és un controlador per a la il·luminació LED i la seva necessitat?

Com que els LEDs són dispositius actuals, en conseqüència són molt sensibles a aquest paràmetre. Per al funcionament normal de la il·luminació, es requereix que un corrent estabilitzat amb un valor nominal passi per l'element LED. A aquests efectes, es va crear un controlador per a làmpades LED.

Alguns lectors, veient la paraula controlador, es veuran perduts, ja que tots estem acostumats al fet que aquest terme fa referència a algun tipus de programari que us permet controlar programes i dispositius.Traduït de l’anglès, driver significa: conductor, maquinista, corretja, pal, programa de control i més de deu significats, però tots estan units per una funció: control. Aquest és el cas dels controladors de Llums LED, només ells controlen el corrent. Per tant, hem entès el terme, ara anem al punt.

Els conductors s’instal·len fins i tot en llums d’estalvi d’energia amb base, tot i que està ben disfressat

El controlador LED és un dispositiu electrònic, la sortida del qual, després de l'estabilització, genera un corrent constant de la magnitud requerida, que garanteix el funcionament normal dels elements LED. En aquest cas, el corrent s’estabilitza i no el voltatge. Es denomina dispositius que estabilitzen la tensió de sortida fonts d'alimentació, que també s’utilitzen per alimentar elements d’il·luminació LED.

Com ja hem entès, el paràmetre principal del controlador LED és el corrent de sortida que el dispositiu pot proporcionar durant molt de temps quan s’encén la càrrega. Per a una luminiscència normal i estable dels elements LED, és necessari que circuli un corrent a través del LED, el valor del qual ha de coincidir amb els valors especificats a la fitxa tècnica dels semiconductors.

On heu trobat el controlador de LEDs

Com a regla general, els controladors LED estan dissenyats per funcionar amb tensions de 10, 12, 24, 220 V i un corrent constant de 350 mA, 700 mA i 1 A. Els estabilitzadors de corrent per a LED es produeixen principalment per a determinats productes, però també hi ha dispositius universals, apte per a elements LED de fabricants líders.

Els estabilitzadors de corrent també s’utilitzen en il·luminació pública (principal i decorativa)

Els controladors LED principalment a les xarxes de CA s’utilitzen per a:

Als circuits de corrent continu, es necessiten estabilitzadors per al funcionament normal de la il·luminació lateral i dels fars del cotxe, llums portàtils, etc.

Els controladors també s’utilitzen en projectors LED amb sensors de moviment

Els estabilitzadors de corrent estan adaptats per treballar amb sistemes de control i sensors de fotocèl·lules, i per la seva compacitat, es poden instal·lar fàcilment en caixes de connexió. A més, mitjançant els controladors, podeu canviar fàcilment la brillantor i el color dels elements LED, reduint la quantitat de corrent mitjançant el control digital.

Com funcionen els dispositius estabilitzadors per a LEDs

El principi de funcionament del convertidor per a Llums LED i les cintes consisteixen a mantenir un valor de corrent determinat independentment de la tensió de sortida. Aquesta és la diferència entre una font d'alimentació i un controlador LED.

El circuit de controlador més senzill per a una làmpada LED

Si observem el circuit presentat anteriorment, veurem que el corrent, gràcies a la resistència R1, s’estabilitza i el condensador C1 estableix la freqüència necessària. A més, el pont de díodes s'encén, com a conseqüència del qual es subministra un corrent estabilitzat als LED.

Característiques del dispositiu a tenir en compte

A l’hora d’escollir un controlador LED per a lluminàries LED, és imprescindible tenir en compte els principals paràmetres, a saber: el corrent, la tensió de sortida i la potència consumida per la càrrega connectada.

La tensió de sortida de l'estabilitzador de corrent depèn dels següents factors:

El corrent a la sortida del dispositiu està determinat per la potència i brillantor dels LED... La potència de càrrega afecta el corrent consumit, en funció de la intensitat de resplendor requerida. És l'estabilitzador que proporciona als LED el corrent requerit.

És bo quan s’escriuen al cos tots els paràmetres als quals cal parar atenció

La potència d’una lluminària LED depèn directament de:

El consum d'energia de la càrrega es pot calcular mitjançant la següent fórmula:

PàgH = PLED × N,  On

La potència màxima de l’estabilitzador actual no ha de ser inferior a PH. Per al funcionament normal del controlador LED, es recomana proporcionar una reserva de potència d'almenys el 20 ÷ 30%.

El color de l’element LED també té un paper important

A més de la potència i el nombre de LED, la potència de la càrrega connectada al controlador també depèn del color dels elements LED. El fet és que els LED de diferents colors tenen caigudes de tensió diferents al mateix valor de corrent. Així, per exemple, un LED CREE XP-E vermell té una caiguda de tensió d’1,9 ÷ 2,4 V a un corrent de 350 mA i el consum mitjà d’energia serà d’uns 750 mW. Al mateix corrent, un element LED verd tindrà una caiguda de tensió de 3,3 ÷ 3,9 V i la potència mitjana ja serà de gairebé 1,25 W. En conseqüència, un estabilitzador de corrent dissenyat per a una potència de 10 W pot alimentar 12 ÷ 13 LED vermells o 7-8 LED verds.

Tipus d'estabilitzadors per tipus de dispositiu

Els estabilitzadors de corrent per a díodes emissors de llum es divideixen segons el tipus de dispositiu en pols i lineal.

La sortida d’un controlador lineal és un generador de corrent, que proporciona una estabilització suau del corrent de sortida a una tensió d’entrada inestable, sense crear interferències electromagnètiques d’alta freqüència. Aquests dispositius tenen un disseny senzill i de baix cost, però, l’eficiència no molt alta (fins a un 80%) redueix l’àrea d’ús a elements i tires LED de baixa potència.

Regulador de corrent lineal per LEDs

Els dispositius de tipus pols us permeten crear una sèrie de polsos de corrent d'alta freqüència a la sortida. Aquests controladors funcionen sobre el principi de la modulació de l'amplada de pols (PWM), és a dir, el valor mitjà del corrent de sortida està determinat per la proporció de l'amplada de pols a la seva freqüència. Aquests dispositius tenen més demanda a causa de la seva compacitat i major eficiència, que és del 95% aproximadament. No obstant això, en comparació amb els controladors lineals de PWM, els estabilitzadors tenen un nivell d’interferència electromagnètica més alt.

Convertidor de pols LED

Com triar un controlador per a LEDs

Cal assenyalar de seguida que la resistència no pot ser un substitut de ple dret del conductor, ja que no és capaç de protegir els LEDs de sobretensions i sorolls d’impulsos. A més, la millor opció no seria utilitzar una font de corrent lineal a causa de la seva baixa eficiència, que limita les capacitats de l'estabilitzador.

Als xinesos mai els va preocupar omplir volums: tot és a l’estil del minimalisme.

En triar un controlador de LED per a LEDs, heu de complir les recomanacions bàsiques següents:

També cal prestar atenció a la potència de l’estabilitzador, als rangs de funcionament de la tensió d’entrada i sortida, el corrent nominal estabilitzat i el grau de resistència a la humitat i a la pols del dispositiu.

Connexió de convertidors de corrent per a LEDs: circuit conductor per a una làmpada LED de 220 V.

La majoria dels fabricants produeixen controladors integrats de microcircuit (IC) que permeten l'alimentació des de la subtensió. Tots els convertidors per a Il·luminació LED, existents actualment, es divideixen en de senzills, creats sobre la base d’1 ÷ 3 transistors i de més complexos, realitzats mitjançant microcircuits PWM.

Circuit de controladors per a LEDs d'una xarxa de 220 V mitjançant un microcircuit

A la part superior es mostra un diagrama de controladors basat en microcircuits, però, com hem esmentat, hi ha maneres de connectar-se mitjançant resistències i transistors. En realitat, opcions de connexió il·luminació led n’hi ha molts i, simplement, és impossible considerar-los tots en detall en una ressenya. A Internet, podeu trobar gairebé qualsevol esquema que s’adapti a la vostra situació.

Com es calcula l'estabilitzador de corrent per a la il·luminació LED

Per determinar la tensió de sortida de l’inversor, s’ha de calcular la relació potència / corrent. Així, per exemple, amb una potència de 3 W i un corrent de 0,3 A, la tensió de sortida màxima serà de 10 V.A continuació, heu de decidir el mètode de connexió, en paral·lel o en sèrie, així com el nombre de LEDs. El fet és que la potència i la tensió nominal a la sortida del controlador en depenen. Després de calcular tots aquests paràmetres, podeu seleccionar l'estabilitzador adequat.

És imprescindible tenir en compte la potència de càrrega i triar un estabilitzador amb un marge d’aquest valor

Cal tenir en compte que els convertidors dissenyats per a un nombre determinat d’elements LED tenen protecció contra situacions d’emergència. Aquest tipus de dispositiu es distingeix per un funcionament incorrecte quan es connecta un nombre menor de LED: s’observa parpelleig o no funciona gens.

Controlador regulable per a elements LED: què és?

Els darrers models de convertidors LED s’adapten per treballar amb reguladors de cristall semiconductors - dimmers... L'ús d'aquests dispositius permet un ús més racional de l'electricitat i augmenta el recurs de l'element LED.

Els controladors regulables controlaran la brillantor de les làmpades i faran que la il·luminació sigui més còmoda per als ulls

Els convertidors regulables són de dos tipus. Alguns s’inclouen al circuit entre l’estabilitzador i els elements d’il·luminació LED i funcionen mitjançant control PWM. Els convertidors d’aquest tipus s’utilitzen per treballar amb tires LED, línies rastrejants, etc.

A la segona versió, el regulador s’instal·la a la bretxa entre la font d’alimentació i l’estabilitzador, i el principi de funcionament consisteix tant en controlar els paràmetres del corrent que passa pels LEDs com en la modulació d’amplada de pols

Característiques dels convertidors de corrent LED xinesos

L’elevada demanda de conductors d’il·luminació LED ha provocat la seva producció massiva a la regió asiàtica, en particular a la Xina. I aquest país és famós no només per l'electrònica d'alta qualitat, sinó també per la producció massiva de tot tipus de falsificacions. Els controladors LED de fabricació xinesa són convertidors de corrent de pols, per regla general, dissenyats per a 350 ÷ 700 mA i amb un disseny de marc obert.

Els controladors xinesos són sens dubte barats, però és millor comprar un dispositiu d’un fabricant de confiança

Els avantatges dels convertidors de corrent xinesos només es troben en el baix cost i la presència d’aïllament galvànic, però encara hi ha més desavantatges i consisteixen en:

Normalment, els components de fabricació xinesa funcionen al límit de les seves capacitats, sense tenir existències. Per tant, si voleu crear un sistema d’il·luminació que funcioni de manera fiable, és millor comprar un convertidor per a LEDs d’un fabricant de confiança conegut.

Vida útil dels convertidors de corrent

Com qualsevol dispositiu electrònic, un controlador per a una font de corrent LED té una vida útil determinada, que depèn dels següents factors:

Un controlador LED de marca durarà definitivament més que un xinès o casolà

Fabricants coneguts ofereixen una garantia dels seus productes durant una mitjana de 30.000 hores de funcionament. Els estabilitzadors més senzills i econòmics estan dissenyats per funcionar durant 20.000 hores, la qualitat mitjana (20.000 hores i els japonesos) fins a 70.000 hores.

Circuit de controladors LED basat en RT 4115

A causa de l'aparició d'un gran nombre d'elements LED amb una potència d'1 ÷ 3 W i un preu baix, la majoria de la gent prefereix fabricar il·luminació per a la llar i l'automòbil. Tanmateix, això requereix un controlador que estabilitzi el corrent al valor nominal.

Circuit de controlador senzill per a LEDs PT4115 amb regulador de llum

Es recomana utilitzar condensadors de tàntal per al funcionament correcte del convertidor. Si no instal·leu un condensador d’alimentació, un microcircuit integrat (IC) simplement fallarà quan el dispositiu estigui connectat a la xarxa. A la part superior es mostra un diagrama del controlador del LED del PT4115 IC.

Com fer un controlador LED de bricolatge

Amb l'ajut de microcircuits ja fets, fins i tot un radioaficionat novell és capaç de muntar un convertidor per a LEDs de diverses potències. Això requereix la capacitat de llegir circuits elèctrics i experimentar amb un soldador.

Podeu muntar un estabilitzador de corrent per a estabilitzadors de 3 watts mitjançant un microcircuit del fabricant xinès PowTech - PT4115. Aquest CI es pot utilitzar per a elements LED amb una potència superior a 1 W i consisteix en unitats de control amb un transistor força potent a la sortida. El transductor basat en PT4115 té una alta eficiència i components mínims.

Com podeu veure, si teniu experiència, coneixement i ganes, podeu muntar un controlador LED en gairebé qualsevol esquema. Vegem ara les instruccions pas a pas per crear el convertidor de corrent més senzill per a 3 elements LED amb una potència de 1 W, a partir d’un carregador de telèfon mòbil. Per cert, això us ajudarà a comprendre millor el funcionament del dispositiu i, posteriorment, a passar a circuits més complexos dissenyats per a un major nombre de LEDs i cintes.

Instruccions de muntatge del controlador LED

Imatge	Descripció de l’etapa
	Per muntar l'estabilitzador, no necessiteu un carregador de telèfon mòbil antic. Vam agafar de Samsung, de manera que són fiables. Desmunteu amb cura el carregador de 5 V i 700 mA.
	També necessitem una resistència variable de 10 kΩ (retalladora), 3 LEDs de 1 W i un cable amb endoll.
	Així és el carregador desmuntat que tornarem a fer.
	Soldem la resistència de sortida de 5 kOhm i posem un "tallador" al seu lloc.
	A continuació, trobem la sortida a la càrrega i, una vegada determinada la polaritat, soldem els LED, pre-muntats en sèrie.
	Soldem els contactes antics del cable i connectem un cable amb un endoll al seu lloc. Abans de comprovar el funcionament del controlador LED, heu d’assegurar-vos que les connexions són correctes, la seva intensitat i que res no crea un curtcircuit. Només després podreu començar a provar.
	Comencem l’ajust amb la retalladora fins que els LED comencin a brillar.
	Com podeu veure, els elements LED estan engegats.
	Amb un provador comprovem els paràmetres que necessitem: tensió de sortida, corrent i potència. Ajusteu la resistència si cal.
	Això és tot! Els LED s’encenen normalment, res no fa espurnes ni fums enlloc, cosa que significa que l’alteració ha tingut èxit, amb la qual cosa us felicitem.

Com podeu veure, fer el controlador LED més senzill és molt senzill. Per descomptat, els aficionats a la ràdio experimentats poden no estar interessats en aquest esquema, però per a principiants és perfecte per a la pràctica.

On es pot comprar un controlador per a LEDs i quin és el preu

Podeu comprar un convertidor de LEDs a botigues especialitzades per a radioaficionats, a botigues o a Internet. Aquesta última opció és ara la més popular, ja que els preus de les botigues en línia solen ser més baixos i la gamma de productes és més gran.

Model	Voltatge de sortida, V	Actual, mA	Potència, W	Cost mitjà, fregar.
SLD3-12 / 300	3-12	300	3	98
SR-4113	12-24	350	6	200
ARPJ-LA06700-mini	3-6	700	4	172
ZF-AC LD44	12-24	600	3	80
ZF-AC LD17	12-24	300	7	150
Feron LB137	20-80	280	8	125

Com podeu veure, als preus indicats a la taula, podeu crear independentment un controlador LED per a Llums LED potser un radioaficionat "notori" o algú que prefereix fer-ho tot amb les seves pròpies mans. Per cert, les coses fetes a mà són més agradables que les comprades a la botiga. En general, es tracta de gust, temps, ganes i finances.

Unes paraules en conclusió

Per tant, hem descobert què és un controlador per a un LED, on s’utilitza, com funciona i fins i tot com ho podeu fer vosaltres mateixos. M'agradaria esperar que la informació que heu après avui després de llegir el nostre article us proporcionés nous coneixements, fos interessant i, sobretot, útil. Si teniu alguna pregunta o podeu oferir alguna cosa vostra, no oblideu escriure’ns i ho descobrirem junts i respondrem a les vostres preguntes.

VALORA AQUEST ARTICLE

S'està carregant ...

 

Vegeu també:

Aranyes de sostre LED per a la llar: avantatges i desavantatges Llums de taula per al vostre escriptori: com triar el model adequat? Selecció i instal·lació de focus als sostres de pladur Com triar els canals de cable adequats: tipus i mides de cables Evitar els errors: com penjar una aranya en un sostre elàstic Per mantenir-ho tot fluït: algunes dades sobre els relés de tensió de 220 V per a la llar