Bir LED lamba sürücüsü nasıl seçilir: türleri, amacı + bağlantı özellikleri

LED lambalar yaygınlaştı, bunun sonucunda ikincil güç kaynaklarının aktif üretimi başladı. LED lambanın sürücüsü, cihazın çıkışında ayarlanan akım değerlerini kararlı bir şekilde koruyabilir ve diyot zincirinden geçen voltajı stabilize edebilir.

Bir diyot lambasının çalışması için mevcut dönüşüm cihazının tipleri ve çalışma prensipleri hakkında her şeyi anlatacağız. Yazımızda bir sürücü seçmeyle ilgili rehberlik sağlıyor ve faydalı öneriler sunuyoruz. Kanıtlanmış bağlantı şemalarına sahip bağımsız ev elektrikçileri bulacağız.

Amaç ve kullanım kapsamı

Diyot kristalleri, elektrik sinyallerinin dönüştürülmesinden sorumlu olan iki yarı iletkenten oluşur - anot (artı) ve katot (eksi). Bir alanın P tipi iletkenliği vardır, ikincisi - N. Bir güç kaynağı bağlandığında, akım bu elemanlardan akacaktır.

Bu kutupluluk nedeniyle, P-tipi bölgeden gelen elektronlar N-tipi bölgeye koşar ve bunun tersi, N noktasından P'ye yüklenir. Bununla birlikte, bölgenin her bir bölümünün P-N eklemleri adı verilen kendi sınırları vardır. Bu bölgelerde parçacıklar bulunur ve karşılıklı olarak emilir veya yeniden birleştirilir.

Diyot, yarı iletken elemanlara karşılık gelir ve sadece bir p-n bağlantısına sahiptir. Bu nedenle, parlamalarının parlaklık derecesini belirleyen ana özellik voltaj değil, akımdır.

P-N kavşakları sırasında voltaj, devrenin her elemanı için her zaman aynı olan belirli sayıda volt azalır. Bu değerler göz önüne alındığında, sürücü gelen akımı stabilize eder ve çıkışta sabit bir değer oluşturur.

P-N geçişi sırasında hangi güç gereklidir ve hangi kayıp değerleri LED cihazının pasaportunda gösterilir. Bu nedenle, bir diyot ampul seçme aralığı, kayıp enerjiyi telafi etmek için yeterli olması gereken güç kaynağının parametrelerini dikkate almak gerekir.

Yüksek güçlü LED'lerin karakteristiklerde belirtilen süreyi çözmesi için bir dengeleyici cihaz gereklidir - bir sürücü. Çıkış voltajı daima elektronik mekanizmanın gövdesinde gösterilir

Aydınlatma cihazlarını donatmak için 10 ila 36 V voltajlı güç kaynakları kullanılır.

Teknik çeşitli tiplerde olabilir:

• otomobil, bisiklet, motosiklet vb. farlar;
• küçük taşınabilir veya sokak lambaları;
• led ışık, Kurdeleler, tavan lambası ve modüller.

Ancak düşük güç ledve sabit voltaj kullanılması durumunda, sürücülerin uygulanmamasına izin verilir. Bunun yerine, devreye 220 V ile çalışan bir direnç de sokulur.

Güç kaynağının çalışma prensibi

Gerilim kaynağı ile güç kaynağı arasındaki farkların ne olduğunu bulalım. Örnek olarak, aşağıda gösterilen devreyi düşünün.

12 V güç kaynağına 40 ohm'luk bir direnç bağlandığında, 300 mA'lık bir akım içinden geçecektir (Şekil A). Devredeki ikinci direncin paralel bağlantısı ile, akım değeri - 600 mA (B) olacaktır. Ancak voltaj değişmeyecektir.

İki direncin bir güç kaynağına bağlanmasına rağmen, çıkıştaki ikincisi sabit bir voltaj oluşturacaktır, çünkü ideal koşullar altında yüke uymaz

Şimdi, dirençler devredeki güç kaynağına bağlıysa değerlerin nasıl değişeceğini ele alacağız. Aynı şekilde, 300 mA sürücülü bir 40 Ohm reosta sunuyoruz. İkincisi üzerinde 12 V'luk bir voltaj oluşturur (devre B).

Devre iki dirençten oluşuyorsa, akım değeri değişmez ve voltaj 6 V (G) olur.

Sürücü, voltaj kaynağının aksine, çıkışta belirtilen akım parametrelerini korur, ancak voltaj gücü değişebilir

Sonuç olarak, yüksek kaliteli bir dönüştürücünün, voltaj düşse bile yüke nominal akım sağladığını söyleyebiliriz. Buna göre, 2 V veya 3 V diyot kristalleri ve 300 mA akım, azaltılmış bir voltajla eşit derecede parlak yanacaktır.

Dönüştürücünün ayırt edici özellikleri

En önemli göstergelerden biri yük altında iletilen güçtür. Cihaz aşırı yüklenmemeli ve mümkün olan en yüksek sonuçları almaya çalışmalıdır.

Yanlış kullanım, sadece genel bakış mekanizmasının değil, aynı zamanda LED yongalarının da hızlı arızalanmasına katkıda bulunur.

Çalışmayı etkileyen ana faktörler şunlardır:

• montaj sürecinde kullanılan bileşenler;
• koruma derecesi (IP);
• giriş ve çıkışta minimum ve maksimum değerler;
• üreticisi.

Modern konvertör modelleri mikro devreler temelinde mevcuttur ve darbe genişlik dönüşümü (PWM) teknolojisini uygular.

Güç kaynağının çalışması sürecinde, çıkış voltajını düzenlemek için bir darbe genişliği modülasyon yöntemi getirilirken, çıkış girişle aynı tipte akımı korur

Bu tür cihazlar, kısa devrelere, ağ tıkanıklığına karşı yüksek derecede koruma ile karakterize edilir ve ayrıca artan verime sahiptir.

Geçerli bir dönüştürücü seçme kuralları

Bir LED lamba dönüştürücü satın almak için anahtarı incelemelisiniz cihaz özellikleri. Çıkış voltajı, nominal akım ve güç çıkışına dayanır.

Işık diyot gücü

Başlangıçta, çeşitli faktörlere tabi olan çıkış voltajını analiz edeceğiz:

• kristallerin P-N birleşimindeki voltaj kayıplarının değeri;
• zincirdeki ışık diyotlarının sayısı;
• bağlantı şeması.

Nominal akımın parametreleri, tüketicinin karakteristik özellikleri, yani LED elemanlarının gücü ve parlaklık derecesi ile belirlenebilir.

Bu gösterge, aralığı istenen parlaklığa göre değişen kristaller tarafından tüketilen akımı etkiler.Dönüştürücünün görevi, bu öğelere doğru miktarda enerji sağlamaktır.

Çıkış voltajının değeri, elektrik devresinin her bloğunda harcanan toplam enerji miktarından büyük veya aynı olmalıdır.

Cihazın gücü, her bir LED elemanının gücüne, renklerine ve miktarına bağlıdır.

Tüketilen enerjiyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

P_'H = P_LED * N,

nerede

• P_LED - bir diyot tarafından oluşturulan elektrik yükü,
• N, zincirdeki kristallerin sayısıdır.

Elde edilen göstergeler sürücü gücünden daha az olmamalıdır. Şimdi gerekli nominal değeri belirlemeniz gerekir.

Cihazın maksimum gücü

Konvertörün dengeli çalışmasını sağlamak için nominal parametrelerinin elde edilen P değerini% 20-30 aşması gerektiği unutulmamalıdır._'H.

Böylece formül şu şekildedir:

P_maksimum ≥ (1,2..1,3) * P_'H,

nerede p_maksimum - güç kaynağının nominal gücü.

Gemideki tüketici gücüne ve sayısına ek olarak, yük kuvveti de tüketicinin renk faktörlerine bağlıdır. Aynı akımda, gölgeye bağlı olarak, farklı voltaj düşüşü göstergeleri vardır.

LED lamba sürücüsü maksimum parlaklığı sağlamak için gerektiği kadar akım üretmelidir. Bir cihaz seçerken, alıcı gücün tüm LED'lerin kullandığından daha büyük olması gerektiğini hatırlamalıdır

Örneğin, Amerikan şirketi Cree'nin LED'lerini XP-E hattından kırmızı olarak alalım.

Özellikleri aşağıdaki gibidir:

• voltaj düşüşü 1.9-2.4 V;
• akım 350 mA;
• ortalama güç tüketimi 750 mW.

Aynı akımdaki yeşil renkteki bir analog tamamen farklı göstergelere sahip olacaktır: P-N kavşaklarındaki kayıplar 3.3-3.9 V ve güç 1.25 W'dir.

Buna göre, şu sonuca varılabilir: on iki kırmızı kristali veya sekiz yeşil olanı çalıştırmak için 10 watt değerinde bir sürücü kullanılır.

LED bağlantı şeması

Sürücü seçimi, LED tüketicilerinin bağlantı şemasını belirledikten sonra yapılmalıdır. Önce ışık diyotları satın alır ve sonra onlar için bir dönüştürücü seçerseniz, bu sürece birçok zorluk eşlik edecektir.

Belirli bir bağlantı şemasına sahip çok sayıda tüketicinin çalışmasını sağlayan bir cihaz aramak için çok zaman harcamanız gerekecektir.

Altı tüketiciye bir örnek verelim. 3 V voltaj kaybına, 300 mA akım tüketimine sahiptirler. Bunları bağlamak için, yöntemlerden birini kullanabilirsiniz, her durumda güç kaynağının gerekli parametreleri farklı olacaktır.

Diyotların alternatif düzenlemesinin dezavantajı, devrede çok fazla kristal varsa, yüksek voltajlı bir güç kaynağı ünitesine ihtiyaç duyulmasıdır.

Bizim durumumuzda, seri bağlantı 300 mA akım ile 18 V'luk bir ünite gerektirir. Bu yöntemin ana avantajı, aynı kuvvetin tüm çizgi boyunca geçmesi, tüm diyotların aynı parlaklık ile yanmasıdır.

Tüketicilerin paralel yerleştirilmesinin dezavantajı, her zincirin parıltısının parlaklığındaki farktır. Böyle bir olumsuz fenomen, her bir hattan geçen akım arasındaki farklar nedeniyle diyotların parametrelerindeki değişiklik nedeniyle oluşur.

Paralel yerleştirme kullanılırsa, 9 V konvertör kullanmak yeterlidir, ancak akım tüketimi önceki yönteme kıyasla iki katına çıkar.

İki diyotun sıralı olarak düzenlenmesi yöntemi, 3 veya daha fazla gruba dahil edilen kristal sayısının değiştirilmesiyle uygulanamaz. Bu tür sınırlamalar, çok fazla akımın bir elemandan geçebilmesinden kaynaklanmaktadır ve bu, tüm devrenin arızalanma olasılığını yaratır.

İki LED çiftinin oluşumuyla sıralı bir yöntem kullanırsanız, önceki durumda olduğu gibi aynı göstergelere sahip bir sürücü kullanılır. Bu durumda, aydınlatmanın parlaklığı zaten eşit olacaktır.

Bununla birlikte, burada bazı olumsuz nüanslar vardı: gruba güç verildiğinde, özelliklerin dağılımı nedeniyle, LED'lerden biri ikincisinden daha hızlı açılabilir ve buna göre, nominal değeri iki katına çıkaran bir akım içinden geçecektir.

Birçok tür Ev aydınlatması için LED'ler böyle kısa vadeli sıçramalar için tasarlanmıştır, ancak bu yöntem daha az popülerdir.

Aygıt türüne göre sürücü türleri

220 V güç kaynağını LED'ler için gerekli göstergelere dönüştüren cihazlar geleneksel olarak üç kategoriye ayrılır: elektronik; kapasitörlere dayalı; kısılabilir.

Aydınlatma aksesuarları pazarı, çoğunlukla Çinli bir üreticiden çok çeşitli sürücü modelleri ile temsil edilmektedir. Ve düşük fiyat aralığına rağmen, bu cihazlardan çok iyi bir seçenek seçebilirsiniz. Ancak, garanti kartına dikkat etmelisiniz, çünkü sunulan tüm ürünler kabul edilebilir kalitede değildir.

Cihazın elektronik görünümü

İdeal olarak, elektronik dönüştürücü bir transistör ile donatılmalıdır. Rolü kontrol çipini boşaltmaktır. Dalgalanmanın yumuşamasını ortadan kaldırmak veya en üst düzeye çıkarmak için çıkışa bir kondansatör monte edilir.

Bu tür bir cihaz pahalı bir kategoriye aittir, ancak balast mekanizmalarının yapamadığı 750 mA'ya kadar akımı stabilize edebilir.

En yeni sürücüler esas olarak E27 tabanlı ampullere monte edilir. Kuralın bir istisnası Gauss GU5.3 ürünleridir. Transformatörsüz bir dönüştürücü ile donatılmıştır. Ancak, içlerindeki dalgalanma derecesi birkaç yüz Hz'ye ulaşır

Dönüştürücülerin tek dezavantajı titreşim değildir. İkincisi, yüksek frekans (HF) aralığının elektromanyetik paraziti olarak adlandırılabilir. Bu nedenle, örneğin, radyo gibi diğer elektrikli cihazlar, lambaya bağlı prize bağlıysa, dijital FM frekansları, televizyon, yönlendirici vb. Alırken parazit bekleyebilirsiniz.

Yüksek kaliteli bir cihazın isteğe bağlı bir cihazında iki kondansatör bulunmalıdır: biri dalgaların düzeltilmesi için elektrolitik, diğeri RF'yi düşürmek için seramiktir. Bununla birlikte, böyle bir kombinasyon, özellikle Çin ürünleri hakkında konuşursak, nadiren bulunabilir.

Bu tür elektrik devrelerinde ortak kavramlara sahip olanlar, dirençlerin değerini değiştirerek elektronik dönüştürücünün çıkış parametrelerini bağımsız olarak seçebilirler

Yüksek verimlilik (% 95'e kadar) nedeniyle, bu tür mekanizmalar, çeşitli alanlarda kullanılan güçlü cihazlar için, örneğin arabaların ayarlanması, sokak aydınlatma armatürleri ve ev LED kaynakları için uygundur.

Kapasitör bazlı güç kaynağı

Şimdi kapasitörlere dayanarak çok popüler olmayan cihazlara yöneliyoruz. Bu tip bir sürücüyü kullanan düşük maliyetli LED lamba devrelerinin neredeyse hepsi benzer özelliklere sahiptir.

Bununla birlikte, üretici tarafından yapılan değişiklikler nedeniyle, örneğin zincirin herhangi bir elemanının çıkarılması gibi değişikliklere uğrarlar. Özellikle sıklıkla bu kısım kapasitörlerden biridir - yumuşatma.

Pazarın kontrolsüz bir şekilde ucuz ve düşük kaliteli ürünlerle doldurulması sayesinde, kullanıcılar lambalarda yüz titreşimi “hissedebilir”. Cihazlarına bile girmeden, yumuşatma elemanının devreden çıkarıldığı söylenebilir.

Bu tür mekanizmaların sadece iki avantajı vardır: kendi kendine montaj için kullanılabilirler ve verimlilikleri yüzde yüze eşittir, çünkü kayıplar sadece p-n kavşaklarında ve dirençlerde ortaya çıkacaktır.

Aynı sayıda olumsuz yön: düşük elektrik güvenliği ve yüksek derecede dalgalanma. İkinci dezavantaj yaklaşık 100 Hz'dir ve alternatif bir voltajın düzeltilmesinin bir sonucu olarak oluşur. Durum standardı belirtimi, aydınlatma cihazının kurulduğu odanın amacına bağlı olarak% 10-20'lik izin verilen dalgalanma normunu ortaya koymaktadır.

Bu eksikliği düzeltmenin tek yolu doğru dereceli bir kapasitör seçmektir. Bununla birlikte, sorunun tamamen ortadan kaldırılmasına güvenmemelisiniz - böyle bir çözüm sadece patlamaların yoğunluğunu düzeltebilir.

Kısılabilir Akım Dönüştürücüler

Sürücüler için dimmerler kısılabilir LED ampuller diyotların yaydığı ışığın parlaklık derecesini azaltırken veya arttırırken, gelen ve giden akım göstergelerini değiştirmenize olanak tanır.

İki bağlantı yöntemi vardır:

• birincisi yumuşak bir başlangıç ​​içerir;
• ikincisi darbeli.

Kısılabilir sürücülerin, yüksek parlaklığa sahip olanlar da dahil olmak üzere LED devreleri için bir düzenleme cihazı olarak kullanılan CPC9909 çipine dayanan çalışma prensibini düşünün.

220 V beslemeli standart anahtarlama devresi CPC9909 Şematik talimatlara göre, bir veya daha fazla güçlü tüketiciyi kontrol etmek mümkündür

Sorunsuz bir başlangıç ​​ile sürücü çipi, artan parlaklığa sahip diyotların kademeli olarak dahil edilmesini sağlar. Bu işlem için, düzgün karartma görevini yerine getirmek üzere tasarlanmış, LD terminaline bağlı iki direnç kullanılır. Bu önemli bir görevi gerçekleştirir - LED elemanlarının ömrünü uzatır.

Aynı sonuç analog düzenleme ile de sağlanır - 2.2 kΩ direnç daha güçlü bir değişken analog - 5.1 kOhm olarak değiştirilir. Böylece çıktı potansiyelinde yumuşak bir değişiklik elde edilir.

İkinci yöntemin uygulanması, düşük frekanslı çıkış PWMD'ye dikdörtgen darbelerin verilmesini içerir. Bu, mutlaka bir optokuplör tarafından ayrılan bir mikrodenetleyici veya bir puls üretecini içerir.

Muhafazalı veya muhafazasız?

Sürücüler muhafaza içinde veya muhafazasız olarak mevcuttur. İlk seçenek en yaygın ve daha pahalıdır. Bu tür cihazlar nem ve toz parçacıklarına karşı korunur.

İkinci tip cihazlar düz montaj için kullanılır ve buna göre ucuzdur.

Sunulan tüm cihazların gücü 12 V veya 220 V ağdan olabilir Açık çerçeve modellerinin fiyat kazanmasına rağmen, mekanizmanın güvenliği ve güvenilirliği açısından önemli ölçüde geride kalıyorlar

Her biri çalışma sırasında izin verilen bir sıcaklık ile ayırt edilir - seçim yaparken buna da dikkat etmek gerekir.

Klasik sürücü devresi

LED güç kaynağının kendi kendine montajı için, galvanik izolasyona sahip olmayan bir darbe tipinin en basit cihazı ile ilgileneceğiz. Bu tip devrenin ana avantajı, basit bağlantısı ve güvenilir çalışmasıdır.

220 V konvertör devresi anahtarlamalı güç kaynağı olarak sunulur. Montaj sırasında, akım çıkışında sınır olmadığından tüm elektrik güvenliği kurallarına uyulmalıdır.

Böyle bir mekanizmanın şeması üç ana basamaklı alandan oluşur:

1. Kapasitif voltaj ayırıcı.
2. doğrultucu.
3. Gerilim stabilizatörleri.

İlk bölüm, kapasitör C1 üzerinde bir dirençle alternatif akım tarafından uygulanan karşı işlemdir. İkincisi sadece inert elemanın bağımsız şarj edilmesi için gereklidir. Devrenin çalışmasını etkilemez.

Direncin nominal değeri 0,5-1 watt gücünde 100 kOhm-1 Mom aralığında olabilir. Kondansatör elektrolitik olmalı ve etkili genlik voltaj değeri 400-500 V olmalıdır

Oluşan voltaj yarı dalgası kapasitörden geçtiğinde, akım plakalar tamamen şarj olana kadar akar. Mekanizmanın kapasitesi ne kadar küçük olursa, tam şarjı için daha az zaman harcanacaktır.

Örneğin, 0.3-0.4 μF hacme sahip bir cihaz yarım dalga periyodunun 1 / 10'u için şarj edilir, yani iletilen voltajın sadece onda biri bu bölümden geçer.

Bu bölümdeki doğrultma işlemi Gretz şemasına göre gerçekleştirilir. Diyot köprüsü, nominal akım ve ters voltajdan başlayarak seçilir.Bu durumda, son değer 600 V'tan az olmamalıdır

İkinci basamak, alternatif akımı titreşimli hale getiren (düzelten) bir elektrikli cihazdır. Bu sürece yarım dalga denir. Yarım dalganın bir kısmı bir kondansatör ile düzeltildiğinden, bu bölümün çıkışında doğru akım 20-25 V olacaktır.

LED'lerin güç kaynağı 12 V'u aşmaması gerektiğinden, devre için bir dengeleyici eleman kullanılmalıdır. Bunun için kapasitif bir filtre eklenmiştir. Örneğin, L7812 modelini kullanabilirsiniz

Üçüncü basamak, bir yumuşatma dengeleyici filtre - bir elektrolitik kapasitör temelinde çalışır. Kapasitif parametrelerinin seçimi yüke bağlıdır.

Monte edilmiş devre çalışmasını hemen yeniden ürettiğinden, çıplak tellere dokunamazsınız, çünkü iletilen akım onlarca ampere ulaşır - hatlar önceden yalıtılmıştır.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Bir radyo amatörünün yüksek güçlü LED lambalar için bir dönüştürücü seçerken karşılaşabileceği tüm zorluklar videoda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır:

Dönüştürücünün elektrik devresine bağımsız bağlantısının temel özellikleri:

LED sürücüsünün DIY montaj sürecini doğaçlama araçlarla açıklayan adım adım talimat:

Üreticinin on binlerce saatlik LED lambalarının kesintisiz çalışmasına rağmen, bu göstergeleri önemli ölçüde azaltan birçok faktör vardır.

Sürücüler, elektrik sistemindeki tüm akım dalgalanmalarını düzeltmek için tasarlanmıştır. Gerekli tüm parametreler hesaplandıktan sonra seçimleri veya kendi kendine montajları sorumlu bir şekilde ele alınmalıdır.

LED ampul için sürücüyü nasıl seçtiğinizi bize bildirin. Bir diyot aydınlatma cihazına voltaj beslemesini stabilize etmek için argümanlarınızı ve yollarınızı paylaşın. Aşağıdaki blokta yorum bırakın, sorular sorun, makalenin konusuna fotoğraf gönderin.