LED draiveri: kādi tie ir un kam tie ir domāti
Pēdējos gados LED apgaismojums ir kļuvis arvien populārāks. Tas ir saistīts ar faktu, ka gaismekļos izmantotās gaismas diodes, ko dēvē arī par gaismas diodēm (LED), ir diezgan spilgtas, ekonomiskas un izturīgas. Ar LED elementu palīdzību tiek radīti interesanti un oriģināli gaismas efekti, kurus var izmantot visdažādākajos interjeros. Tomēr šādas apgaismes ierīces ir ļoti prasīgas attiecībā uz elektrisko tīklu parametriem, it īpaši strāvas daudzumu. Tāpēc normālai apgaismojuma darbībai ķēdē jāiekļauj gaismas diodes vadītāji. Šajā rakstā mēs centīsimies noskaidrot, kādi ir LED draiveri, kādi ir to galvenie raksturlielumi, kā kļūdīties, izvēloties un vai jūs varat to izdarīt pats.
Raksta saturs
- 1 Kas ir LED apgaismojuma virzītājspēks un tā nepieciešamība
- 2 Kur jūs atradāt draiveri gaismas diodēm
- 3 Kā darbojas gaismas diožu stabilizēšanas ierīces
- 4 Ierīces raksturojums, uz kuru jāpievērš uzmanība
- 5 Stabilizatoru veidi pēc ierīces veida
- 6 Kā izvēlēties draiveri gaismas diodēm
- 7 Gaismas diodes strāvas pārveidotāju pievienošana: vadītāja ķēde 220 V LED lampai
- 8 Kā aprēķināt strāvas stabilizatoru LED apgaismojumam
- 9 LED elementu regulējamais draiveris - kas tas ir?
- 10 Ķīniešu LED strāvas pārveidotāju iezīmes
- 11 Pašreizējo pārveidotāju kalpošanas laiks
- 12 LED draiveru shēma, kuras pamatā ir RT 4115
- 13 Kā izveidot DIY draiveri gaismas diodēm
- 14 Kur var iegādāties draiveri gaismas diodēm un kāda ir cena
- 15 Daži vārdi noslēgumā
Kas ir LED apgaismojuma virzītājspēks un tā nepieciešamība
Tā kā gaismas diodes ir pašreizējās ierīces, tās attiecīgi ir ļoti jutīgas pret šo parametru. Normālai apgaismojuma darbībai ir nepieciešams, lai stabilizēta strāva ar nominālvērtību iet cauri LED elementam. Šiem nolūkiem tika izveidots LED lampu draiveris.
Daži lasītāji, redzot vārdu draiveris, būs zaudējuši, jo mēs visi esam pieraduši, ka šis termins attiecas uz kaut kādu programmatūru, kas ļauj jums kontrolēt programmas un ierīces.Tulkojumā no angļu valodas vadītājs nozīmē: vadītājs, mašīnists, pavadas, masts, vadības programma un vairāk nekā 10 nozīmes, taču tās visas vieno viena funkcija - vadība. Tas ir gadījumā ar LED lampas, tikai viņi kontrolē strāvu. Tātad, mēs izdomājām terminu, tagad ķeramies pie lietas.
LED draiveris ir elektroniska ierīce, kuras izeja pēc stabilizēšanās rada vajadzīgā lieluma pastāvīgu strāvu, kas nodrošina LED elementu normālu darbību. Šajā gadījumā tiek stabilizēta strāva, nevis spriegums. Tiek sauktas ierīces, kas stabilizē izejas spriegumu barošanas avoti, ko izmanto arī LED apgaismojuma elementu darbināšanai.
Kā mēs jau sapratām, LED draivera galvenais parametrs ir izejas strāva, ko ierīce var nodrošināt ilgu laiku, kad tiek ieslēgta slodze. Normālai un stabilai LED elementu luminiscencei ir nepieciešams, lai gaismas diodei plūst strāva, kuras vērtībai jāsakrīt ar pusvadītāju datu lapā norādītajām vērtībām.
Kur jūs atradāt draiveri gaismas diodēm
Parasti LED draiveri ir paredzēti darbam ar spriegumu 10, 12, 24, 220 V un nemainīgu strāvu 350 mA, 700 mA un 1 A. Strāvas stabilizatorus gaismas diodēm galvenokārt ražo noteiktiem izstrādājumiem, taču ir arī universālas ierīces, piemērots vadošo ražotāju LED elementiem.
Galvenokārt LED draiverus maiņstrāvas tīklos izmanto:
- ielu un sadzīves apgaismojuma sistēmas;
- Galda galda lampas;
- LED sloksnes un dekoratīvais apgaismojums.
Līdzstrāvas ķēdēs stabilizatori ir nepieciešami, lai normāli darbotos sānu apgaismojums un automašīnas priekšējie lukturi, pārnēsājamās lampas utt.
Strāvas stabilizatori ir pielāgoti darbam ar vadības sistēmām un fotoelementu sensori, un to kompaktuma dēļ tos var viegli uzstādīt sadales kārbās. Izmantojot draiverus, jūs varat viegli mainīt LED elementu spilgtumu un krāsu, samazinot strāvas daudzumu, izmantojot digitālo vadību.
Kā darbojas gaismas diožu stabilizēšanas ierīces
Pārveidotāja darbības princips LED lampas un lentes sastāv no noteiktas strāvas vērtības uzturēšanas neatkarīgi no izejas sprieguma. Šī ir atšķirība starp barošanas avotu un LED draiveri.
Ja paskatās uz iepriekš parādīto shēmu, mēs redzēsim, ka strāva, pateicoties rezistoram R1, stabilizējas, un kondensators C1 nosaka nepieciešamo frekvenci. Tālāk tiek ieslēgts diodes tilts, kā rezultātā gaismas diodēm tiek piegādāta stabilizēta strāva.
Ierīces raksturojums, uz kuru jāpievērš uzmanība
Izvēloties LED draiveri LED gaismekļiem, obligāti jāņem vērā galvenie parametri, proti: strāva, izejas spriegums un pievienotās slodzes patērētā jauda.
Strāvas stabilizatora izejas spriegums ir atkarīgs no šādiem faktoriem:
- LED elementu skaits;
- sprieguma kritums starp gaismas diodēm;
- savienojuma metode.
Strāvu ierīces izejā nosaka jauda un gaismas diodes spilgtums... Slodzes jauda ietekmē tās patērēto strāvu atkarībā no nepieciešamās spīduma intensitātes. Tas ir stabilizators, kas nodrošina gaismas diodes ar nepieciešamo strāvu.
LED gaismekļa jauda ir tieši atkarīga no:
- katra LED elementa jauda;
- kopējais LED skaits;
- krāsas.
Slodzes enerģijas patēriņu var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
PH = PLED × N, Kur
- PH - kopējā slodzes jauda;
- PLED - atsevišķas gaismas diodes jauda;
- N - slodzei pievienoto LED elementu skaits.
Pašreizējā stabilizatora maksimālā jauda nedrīkst būt mazāka par PH. LED draivera normālai darbībai ieteicams nodrošināt jaudas rezervi vismaz 20 ÷ 30%.
Papildus gaismas diodes jaudai un skaitam vadītājam pievienotās slodzes jauda ir atkarīga arī no LED elementu krāsas. Fakts ir tāds, ka dažādu krāsu gaismas diodēm ir dažādi sprieguma kritumi ar tādu pašu pašreizējo vērtību. Tā, piemēram, sarkanā CREE XP-E LED sprieguma kritums ir 1,9 ÷ 2,4 V pie strāvas 350 mA, un vidējais enerģijas patēriņš būs aptuveni 750 mW. Tajā pašā strāvā zaļā LED elementa sprieguma kritums būs 3,3 ÷ 3,9 V, un vidējā jauda jau būs gandrīz 1,25 W. Attiecīgi strāvas stabilizators, kas paredzēts 10 W jaudai, var darbināt 12 ÷ 13 sarkanās gaismas diodes vai 7-8 zaļās gaismas diodes.
Stabilizatoru veidi pēc ierīces veida
Gaismas diodes strāvas stabilizatori ir sadalīti pēc ierīces veida impulsos un lineāros.
Lineārā draivera izeja ir strāvas ģenerators, kas nodrošina vienmērīgu izejas strāvas stabilizāciju pie nestabila ieejas sprieguma, neradot augstfrekvences elektromagnētiskos traucējumus. Šādām ierīcēm ir vienkāršs dizains un zemas izmaksas, taču to zemā efektivitāte (līdz 80%) sašaurina to izmantošanas jomu līdz mazjaudas LED elementiem un sloksnēm.
Impulsa tipa ierīces ļauj jums izveidot virkni augstas frekvences strāvas impulsu pie izejas. Šādi draiveri darbojas pēc impulsa platuma modulācijas (PWM) principa, tas ir, izejas strāvas vidējo vērtību nosaka impulsa platuma attiecība pret to frekvenci. Šādas ierīces ir vairāk pieprasītas to kompaktuma un augstākas efektivitātes dēļ, kas ir aptuveni 95%. Tomēr, salīdzinot ar lineārajiem PWM draiveriem, stabilizatoriem ir augstāks elektromagnētisko traucējumu līmenis.
Kā izvēlēties draiveri gaismas diodēm
Tūlīt jāatzīmē, ka rezistors nevar būt pilnvērtīgs vadītāja aizstājējs, jo tas nespēj aizsargāt gaismas diodes no strāvas pārsprieguma un impulsu trokšņa. Tāpat ne labākais risinājums būtu izmantot lineāru strāvas avotu tā zemās efektivitātes dēļ, kas ierobežo stabilizatora iespējas.
Izvēloties LED draiveri gaismas diodēm, jums jāievēro šādi pamata ieteikumi:
- vislabāk ir iegādāties strāvas stabilizatoru vienlaikus ar slodzi;
- ņem vērā sprieguma kritumu visā LED;
- liela strāva samazina LED efektivitāti un noved pie pārkaršanas;
- jāņem vērā vadītājam pievienotās slodzes jauda.
Ir arī jāpievērš uzmanība stabilizatora jaudas norādei, ieejas un izejas sprieguma darbības diapazoniem, nominālajai stabilizētajai strāvai un ierīces mitruma un putekļu aizsardzības pakāpei.
Ieteikums! Cik jaudīgs un kvalitatīvs būs LED lentes vai LED draiveris, protams, jūs izvēlaties. Tomēr jāatceras, ka visas izveidotās apgaismes sistēmas normālai darbībai vislabāk ir iegādāties patentētu pārveidotāju, it īpaši, ja runa ir par LED prožektoriem un citām jaudīgām apgaismes ierīcēm.
Gaismas diodes strāvas pārveidotāju pievienošana: vadītāja ķēde 220 V LED lampai
Lielākā daļa ražotāju ražo integrētus mikroshēmu (IC) draiverus, kas ļauj darbināt no nepietiekama sprieguma. Visi pārveidotāji domēnam LED apgaismojums, kas šobrīd pastāv, ir sadalīti vienkāršos, kas izveidoti, pamatojoties uz 1 ÷ 3 tranzistoriem, un sarežģītākiem, kas izgatavoti, izmantojot PWM mikroshēmas.
Iepriekš ir mikroshēmu balstīta draivera diagramma, taču, kā mēs jau minējām, ir veidi, kā izveidot savienojumu, izmantojot rezistorus un tranzistorus. Faktiski savienojuma iespējas vadīja apgaismojumu to ir daudz, un vienkārši nav iespējams tos visus detalizēti aplūkot vienā pārskatā. Internetā jūs varat atrast gandrīz jebkuru shēmu, kas atbilst jūsu situācijai.
Kā aprēķināt strāvas stabilizatoru LED apgaismojumam
Lai noteiktu invertora izejas spriegumu, jāaprēķina jaudas un strāvas attiecība. Tātad, piemēram, ar jaudu 3 W un strāvu 0,3 A, maksimālais izejas spriegums būs 10 V.Tālāk jums jāizlemj par savienojuma metodi paralēli vai sērijveidā, kā arī par gaismas diožu skaitu. Fakts ir tāds, ka nominālā jauda un spriegums vadītāja izejā ir atkarīgs no tā. Pēc visu šo parametru aprēķināšanas jūs varat izvēlēties atbilstošo stabilizatoru.
Jāatzīmē, ka pārveidotājiem, kas paredzēti noteiktam LED elementu skaitam, ir aizsardzība pret ārkārtas situācijām. Šāda veida ierīces atšķiras ar nepareizu darbību, kad ir pievienots mazāks gaismas diodu skaits - tiek novērota mirgošana vai tā nedarbojas vispār.
LED elementu regulējamais draiveris - kas tas ir?
Jaunākie LED pārveidotāju modeļi ir pielāgoti darbam ar pusvadītāju kristālu dimmeriem - dimmeri... Šo ierīču izmantošana ļauj racionālāk izmantot elektrību un palielināt LED elementa resursus.
Regulējami pārveidotāji ir divu veidu. Daži no tiem ir iekļauti ķēdē starp stabilizatoru un LED apgaismojuma elementiem un darbojas, izmantojot PWM vadību. Šāda veida pārveidotājus izmanto darbam ar LED lentēm, ložņu līniju utt.
Otrajā versijā dimmeris tiek uzstādīts uz atstarpi starp barošanas avotu un stabilizatoru, un darbības princips ir gan kontrolēt strāvas parametrus, kas iet caur gaismas diodēm, gan izmantot impulsa platuma modulāciju.
Ķīniešu LED strāvas pārveidotāju iezīmes
Lielais pieprasījums pēc LED apgaismojuma vadītājiem ir izraisījis viņu masveida ražošanu Āzijas reģionā, it īpaši Ķīnā. Un šī valsts ir slavena ne tikai ar augstas kvalitātes elektroniku, bet arī ar visu veidu viltojumu masveida ražošanu. Ķīnā ražoti LED draiveri parasti ir impulsa strāvas pārveidotāji, kas paredzēti 350 ÷ 700 mA un atvērta rāmja konstrukcijai.
Ķīnas strāvas pārveidotāju priekšrocības ir tikai zemās izmaksas un galvaniskās izolācijas klātbūtne, taču joprojām ir vairāk trūkumu, un tie sastāv no:
- augsts radio traucējumu līmenis;
- neuzticamība, ko rada lēti ķēdes risinājumi;
- nedrošība no tīkla svārstībām un pārkaršanas;
- augsts pulsācijas līmenis pie stabilizatora izejas;
- īss kalpošanas laiks.
Parasti Ķīnā ražotie komponenti darbojas uz savu iespēju robežas, bez krājumiem. Tādēļ, ja vēlaties izveidot uzticami strādājošu apgaismojuma sistēmu, vislabāk ir iegādāties pārveidotāju gaismas diodēm no labi pazīstama uzticama ražotāja.
Pašreizējo pārveidotāju kalpošanas laiks
Tāpat kā jebkurai elektroniskai ierīcei, arī LED strāvas avota draiverim ir noteikts kalpošanas laiks, kas ir atkarīgs no šādiem faktoriem:
- sprieguma stabilitāte tīklā;
- temperatūras pazemināšanās;
- slodze;
- mitruma līmenis.
Pazīstami ražotāji saviem produktiem garantē vidēji 30 000 darba stundu. Lētākie, vienkāršākie stabilizatori ir paredzēti darbam 20 000 stundas, vidējā kvalitāte - 20 000 stundas, bet japāņu - līdz 70 000 stundām.
LED draiveru shēma, kuras pamatā ir RT 4115
Tā kā parādās liels skaits LED elementu ar jaudu 1 ÷ 3 W un zemu cenu, lielākā daļa cilvēku dod priekšroku mājas un automašīnu apgaismojumam, pamatojoties uz to. Tomēr tam nepieciešams draiveris, kas stabilizēs strāvu līdz nominālvērtībai.
Pareizai pārveidotāja darbībai ieteicams izmantot tantala kondensatorus. Ja neinstalējat kondensatoru strāvai, tad, kad ierīce ir pievienota tīklam, integrētā mikroshēma (IC) vienkārši neizdosies. Iepriekš ir parādīta PT4115 IC gaismas diodes draivera diagramma.
Kā izveidot DIY draiveri gaismas diodēm
Ar gatavu mikroshēmu palīdzību pat iesācēju radioamatieris spēj samontēt pārveidotāju dažādu jaudu LED. Tam nepieciešama spēja nolasīt elektriskās ķēdes un pieredze ar lodāmuru.
Jūs varat salikt strāvas stabilizatoru 3 vatu stabilizatoriem, izmantojot Ķīnas ražotāja PowTech mikroshēmu - PT4115. Šo IC var izmantot LED elementiem, kuru jauda pārsniedz 1 W, un tas sastāv no vadības blokiem ar diezgan jaudīgu tranzistoru izejā. Devējam, kura pamatā ir PT4115, ir augsta efektivitāte un minimāli komponenti.
Kā redzat, ja jums ir pieredze, zināšanas un vēlme, jūs varat salikt LED draiveri gandrīz jebkurā shēmā. Tagad aplūkosim soli pa solim sniegtos norādījumus, kā no mobilā tālruņa lādētāja izveidot vienkāršāko strāvas pārveidotāju 3 LED elementiem ar jaudu 1 W. Starp citu, tas palīdzēs labāk izprast ierīces darbību un vēlāk pāriet uz sarežģītākām shēmām, kas paredzētas lielākam skaitam gaismas diodes un lentes.
LED vadītāja montāžas instrukcijas
Kā redzat, vienkāršākā LED draivera izgatavošana ir ļoti vienkārša. Protams, pieredzējušie radioamatieri var nebūt ieinteresēti šajā shēmā, taču iesācējam tā ir lieliski piemērota praksei.
Kur var iegādāties draiveri gaismas diodēm un kāda ir cena
LED pārveidotāju var iegādāties specializētos radioamatieru veikalos, veikalos vai internetā. Pēdējais variants tagad ir vispopulārākais, jo cenas tiešsaistes veikalos parasti ir zemākas un preču klāsts ir lielāks.
Kā redzat, par tabulā norādītajām cenām varat patstāvīgi izveidot LED draiveri LED lampas varbūt vai nu "bēdīgi slavens" radioamatieris, vai kāds, kurš dod priekšroku visu darīt savām rokām. Starp citu, ar rokām darinātas lietas sagādā lielāku prieku nekā veikalā pirktās. Kopumā tas ir gaumes, laika, vēlmes un finanšu jautājums.
Daži vārdi noslēgumā
Tāpēc mēs noskaidrojām, kas ir gaismas diodes draiveris, kur tas tiek izmantots, kā tas darbojas un pat kā jūs to varat izdarīt pats. Es gribētu cerēt, ka informācija, kuru šodien uzzinājāt pēc mūsu raksta izlasīšanas, sniedza jums jaunas zināšanas, bija interesanta un, pats galvenais, noderīga. Ja jums ir kādi jautājumi vai varat ieteikt kaut ko savu, tad noteikti rakstiet mums, un mēs kopā to izdomāsim un atbildēsim uz jūsu jautājumiem.