Sterownik LED to konwerter napięcia, który zamienia zasilanie na określone napięcie i prąd w celu napędzania światła LED. Zwykle: wejście sterownika LED zawiera wysokonapięciowe napięcie przemienne o częstotliwości przemysłowej (tj. sieć), niskonapięciowe DC, wysokonapięciowe DC, niskonapięciowe AC o wysokiej częstotliwości (takie jak wyjście transformatorów elektronicznych) itp. Wyjście sterownika LED jest w większości źródłem prądu stałego, które może zmieniać napięcie wraz ze zmianą wartości spadku napięcia diody LED w kierunku przewodzenia — części filtra wejściowego, części filtra wyjściowego itp. Zgodnie z wymaganiami różnych okazji, istnieją również obwody zabezpieczające przed przepięciem wejściowym, obwody zabezpieczające przed podnapięciem wejściowym, zabezpieczenie obwodu otwartego LED, zabezpieczenie nadprądowe i inne obwody.
Klasyfikacja sterownika LED
Tryb napędu jest podzielony na typ stałego prądu, typ stałego napięcia, napęd impulsowy, napęd AC.
Struktura obwodu jest podzielona na tryb obniżania rezystora i kondensatora. Tryb obniżania rezystora. Konwencjonalny tryb obniżania napięcia transformatora. Elektroniczny tryb obniżania transformatora.Zasilacz przełączający tryb obniżania RCC.Zasilacz przełączający tryb sterowania PWM.
Miejsce instalacji można podzielić na zasilacz zewnętrzny i zasilacz wbudowany.
Klasyfikacja metody jazdy
Typ prądu stałego
Prąd wyjściowy obwodu sterownika prądu stałego jest stały. Natomiast wyjściowe napięcie prądu stałego zmienia się wraz z wielkością rezystancji obciążenia w określonym zakresie; im mniejsza rezystancja obciążenia, tym niższe napięcie wyjściowe, im większa rezystancja obciążenia, tym wyższe napięcie wyjściowe.
B, obwód prądu stałego nie boi się zwarcia obciążenia, ale obciążenie jest surowo zabronione całkowicie w obwodzie otwartym.
C, obwód sterownika prądu stałego do sterowania diodą LED jest całkiem idealny, ale stosunkowo wysoka cena.
D powinien zwrócić uwagę na maksymalne wytrzymywane wartości prądu i napięcia, które ograniczają liczbę użytych diod LED
Typ stałego napięcia
- Po określeniu parametrów obwodu regulatora napięcia napięcie wyjściowe jest stałe, a prąd wyjściowy zmienia się wraz ze wzrostem lub spadkiem obciążenia.
- Obwód regulowany nie boi się otwartego obwodu obciążenia, ale surowo zabrania się całkowitego zwarcia obciążenia.
- regulator napięcia steruje diodą LED; każdy ciąg musi dodać odpowiedni rezystor, aby każda jasność wyświetlacza LED była średnia.
- na jasność będą miały wpływ zmiany napięcia wynikające z prostowania.
Napęd impulsowy
Wiele zastosowań LED wymaga funkcji ściemniania, takich jak podświetlenie LED lub ściemnianie oświetlenia architektonicznego. Ściemnianie można osiągnąć poprzez regulację jasności i kontrastu diody LED. Proste zmniejszenie prądu urządzenia może być w stanie dostroić luminancję diody LED, ale umożliwienie jej pracy przy prądzie mniejszym niż prąd znamionowy może mieć wiele niepożądanych konsekwencji, takich jak problemy z aberracją chromatyczną. Zamiast tego metoda regulacji prądu jest zintegrowana ze sterownikiem modulacji szerokości impulsu (PWM) sterownika LED. Sygnał PWM nie jest bezpośrednio używany do sterowania diodą LED, ale do sterowania przełącznikiem, takim jak MOSFET, w celu dostarczenia diody LED wymaganego prądu. Kontroler PWM zwykle działa ze stałą częstotliwością i dostosowuje szerokość impulsu do pożądanego cyklu pracy. Główną zaletą sterowania PWM jest to, że prąd ściemniania przez PWM jest dokładniejszy i minimalizuje różnicę kolorów, gdy dioda LED jest zapalona.
Napędy AC
Przemienniki częstotliwości można również podzielić na trzy typy buck, boost i konwerter, w zależności od zastosowania. Różnica między napędem AC a napędem DC polega na konieczności prostowania i filtrowania wejściowego prądu przemiennego. Z punktu widzenia bezpieczeństwa: kwestie izolacji i braku izolacji.
Sterowniki wejściowe AC stosowane są głównie do lamp typu retrofit: dziesięć lamp PAR (Parabolic Aluminium Reflector, zwykła oprawa na profesjonalnych scenach), lampy standardowe itp., działają przy napięciu wejściowym 100 V, 120 V lub 230 V AC; natomiast w przypadku świateł MR16 muszą one pracować przy zasilaniu 12 V AC. Ze względu na pewne komplikacje, takie jak zdolność ściemniania standardowych triaków lub ściemniaczy krawędzi natarcia i spływu oraz kompatybilność z transformatorami elektronicznymi (tj. praca bez migotania). Dlatego obszar objęty sterownikami wejściowymi prądu przemiennego jest bardziej złożony niż obszar sterowników wejściowych prądu stałego.
Zasilanie AC (zasilacz miejski) stosowane do napędu LED, ogólnie poprzez obniżanie, prostowanie, filtrowanie, stabilizację napięcia (lub stabilizację prądu) i inne procesy. Następnie zasilanie prądem zmiennym jest konwertowane na prąd stały, a na końcu dioda LED jest zasilana odpowiednim prądem roboczym przez odpowiedni obwód sterownika. Powinna również istnieć konwersja o wysokiej wydajności, mniejszy rozmiar i niższy koszt przy rozwiązywaniu problemu izolacji bezpieczeństwa. Rozważ wpływ na sieć energetyczną. Musimy rozwiązać problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi i współczynnikiem mocy. W przypadku diod LED małej i średniej mocy najlepszą strukturą obwodu jest izolowany, jednokierunkowy obwód konwertera flyback; w przypadku zastosowań o dużej mocy należy zastosować obwód konwertera mostkowego.
Klasyfikacja struktury obwodu
Zgodnie z obwodem struktura jest podzielona na rezystor, tryb obniżania kondensatora; tryb obniżania rezystora; konwencjonalny tryb obniżania napięcia transformatora; tryb obniżania napięcia transformatora elektronicznego; Zasilacz impulsowy RCC step-down; Zasilanie przełączające tryb sterowania PWM
Metoda obniżania rezystora i kondensatora.
Przez złotówkę kondensatora, podczas migania, ze względu na ładowanie i rozładowywanie, chwilowy prąd przez diodę LED jest duży, łatwy do uszkodzenia chipa. Podatny na wahania napięcia sieci, niska wydajność zasilania, niska niezawodność.
Metoda obniżania rezystora
Dzięki roli ładowania i rozładowywania kondensatora, chwilowy prąd płynący przez diodę LED jest ogromny i łatwo uszkadza chip. Podatny na wahania napięcia sieci, niska wydajność zasilania i niska niezawodność.
Konwencjonalna metoda obniżania napięcia transformatora.
Mały rozmiar zasilacza, waga ciężka, niska sprawność zasilania, generalnie tylko 45% do 60%, więc powszechnie rzadko używany, niezawodność nie jest wysoka.
Tryb obniżania napięcia transformatora elektronicznego.
Wydajność zasilania jest niska, a zakres napięcia nie jest szeroki, zwykle 180 ~ 240 V, zakłócenia tętnienia są znaczne.
Tryb obniżania RCC
Zakres napięcia przełączania zasilania jest stosunkowo szeroki, a wydajność energetyczna stosunkowo wysoka, na ogół może wynosić od 70% do 80%, zastosowanie jest również szersze. Ponieważ częstotliwość oscylacji tej metody sterowania jest nieciągła, częstotliwość przełączania nie jest łatwa do kontrolowania, współczynnik tętnienia napięcia obciążenia jest również stosunkowo duży, a nienormalna zdolność adaptacji obciążenia jest słaba.
Zasilanie przełączające tryb sterowania PWM
Składają się z czterech części, wielkości filtrowania prostownika wejściowego, części filtrującej prostownika wyjściowego, części sterującej regulatora PWM, konwersji energii przełączania. Podstawowa zasada działania regulatora przełączającego PWM polega na tym, że w przypadku zmian napięcia wejściowego, parametrów wewnętrznych i obciążenia zewnętrznego obwód sterujący, poprzez różnicę między sygnałem sterowanym a sygnałem referencyjnym dla sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej, reguluje impuls szerokość przewodzenia urządzenia przełączającego obwodu pierwotnego, tak aby napięcie wyjściowe zasilacza przełączającego lub stabilność prądu (tj. odpowiedni zasilacz regulowany lub zasilacz stałoprądowy). Wydajność zasilania jest bardzo wysoka, ogólnie może osiągnąć 80% do 90%, napięcie wyjściowe i stabilność prądu. Oczywiście ten obwód ma doskonałe środki ochronne, jest zasilaczem o wysokiej niezawodności.
Klasyfikacja pozycji instalacji
W zależności od miejsca instalacji zasilacz napędu można podzielić na zasilacz zewnętrzny i zasilacz wewnętrzny.
Zewnętrzny zasilacz
Jak sama nazwa wskazuje, zasilacz zewnętrzny to zasilacz zainstalowany na zewnątrz. Generalnie wyższe napięcie stwarza zagrożenie dla ludzi, potrzebne jest zewnętrzne zasilanie. Różnica w stosunku do wbudowanego zasilacza to zasilacz plus osłona, standardowe oświetlenie uliczne.
Wbudowany zasilacz
Jeśli zasilacz zainstalowany w lampach i latarniach generalnie obniża napięcie z 12 V do 24 V, nie ma zagrożenia dla bezpieczeństwa ludzi. Ten standardowy zasilacz żarówki
Charakterystyka zasilacza napędowego LED
Funkcje sterownika LED. Wysoka niezawodność, wysoka sprawność, wysoki współczynnik mocy, przepięcie w trybie jazdy, funkcja ochrony
Wysoka niezawodność
Wysoka niezawodność szczególnie podoba się sterownikowi oświetlenia ulicznego LED, instalowanemu na dużej wysokości. Wodoodporny aluminiowy sterownik obudowy, dobrej jakości niż niełatwy do złamania, zmniejsza konserwację.
Wysoka wydajność
Prąd wyjściowy sterownika LED jest stały, a idealnym obwodem jest to, że bez względu na to, jak zmieni się krzywa charakterystyki LED, prąd sterownika pozostaje niezmieniony. Ale ograniczona do precyzji komponentów, zawsze jest niewielka różnica. Ta zmiana jest również ważnym parametrem określającym, czy obwód sterownika jest doskonały; funkcja świecenia diody LED i napięcia jest nieliniową zależnością „trójsekcyjną”, dlatego bardzo ważne jest utrzymywanie stałego prądu.
Wysokosprawna dioda LED jest produktem energooszczędnym, sprawność zasilacza sterownika należy zwiększyć. Zasilacz montowany jest w konstrukcji lampy, co jest szczególnie ważne. Ponieważ skuteczność świetlna diody LED spada wraz ze wzrostem temperatury diody LED, rozpraszanie ciepła przez diodę LED jest bardzo ważne. Wysoka sprawność zasilacza, jego rozpraszanie jest niewielkie, ciepło wytwarzane w lampach i lampionach jest niewielkie, a także ogranicza wzrost temperatury lamp i lampionów. Sprzyja to opóźnianiu zanikania światła diod LED.
Wysoki współczynnik mocy
Rozruch sterownika LED jest softstartem ze względu na bardzo słabą konsystencję diod oraz chwilową zmianę aktywności wewnętrznego złącza PN podczas przewodzenia. Tak więc sterownik LED jest ogólnie zaprojektowany do miękkiego startu, aby uniknąć tej wady.
Wysoki współczynnik mocy jest wymogiem sieci dla obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, nie ma obowiązkowego wskaźnika dla urządzeń o mocy poniżej 70 watów. Chociaż moc małego pojedynczego urządzenia jest nieco niższa w sieci, w nocy światła wszystkich osób, przy podobnym obciążeniu zbyt skoncentrowanym, spowodują większe zanieczyszczenie sieci. Dla 30 watów do 40 watów mocy napędu LED, być może wkrótce pojawią się konkretne wskaźniki wymagań dotyczących współczynnika mocy.
Tryb jazdy
Ponieważ wielokrotnie obwód musi być zainstalowany na małej przestrzeni, z wygodą oświetlenia LED, obwód powinien być jak najprostszy, oszczędzając koszty i zmniejszając zużycie energii.
Sposób LED Driver przeważa dwa rodzaje: jeden jest źródłem stałego napięcia dla wielu źródeł stałoprądowych, każde źródło stałoprądowe osobno dla każdego drogowego zasilacza LED. W ten sposób połączenie elastycznej grupy diod LED z awarią nie wpływa na pracę innych grup diod, ale koszt będzie nieco wyższy. Drugi to bezpośrednie zasilanie prądem stałym, seria LED lub praca równoległa. Ma zaletę nieco niższą cenę, ale elastyczność jest słaba. Musi również rozwiązać nieuniknioną awarię diod LED, która nie wpływa na działanie innych diod. Te dwie formy z czasem współistnieją. Wiele metod zasilania prądem stałym, pod względem kosztów i wydajności, będzie lepszych. Być może główny nurt w przyszłości.
Ochrona przed przepięciami
Generalnie nie wymaga izolacji, ponieważ wiele produktów ma taką samą konstrukcję jak zwykłe oświetlenie, aspekty bezpieczeństwa mogą być identyczne jak oświetlenie.
Ochrona przeciwprzepięciowa Zdolność przeciwprzepięciowa diod LED jest stosunkowo słaba, zwłaszcza odporność na napięcie wsteczne. Niezbędne jest również wzmocnienie tego aspektu bezpieczeństwa. Niektóre lampy LED są instalowane na zewnątrz, np. lampy uliczne LED. Ze względu na to, że obciążenie sieci zaczyna się zrzucać, a indukcja piorunów z systemu sieci spowoduje różne przepięcia, niektóre uszkodzą diodę LED. Dlatego zasilacz sterownika LED powinien mieć możliwość tłumienia wtargnięcia fal i ochrony LED przed uszkodzeniem.
Funkcja ochrony
Zasilanie i konwencjonalne funkcje ochronne, najlepiej jest zwiększyć ujemne sprzężenie zwrotne temperatury LED w stałym prądzie wyjściowym, aby zapobiec zbyt wysokiej temperaturze LED; aby spełnić wymagania przepisów bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej.
Rola sterownika LED.
Zasilacz sterownika LED to klucz do oprawy LED. Jest jak serce człowieka. Napęd źródła prądu stałego to najlepszy sposób na sterowanie diodami LED. Na prąd płynący przez diodę LED nie mają wpływu zmiany zewnętrznego napięcia zasilającego, zmiany temperatury otoczenia i rozproszenie parametrów diody LED, dzięki czemu utrzymuje stały prąd i daje pełną grę doskonałej charakterystyki diody LED.
Dzięki zasilaniu prądem stałym LED do lamp LED, zasilacz automatycznie wykryje i kontroluje prąd przepływający przez diodę LED podczas pracy. Nie martw się więc o moment włączenia zbyt wysokiego prądu płynącego przez diodę LED i nie musisz martwić się o zwarcie obciążenia spalonego zasilacza.
Metoda sterowania prądem stałym pozwala uniknąć zmian napięcia przewodzenia diod LED spowodowanych ostatnimi zmianami. Natomiast stały prąd sprawia, że jasność LED jest stabilna i ułatwia masową produkcję fabryk oświetlenia LED, aby zapewnić spójność produktu. Dlatego wielu producentów było w pełni świadomych znaczenia zasilania napędu. Wielu producentów oświetlenia LED zrezygnowało z metody stałego napięcia i nieco droższego, stabilnego prądu do zasilania lamp LED.
Zastosowania sterownika LED
Zastosowania LED można znaleźć w prawie każdej dziedzinie zastosowań elektronicznych. Jego wahania natężenia światła, barwy światła i sterowania włączaniem/wyłączaniem są praktycznie nieprzewidywalne. Tak więc sterowniki LED stają się również niemalże jeden do jednego serwomechanizmami, czyniąc rodzinę tego urządzenia różnorodną poprzez konfigurowanie różnych obwodów pomocniczych na obrzeżach układu scalonego sterownika LED. Twórz rozwiązania dla różnych zastosowań LED. Podświetlenie wyświetlacza od małego do telefonu komórkowego i sterownik światła przycisku, oświetlenie uliczne LED o dużej mocy do dużej mocy, duży zewnętrzny wyświetlacz LED itp.
Jak wybrać dobry sterownik LED?
Za mało wiedzy na temat zasilaczy LED
Produkcja oświetlenia LED i powiązanych produktów personel techniczny firmy nie ma wystarczającej wiedzy na temat zasilania impulsowego, aby zasilacz działał prawidłowo. Jednak niektóre krytyczne oceny i rozważania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej nie wystarczą. Wciąż istnieją pewne ukryte niebezpieczeństwa.
Większość producentów zasilaczy LED jest przekształcana ze zwykłych zasilaczy impulsowych na zasilanie LED. Sama charakterystyka LED i wykorzystanie wiedzy to za mało.
Standardy nie są jednolite
Obecnie nie ma prawie żadnych standardów dotyczących diod LED. Większość z nich dotyczy sposobów przełączania zasilaczy i prostowników elektronicznych.
Obecnie większość zasilaczy LED nie jest zunifikowana, więc głośność jest w większości stosunkowo niewielka. Mały wolumen zamówień, cena jest wysoka, a dostawcy komponentów nie są zbyt chętni do współpracy.
Stabilność zasilania
Stabilność zasilaczy LED: szerokie napięcie wejściowe, praca w wysokiej i niskiej temperaturze, nadmierna temperatura i ochrona przed przepięciami nie są rozwiązywane jeden po drugim.
Ogólna żywotność obwodu sterownika
Przede wszystkim ogólna żywotność układu sterownika, a szczególnie newralgicznych urządzeń, takich jak kondensatory w wysokich temperaturach, ma bezpośredni wpływ na żywotność zasilacza.
Wyższa wydajność konwersji
Sterownikom LED należy stawiać wyzwanie wyższej wydajności konwersji, zwłaszcza w przypadku zasilania diod LED o dużej mocy. Ponieważ cała moc nie jest rozpraszana w postaci strumienia świetlnego jako ciepła, wydajność konwersji zasilania jest zbyt niska, co wpływa na energooszczędny efekt diod LED.
Koszt
Obecnie, przy zastosowaniu małej mocy (1-5W), udział kosztu zasilacza stałoprądowego jest bliski 1/3 kosztu źródła światła.
Więcej wiedzy o sterownikach LED
Oblicz liczbę diod LED według znanej mocy zasilacza
Przykład: znamionowa moc wyjściowa zasilacza 10W, przy znamionowym prądzie przewodzenia 20mA, moc rozpraszania 70mW w warunkach ile diod LED można skonfigurować? Zgodnie z powyższym wzorem (czyli weź liczbę całkowitą uzyskanych danych)
Dla trybu napędu stałonapięciowego:
Na podstawie znanego wyjściowego napięcia zasilania, aby obliczyć liczbę diod LED na gałąź i liczbę gałęzi równoległych
(1) Oblicz liczbę diod LED na gałąź
(2) Oblicz liczbę równoległych gałęzi
Uwaga: wartości VLED różnią się w zależności od barwy światła, przy regulowanym zasilaniu do sterowania diodami LED, w celu kontroli prądu, zwykle trzeba połączyć szeregowo rezystory.
Przykład: Znamionowe napięcie wyjściowe DC 24 V, moc dla zasilacza 10 W, przy znamionowym prądzie przewodzenia 20 mA, rozpraszanie energii przy znamionowym napięciu przewodzenia 70 mW 1,8 V. Ile diod LED można skonfigurować? (Weź liczbę całkowitą uzyskanych danych)
Może zająć dziesięć grup gałęzi, każda gałąź 14 obwodów serii LED, łącznie 140 diod LED.
2: Dla trybu napędu prądu stałego
Na podstawie znanego prądu wyjściowego zasilacza i wartości prądu LED, aby obliczyć liczbę równoległych gałęzi i liczbę każdej gałęzi
(1) Oblicz liczbę gałęzi równolegle
(2) Oblicz liczbę diod LED połączonych szeregowo:
Przykład: znamionowy prąd wyjściowy DC 0,35A, moc znamionowa zasilacza 10W, moc rozpraszania napędu 70mW, prąd przewodzenia diody LED 0,02A, jak można to skonfigurować?
Liczba równoległych gałęzi:
(Weź liczbę całkowitą uzyskanych danych)
Liczba połączeń szeregowych na gałąź: Liczba
To może zająć 17 grup, każda grupa 8 serii LED, w sumie 136 diod LED.
Obliczanie strat na linii i spadku napięcia na linii
Przewód P = przewód IRV = IR
R drutu = σ (Uwaga: L to długość przewodu; S to pole przekroju poprzecznego przewodu; σ to przewodność elektryczna przewodu) można również sprawdzić w instrukcji elektryka.
Przykład: przy długości 10 metrów (dodatni i ujemny przewód po 5 metrów), drut z rdzeniem miedzianym 24AWG, przy prądzie 2A, ile wynosi strata mocy i spadek napięcia na linii?
Sprawdź w instrukcji elektryka: przewód R = 0,737 W
Przewód V = 2 × 0,737 = 1,474 V
Przewód P = 2 × 0,737 = 2,948 W
Z powyższych obliczeń widać, że prąd linii jest większy. Musimy zwrócić uwagę na dobór odpowiedniego przekroju drutu. W przeciwnym razie utrata linii i spadek napięcia linii są dość znaczące.
Dopiero gdy w pełni zrozumiemy podstawowe cechy diod LED i zasilaczy LED, możemy prawidłowo zaprojektować i wykorzystać źródła światła LED.
Przykłady selekcji
Jeśli koraliki świetlne LED stanowią pasek, należy obliczyć zgodnie z konkretnym modelem.
Konwencjonalne produkty wykorzystujące strukturę obwodu to tryb 3LED +1R, to znaczy 3 diody LED plus rezystor R razem tworzą grupę, a następnie z innymi grupami tego samego połączenia razem tworzą strukturę równoległą. Gdy grupa diod LED ma problemy, ten projekt nie wpłynie na regularne korzystanie z innych grup. Zgodnie z obecną strukturą obwodu, prąd obciążony na wszystkich diodach LED w każdej grupie wynosi 20 mA. Możesz obliczyć prąd każdej jednostki taśmy LED; zgodnie z prawem bocznika równoległego całkowity prąd taśmy LED jest sumą ciągu każdej grupy.
Na przykład pasek świetlny 1210, metr 60 świateł, zgodnie ze strukturą obwodu 3LED + 1R, następnie 60 świateł/3 równe 20 grupom, każdy prąd to 20mA (0,02A) 1210 pasek świetlny na metr metody obliczania prądu to .
60/3 * 0,02 = 0,4 A. Jeśli więc chcesz poznać całkowitą liczbę metrów prądu taśmy LED, użyj 0,4 A x liczba metrów może być odpowiedzią.
Innym przykładem jest pasek świetlny 5050, a struktura jest taka sama; różnica polega na tym, że 5050 ma trzy wyjścia. Tak więc, zgodnie ze zwykłą specyfikacją 60 lamp na metr do obliczenia, całkowity prąd 5050 listwy świetlnej jest obliczany w następujący sposób
60/3*0,02*3=1,2A/m.
Całkowita liczba metrów taśmy świetlnej 5050, jej całkowity prąd wynosi 1,2AX liczby metrów, ale ogólnie w inżynierii wystarczy 1 metr 60 kulek taśmy świetlnej 5050 z zasilaczem 1A, 2 metry z 2A i wkrótce.
Jeśli jest to zwykła tablica świetlna LED lub żarówka, wybierz zgodnie z rzeczywistą mocą świateł LED.
P=UI I=P/U, podziel moc lampy przez napięcie 12V (zakładając, że dioda LED ma napięcie robocze 12V), a wynik jest prądem roboczym. Należy pamiętać, że wybór zasilania jest bezpośrednio związany z jasnością, żywotnością i bezpieczeństwem świateł LED. Więc nie wolno używać tandetnego zasilacza. Teraz na rynku lampy i latarnie LED oszczędzają pieniądze na zasilaczu, z którego powinniśmy korzystać, aby spełnić krajowe normy bezpieczeństwa. Taki zasilacz jest drogi, należy uważać na zakup taniego
