LED šaltinių šviesumo, efektyvumo ir ilgaamžiškumo garantija yra tinkama galia, kurią gali užtikrinti specialūs elektroniniai prietaisai – LED lemputės. Jie konvertuoja 220V tinklo kintamosios srovės įtampą iki nurodytos vertės nuolatinės įtampos. Pagrindinių prietaisų tipų ir charakteristikų analizė padės suprasti, kokią funkciją atlieka keitikliai ir ką ieškoti renkantis juos.
LED šviesos diodų tvarkyklių priskyrimas
Pagrindinė šviesos diodų vairuotojo funkcija yra užtikrinti stabilizuotą srovę, einančią per LED prietaisą. Per puslaidininkinius kristalus tekančios srovės vertė turi atitikti LED paso parametrus. Tai užtikrins kristalo švytėjimo stabilumą ir padės išvengti jo ankstyvo degradacijos. Be to, tam tikrai srovei įtampos kritimas atitiks vertę, reikalingą p-n sankryžai. Šią LED maitinimo įtampą galite sužinoti naudojant srovės įtampos charakteristikas.
Apšvietant gyvenamųjų ir biurų patalpas su LED lempomis ir šviestuvais, naudojami vairuotojai, kurie maitinami iš kintamosios srovės tinklo. Automobilio apšvietime (priekiniai žibintai, DRL ir kt.), Dviračių priekiniams žibintams ir nešiojamiems žibintuvams naudojami nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai nuo 9 iki 36V. Kai kurie mažos galios šviesos diodai gali būti prijungti be vairuotojo, bet tada prie 220 voltų tinklo turi būti prijungtas rezistorius.
Vairuotojo įtampa išėjime nurodoma dviejų galutinių verčių intervale, tarp kurių užtikrinamas stabilus veikimas. Yra adapterių, kurių intervalas nuo 3V iki kelių dešimčių. Norėdami valdyti 3 serijiniu būdu sujungtų baltų šviesos diodų, kurių kiekvienos galia yra 1 W, grandinę, reikės vairuotojo, kurio išėjimo reikšmės yra U – 9-12V, I – 350 mA. Kiekvieno kristalo įtampos kritimas bus apie 3,3 V, o iš viso – 9,9 V, kuris bus įtrauktas į vairuotojo diapazoną.
Pagrindinės keitiklių charakteristikos
Prieš perkant LED lemputę, turėtumėte žinoti pagrindines įrenginių charakteristikas. Tai yra išėjimo įtampa, vardinė srovė ir galia. Konverterio išėjimo įtampa priklauso nuo įtampos kritimo per LED šaltinį, taip pat sujungimo metodu ir šviesos diodų skaičiumi grandinėje. Srovė priklauso nuo spinduliuojančių diodų galios ir ryškumo. Vairuotojas turi pateikti šviesos diodus su srovėmis, kurių reikia norimam šviesumui palaikyti.
Vienas iš svarbiausių vairuotojo savybių – tai galia, kurią prietaisas suteikia apkrovai. Vairuotojo galios pasirinkimą lemia kiekvieno LED prietaiso galia, bendras šviesos diodų skaičius ir spalva. Galios apskaičiavimo algoritmas yra tas, kad maksimali įrenginio galia neturėtų būti mažesnė už visų LED šviesą:
P = P (vadovaujama) X n,
kur P (ledas) yra vieno LED šaltinio galia, o n – šviesos diodų skaičius.
Be to, privaloma laikytis privalomos sąlygos, pagal kurią būtų suteiktas 25–30% galios rezervas. Taigi maksimalios galios vertė neturėtų būti mažesnė už vertę (1,3 x P).
Taip pat turėtumėte atsižvelgti į šviesos diodų spalvų charakteristikas. Galų gale, skirtingų spalvų puslaidininkiniai kristalai turi skirtingą įtampos kritimo dydį, kai per tą pačią galią eina srovė. Taigi raudonos šviesos diodo įtampos kritimas esant 350 mA srovei yra 1,9-2,4 V, tada vidutinė jos galios vertė bus 0,75 W. Žalios spalvos analogijoje įtampos kritimas svyruoja nuo 3,3 iki 3,9 V ir tuo pačiu metu galia bus 1,25 vatai. Tai reiškia, kad galite prijungti 16 raudonų šviesos diodų šaltinių arba 9 žalius šviesos diodus į 12V LED lemputes.
Geras patarimas! Renkantis LED indikatorių, ekspertai pataria neatsižvelgti į maksimalią įrenginio galios vertę.
Šviesos diodų vairuotojai klasifikuojami pagal prietaiso tipą į linijinius ir impulsinius. Linijinio tipo šviesos diodų struktūra ir tipinė vairuotojo grandinė yra srovės generatorius p-kanalo tranzistore. Tokie įrenginiai užtikrina sklandų srovės stabilizavimą esant nestabiliai įtampai įvesties kanale. Jie yra paprasti ir pigūs prietaisai, tačiau jiems būdingas mažas efektyvumas, eksploatuojant jie išskiria daug šilumos ir negali būti naudojami kaip didelio galingumo šviesos diodų vairuotojai.
Impulsiniai įrenginiai sukuria aukšto dažnio impulsų seriją išvesties kanale. Jų veikimas pagrįstas PWM principu (impulso pločio moduliacija), kai vidutinė išėjimo srovė nustatoma pagal užpildymo koeficientą, t. impulso trukmės ir pakartojimų skaičiaus santykis. Vidutinės išėjimo srovės pokytis atsiranda dėl to, kad impulsų dažnis lieka nepakitęs, o darbo ciklas svyruoja nuo 10-80%.
Dėl aukšto konversijos efektyvumo (iki 95%) ir kompaktiškumo jie yra plačiai naudojami nešiojamiems LED dizainams. Be to, prietaisų efektyvumas turi teigiamą poveikį autonominių galios įrenginių veikimo trukmei. Impulsiniai keitikliai turi kompaktiškus matmenis ir pasižymi dideliu įėjimo įtampų diapazonu. Šių prietaisų trūkumas yra aukštas elektromagnetinių trukdžių lygis.
Geras patarimas! Įgyti LED vairuotoją turėtų būti LED šaltinių pasirinkimo etape, prieš tai nustatydami 220 voltų šviesos diodų schemą.
Prieš pasirinkdami LED indikatorių, turite žinoti jo veikimo sąlygas ir LED įrenginių vietą. Vieno lusto pagrindu veikiantys impulsų pločio vairuotojai turi mažų matmenų ir yra maitinami autonominiais žemos įtampos šaltiniais. Pagrindinis šių prietaisų taikymas yra automobilių derinimas ir LED šviesos. Tačiau, naudojant supaprastintą elektroninę grandinę, tokių konverterių kokybė yra šiek tiek mažesnė.
Šiuolaikiniai LED vairuotojai yra suderinami su prietaisais, valdančiais puslaidininkinių įtaisų ryškumą. Naudojant reguliuojamus vairuotojus, galite valdyti patalpų apšvietimo lygį: sumažinti dienos šviesos intensyvumą, pabrėžti ar paslėpti tam tikrus interjero elementus, zonos erdvę. Tai savo ruožtu leidžia ne tik racionaliai naudoti elektros energiją, bet ir išsaugoti LED šviesos šaltinio išteklius.
Reguliuojami vairuotojai yra dviejų tipų. Kai kurie yra prijungti prie maitinimo šaltinio ir LED šaltinių. Tokie prietaisai valdo energiją, tiekiamą iš maitinimo šaltinio į LED. Tokie prietaisai yra pagrįsti PWM valdymu, kuriame energija tiekiama į apkrovą impulsų pavidalu. Impulsų trukmė nustato energijos kiekį nuo minimalios iki didžiausios vertės. Šio tipo vairuotojai dažniausiai naudojami LED moduliams su fiksuota įtampa, pvz., LED juostomis, šliaužiančiomis linijomis ir kt.
Antrojo tipo reguliuojami keitikliai tiesiogiai valdo maitinimą. Jų darbo principas apima ir PWM reguliavimą, ir kontroliuojant srovę, tekančią per šviesos diodus. Tokio tipo reguliuojami vairuotojai naudojami LED įrenginiams su stabilizuota srovė. Pažymėtina, kad kontroliuojant šviesos diodus naudojant PWM kontrolę, pastebimi neigiamai regėjimo poveikiai.
Lyginant šiuos du reguliavimo metodus, verta pažymėti, kad reguliuojant srovės kiekį per LED šaltinius, ne tik pasikeičia švytėjimo ryškumas, bet ir švytėjimo spalva. Taigi, baltos spalvos šviesos diodai skleidžia gelsvą šviesą esant mažesnei srovei, o didėjant jie šviečia mėlyna spalva. Kontroliuojant šviesos diodus PWM reguliavimu, pastebimi neigiami poveikiai regėjimui ir aukštas elektromagnetinių trukdžių lygis. Šiuo atžvilgiu PWM kontrolė naudojama gana retai, priešingai nei dabartinė kontrolė.
Daugelis gamintojų gamina vairuotojų lustus, skirtus šviesos diodams, kurie leidžia maitinti šaltinius nuo nepakankamos įtampos. Visi esami vairuotojai yra suskirstyti į paprastus, pagamintus 1-3 tranzistorių pagrindu ir sudėtingesnius, naudojant specialius lustus su impulso pločio moduliacija.
„ON Semiconductor“ siūlo platų mikroschemų pasirinkimą kaip pagrindą vairuotojams. Jie pasižymi priimtinomis sąnaudomis, puikiu konversijos efektyvumu, efektyvumu ir mažu elektromagnetinių impulsų lygiu. Gamintojas pristato impulsinio tipo UC3845 vairuotoją su išėjimo srovės verte iki 1A. Tokiame luste galite įdiegti 10W šviesos diodų vairuotojo grandinę.
Elektroniniai komponentai HV9910 („Supertex“) yra populiarus vairuotojų lustas, nes paprasta grandinės skiriamoji geba ir maža kaina. Jame yra įmontuotas įtampos reguliatorius ir išėjimai ryškumo valdymui, taip pat išėjimas, skirtas programavimo perjungimo dažniui. Išėjimo srovės vertė yra iki 0,01A. Šiame luste galima įdiegti paprastą LED indikatorių.
Remiantis lustu UCC28810 (pr-in Texas Instruments), galite sukurti didelės galios šviesos diodų vairuotojo grandinę. Šioje schemoje LED vairuotojas gali generuoti 70-85V išėjimo įtampą LED moduliams, susidedantiems iš 28 LED šaltinių, kurių srovė yra 3 A.
Geras patarimas! Jei planuojate nusipirkti 10W didelio ryškumo šviesos diodus, jų dizainui galite naudoti impulsų tvarkyklę UCC28810 mikroschemoje.
„Clare“ siūlo sukurti paprastą impulso tipo tvarkyklę, pagrįstą CPC 9909 mikroschema, kurioje yra konverterio valdiklis, įrengtas kompaktiškame pakete. Dėl integruoto įtampos reguliatoriaus keitiklis gali būti maitinamas nuo 8-550 V įtampos. CPC 9909 mikroschema leidžia vairuotojui veikti esant įvairioms temperatūros sąlygoms nuo -50 iki 80 ° С.
Rinka siūlo platų įvairių gamintojų LED lempų asortimentą. Daugelis jų, ypač pagaminti Kinijoje, turi mažą kainą. Tačiau tokių prietaisų pirkimas ne visada naudingas, nes dauguma jų neatitinka nurodytų savybių. Be to, su tokiais vairuotojais nesuteikiama garantija, o defekto atveju jie negali būti grąžinti arba pakeisti kokybiškais.
Taigi yra galimybė įsigyti vairuotoją, kurio deklaruota galia yra 50 W. Tačiau praktikoje paaiškėja, kad ši charakteristika turi ne nuolatinį pobūdį ir ši galia yra tik trumpalaikė. Iš tikrųjų toks įrenginys veiks kaip 30W LED arba ne daugiau kaip 40W. Taip pat gali būti, kad įdaras neturės tam tikrų komponentų, atsakingų už stabilų vairuotojo darbą. Be to, gali būti naudojami žemos kokybės ir mažo tarnavimo laiko komponentai, kurie iš esmės yra santuoka.
Pirkdami turėtumėte atkreipti dėmesį į produkto prekės ženklo nuorodą. Kokybiško produkto atveju bus nurodytas gamintojas, kuris pateiks garantiją ir bus pasirengęs prisiimti atsakomybę už savo gaminius. Pažymėtina, kad vairuotojų tarnavimo laikas iš patikrintų gamintojų bus daug ilgesnis. Žemiau yra numatomas vairuotojo laikas, priklausomai nuo gamintojo:
- vairuotojas iš abejotinų gamintojų – ne daugiau kaip 20 tūkst.
- vidutinės kokybės prietaisai – apie 50 tūkst.
- Keitiklis iš patikrinto gamintojo naudojant kokybiškus komponentus – daugiau nei 70 tūkst.
Geras patarimas! Kokia kokybė bus LED tvarkyklė – pasirinksite. Tačiau reikia pažymėti, kad ypač svarbu įsigyti prekės ženklo konverterį, jei tai yra klausimas dėl LED projektorių ir didelės galios įrenginių.
Norint nustatyti įtampą prie LED vairuotojo išėjimo, būtina apskaičiuoti galios santykį (W) iki dabartinės vertės (A). Pavyzdžiui, vairuotojas turi šias charakteristikas: galia 3 W ir srovė 0,3 A. Apskaičiuotas santykis yra 10V. Taigi tai bus maksimali šios konverterio išėjimo įtampos vertė.
