Všetky LED diódy, bez ohľadu na tvarový faktor a elektrické parametre, sa napájajú z prúdu. Správne dodávaný prúd je zárukou dlhej a stabilnej prevádzky osvetľovacieho zariadenia. Tak prečo výrobcovia LED produktov často inštalujú regulátor napätia namiesto súčasného stabilizátora? Ako to ovplyvňuje činnosť LED svietidiel, pások, svietidiel a reflektorov? Pokúsme sa to prísť na to.
stabilizátory napätia
Na základe názvu sú tieto zariadenia určené na podporu napätia v záťaži na určitej úrovni. V tomto prípade závisí veľkosť výstupného prúdu od samotného zaťaženia. Inými slovami, koľko bude trvať na načítanie, toľko to bude trvať, ale nie viac ako maximálna možná hodnota. Predpokladajme, že regulátor napätia má nasledujúce výstupné parametre: 12V a 1A. To znamená, že výstup bude vždy udržiavaný na 12V a spotreba prúdu môže byť v rozmedzí od nuly do jednej ampéry. Existujú dva typy regulátorov napätia: lineárne a impulzné.
Regulačný prvok v stabilizačnom obvode je spravidla bipolárny tranzistor alebo tranzistor s efektom poľa. Ak je tento tranzistor v aktívnom režime, potom sa stabilizátor nazýva lineárny. Ak je regulačný tranzistor v režime kľúča, potom sa stabilizátor nazýva impulzom.
Najbežnejšie a najlacnejšie sú lineárne regulátory napätia, ale majú niekoľko nedostatkov:
- nízka účinnosť;
- pri vysokom zaťažovacom prúde vyžadujú chladič;
- majú pomerne vysoký pokles napätia.
Aby nedošlo k takýmto chybám, odporúča sa používať impulzné regulátory napätia. Prichádzajú v troch typoch: zdvíhanie, spodná a univerzálna. Impulzné stabilizátory majú vysokú účinnosť, nepotrebujú dodatočné odvádzanie tepla pri vysokých zaťažovacích prúdoch, ale majú vyššie náklady.
stabilizátory prúdu
Najjednoduchší obmedzovač prúdu je rezistor. Často sa nazýva najjednoduchší stabilizátor, ktorý je nesprávny, pretože rezistor nie je schopný stabilizovať prúd, keď napätie kolíše na jeho vstup.
Použitie odporu v napájacom obvode LED je prípustné len so stabilizovaným vstupným napätím. V opačnom prípade sa všetky skoky napätia prenášajú na záťaž a negatívne sa odrážajú v práci LED. Účinnosť odporového obmedzovača prúdu je veľmi nízka, pretože všetka energia, ktorú spotrebúva, sa rozptýli vo forme tepla.
Mierne vyššia účinnosť v konštrukciách na základe kompletných integrovaných obvodov (MI) lineárnych stabilizátorov. Schémy lineárnych stabilizátorov na báze MI vystupujú s minimálnou sadou prvkov, absenciou prekážok a jednoduchým nastavením.
Aby sa predišlo prehriatiu ovládacieho prvku, mal by byť rozdiel medzi vstupným a výstupným napätím malý, ale dostatočný (3-5 voltov). V opačnom prípade bude prípad čipu nútený rozptýliť nevyžiadanú energiu, čím sa zníži efektívnosť.
Ovládače pre LED na základe lineárnych stabilizátorov MI sa vyznačujú lacnosťou a dostupnosťou komponentov na montážs vlastnými rukami
Najúčinnejšie sa považujú za súčasné ovládače modulačnej šírky impulzov (PWM). Sú navrhnuté na základe špecializovaných čipov so spätnoväzobným obvodom a bezpečnostnými prvkami, ktoré niekoľkokrát zvyšujú spoľahlivosť celého zariadenia. Prítomnosť impulzného transformátora v nich vedie k vyššej nákladovej schéme, ale je odôvodnená vysokou účinnosťou a životnosťou. Streamové stabilizátory PWM s napájaním 12 V sa ľahko robia vlastnými rukami pomocou špecializovaného mikroobvodu. Napríklad PT4115 IMS od firmy PowTech, ktorý je špeciálne navrhnutý pre napájacie obvody LED od 1 do 10 wattov.
Zdroje napájania LED
Okrem LED je okrem menovitého prúdu ďalší dôležitý parameter - priamy pokles napätia. Úloha tohto parametra je tiež významná, a preto je uvedený v prvom rade technických parametrov polovodičového zariadenia.
až na p-n prechodu začal unikať prúd, je potrebné, aby sa nejaké minimálna smerovaného napätie Umin.pr .. Požadovaná minimálna napätia v priepustnom smere je určená v dokumentácii LED a je v grafe prúd - charakteristiky napätie (CVC).
Na zelenej časti VAC LED je jasné, že len keď je dosiahnuté Umin.pr. prúd Ypres začína plynúť. Ďalší menší rast Upr vedie k prudkému nárastu Ypres. Preto aj malé poklesy napätia prekračujú hodnotu Umax..pr. škodlivé pre kryštál LED. V okamihu prekročenia hodnoty Umaks.pr. prúd dosahuje svoj vrchol a vyskytuje sazničenie kryštálu. Pri každom type sú umiestnené LED menovitý prúd a príslušná napätie (typový štítok dáta), u ktorého má zariadenie vypracovať nárokovaného životnosť.
Správne a nesprávne zaradenie
Väčšina vodičov priznať chyby, keď sa snažia ušetriť na doske, LED osvetlenie. Často motoristi zahŕňajú LED zariadenie priamo z batérie, a potom sa sťažujú na rôzne problémy, bliká, strata jasu a úplného zániku kryštálu. To je vzhľadom k nedostatku medziproduktu prevodníka, ktoré by mali kompenzovať poklesy napätia v rozmedzí od 10 do 14,5V. Ďalšou chybou majiteľov automobilov je pripojenie len cez odpor, vypočítaný na priemernom indikovaní 12V batérie. Rezistor je lineárny prvok a preto sa prúd cez ne zvyšuje v pomere k napätiu. Pripojenie cez odpor môže podliehať za 14,5V, ale potom budú musieť prijať časť svietiace LED pri nízkom a strednom napätia v palubnej sieti. Tak jasné, istý spôsob, ako pripojiť LED v aute - je použitie prúdu, najlepšie pulzného typu.
V rôznych svetelných štruktúrach založených na LED sa často používajú regulátory napätia. Prečo sa to deje? Po prvé, sú oveľa lacnejšie ako kvalitné súčasné motory. Po druhé, aby sa získal viac alebo menej spoľahlivý vodič z regulátora napätia, stačí nastaviť výstup odporu,kompetentným výpočtom jeho sily a odolnosti. Takýto obvodový dizajn sa často používa v lacných LED žiarovkách a osvetlení pomocou LED pások.
Väčšina LED pásikov je napájaná stabilným napätím 12V. Ak vezmeme do úvahy dizajn pásky podrobnejšie, potom vidíte, že je rozdelená na malé plochy. Spravidla sa každé miesto skladá z troch LED diód SMD a jedného prúdového odporu. Pokles napätia na jeden prvok vyžarujúci svetlo je v priemere 2,5-3,5 V, čo predstavuje maximálne 10,5 sumy. Zvyšok je zhasnutý odporom, ktorého menovitá hodnota, ktorú výrobca zoberie na typ použitých LED. Z tohto dôvodu možno pripojenie LED cez napätie s regulátorom napätia a odporom považovať za správne.
Výstup stabilizátora by mal byť väčší ako spotreba energie zaťaženia o približne 30%.
Ak používate jednoduché napájanie bez stabilizácie (transformátor, diódový mostík a kondenzátor), potom s malým zvýšením sieťového napätia jeho proporcionálne znížená časť bude rovnomerne rozložená na všetkých štyroch prvkoch každého páskového segmentu. V dôsledku toho dôjde k zvýšeniu prúdu, teplota kryštálu a v dôsledku toho sa začne nezvratný proces degradácie LED.
Najpravdepodobnejšou konštrukciou obvodu je použitie impulzného typu stabilizátora prúdu. K dnešnému dňu je to najlepšia možnosť, ktorú používajú všetci vedúci výrobcovia LEDvýrobky. Aktuálny ovládač s regulátorom PWM prakticky nie je teplý, efektívny a spoľahlivý.
Tak prečo dávať prednosť: lacný regulátor napätia s odporom alebo drahším prúdovým vodičom? Správna odpoveď spočíva v tom, že "všetky úspory by mali byť odôvodnené." Ak potrebujete pripojiť tucet LED diód s nízkym napätím alebo nie viac ako jeden meter pásky, voľba v prospech prvej možnosti sa nedá nazvať falošnou.
Ale ak je vaším cieľom podnietiť značkové LED diódy s výkonom každého kryštálu väčším ako 1 W, potom bez kvalitného aktuálneho ovládača to nedokážete. Keďže náklady na takéto emisné diódy sú oveľa vyššie ako cena vodiča.
