Driver LED: cosa sono ea cosa servono

Negli ultimi anni, l'illuminazione a LED è diventata sempre più popolare. Ciò è dovuto al fatto che i LED utilizzati negli apparecchi di illuminazione, chiamati anche diodi a emissione di luce (LED), sono piuttosto luminosi, economici e durevoli. Con l'aiuto di elementi LED, vengono creati effetti luminosi interessanti e originali che possono essere utilizzati in un'ampia varietà di interni. Tuttavia, tali dispositivi di illuminazione sono molto esigenti sui parametri delle reti elettriche, in particolare sulla quantità di corrente. Pertanto, per il normale funzionamento dell'illuminazione, i driver per i LED devono essere inclusi nel circuito. In questo articolo proveremo a capire cosa sono i driver LED, quali sono le loro caratteristiche principali, come non commettere errori nella scelta e se puoi farlo da solo.

Senza un tale dispositivo in miniatura, i LED non funzioneranno.

Cos'è un driver per l'illuminazione a LED e le sue esigenze

Poiché i LED sono dispositivi correnti, sono di conseguenza molto sensibili a questo parametro. Per il normale funzionamento dell'illuminazione, è necessario che una corrente stabilizzata con un valore nominale passi attraverso l'elemento LED. A tal fine, è stato creato un driver per lampade a LED.

Alcuni lettori, vedendo la parola driver, saranno perplessi, poiché siamo tutti abituati al fatto che questo termine si riferisce a un qualche tipo di software che consente di controllare programmi e dispositivi.Tradotto dall'inglese, autista significa: conducente, macchinista, guinzaglio, albero, programma di controllo e più di 10 significati, ma tutti sono uniti da una funzione: controllo. Questo è il caso dei driver per Lampade a LED, solo loro controllano la corrente. Quindi, abbiamo capito il termine, ora arriviamo al punto.

I driver sono persino installati in lampade a risparmio energetico con una base, sebbene sia ben mascherata

Il driver LED è un dispositivo elettronico, la cui uscita, dopo la stabilizzazione, genera una corrente costante della grandezza richiesta, che garantisce il normale funzionamento degli elementi LED. In questo caso, è la corrente che viene stabilizzata e non la tensione. Vengono chiamati dispositivi che stabilizzano la tensione di uscita riserve energetiche, utilizzati anche per alimentare elementi di illuminazione a LED.

Come abbiamo già capito, il parametro principale del driver LED è la corrente di uscita che il dispositivo può fornire per lungo tempo all'accensione del carico. Per una luminescenza normale e stabile degli elementi LED, è necessario che una corrente attraversi il LED, il cui valore deve coincidere con i valori specificati nella scheda tecnica del semiconduttore.

Dove hai trovato il driver per i LED

Di norma, i driver LED sono progettati per funzionare con una tensione di 10, 12, 24, 220 V e una corrente costante di 350 mA, 700 mA e 1 A. Gli stabilizzatori di corrente per LED sono prodotti principalmente per determinati prodotti, ma esistono anche dispositivi universali, adatto per elementi LED dei principali produttori.

Gli stabilizzatori attuali vengono utilizzati anche nell'illuminazione stradale (principale e decorativa)

Principalmente i driver LED nelle reti AC vengono utilizzati per:

Nei circuiti a corrente continua, sono necessari stabilizzatori per il normale funzionamento dell'illuminazione laterale e dei fari delle automobili, delle lampade portatili, ecc.

I driver vengono utilizzati anche nei proiettori a LED con sensori di movimento

Gli stabilizzatori attuali sono adattati per funzionare con i sistemi di controllo e sensori fotocellule, e grazie alla loro compattezza possono essere facilmente installati in scatole di derivazione. Inoltre, tramite i driver, è possibile modificare facilmente la luminosità e il colore degli elementi LED, riducendo la quantità di corrente tramite controllo digitale.

Come funzionano i dispositivi stabilizzatori per LED

Il principio di funzionamento del convertitore per Lampade a LED e tapes consiste nel mantenere un dato valore di corrente indipendentemente dalla tensione di uscita. Questa è la differenza tra un alimentatore e un driver LED.

Il circuito di pilotaggio più semplice per una lampada a LED

Se guardi il circuito presentato sopra, vedremo che la corrente, grazie al resistore R1, si stabilizza e il condensatore C1 imposta la frequenza richiesta. Inoltre, il ponte a diodi viene acceso, a seguito del quale viene fornita una corrente stabilizzata ai LED.

Caratteristiche del dispositivo a cui prestare attenzione

Quando si sceglie un driver LED per apparecchi di illuminazione a LED, è imperativo tenere conto dei parametri principali, vale a dire: corrente, tensione di uscita e potenza consumata dal carico collegato.

La tensione di uscita dello stabilizzatore di corrente dipende dai seguenti fattori:

La corrente all'uscita del dispositivo è determinata dalla potenza e luminosità dei LED... La potenza del carico influisce sulla corrente da esso consumata, a seconda dell'intensità del bagliore richiesta. È lo stabilizzatore che fornisce ai LED la corrente richiesta.

Va bene quando tutti i parametri a cui devi prestare attenzione sono scritti sul corpo

La potenza di una lampada a LED dipende direttamente da:

Il consumo di energia del carico può essere calcolato utilizzando la seguente formula:

PH = PGUIDATO × N,  Dove

La potenza massima dello stabilizzatore di corrente non deve essere inferiore a PH. Per il normale funzionamento del driver LED, si consiglia di prevedere una riserva di carica di almeno il 20 ÷ 30%.

Anche il colore dell'elemento LED gioca un ruolo importante

Oltre alla potenza e al numero di LED, la potenza del carico collegato al driver dipende anche dal colore degli elementi LED. Il fatto è che LED di colori diversi hanno cadute di tensione diverse allo stesso valore di corrente. Quindi, ad esempio, un LED CREE XP-E rosso ha una caduta di tensione di 1,9 ÷ 2,4 V a una corrente di 350 mA e il consumo medio di energia sarà di circa 750 mW. Alla stessa corrente, un elemento LED verde avrà una caduta di tensione di 3,3 ÷ 3,9 V e la potenza media sarà già di quasi 1,25 W. Di conseguenza, uno stabilizzatore di corrente progettato per una potenza di 10 W può alimentare 12 ÷ 13 LED rossi o 7-8 LED verdi.

Tipi di stabilizzatori per tipo di dispositivo

Gli stabilizzatori di corrente per diodi emettitori di luce sono suddivisi in base al tipo di dispositivo in impulsi e lineari.

L'uscita di un driver lineare è un generatore di corrente, che fornisce una stabilizzazione regolare della corrente di uscita a una tensione di ingresso instabile, senza creare interferenze elettromagnetiche ad alta frequenza. Tali dispositivi hanno un design semplice e un costo contenuto, tuttavia, l'efficienza non molto elevata (fino all'80%) restringe l'area del loro utilizzo a elementi e strisce LED a bassa potenza.

Regolatore di corrente lineare per LED

I dispositivi di tipo a impulsi consentono di creare una serie di impulsi di corrente ad alta frequenza in uscita. Tali driver funzionano sul principio della modulazione della larghezza di impulso (PWM), ovvero il valore medio della corrente di uscita è determinato dal rapporto tra la larghezza degli impulsi e la loro frequenza. Tali dispositivi sono più richiesti a causa della loro compattezza e maggiore efficienza, che è di circa il 95%. Tuttavia, rispetto ai driver PWM lineari, gli stabilizzatori hanno un livello più elevato di interferenza elettromagnetica.

Convertitore LED a impulsi

Come scegliere un driver per LED

Va notato subito che il resistore non può essere un sostituto a tutti gli effetti per il driver, poiché non è in grado di proteggere i LED da sbalzi di tensione e rumore impulsivo. Inoltre, non l'opzione migliore sarebbe quella di utilizzare una sorgente di corrente lineare a causa della sua bassa efficienza, che limita le capacità dello stabilizzatore.

Ai cinesi non è mai importato riempire i volumi: tutto è nello stile del minimalismo.

Quando si sceglie un driver LED per LED, è necessario attenersi ai seguenti consigli di base:

È inoltre necessario prestare attenzione alla potenza dello stabilizzatore, agli intervalli di funzionamento della tensione di ingresso e di uscita, alla corrente stabilizzata nominale e al grado di resistenza all'umidità e alla polvere del dispositivo.

Collegamento dei convertitori di corrente per LED: circuito di pilotaggio per una lampada LED da 220 V.

La maggior parte dei produttori produce driver per microcircuiti integrati (IC) che consentono l'alimentazione da sottotensione. Tutti i convertitori per Illuminazione a LED, attualmente esistenti, si dividono in semplici, realizzati sulla base di 1 ÷ 3 transistor e più complessi, realizzati con microcircuiti PWM.

Circuito driver per LED da una rete 220 V utilizzando un microcircuito

Sopra è un circuito di pilotaggio basato su microcircuito, ma come abbiamo detto, ci sono modi per connettersi usando resistori e transistor. In realtà le opzioni di connessione illuminazione a LED ce ne sono molti ed è semplicemente impossibile considerarli tutti in dettaglio in una recensione. Su Internet, puoi trovare quasi tutti gli schemi adatti alla tua situazione.

Come calcolare lo stabilizzatore di corrente per l'illuminazione a LED

Per determinare la tensione di uscita dell'inverter, è necessario calcolare il rapporto potenza / corrente. Quindi, ad esempio, con una potenza di 3 W e una corrente di 0,3 A, la tensione di uscita massima sarà di 10 V.Successivamente, è necessario decidere il metodo di connessione, parallelo o seriale, nonché il numero di LED. Il fatto è che la potenza e la tensione nominali all'uscita del driver dipendono da questo. Dopo aver calcolato tutti questi parametri, è possibile selezionare lo stabilizzatore appropriato.

È imperativo tenere conto della potenza di carico e scegliere uno stabilizzatore con un margine di questo valore

Va notato che i convertitori progettati per un certo numero di elementi LED hanno una protezione contro le situazioni di emergenza. Questo tipo di dispositivo è caratterizzato da un funzionamento errato quando è collegato un numero inferiore di LED: si osserva uno sfarfallio o non funziona affatto.

Driver dimmerabile per elementi LED: che cos'è?

Gli ultimi modelli di convertitori LED sono adattati per funzionare con dimmer a cristallo semiconduttore - dimmer... L'utilizzo di questi dispositivi consente un utilizzo più razionale dell'elettricità e aumenta la risorsa dell'elemento LED.

I driver dimmerabili controlleranno la luminosità delle lampade e renderanno l'illuminazione più confortevole per gli occhi

I convertitori dimmerabili sono di due tipi. Alcuni sono inseriti nel circuito tra lo stabilizzatore e gli elementi di illuminazione a LED e funzionano tramite controllo PWM. Convertitori di questo tipo vengono utilizzati per lavorare con strisce LED, linee striscianti, ecc.

Nella seconda versione, il dimmer è installato sullo spazio tra l'alimentatore e lo stabilizzatore, e il principio di funzionamento è sia nel controllo dei parametri della corrente che passa attraverso i LED sia nell'utilizzo della modulazione di larghezza di impulso.

Caratteristiche dei convertitori di corrente LED cinesi

L'elevata domanda di driver per l'illuminazione a LED ha portato alla loro produzione in serie nella regione asiatica, in particolare in Cina. E questo paese è famoso non solo per l'elettronica di alta qualità, ma anche per la produzione in serie di tutti i tipi di falsi. I driver LED di fabbricazione cinese sono convertitori di corrente a impulsi, di regola, progettati per 350 ÷ 700 mA e in un design a telaio aperto.

I driver cinesi sono sicuramente economici, ma è meglio acquistare un dispositivo da un produttore affidabile

I vantaggi dei convertitori di corrente cinesi sono solo nel basso costo e nella presenza dell'isolamento galvanico, ma ci sono ancora più svantaggi e consistono in:

Di solito, i componenti fabbricati in Cina lavorano al limite delle loro capacità, senza stock. Pertanto, se si desidera creare un sistema di illuminazione funzionante in modo affidabile, è meglio acquistare un convertitore per LED da un noto produttore di fiducia.

Vita utile dei convertitori di corrente

Come ogni dispositivo elettronico, un driver per una sorgente di corrente LED ha una certa durata, che dipende dai seguenti fattori:

Un driver LED di marca durerà sicuramente più a lungo di uno cinese o fatto in casa

Famosi produttori danno una garanzia sui loro prodotti per una media di 30.000 ore di funzionamento. Gli stabilizzatori più economici e semplici sono progettati per funzionare per 20.000 ore, qualità media - 20.000 ore e quelli giapponesi - fino a 70.000 ore.

Circuito driver LED basato su RT 4115

A causa della comparsa di un gran numero di elementi LED con una potenza di 1 ÷ 3 W e un prezzo basso, la maggior parte delle persone preferisce realizzare l'illuminazione della casa e dell'auto sulla base delle proprie esigenze. Tuttavia, ciò richiede un driver che stabilizzi la corrente al valore nominale.

Circuito driver semplice per LED PT4115 con dimmer

Si consiglia di utilizzare condensatori al tantalio per il corretto funzionamento del convertitore. Se non si installa un condensatore per l'alimentazione, un microcircuito integrato (IC) non funzionerà semplicemente quando il dispositivo è collegato alla rete. Sopra è un diagramma del driver per il LED sul PT4115 IC.

Come realizzare un driver LED fai-da-te

Con l'aiuto di microcircuiti già pronti, anche un radioamatore alle prime armi è in grado di assemblare un convertitore per LED di varie potenze. Ciò richiede la capacità di leggere i circuiti elettrici e l'esperienza con un saldatore.

È possibile assemblare uno stabilizzatore di corrente per stabilizzatori da 3 watt utilizzando un microcircuito del produttore cinese PowTech - PT4115. Questo IC può essere utilizzato per elementi LED con una potenza superiore a 1 W ed è costituito da unità di controllo con un transistor abbastanza potente in uscita. Il trasduttore basato su PT4115 ha un'elevata efficienza e componenti minimi.

Come puoi vedere, se hai esperienza, conoscenza e desiderio, puoi assemblare un driver LED in quasi tutti gli schemi. Ora diamo un'occhiata alle istruzioni passo passo per creare il più semplice convertitore di corrente per 3 elementi LED con una potenza di 1 W, da un caricatore per cellulare. A proposito, questo ti aiuterà a capire meglio il funzionamento del dispositivo e in seguito a passare a circuiti più complessi progettati per un numero maggiore di LED e nastri.

Istruzioni per l'assemblaggio del driver LED

Immagine	Descrizione della fase
	Per montare lo stabilizzatore, non avrai bisogno di un vecchio caricatore per cellulare. Abbiamo preso da Samsung, quindi sono affidabili. Smontare con attenzione il caricabatterie da 5 V e 700 mA.
	Abbiamo anche bisogno di una resistenza variabile da 10 kΩ (trimmer), 3 LED da 1 W e un cavo con una spina.
	Questo è l'aspetto del caricabatterie smontato, che rifaremo.
	Saldiamo la resistenza di uscita da 5 kOhm e al suo posto mettiamo un "trimmer".
	Successivamente, troviamo l'uscita al carico e, determinata la polarità, saldiamo i LED, precedentemente assemblati in serie.
	Saldiamo i vecchi contatti dal cavo e colleghiamo un filo con una spina al loro posto. Prima di controllare il funzionamento del driver LED, è necessario assicurarsi che i collegamenti siano corretti, la loro forza e che nulla crei un cortocircuito. Solo dopo puoi iniziare a testare.
	Iniziamo la regolazione con il trimmer fino a quando i LED iniziano ad accendersi.
	Come puoi vedere, gli elementi LED sono accesi.
	Con un tester controlliamo i parametri di cui abbiamo bisogno: tensione di uscita, corrente e potenza. Se necessario, regolare la resistenza.
	È tutto! I LED si accendono normalmente, niente scintille o fumo da nessuna parte, il che significa che l'alterazione ha avuto successo, con cui ci congratuliamo.

Come puoi vedere, realizzare il driver LED più semplice è molto semplice. Ovviamente, i radioamatori esperti potrebbero non essere interessati a questo schema, ma per un principiante è perfetto per la pratica.

Dove puoi acquistare un driver per LED e qual è il prezzo

È possibile acquistare un convertitore per LED in negozi specializzati per radioamatori, nei negozi o su Internet. Quest'ultima opzione è ora la più popolare, poiché i prezzi nei negozi online sono generalmente inferiori e la gamma di prodotti è più ampia.

Modello	Tensione di uscita, V	Corrente, mA	Potenza, W.	Costo medio, strofinare.
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

Come puoi vedere, ai prezzi riportati in tabella, puoi creare autonomamente un driver LED per Lampade a LED forse o un "famigerato" radioamatore, o qualcuno che preferisce fare tutto con le proprie mani. A proposito, le cose fatte a mano portano più piacere di quelle acquistate nel negozio. In generale, questa è una questione di gusti, tempo, desiderio e finanza.

Qualche parola in conclusione

Quindi abbiamo capito cos'è un driver per un LED, dove viene utilizzato, come funziona e anche come puoi farlo da solo. Vorrei sperare che le informazioni che hai appreso oggi dopo aver letto il nostro articolo ti abbiano dato nuove conoscenze, siano state interessanti e, soprattutto, utili. Se hai domande o puoi suggerire qualcosa di tuo, assicurati di scriverci e lo scopriremo insieme e risponderemo alle tue domande.

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