De ce și cum să alegeți un driver pentru iluminarea LED. Drivere pentru LED-uri - tot ce trebuie să știe un maestru acasă. Driver pentru principiul de funcționare a unei lămpi LED

Nota autorului: „Există o cantitate destul de mare de informații pe Internet despre alimentarea cu energie a produselor LED, dar când pregăteam material pentru acest articol, am găsit o cantitate mare de informații absurde pe site-uri din primele rezultate ale motoarelor de căutare. În acest caz, există fie o absență completă, fie o percepție incorectă a informațiilor și conceptelor teoretice de bază.”

LED-urile sunt cele mai eficiente dintre toate sursele de lumină obișnuite astăzi. În spatele eficienței există și probleme, de exemplu, o cerință ridicată pentru stabilitatea curentului care le alimentează, toleranță slabă la condiții termice complexe de funcționare (la temperaturi ridicate). De aici sarcina de a rezolva aceste probleme. Să vedem cum diferă conceptele de alimentare și driver. Mai întâi, să pătrundem în teorie.

Sursa de curent si sursa de tensiune

unitate de putere este un nume generalizat pentru o parte a unui dispozitiv electronic sau a unui alt echipament electric care furnizează și reglează electricitatea pentru a alimenta acest echipament. Poate fi amplasat atât în ​​interiorul dispozitivului, cât și în exterior, într-o carcasă separată.

Conducător auto- o denumire generalizată pentru o sursă specializată, întrerupător sau regulator de putere pentru echipamente electrice specifice.

Există două tipuri principale de surse de alimentare:

Sursa de tensiune.

Sursa actuala.

Să ne uităm la diferențele lor.

Sursa de tensiune- aceasta este o sursă de alimentare a cărei tensiune de ieșire nu se modifică atunci când se modifică curentul de ieșire.

O sursă de tensiune ideală are rezistență internă zero, dar curentul de ieșire poate fi infinit de mare. În realitate, situația este alta.

Orice sursă de tensiune are rezistență internă. În acest sens, tensiunea se poate abate ușor de la nominală la conectarea unei sarcini puternice (puternic - rezistență scăzută, consum mare de curent), iar curentul de ieșire este determinat de structura sa internă.

Pentru o sursă de tensiune reală, modul de funcționare de urgență este modul de scurtcircuit. În acest mod, curentul crește brusc; este limitat doar de rezistența internă a sursei de alimentare. Dacă sursa de alimentare nu are protecție la scurtcircuit, va eșua

Sursa actuala- aceasta este o sursă de alimentare al cărei curent rămâne setat indiferent de rezistența sarcinii conectate.

Deoarece scopul unei surse de curent este de a menține un anumit nivel de curent. Modul de funcționare de urgență pentru acesta este modul inactiv.

Pentru a explica motivul în cuvinte simple, situația este următoarea: să presupunem că ați conectat o sarcină cu o rezistență de 1 Ohm la o sursă de curent cu o valoare nominală de 1 Amperi, apoi tensiunea la ieșire va fi setată la 1 Volt. Se va elibera o putere de 1 W.

Dacă creșteți rezistența de sarcină, să zicem, la 10 ohmi, atunci curentul va fi în continuare 1A, iar tensiunea va fi deja setată la 10V. Aceasta înseamnă că vor fi eliberate 10W de putere. În schimb, dacă reduceți rezistența la 0,1 Ohm, curentul va fi în continuare 1A, iar tensiunea va fi de 0,1V.

Idling-ul este o stare în care nimic nu este conectat la bornele sursei de alimentare. Apoi putem spune că la ralanti rezistența la sarcină este foarte mare (infinită). Tensiunea va crește până când curge un curent de 1 A. În practică, un exemplu de astfel de situație este bobina de aprindere a unei mașini.

Tensiunea de pe electrozii bujiei, când se deschide circuitul de putere al înfășurării primare a bobinei, crește până când valoarea sa atinge tensiunea de spargere a eclatorului, după care curentul curge prin scânteia rezultată și energia acumulată în bobina este disipată.

O condiție de scurtcircuit pentru o sursă de curent nu este un mod de funcționare de urgență. În timpul unui scurtcircuit, rezistența de sarcină a sursei de alimentare tinde spre zero, adică. este infinit de mic. Apoi tensiunea la ieșirea sursei de curent va fi adecvată pentru fluxul unui anumit curent, iar puterea eliberată va fi neglijabilă.

Să trecem la practică

Dacă vorbim despre nomenclatură modernă sau denumiri care sunt date surselor de alimentare mai mult de către marketeri decât de către ingineri, atunci alimentare electrică este denumită în mod obișnuit sursă de tensiune.

Acestea includ:

Încărcător pentru un telefon mobil (în ele, conversia valorilor până la obținerea curentului și a tensiunii de încărcare necesare este realizată de convertoare instalate pe placa dispozitivului care se încarcă.

Sursa de alimentare pentru laptop.

Sursa de alimentare pentru banda LED.

Driverul este sursa de curent. Utilizarea sa principală în viața de zi cu zi este de a alimenta individual și ambele cu o putere mare obișnuită de la 0,5 W.

Putere LED

La începutul articolului s-a menționat că LED-urile au cerințe foarte mari de putere. Faptul este că LED-ul este alimentat de curent. Este legat de . Uită-te la ea.

Imaginea arată caracteristicile curent-tensiune ale diodelor de diferite culori:

Această formă a ramurilor (aproape de o parabolă) se datorează caracteristicilor semiconductorilor și impurităților care sunt introduse în ele, precum și caracteristicilor joncțiunii pn. Curentul, când tensiunea aplicată diodei este mai mică decât pragul, aproape că nu crește, sau mai degrabă creșterea sa este neglijabilă. Când tensiunea la bornele diodei atinge un nivel de prag, curentul prin diodă începe să crească brusc.

Dacă curentul printr-un rezistor crește liniar și depinde de rezistența acestuia și de tensiunea aplicată, atunci creșterea curentului printr-o diodă nu respectă această lege. Și cu o creștere a tensiunii cu 1%, curentul poate crește cu 100% sau mai mult.

În plus: pentru metale, rezistența crește pe măsură ce temperatura crește, dar pentru semiconductori, dimpotrivă, rezistența scade, iar curentul începe să crească.

Pentru a afla motivele pentru acest lucru mai detaliat, trebuie să vă aprofundați în cursul „Fundațiile fizice ale electronicii” și să aflați despre tipurile de purtători de încărcare, banda decalată și alte lucruri interesante, dar nu vom face acest lucru, vom face pe scurt luat în considerare aceste probleme.

În specificațiile tehnice, tensiunea de prag este desemnată ca scădere de tensiune în polarizarea directă; pentru LED-urile albe este de obicei de aproximativ 3 volți.

La prima vedere, poate părea că în etapa de proiectare și producție a lămpii este suficient să setați o tensiune stabilă la ieșirea sursei de alimentare și totul va fi bine. Ei fac acest lucru pe benzi LED, dar sunt alimentate de la surse de alimentare stabilizate și, în plus, puterea LED-urilor utilizate în benzi este adesea * mică, zecimi și sutimi de watt.

Dacă un astfel de LED este alimentat de un driver cu un curent de ieșire stabil, atunci când LED-ul se încălzește, curentul prin acesta nu va crește, ci va rămâne neschimbat și, prin urmare, tensiunea la bornele sale va scădea ușor.

Și dacă de la sursa de alimentare (sursă de tensiune), după încălzire curentul va crește, ceea ce va face încălzirea și mai puternică.

Mai există un factor - caracteristicile tuturor LED-urilor (precum și ale altor elemente) sunt întotdeauna diferite.

Selectarea driverului: caracteristici, conexiune

Pentru a alege șoferul potrivit, trebuie să vă familiarizați cu caracteristicile sale tehnice, principalele sunt:

Curent nominal de ieșire;

Putere maxima;

Putere minima. Nu întotdeauna indicat. Cert este că unele drivere nu vor porni dacă la ele este conectată o sarcină mai mică decât o anumită putere.

Adesea, în magazine, în loc de energie, ele indică:

Curent nominal de ieșire;

Gama de tensiune de ieșire sub formă de (min.)V...(max.)V, de exemplu 3-15V.

Numărul de LED-uri conectate depinde de domeniul de tensiune, scris sub forma (min)...(max), de exemplu 1-3 LED-uri.

Deoarece curentul prin toate elementele este același atunci când sunt conectate în serie, prin urmare LED-urile sunt conectate la driver în serie.

Nu este recomandabil (sau mai degrabă imposibil) să conectați LED-urile în paralel cu driverul, deoarece căderile de tensiune pe LED-uri pot diferi ușor și unul va fi supraîncărcat, iar celălalt, dimpotrivă, va funcționa într-un mod sub valoarea nominală. unu.

Nu este recomandat să conectați mai multe LED-uri decât cele specificate de designul driverului. Faptul este că orice sursă de alimentare are o anumită putere maximă admisă, care nu poate fi depășită. Și pentru fiecare LED conectat la o sursă de curent stabilizat, tensiunea la ieșirile sale va crește cu aproximativ 3V (dacă LED-ul este alb), iar puterea va fi egală cu produsul dintre curent și tensiune, ca de obicei.

Pe baza acestui lucru, vom trage concluzii: pentru a cumpăra driverul potrivit pentru LED-uri, trebuie să determinați curentul pe care îl consumă LED-urile și tensiunea care scade pe ele și să selectați driverul în funcție de parametri.

De exemplu, acest driver acceptă conectarea a până la 12 LED-uri puternice de 1 W cu un consum de curent de 0,4 A.

Acesta produce un curent de 1.5A și o tensiune de la 20 la 39V, ceea ce înseamnă că vă puteți conecta la el, de exemplu, un LED de 1.5A, 32-36V și o putere de 50W.

Concluzie

Un driver este un tip de sursă de alimentare concepută pentru a furniza LED-urilor un curent dat. În principiu, nu contează cum se numește această sursă de energie. Sursele de alimentare sunt numite surse de alimentare pentru benzi cu LED-uri de 12 sau 24 volți; ele pot furniza orice curent sub maxim. Cunoscând numele corecte, este puțin probabil să faceți o greșeală atunci când cumpărați un produs din magazine și nu va trebui să îl schimbați.

Cel mai optim mod de a vă conecta la 220V, 12V este să utilizați un stabilizator de curent sau un driver LED. În limba inamicului vizat este scris „șofer condus”. Adăugând puterea dorită la această solicitare, puteți găsi cu ușurință un produs potrivit pe Aliexpress sau Ebay.

• 1. Caracteristici ale chinezei
• 2. Durata de viata
• 3. Driver LED 220V
• 4. Driver RGB 220V
• 5. Modul pentru asamblare
• 6. Driver pentru lămpi LED
• 7. Alimentare pentru bandă LED
• 8. Driver LED DIY
• 9. Tensiune joasă
• 10. Reglarea luminozității

Caracteristicile chinezei

Multora le place să cumpere de la cel mai mare bazar chinezesc, Aliexpress. preturile si sortimentul sunt bune. Driverul LED este cel mai adesea ales datorită costului scăzut și performanței bune.

Dar, odată cu creșterea cursului de schimb al dolarului, a devenit neprofitabil să cumpărați de la chinezi, costul a devenit egal cu cel rusesc și nu a existat nicio garanție sau posibilitate de schimb. Pentru electronicele ieftine, caracteristicile sunt întotdeauna supraestimate. De exemplu, dacă puterea specificată este de 50 de wați, în cel mai bun caz, aceasta este puterea maximă pe termen scurt, nu constantă. Valoarea nominală va fi de 35W - 40W.

În plus, economisesc mult la umplutură pentru a reduce prețul. În unele locuri nu există suficiente elemente care să asigure o funcționare stabilă. Sunt utilizate cele mai ieftine componente, cu o durată de viață scurtă și de calitate scăzută, deci rata defectelor este relativ mare. De regulă, componentele funcționează la limita parametrilor lor, fără nicio rezervă.

Dacă producătorul nu este listat, atunci nu trebuie să fie responsabil pentru calitate și nu se va scrie nicio recenzie despre produsul său. Și același produs este produs de mai multe fabrici în configurații diferite. Pentru produsele bune trebuie indicat marca, ceea ce înseamnă că nu se teme să fie responsabil pentru calitatea produselor sale.

Unul dintre cele mai bune este marca MeanWell, care apreciază calitatea produselor sale și nu produce gunoi.

Durata de viață

Ca orice dispozitiv electronic, driverul LED are o durată de viață care depinde de condițiile de funcționare. LED-urile moderne de marcă funcționează deja până la 50-100 de mii de ore, astfel încât alimentarea se întrerupe mai devreme.

Clasificare:

1. bunuri de consum până la 20.000 de ore;
2. calitate medie până la 50.000 de ore;
3. până la 70.000 h. alimentare folosind componente japoneze de înaltă calitate.

Acest indicator este important atunci când se calculează rambursarea pe termen lung. Există suficiente bunuri de consum pentru uz casnic. Deși avarul plătește de două ori, iar acest lucru funcționează grozav în spoturi și lămpi cu LED-uri.

Driver LED 220V

Driverele LED moderne sunt proiectate folosind un controler PWM, care poate stabiliza foarte bine curentul.

Parametri principali:

1. putere nominală;
2. Curent de funcționare;
3. numărul de LED-uri conectate;
4. grad de protectie impotriva umezelii si prafului
5. Factor de putere;
6. Eficiența stabilizatorului.

Carcasele pentru uz exterior sunt realizate din metal sau plastic rezistent la impact. Când carcasa este realizată din aluminiu, aceasta poate acționa ca un sistem de răcire pentru componentele electronice. Acest lucru este valabil mai ales atunci când umpleți corpul cu compus.

Marcajele indică adesea câte LED-uri pot fi conectate și ce putere. Această valoare poate fi nu numai fixă, ci și sub forma unui interval. De exemplu, sunt posibile 4 până la 7 bucăți de 1W. Depinde de designul circuitului driverului LED.

Driver RGB 220V

..

LED-urile RGB cu trei culori diferă de LED-urile cu o singură culoare prin faptul că conțin cristale de diferite culori (roșu, albastru și verde) într-o singură carcasă. Pentru a le controla, fiecare culoare trebuie aprinsă separat. Pentru benzile de diode, se utilizează un controler RGB și o sursă de alimentare.

Dacă este indicată o putere de 50W pentru un LED RGB, atunci acesta este totalul pentru toate cele 3 culori. Pentru a afla sarcina aproximativă pe fiecare canal, împărțiți 50W la 3, obținem aproximativ 17W.

Pe lângă driverele LED puternice, există și 1W, 3W, 5W, 10W.

Există 2 tipuri de telecomenzi. Cu control în infraroșu, ca un televizor. Cu radiocomandă, telecomanda nu trebuie să fie îndreptată spre receptorul de semnal.

Modul de asamblare

Dacă sunteți interesat de un driver LED pentru asamblarea unui spot LED sau a unei lămpi cu propriile mâini, atunci puteți utiliza un driver LED fără carcasă.

Înainte de a face un driver LED de 50W cu propriile mâini, merită să căutați puțin, de exemplu, fiecare lampă cu diodă îl conține. Dacă aveți un bec defect ale cărui diode sunt defecte, atunci puteți utiliza driverul de la acesta.

Voltaj scazut

Vom analiza în detaliu tipurile de drivere de gheață de joasă tensiune care funcționează de la tensiuni de până la 40 de volți. Frații noștri chinezi în minte oferă multe opțiuni. Stabilizatorii de tensiune și stabilizatorii de curent sunt produși pe baza controlerelor PWM. Principala diferență este că modulul cu capacitatea de a stabiliza curentul are 2-3 regulatoare albastre pe placă, sub formă de rezistențe variabile.

Caracteristicile tehnice ale întregului modul sunt indicate de parametrii PWM ai microcircuitului pe care este asamblat. De exemplu, LM2596 învechit, dar popular, conform specificațiilor sale, deține până la 3 Amperi. Dar fără calorifer va suporta doar 1 Amperi.

O opțiune mai modernă cu eficiență îmbunătățită este controlerul XL4015 PWM proiectat pentru 5A. Cu un sistem de răcire în miniatură poate funcționa până la 2,5 A.

Dacă aveți LED-uri foarte puternice, super luminoase, atunci aveți nevoie de un driver LED pentru lămpile LED. Două radiatoare răcesc dioda Schottky și cipul XL4015. În această configurație, este capabil să funcționeze până la 5A cu o tensiune de până la 35V. Este recomandabil să nu funcționeze în condiții extreme, acest lucru îi va crește semnificativ fiabilitatea și durata de viață.

Dacă aveți o lampă mică sau un reflector de buzunar, atunci vi se potrivește un stabilizator de tensiune în miniatură cu un curent de până la 1,5 A. Tensiune de intrare de la 5 la 23V, ieșire până la 17V.

Reglarea luminozității

Pentru a regla luminozitatea LED-ului, puteți folosi variatoare compacte cu LED care au apărut recent. Dacă puterea sa nu este suficientă, atunci puteți instala un dimmer mai mare. De obicei funcționează în două game: 12V și 24V.

Îl puteți controla folosind o telecomandă cu infraroșu sau radio (RC). Costă de la 100 de ruble pentru un model simplu și de la 200 de ruble pentru un model cu telecomandă. Practic, astfel de telecomenzi sunt folosite pentru benzi de diode de 12V. Dar poate fi conectat cu ușurință la un driver de joasă tensiune.

Dimmerarea poate fi analogică sub forma unui buton rotativ sau digitală sub formă de butoane.

Lămpile cu LED-uri au devenit larg răspândite, în urma căreia a început producția activă de surse de alimentare secundare. Driverul lămpii LED este capabil să mențină stabil valorile curentului specificate la ieșirea dispozitivului, stabilizând tensiunea care trece prin lanțul de diode.

Vă vom spune totul despre tipurile și principiile de funcționare ale unui dispozitiv de conversie a curentului pentru funcționarea unui bec cu diodă. Articolul nostru oferă instrucțiuni pentru alegerea unui șofer și oferă recomandări utile. Electricienii casnici independenți vor găsi scheme de conectare dovedite în practică.

Cristalele de diodă constau din doi semiconductori - anod (plus) și catod (minus), care sunt responsabili pentru transformarea semnalelor electrice. O zonă are conductivitate de tip P, a doua – N. Când o sursă de alimentare este conectată, curentul va curge prin aceste elemente.

Datorită acestei polarități, electronii din zona de tip P se îndreaptă spre zona de tip N și invers, se încarcă din punctul N rush către P. Cu toate acestea, fiecare secțiune a regiunii are propriile limite, numite joncțiuni P-N. În aceste locuri, particulele se întâlnesc și sunt absorbite sau recombină reciproc.

O diodă este un element semiconductor și are o singură joncțiune p-n. Din acest motiv, principala caracteristică care determină luminozitatea strălucirii lor nu este tensiunea, ci curentul

În timpul tranzițiilor P-N, tensiunea scade cu un anumit număr de volți, întotdeauna același pentru fiecare element al circuitului. Luând în considerare aceste valori, driverul stabilizează curentul de intrare și produce o valoare constantă la ieșire.

Ce putere este necesară și ce valori ale pierderilor în timpul trecerii P-N sunt indicate în pașaportul dispozitivului LED. Prin urmare, este necesar să se țină cont de parametrii sursei de alimentare, a căror gamă trebuie să fie suficientă pentru a compensa pierderea de energie.

Pentru ca LED-urile de mare putere să funcționeze pentru timpul specificat în caracteristici, este necesar un dispozitiv de stabilizare - un driver. Corpul mecanismului electronic arată întotdeauna tensiunea de ieșire

Pentru echiparea dispozitivelor de iluminat se folosesc surse de alimentare cu tensiuni de la 10 la 36 V.

Echipamentele pot fi de diferite tipuri:

• faruri de mașini, biciclete, motociclete etc.;
• lămpi portabile sau stradale mici;
• , benzi și module.

Cu toate acestea, pentru, precum și în cazul utilizării tensiunii constante, este permis să nu se utilizeze drivere. În schimb, circuitului i se adaugă un rezistor, alimentat tot de la o rețea de 220 V.

Principiul de funcționare al sursei de alimentare

Să ne dăm seama care sunt diferențele dintre o sursă de tensiune și o sursă de alimentare. Ca exemplu, luați în considerare diagrama prezentată mai jos.

Prin conectarea unui rezistor de 40 ohmi la o sursă de alimentare de 12 V, un curent de 300 mA va curge prin ea (Figura A). Când un al doilea rezistor este conectat în paralel cu circuitul, valoarea curentului va fi de 600 mA (B). Cu toate acestea, tensiunea va rămâne neschimbată.

În ciuda conectării a două rezistențe la sursa de alimentare, al doilea va crea o tensiune constantă la ieșire, deoarece în condiții ideale nu este supus sarcinii

Acum să vedem cum se schimbă valorile dacă rezistențele sunt conectate la sursa de alimentare din circuit. În mod similar, introducem un reostat de 40 ohmi cu un driver de 300 mA. Acesta din urmă creează o tensiune de 12 V pe el (circuitul B).

Dacă circuitul este format din două rezistențe, atunci valoarea curentului este neschimbată, iar tensiunea va fi de 6 V (G).

Driverul, spre deosebire de sursa de tensiune, menține parametrii de curent specificați la ieșire, dar puterea de tensiune poate varia

Tragând concluzii, putem spune că un convertor de înaltă calitate furnizează sarcina cu curentul nominal chiar și atunci când tensiunea scade. În consecință, cristalele de diodă cu 2 V sau 3 V și un curent de 300 mA vor arde la fel de puternic cu o tensiune redusă.

Caracteristici distinctive ale convertorului

Unul dintre cei mai importanți indicatori este puterea transmisă sub sarcină. Nu supraîncărcați dispozitivul și încercați să obțineți cele mai bune rezultate posibile.

Utilizarea incorectă contribuie la defecțiunea rapidă nu numai a mecanismului de vizualizare, ci și a cipurilor LED.

Principalii factori care influențează munca includ:

• elementele constitutive utilizate în procesul de asamblare;
• grad de protectie (IP);
• valori minime și maxime la intrare și ieșire;
• producător.

Modelele moderne de convertoare sunt produse pe baza de microcircuite și utilizează tehnologia de conversie a lățimii impulsului (PWM).

În timpul funcționării sursei de alimentare, a fost introdusă o metodă de modulare a lățimii impulsului pentru a regla tensiunea de ieșire, în timp ce la ieșire este menținut același tip de curent ca și la intrare.

Astfel de dispozitive se caracterizează printr-un grad ridicat de protecție împotriva scurtcircuitelor, supraîncărcărilor rețelei și, de asemenea, au o eficiență crescută.

Reguli pentru selectarea unui convertor de curent

Pentru a achiziționa un convertor de lampă LED, ar trebui să le studiați pe cele cheie. Merită să vă bazați pe tensiunea de ieșire, curentul nominal și puterea de ieșire.

Putere LED

Să analizăm inițial tensiunea de ieșire, care este supusă mai multor factori:

• valoarea pierderilor de tensiune la joncțiunile P-N ale cristalelor;
• numărul de diode luminoase din lanț;
• schema de conectare.

Parametrii curentului nominal pot fi determinați de trăsăturile caracteristice ale consumatorului, și anume puterea elementelor LED și gradul de luminozitate a acestora.

Acest indicator va afecta curentul consumat de cristale, a cărui gamă variază în funcție de luminozitatea necesară. Sarcina convertorului este de a furniza acestor elemente cantitatea necesară de energie.

Valoarea tensiunii de ieșire trebuie să fie mai mare sau identică cu cantitatea totală de energie cheltuită pe fiecare bloc al circuitului electric

Puterea dispozitivului depinde de puterea fiecărui element LED, de culoarea și cantitatea acestora.

Pentru a calcula energia consumată, utilizați următoarea formulă:

PH = P LED * N,

N este numărul de cristale din lanț.

Indicatorii obținuți nu trebuie să fie mai mici decât puterea șoferului. Acum este necesar să se determine valoarea nominală necesară.

Puterea maximă a dispozitivului

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că, pentru a asigura funcționarea stabilă a convertorului, valorile sale nominale trebuie să depășească valoarea PH-ului obținută cu 20-30%.

Astfel formula ia forma:

P max ≥ (1.2..1.3) * P H,

unde P max este puterea nominală a sursei de alimentare.

Pe lângă puterea și numărul de consumatori de pe placă, rezistența sarcinii este, de asemenea, supusă factorilor de culoare ai consumatorului. Cu același curent, în funcție de nuanță, au căderi de tensiune diferite.

Driverul pentru lampă LED trebuie să furnizeze cantitatea de curent necesară pentru a asigura luminozitatea maximă. Atunci când selectează un dispozitiv, cumpărătorul trebuie să rețină că puterea trebuie să fie mai mare decât cea folosită de toate LED-urile

Să luăm, de exemplu, LED-urile companiei americane Cree din linia XP-E în roșu.

Caracteristicile lor sunt următoarele:

• cădere de tensiune 1,9-2,4 V;
• curent 350 mA;
• consum mediu de putere 750 mW.

Un analog verde la același curent va avea indicatori complet diferiți: pierderile la joncțiunile P-N sunt de 3,3-3,9 V, iar puterea este de 1,25 W.

În consecință, putem trage concluzii: un driver evaluat la 10 W este folosit pentru a alimenta douăsprezece cristale roșii sau opt verzi.

Schema de conectare a LED-urilor

Alegerea driverului trebuie făcută după determinarea schemei de conectare pentru consumatorii LED. Dacă achiziționați mai întâi diode luminoase și apoi selectați un convertor pentru ele, acest proces va fi însoțit de o mulțime de dificultăți.

Pentru a găsi un dispozitiv care să asigure funcționarea exact acestui număr de consumatori cu o anumită diagramă de conectare, va trebui să petreceți mult timp.

Să dăm un exemplu cu șase consumatori. Pierderea lor de tensiune este de 3 V, consumul de curent este de 300 mA. Pentru a le conecta, puteți utiliza una dintre metode și, în fiecare caz individual, parametrii necesari ai sursei de alimentare vor diferi.

Dezavantajul diodelor alternative este necesitatea unei surse de alimentare cu tensiune mai mare dacă există o mulțime de cristale în circuit

În cazul nostru, atunci când este conectat în serie, este necesară o unitate de 18 V cu un curent de 300 mA. Principalul avantaj al acestei metode este că aceeași putere trece prin întreaga linie și, în consecință, toate diodele ard cu luminozitate identică.

Dezavantajul plasării în paralel a consumatorilor este diferența de luminozitate a fiecărui lanț. Acest fenomen negativ apare din cauza împrăștierii parametrilor diodei din cauza diferențelor dintre curentul care trece prin fiecare linie.

Dacă se folosește plasarea în paralel, este suficient să se folosească un convertor de 9 V, totuși, curentul consumat va fi dublat față de metoda anterioară.

Metoda de aranjare secvențială a două diode nu poate fi utilizată cu o modificare a numărului de cristale incluse în grup - 3 sau mai multe. Astfel de restricții se datorează faptului că prea mult curent poate trece printr-un element și acest lucru creează probabilitatea defecțiunii întregului circuit.

Dacă se folosește o metodă secvențială cu formarea de perechi de două LED-uri, se folosește un driver cu performanțe similare ca în cazul precedent. În acest caz, luminozitatea luminii va fi uniformă.

Cu toate acestea, chiar și aici există câteva nuanțe negative: atunci când grupul este furnizat cu energie, din cauza variației caracteristicilor, unul dintre LED-uri se poate deschide mai repede decât al doilea și, în consecință, un curent de două ori valoarea nominală va trece prin el.

Multe tipuri sunt concepute pentru astfel de sărituri pe termen scurt, dar această metodă este mai puțin populară.

Tipuri de drivere în funcție de tipul de dispozitiv

Dispozitivele care convertesc puterea de 220 V în indicatoarele necesare pentru LED-uri sunt împărțite în mod convențional în trei categorii: electronice; pe baza de condensatoare; reglabil.

Piața accesoriilor de iluminat este reprezentată de o mare varietate de modele de drivere, în principal de la producători chinezi. Și în ciuda intervalului de preț scăzut, puteți alege o opțiune foarte decentă dintre aceste dispozitive. Cu toate acestea, ar trebui să acordați atenție cardului de garanție, deoarece Nu toate produsele prezentate sunt de o calitate acceptabilă.

Vedere electronică a dispozitivului

În mod ideal, convertorul electronic ar trebui să fie echipat cu un tranzistor. Rolul său este de a descărca microcircuitul de control. Pentru a elimina sau netezi ondularea cât mai mult posibil, la ieșire este montat un condensator.

Acest tip de dispozitiv aparține categoriei scumpe, dar este capabil să stabilizeze curent până la 750 mA, de care mecanismele de balast nu sunt capabile.

Cele mai noi drivere sunt instalate în principal pe becurile cu soclu E27. O excepție de la regulă sunt produsele Gauss GU5.3. Sunt echipate cu un convertor fără transformator. Cu toate acestea, gradul de pulsație în ele ajunge la câteva sute de Hz

Pulsația nu este singurul dezavantaj al convertoarelor. A doua poate fi numită interferență electromagnetică în domeniul de înaltă frecvență (HF). Deci, dacă alte aparate electrice sunt conectate la priza conectată la lampă, de exemplu, un radio, vă puteți aștepta la interferențe atunci când primiți frecvențe FM digitale, televizor, router etc.

Dispozitivul opțional al unui dispozitiv de calitate trebuie să aibă doi condensatori: unul este electrolitic pentru a netezi ondulațiile, celălalt este ceramic pentru a reduce RF. Cu toate acestea, o astfel de combinație poate fi găsită rar, mai ales când vorbim despre produse chinezești.

Cei care au concepte generale în astfel de circuite electrice pot selecta independent parametrii de ieșire ai convertorului electronic prin modificarea valorii rezistențelor

Datorită eficienței lor ridicate (până la 95%), astfel de mecanisme sunt potrivite pentru dispozitive puternice utilizate în diverse domenii, de exemplu, pentru reglarea mașinilor, iluminatul stradal și sursele LED de uz casnic.

Sursa de alimentare bazata pe condensator

Acum să trecem la dispozitive mai puțin populare - cele bazate pe condensatoare. Aproape toate circuitele de lămpi cu LED-uri ieftine care folosesc acest tip de driver au caracteristici similare.

Cu toate acestea, din cauza modificărilor aduse de producător, acestea suferă modificări, de exemplu, îndepărtarea unui element de circuit. Mai ales adesea, această parte este unul dintre condensatori - unul de netezire.

Datorită umplerii necontrolate a pieței cu produse ieftine și de calitate scăzută, utilizatorii pot „simți” pulsații sută la sută în lămpi. Chiar și fără să ne adâncim în designul lor, putem spune că elementul de netezire a fost scos din circuit

Astfel de mecanisme au doar două avantaje: sunt disponibile pentru auto-asamblare, iar eficiența lor este egală cu o sută la sută, deoarece pierderile vor apărea numai la joncțiuni și rezistențe p-n.

Există același număr de aspecte negative: siguranță electrică scăzută și grad ridicat de pulsație. Al doilea dezavantaj este în jur de 100 Hz și se formează ca urmare a redresării tensiunii alternative. GOST specifică o normă de pulsație admisă de 10-20%, în funcție de scopul încăperii în care este instalat dispozitivul de iluminat.

Singura modalitate de a atenua acest dezavantaj este să selectați un condensator cu ratingul corect. Cu toate acestea, nu ar trebui să contați pe eliminarea completă a problemei - o astfel de soluție poate doar netezi intensitatea exploziilor.

Convertoare de curent reglabile

Driverele-dimmer vă permit să schimbați indicatorii de curent de intrare și de ieșire, reducând sau mărind în același timp luminozitatea luminii emise de diode.

Există două metode de conectare:

• primul implică o pornire uşoară;
• al doilea este impulsul.

Luați în considerare principiul de funcționare al driverelor reglabile bazate pe cipul CPC9909, folosit ca dispozitiv de reglare pentru circuitele LED, inclusiv cele cu luminozitate ridicată.

Diagrama conexiunii standard a CPC9909 cu sursa de alimentare de 220 V. Conform instrucțiunilor schematice, este posibil să controlați unul sau mai mulți consumatori puternici

În timpul unei porniri ușoare, microcircuitul cu driver asigură pornirea treptată a diodelor cu luminozitate crescândă. Acest proces implică două rezistențe conectate la pinul LD, concepute pentru a îndeplini sarcina de atenuare lină. Acesta este modul în care se realizează o sarcină importantă - extinderea duratei de viață a elementelor LED.

Aceeași ieșire oferă și reglare analogică - rezistorul de 2,2 kOhm este înlocuit cu un analog variabil mai puternic - 5,1 kOhm. În acest fel, se realizează o schimbare lină a potențialului de producție.

Utilizarea celei de-a doua metode implică furnizarea de impulsuri dreptunghiulare la ieșirea de joasă frecvență a PWMD. În acest caz, se utilizează fie un microcontroler, fie un generator de impulsuri, care sunt în mod necesar separate de un optocupler.

Cu sau fără locuință?

Șoferii sunt disponibili cu sau fără carcasă. Prima opțiune este cea mai comună și mai scumpă. Astfel de dispozitive sunt protejate de umiditate și particule de praf.

Dispozitivele de al doilea tip sunt folosite pentru instalare ascunsă și, în consecință, sunt ieftine.

Toate dispozitivele prezentate pot fi alimentate de la o rețea de 12 V sau 220 V. În ciuda faptului că modelele cu cadru deschis beneficiază de preț, acestea rămân semnificativ în urmă în ceea ce privește siguranța și fiabilitatea mecanismului

Fiecare dintre ele diferă în ceea ce privește temperatura admisă în timpul funcționării - acest lucru trebuie luat în considerare și la selectare.

Circuit de driver clasic

Pentru a asambla independent o sursă de alimentare cu LED, ne vom ocupa de cel mai simplu dispozitiv de tip impuls care nu are izolare galvanică. Principalul avantaj al acestui tip de circuit este conexiunea simplă și funcționarea fiabilă.

Schema unui astfel de mecanism este compusă din trei zone principale în cascadă:

1. Separator capacitiv de tensiune.
2. Redresor.
3. Protectoare de supratensiune.

Prima secțiune este rezistența furnizată curentului alternativ pe condensatorul C1 cu o rezistență. Acesta din urmă este necesar numai pentru autoîncărcarea elementului inert. Nu afectează funcționarea circuitului.

Când tensiunea de semi-undă generată trece prin condensator, curentul curge până când plăcile sunt complet încărcate. Cu cât capacitatea mecanismului este mai mică, cu atât va dura mai puțin timp pentru a-l încărca complet.

De exemplu, un dispozitiv cu un volum de 0,3-0,4 μF este încărcat în timpul 1/10 din perioada semi-undă, adică doar o zecime din tensiunea de trecere va trece prin această secțiune.

Procesul de îndreptare din această secțiune se efectuează conform schemei Graetz. Puntea de diode este selectată pe baza curentului nominal și a tensiunii inverse. În acest caz, ultima valoare nu trebuie să fie mai mică de 600 V

A doua etapă este un dispozitiv electric care transformă (rectifică) curentul alternativ în curent pulsatoriu. Acest proces este numit full-wave. Deoarece o parte a semi-undă a fost netezită de un condensator, ieșirea acestei secțiuni va avea un curent continuu de 20-25 V.

Deoarece sursa de alimentare cu LED nu trebuie să depășească 12 V, pentru circuit trebuie utilizat un element de stabilizare. În acest scop, este introdus un filtru capacitiv. De exemplu, puteți utiliza modelul L7812

A treia etapă funcționează pe baza unui filtru stabilizator de netezire - un condensator electrolitic. Alegerea parametrilor săi capacitivi depinde de rezistența sarcinii.

Deoarece circuitul asamblat își reproduce imediat funcționarea, nu puteți atinge firele goale, deoarece curentul condus atinge zeci de amperi - liniile sunt mai întâi izolate.

Concluzii și video util pe această temă

Toate dificultățile pe care le poate întâmpina un radioamator atunci când selectează un convertor pentru lămpi LED puternice sunt descrise în detaliu în videoclip:

Caracteristicile cheie ale conectării independente a unui dispozitiv convertor la un circuit electric:

Instrucțiuni pas cu pas care descriu procesul de asamblare a unui driver LED cu propriile mâini folosind mijloace improvizate:

În ciuda zecilor de mii de ore de funcționare neîntreruptă a lămpilor LED declarate de producător, există mulți factori care reduc semnificativ acești indicatori.

Driverele sunt proiectate pentru a netezi toate salturile de curent din sistemul electric. Selectarea sau auto-asamblarea acestora trebuie abordată în mod responsabil după calcularea tuturor parametrilor necesari.

Spuneți-ne cum ați selectat driverul pentru becul LED. Împărtășiți-vă argumentele și modalitățile de a stabiliza alimentarea cu tensiune a unui dispozitiv de iluminat cu diode. Lasă comentarii în blocul de mai jos, pune întrebări, postează fotografii pe tema articolului.

Cititorii obișnuiți sunt adesea interesați de cum să alimenteze corect LED-urile pentru a maximiza durata de viață a acestora. Acest lucru este valabil mai ales pentru LED-urile de fabricație necunoscută cu caracteristici tehnice slabe sau supraestimate.

Este imposibil să se determine calitatea după aspect și parametri. De multe ori trebuie să vă spunem cum să calculați o sursă de alimentare pentru LED-uri, care este mai bine să o cumpărați sau să o faceți singur. Practic, recomand să cumpărați unul gata făcut; orice circuit după asamblare necesită testare și reglare.

• 1. Tipuri de bază
• 2. Cum se face calculul
• 3. Calculator pentru calcul
• 4. Conexiune în mașină
• 5. Tensiune de alimentare LED
• 6. Conexiune de la 12V
• 7. Conexiune de la 1.5V
• 8. Cum se calculează șoferul
• 9. Tensiune joasă de la 9V la 50V
• 10. Driver încorporat, lovit 2016
• 11. Caracteristici

Principalele tipuri

Un LED este un element electronic semiconductor cu rezistență internă scăzută. Dacă îi aplicați o tensiune stabilizată, de exemplu 3V, un curent mare va curge prin el, de exemplu 4 Amperi, în loc de 1A necesar. Puterea de pe acesta va fi de 12W, iar conductorii subțiri care conectează cristalul se vor arde. Conductorii sunt vizibili clar pe diodele color și RGB, deoarece nu au un fosfor galben.

Dacă sursa de alimentare pentru LED-uri este de 12V cu o tensiune stabilizată, atunci este instalat un rezistor în serie pentru a limita curentul. Dezavantajul acestei conexiuni va fi consumul de energie mai mare; rezistorul consumă, de asemenea, ceva energie. Pentru lanternele reîncărcabile cu LED de 1,5V, este irațional să folosiți un astfel de circuit. Numărul de volți de pe baterie scade rapid, iar luminozitatea va scădea în consecință. Și fără a-l crește la cel puțin 3V, dioda nu va funcționa.

Driverele LED specializate bazate pe controlere PWM nu au aceste dezavantaje. Când tensiunea se schimbă, curentul rămâne constant.

Cum se face un calcul

1. consumul nominal de energie sau dorit;
2. scăderea tensiunii.

Consumul total de energie al circuitului electric conectat nu trebuie să depășească puterea unității.

Căderea de tensiune depinde de câtă lumină emite cipul de gheață. Recomand să cumpărați LED-uri de marcă, precum Bridgelux, variația lor în parametri este minimă. Se garantează că vor păstra caracteristicile declarate și au o rezervă pentru ele. Dacă cumpărați de pe o piață chineză, cum ar fi Aliexpress, atunci nu vă așteptați la un miracol, 90% din timp vă vor înșela și vă vor trimite gunoi cu parametri de 2-5 ori mai răi. Acest lucru a fost verificat de multe ori de colegii mei, care au comandat LED-uri ieftine 5730 uneori de 10 ori. Au primit SMD5730 la 0,1 W, în loc de 0,5 W. Aceasta a fost determinată de caracteristica curent-tensiune.

In plus, cele ieftine au o gama foarte larga de parametri. Pentru a determina acest lucru acasă cu propriile mâini, conectați 5-10 dintre ele în serie. Reglez numărul de volți până când strălucesc ușor. Vei vedea că unele strălucesc mai puternic, altele abia se observă. Prin urmare, unii se vor încălzi mai mult în modul nominal de funcționare, alții mai puțin. Puterea de pe ele va fi diferită, așa că cele mai încărcate vor eșua înaintea celorlalți.

Calculator pentru calcul

Calculatorul ia în considerare 4 parametri:

• numărul de volți la ieșire;
• reducerea tensiunii pe un LED;
• curent nominal de operare;
• numărul de LED-uri din circuit.

Conexiune în mașină

..

Când motorul funcționează, există o medie de 13,5V - 14,5V, iar când motorul este oprit, 12V - 12,5V. Cerințe speciale atunci când este conectat la o brichetă auto sau la rețeaua de bord. Surplusurile pe termen scurt pot fi de până la 30V. Dacă utilizați un rezistor de limitare a curentului, atunci curentul crește direct proporțional cu creșterea tensiunii de alimentare a LED-ului. Din acest motiv, este mai bine să instalați un stabilizator pe microcircuit.

Dezavantajul utilizării lui într-o mașină poate fi apariția interferențelor la radio în gama VHF. Controlerul PWM funcționează la frecvențe înalte și va interfera cu radioul dumneavoastră. Puteți încerca să-l înlocuiți cu un alt tip sau liniar. Uneori, ecranarea cu metal și plasarea lui departe de unitatea principală a mașinii ajută.

Tensiune de alimentare LED

Din tabele se poate observa ca pentru cele cu putere redusa la 1W, 3W acest indicator este 2B pentru rosu, galben, portocaliu. Pentru alb, albastru, verde este de la 3,2 V la 3,4 V. Pentru cei puternici de la 7V la 34V. Aceste numere vor trebui folosite pentru calcule.

Tabel pentru LED la 1W, 3W, 5W

Tabel pentru LED-uri de mare putere 10W, 20W, 30W, 50W, 100W

Conexiune de la 12V

Una dintre cele mai comune tensiuni este 12 Volți, acestea fiind prezente în aparatele de uz casnic, mașini și electronice auto. Folosind 12V puteți conecta complet 3 diode LED. Un exemplu este o bandă LED de 12 V, în care sunt conectate în serie 3 bucăți și un rezistor.

Exemplu pe dioda 1W, curentul său nominal este de 300 mA.

• Dacă un LED scade 3,2 V, atunci pentru 3 bucăți va fi 9,6 V;
• rezistorul va avea 12V – 9.6V = 2.4V;
• 2,4 / 0,3 = 8 Ohmi rezistență nominală necesară;
• 2,4 * 0,3 = 0,72 W va fi disipat de rezistor;
• 1W + 1W + 1W + 0,72 = 3,72W consum total de energie al întregului circuit.

În mod similar, puteți calcula pentru un alt număr de elemente din circuit.

Conexiune de la 1,5V

Sursa de alimentare pentru LED-uri poate fi o simplă baterie AA de 1,5 V. O diodă LED necesită de obicei un minim de 3V; nu există nicio modalitate de a face acest lucru fără un stabilizator. Aceste drivere LED specializate sunt utilizate în lanternele de mână de pe Cree Q5 și Cree XML T6. Un microcircuit în miniatură crește numărul de volți la 3V și stabilizează 700mA. Pornirea de la 1,5 volți utilizând un rezistor de limitare a curentului este imposibilă. Dacă folosim două baterii de 1,5 volți, conectându-le în serie, obținem 3V. Dar bateriile se epuizează destul de repede, iar luminozitatea va scădea și mai repede. La 2,5V va mai rămâne multă capacitate în baterii, dar dioda aproape că se va stinge. Iar driverul LED va menține luminozitatea nominală chiar și la 1V.

De obicei comand astfel de module pe Aliexpress, chinezii costă 50-100 de ruble, în Rusia sunt puțin scumpe.

Cum se calculează șoferul

1. întocmește o schemă de conectare pe hârtie;
2. dacă șoferul este chinez, atunci este indicat să verificați dacă poate rezista sau nu la puterea declarată;
3. rețineți că diferitele culori (albastru, roșu, verde) au căderi de volți diferite;
4. puterea totală nu trebuie să fie mai mare decât cea a sursei de curent.

Desenați o diagramă de conexiune pe care veți distribui elementele dacă acestea sunt conectate nu doar în serie, ci în combinație cu o conexiune paralelă.

La o sursă de alimentare chineză de la un producător necunoscut, puterea poate fi semnificativ mai mică. Ele indică cu ușurință puterea maximă de vârf, și nu puterea nominală pe termen lung. Este mai dificil de verificat; trebuie să încărcați sursa de alimentare la maximum și să măsurați parametrii.

Pentru al treilea punct, utilizați exemplele de tabele pentru 1W, 3W, 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 100W, care sunt date mai sus. Dar ai mai multă încredere în caracteristicile pe care ți le-a oferit vânzătorul. Pentru cele cu un singur cip există 3V, 6V, 12V.

Dacă consumul total de energie al circuitului depășește puterea nominală a sursei de alimentare, curentul va scădea și încălzirea va crește. Acesta va reveni la niveluri normale dacă sarcina este redusă.

Pentru benzile LED, calculul este foarte simplu. Măsurați numărul de wați pe metru și înmulțiți-l cu numărul de metri. Doar măsurați, în majoritatea cazurilor puterea este supraestimată și în loc de 14,4 W/m veți obține 7 W/m. Prea des clienții dezamăgiți vin la mine cu această problemă.

Tensiune joasă de la 9V la 50V

Vă voi spune pe scurt ce folosesc pentru a porni unitățile de 12V, 19V, 24V și pentru a mă conecta la automobile de 12V.

Cel mai adesea cumpăr module gata făcute pe cipuri PWM:

1. există amplificatoare, de exemplu, 12V la intrare, 22V la ieșire;
2. coborâre, de exemplu de la 24V la 17V.

Nu toată lumea vrea să cheltuiască o mulțime de bani pentru a cumpăra un reflector gata făcut pentru o mașină, o lampă LED sau să comandă un șofer gata făcut. Prin urmare, apelează la mine pentru a asambla ceva decent din componentele disponibile. Prețul unor astfel de module începe de la 50 de ruble la 300 de ruble pentru un model 5A cu radiator. Cumpar mai multe bucati in avans, se epuizeaza repede.

Cea mai populară opțiune este IC-ul liniar, unul simplu, fiabil, învechit.

Modelele bazate pe LM2596 sunt foarte populare, dar este deja depășit și vă sfătuiesc să fiți atenți la unul mai modern și cu eficiență bună. Astfel de blocuri au de la 1 la 3 rezistențe de reglare, care pot fi folosite pentru a regla orice parametri până la 30V și până la 5A.

Driver încorporat, lovit în 2016

La începutul anului 2016, modulele LED și diodele COB cu driver integrat au început să câștige popularitate. Sunt conectate direct la o rețea de 220V, ideale pentru asamblarea echipamentelor de iluminat cu propriile mâini. Toate elementele sunt amplasate pe o placă termoconductoare. Controlerele PWM sunt miniaturale, datorită contactului bun cu sistemul de răcire. Nu am testat încă fiabilitatea și stabilitatea; primele recenzii vor apărea după cel puțin șase luni de utilizare. Am comandat deja cel mai ieftin și mai accesibil model COB la 50W. Pentru a le găsi pe bazarul chinez Aliexpress, introduceți „conducător led integrat” în căutare.

Caracteristici

O problemă globală este contrafacerea LED-urilor Cree și Philips la scară industrială. Chinezii au întreprinderi întregi pentru asta; le copiază 95-99% din exterior; este imposibil ca un cumpărător obișnuit să facă diferența. Cel mai rău lucru este atunci când un astfel de fals vă este vândut sub pretextul originalului Cree T6. Pe cel fals îl vei conecta conform specificațiilor tehnice ale celui original. Un fals are caracteristici care sunt în medie cu 30% mai rele. Flux luminos mai mic, temperatură maximă de funcționare mai scăzută, consum mai mic de energie. De înșelăciune nu veți afla foarte curând; va funcționa de aproximativ 5-10 ori mai puțin decât cea reală, mai ales la curent dublu.

Recent am măsurat fluxul luminos al lanternelor mele din stânga Cree făcute de LatticeBright. Am scos toata placa cu soferul si am asezat-o intr-o bila fotometrica. Rezultatul a fost de 180-200 de lumeni, originalul a avut 280-300 de lumeni. Fără echipamente serioase, care se găsesc în principal în laboratoare, nu veți putea măsura și, prin urmare, să aflați adevărul.

Uneori dai peste diode overclockate, curentul la care este cu 30%-60% mai mare decat cel nominal, si in consecinta puterea. Un producător fără scrupule, în special unul chinezesc de subsol, profită de faptul că durata de viață este greu de măsurat în ore. La urma urmei, nimeni nu înregistrează timpul lucrat, iar când o lampă sau un spot cu LED-uri se defectează, vânzătorul nu mai poate fi găsit. Și nu are rost să cauți, perioada de garanție pentru astfel de produse este întotdeauna mai scurtă decât durata de viață.

Circuitul standard de driver RT4115 LED este prezentat în figura de mai jos:

Tensiunea de alimentare trebuie să fie cu cel puțin 1,5-2 volți mai mare decât tensiunea totală pe LED-uri. În consecință, în intervalul de tensiune de alimentare de la 6 la 30 de volți, la driver pot fi conectate de la 1 la 7-8 LED-uri.

Tensiunea maximă de alimentare a microcircuitului 45 V, dar funcționarea în acest mod nu este garantată (mai bine acordați atenție unui microcircuit similar).

Curentul prin LED-uri are o formă triunghiulară cu o abatere maximă de la valoarea medie de ±15%. Curentul mediu prin LED-uri este stabilit de un rezistor și calculat prin formula:

I LED = 0,1 / R

Valoarea minimă admisă este R = 0,082 Ohm, ceea ce corespunde unui curent maxim de 1,2 A.

Abaterea curentului prin LED față de cel calculat nu depășește 5%, cu condiția ca rezistența R să fie instalată cu o abatere maximă de la valoarea nominală de 1%.

Deci, pentru a porni LED-ul la luminozitate constantă, lăsăm pinul DIM atârnat în aer (este tras la nivelul de 5V în interiorul PT4115). În acest caz, curentul de ieșire este determinat numai de rezistența R.

Dacă conectăm un condensator între pinul DIM și masă, obținem efectul de iluminare lină a LED-urilor. Timpul necesar pentru a atinge luminozitatea maximă va depinde de capacitatea condensatorului; cu cât este mai mare, cu atât lampa se va aprinde mai mult.

Pentru trimitere: Fiecare nanofarad de capacitate crește timpul de pornire cu 0,8 ms.

Dacă doriți să faceți un driver reglabil pentru LED-uri cu reglarea luminozității de la 0 la 100%, atunci puteți recurge la una dintre cele două metode:

1. Prima cale presupune că la intrarea DIM este furnizată o tensiune constantă în intervalul de la 0 la 6V. În acest caz, reglarea luminozității de la 0 la 100% se realizează la o tensiune la pinul DIM de la 0,5 la 2,5 volți. Creșterea tensiunii peste 2,5 V (și până la 6 V) nu afectează curentul prin LED-uri (luminozitatea nu se modifică). Dimpotrivă, reducerea tensiunii la un nivel de 0,3V sau mai mic duce la oprirea circuitului și punerea acestuia în modul standby (consumul de curent scade la 95 μA). Astfel, puteți controla eficient funcționarea driverului fără a elimina tensiunea de alimentare.
2. A doua cale presupune furnizarea unui semnal de la un convertor de lățime a impulsurilor cu o frecvență de ieșire de 100-20000 Hz, luminozitatea va fi determinată de ciclul de lucru (ciclul de lucru al impulsului). De exemplu, dacă nivelul ridicat durează 1/4 din perioadă, iar nivelul scăzut, respectiv, 3/4, atunci acesta va corespunde unui nivel de luminozitate de 25% din maxim. Trebuie să înțelegeți că frecvența de funcționare a driverului este determinată de inductanța inductorului și nu depinde în niciun caz de frecvența de reglare.

Circuitul driver PT4115 LED cu variator de tensiune constantă este prezentat în figura de mai jos:

Acest circuit pentru reglarea luminozității LED-urilor funcționează excelent datorită faptului că în interiorul cipului pinul DIM este „tras în sus” la magistrala de 5V printr-un rezistor de 200 kOhm. Prin urmare, când glisorul potențiometrului este în poziția sa cea mai joasă, se formează un divizor de tensiune de 200 + 200 kOhm și se formează un potențial de 5/2 = 2,5V la pinul DIM, care corespunde luminozității de 100%.

Cum funcționează schema

În primul moment, când se aplică tensiunea de intrare, curentul prin R și L este zero și comutatorul de ieșire încorporat în microcircuit este deschis. Curentul prin LED-uri începe să crească treptat. Rata de creștere a curentului depinde de mărimea inductanței și a tensiunii de alimentare. Comparatorul în circuit compară potențialele înainte și după rezistorul R și, de îndată ce diferența este de 115 mV, la ieșire apare un nivel scăzut, care închide comutatorul de ieșire.

Datorită energiei stocate în inductanță, curentul prin LED-uri nu dispare instantaneu, ci începe să scadă treptat. Căderea de tensiune pe rezistorul R scade treptat. De îndată ce atinge o valoare de 85 mV, comparatorul va emite din nou un semnal pentru a deschide comutatorul de ieșire. Și întregul ciclu se repetă din nou.

Dacă este necesar să se reducă gama de ondulații de curent prin LED-uri, este posibil să se conecteze un condensator în paralel cu LED-urile. Cu cât capacitatea sa este mai mare, cu atât forma triunghiulară a curentului prin LED-uri va fi netezită și cu atât va deveni mai asemănătoare cu una sinusoidală. Condensatorul nu afectează frecvența de funcționare sau eficiența driverului, dar crește timpul necesar pentru ca curentul specificat prin LED să se stabilească.

Detalii importante de montaj

Un element important al circuitului este condensatorul C1. Nu numai că netezește ondulațiile, dar compensează și energia acumulată în inductor în momentul în care comutatorul de ieșire este închis. Fără C1, energia stocată în inductor va curge prin dioda Schottky către magistrala de alimentare și poate provoca o defecțiune a microcircuitului. Prin urmare, dacă porniți driverul fără ca un condensator să oprească sursa de alimentare, microcircuitul este aproape garantat să se oprească. Și cu cât este mai mare inductanța inductorului, cu atât este mai mare șansa de a arde microcontrolerul.

Capacitatea minimă a condensatorului C1 este de 4,7 µF (și când circuitul este alimentat cu o tensiune pulsatorie după puntea de diode - cel puțin 100 µF).

Condensatorul ar trebui să fie amplasat cât mai aproape de cip posibil și să aibă cea mai mică valoare ESR posibilă (adică condensatorii de tantal sunt bineveniți).

De asemenea, este foarte important să adoptați o abordare responsabilă în alegerea unei diode. Trebuie să aibă o cădere scăzută de tensiune directă, timp scurt de recuperare în timpul comutării și stabilitate a parametrilor pe măsură ce temperatura joncțiunii p-n crește, pentru a preveni creșterea curentului de scurgere.

În principiu, puteți lua o diodă obișnuită, dar diodele Schottky sunt cele mai potrivite pentru aceste cerințe. De exemplu, STPS2H100A în versiunea SMD (tensiune directă 0,65V, inversă - 100V, curent puls până la 75A, temperatură de funcționare până la 156°C) sau FR103 în carcasă DO-41 (tensiune inversă până la 200V, curent până la 30A, temperatura de până la 150 °C). SS34-urile obișnuite au funcționat foarte bine, pe care le puteți scoate din plăci vechi sau puteți cumpăra un pachet întreg pentru 90 de ruble.

Inductanța inductorului depinde de curentul de ieșire (vezi tabelul de mai jos). O valoare a inductanței selectată incorect poate duce la o creștere a puterii disipate pe microcircuit și la depășirea limitelor de temperatură de funcționare.

Daca se supraincalzeste peste 160°C, microcircuitul se va opri automat si ramane in starea oprit pana se raceste la 140°C, dupa care va porni automat.

În ciuda datelor tabelare disponibile, este permisă instalarea unei bobine cu o abatere a inductanței mai mare decât valoarea nominală. În acest caz, eficiența întregului circuit se modifică, dar rămâne operațional.

Puteți lua un șoc din fabrică sau îl puteți face singur dintr-un inel de ferită de la o placă de bază arsă și un fir PEL-0.35.

Dacă autonomia maximă a dispozitivului este importantă (lămpi portabile, felinare), atunci, pentru a crește eficiența circuitului, este logic să petreceți timpul selectând cu atenție inductorul. La curenți scăzuti, inductanța trebuie să fie mai mare pentru a minimiza erorile de control al curentului rezultate din întârzierea comutării tranzistorului.

Inductorul ar trebui să fie situat cât mai aproape de pinul SW, în mod ideal conectat direct la acesta.

Și, în cele din urmă, elementul de cea mai mare precizie al circuitului de driver LED este rezistența R. După cum am menționat deja, valoarea minimă a acestuia este de 0,082 ohmi, ceea ce corespunde unui curent de 1,2 A.

Din păcate, nu este întotdeauna posibil să găsiți un rezistor de o valoare adecvată, așa că este timpul să vă amintiți formulele pentru calcularea rezistenței echivalente atunci când rezistențele sunt conectate în serie și în paralel:

• R ultimul = R1 +R2 +...+Rn;
• R perechi = (R1xR2)/(R1 +R2).

Prin combinarea diferitelor metode de conectare, puteți obține rezistența necesară de la mai multe rezistențe la îndemână.

Este important să direcționați placa astfel încât curentul diodei Schottky să nu curgă de-a lungul căii dintre R și VIN, deoarece acest lucru poate duce la erori în măsurarea curentului de sarcină.

Costul scăzut, fiabilitatea ridicată și stabilitatea caracteristicilor driverului de pe RT4115 contribuie la utilizarea pe scară largă a lămpilor LED. Aproape fiecare a doua lampă LED de 12 volți cu o bază MR16 este asamblată pe PT4115 (sau CL6808).

Rezistența rezistenței de setare a curentului (în ohmi) este calculată folosind exact aceeași formulă:

R = 0,1 / I LED[A]

O diagramă tipică de conectare arată astfel:

După cum puteți vedea, totul este foarte asemănător cu circuitul unei lămpi LED cu driver RT4515. Descrierea funcționării, nivelurile de semnal, caracteristicile elementelor utilizate și aspectul plăcii de circuit imprimat sunt exact aceleași cu acelea, așa că nu are rost să repetam.

CL6807 se vinde cu 12 ruble/buc, trebuie doar sa ai grija sa nu alunece pe cele lipite (recomand sa le iei).

SN3350

SN3350 este un alt cip ieftin pentru driverele LED (13 ruble/buc). Este aproape un analog complet al PT4115, singura diferență fiind că tensiunea de alimentare poate varia de la 6 la 40 de volți, iar curentul maxim de ieșire este limitat la 750 de miliamperi (curentul continuu nu trebuie să depășească 700 mA).

La fel ca toate microcircuitele descrise mai sus, SN3350 este un convertor step-down cu impulsuri cu o funcție de stabilizare a curentului de ieșire. Ca de obicei, curentul din sarcină (și în cazul nostru, unul sau mai multe LED-uri acționează ca sarcină) este stabilit de rezistența rezistorului R:

R = 0,1 / I LED

Pentru a evita depășirea curentului maxim de ieșire, rezistența R nu trebuie să fie mai mică de 0,15 Ohm.

Cipul este disponibil în două pachete: SOT23-5 (maximum 350 mA) și SOT89-5 (700 mA).

Ca de obicei, aplicând o tensiune constantă pinului ADJ, transformăm circuitul într-un simplu driver reglabil pentru LED-uri.

O caracteristică a acestui microcircuit este un interval de reglare ușor diferit: de la 25% (0,3V) la 100% (1,2V). Când potențialul la pinul ADJ scade la 0,2 V, microcircuitul intră în modul de repaus cu un consum de aproximativ 60 µA.

Schema de conectare tipică:

Pentru alte detalii, consultați specificațiile pentru microcircuit (fișier pdf).

ZXLD1350

În ciuda faptului că acest microcircuit este o altă clonă, unele diferențe de caracteristici tehnice nu permit înlocuirea lor directă între ele.

Iată principalele diferențe:

• microcircuitul pornește la 4,8V, dar ajunge la funcționare normală doar cu o tensiune de alimentare de 7 până la 30 Volți (se poate alimenta până la 40V pentru o jumătate de secundă);
• curent maxim de sarcină - 350 mA;
• rezistența comutatorului de ieșire în stare deschisă este de 1,5 - 2 ohmi;
• Schimbând potențialul la pinul ADJ de la 0,3 la 2,5 V, puteți modifica curentul de ieșire (luminozitatea LED-ului) în intervalul de la 25 la 200%. La o tensiune de 0,2V timp de cel puțin 100 µs, driverul intră în modul de repaus cu un consum redus de energie (aproximativ 15-20 µA);
• dacă reglarea este efectuată de un semnal PWM, atunci la o rată de repetare a pulsului sub 500 Hz, intervalul de modificare a luminozității este de 1-100%. Dacă frecvența este peste 10 kHz, atunci de la 25% la 100%;

Tensiunea maximă care poate fi aplicată la intrarea ADJ este de 6V. În acest caz, în intervalul de la 2,5 la 6V, driverul produce curentul maxim, care este stabilit de rezistența de limitare a curentului. Rezistența rezistenței este calculată exact în același mod ca în toate microcircuitele de mai sus:

R = 0,1 / I LED

Rezistența minimă a rezistenței este de 0,27 Ohm.

O diagramă tipică de conectare nu este diferită de omologii săi:

Fără condensatorul C1 este IMPOSIBIL să se alimenteze circuitul!!! În cel mai bun caz, microcircuitul se va supraîncălzi și va produce caracteristici instabile. În cel mai rău caz, va eșua instantaneu.

Caracteristici mai detaliate ale ZXLD1350 pot fi găsite în fișa de date pentru acest cip.

Costul microcircuitului este nerezonabil de mare (), în ciuda faptului că curentul de ieșire este destul de mic. În general, este foarte potrivit pentru toată lumea. Nu m-as implica.

QX5241

QX5241 este un analog chinezesc al lui MAX16819 (MAX16820), dar într-un pachet mai convenabil. Disponibil și sub denumirile KF5241, 5241B. Este marcat „5241a” (vezi fotografia).

Într-un magazin binecunoscut sunt vândute aproape în greutate (10 bucăți pentru 90 de ruble).

Driverul funcționează exact pe același principiu ca toate cele descrise mai sus (convertor continuu step-down), dar nu conține un comutator de ieșire, așa că funcționarea necesită conectarea unui tranzistor extern cu efect de câmp.

Puteți lua orice MOSFET cu canal N cu curent de scurgere și tensiune de scurgere adecvate. De exemplu, sunt potrivite următoarele: SQ2310ES (până la 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. În general, cu cât tensiunea de deschidere este mai mică, cu atât mai bine.

Iată câteva caracteristici cheie ale driverului LED de pe QX5241:

• curent maxim de ieșire - 2,5 A;
• Eficiență până la 96%;
• frecvența maximă de reglare a luminii - 5 kHz;
• frecvența maximă de funcționare a convertorului este de 1 MHz;
• acuratețea stabilizării curentului prin LED-uri - 1%;
• tensiune de alimentare - 5,5 - 36 Volți (funcționează normal la 38!);
• curentul de ieșire se calculează prin formula: R = 0,2 / I LED

Citiți specificația (în engleză) pentru mai multe detalii.

Driverul LED de pe QX5241 conține puține piese și este întotdeauna asamblat conform acestei scheme:

Cipul 5241 vine doar în pachetul SOT23-6, așa că cel mai bine este să nu-l abordați cu un fier de lipit pentru tigăi de lipit. După instalare, placa trebuie spălată bine pentru a elimina fluxul; orice contaminare necunoscută poate afecta negativ funcționarea microcircuitului.

Diferența dintre tensiunea de alimentare și căderea totală de tensiune pe diode ar trebui să fie de 4 volți (sau mai mult). Dacă este mai mică, atunci se observă unele erori în funcționare (instabilitate curentă și șuierat inductor). Așa că ia-o cu rezervă. Mai mult, cu cât curentul de ieșire este mai mare, cu atât rezerva de tensiune este mai mare. Deși, poate că tocmai am dat peste o copie proastă a microcircuitului.

Dacă tensiunea de intrare este mai mică decât căderea totală între LED-uri, atunci generarea eșuează. În acest caz, comutatorul câmpului de ieșire se deschide complet și LED-urile se aprind (desigur, nu la putere maximă, deoarece tensiunea nu este suficientă).

AL9910

Diodes Incorporated a creat un CI driver LED foarte interesant: AL9910. Este curios prin faptul că domeniul său de tensiune de funcționare îi permite să fie conectat direct la o rețea de 220V (prin intermediul unui simplu redresor cu diodă).

Iată principalele sale caracteristici:

• tensiune de intrare - până la 500V (până la 277V pentru alternanță);
• stabilizator de tensiune încorporat pentru alimentarea microcircuitului, care nu necesită o rezistență de stingere;
• capacitatea de a regla luminozitatea prin modificarea potențialului de pe piciorul de control de la 0,045 la 0,25V;
• protectie la supraincalzire incorporata (declansata la 150°C);
• frecvența de funcționare (25-300 kHz) este setată de un rezistor extern;
• pentru funcționare este necesar un tranzistor extern cu efect de câmp;
• Disponibil în pachete SO-8 și SO-8EP cu opt picioare.

Driverul asamblat pe cipul AL9910 nu are izolație galvanică față de rețea, deci ar trebui utilizat numai acolo unde contactul direct cu elementele circuitului este imposibil.