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

LED lambalar yaygınlaştı ve bunun sonucunda ikincil güç kaynaklarının aktif üretimi başladı.LED lamba sürücüsü, cihazın çıkışında belirtilen akım değerlerini stabil bir şekilde koruyarak diyot zincirinden geçen voltajı dengeleyebilir.

Bir diyot ampulünü çalıştırmak için bir akım dönüştürme cihazının çalışma tipleri ve çalışma prensipleri hakkında size her şeyi anlatacağız. Makalemiz sürücü seçimine ilişkin yönergeler sağlar ve faydalı öneriler sunar. Bağımsız ev elektrikçileri pratikte kanıtlanmış bağlantı şemalarını bulacaktır.

Kullanım amacı ve kapsamı

Diyot kristalleri, elektrik sinyallerinin dönüşümünden sorumlu olan anot (artı) ve katot (eksi) olmak üzere iki yarı iletkenden oluşur. Bir alan P tipi iletkenliğe sahiptir, ikincisi ise N'dir. Bir güç kaynağı bağlandığında, bu elemanlar üzerinden akım akacaktır.

Bu polarite nedeniyle, P-tipi bölgeden gelen elektronlar N-tipi bölgeye hücum eder ve bunun tersi de N noktasından P'ye hücum eder. Bununla birlikte, bölgenin her bölümünün P-N kavşakları adı verilen kendi sınırları vardır. Bu bölgelerde parçacıklar buluşur ve karşılıklı olarak emilir veya yeniden birleşir.

Diyot yarı iletken bir elemandır ve yalnızca bir p-n bağlantısına sahiptir. Bu nedenle ışımalarının parlaklığını belirleyen temel özellik voltaj değil akımdır.

P-N geçişleri sırasında voltaj, devrenin her elemanı için daima aynı olacak şekilde belirli sayıda volt azalır. Sürücü bu değerleri dikkate alarak gelen akımı stabilize eder ve çıkışta sabit bir değer üretir.

LED cihazının pasaportunda hangi güce ihtiyaç duyulduğu ve P-N geçişi sırasında hangi kayıp değerleri belirtilmiştir. Bu nedenle ne zaman diyot ampul seçimi Aralığı kayıp enerjiyi telafi etmek için yeterli olması gereken güç kaynağının parametrelerini dikkate almak gerekir.

Yüksek güçlü LED'lerin özelliklerde belirtilen süre boyunca çalışabilmesi için bir dengeleme cihazı - bir sürücü gereklidir. Elektronik mekanizmanın gövdesi her zaman çıkış voltajını gösterir

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

Ekipman çeşitli tiplerde olabilir:

• arabaların, bisikletlerin, motosikletlerin vb. farları;
• küçük taşınabilir veya sokak lambaları;
• LED şeritlerkurdeleler, tavan ışıkları ve modüller.

Ancak için düşük güçlü LED'lerve ayrıca sabit voltaj kullanılması durumunda sürücülerin kullanılmamasına izin verilir. Bunun yerine devreye yine 220 V'luk bir ağdan beslenen bir direnç eklenir.

Güç kaynağının çalışma prensibi

Bir voltaj kaynağı ile bir güç kaynağı arasındaki farkların ne olduğunu bulalım. Örnek olarak aşağıda gösterilen diyagramı düşünün.

12 V güç kaynağına 40 ohm'luk bir direnç bağlandığında içinden 300 mA'lik bir akım akacaktır (Şekil A). Devreye ikinci bir direnç paralel bağlandığında akım değeri 600 mA (B) olacaktır. Ancak voltaj değişmeden kalacaktır.

Güç kaynağına iki direnç bağlanmasına rağmen ikincisi çıkışta sabit bir voltaj oluşturacaktır çünkü ideal koşullar altında yüke tabi değildir

Şimdi devredeki güç kaynağına dirençler bağlanırsa değerlerin nasıl değiştiğine bakalım. Benzer şekilde, 300 mA sürücülü 40 Ohm'luk bir reosta sunuyoruz. İkincisi, üzerinde 12 V'luk bir voltaj oluşturur (devre B).

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

Sürücü, voltaj kaynağından farklı olarak çıkışta belirtilen akım parametrelerini korur, ancak voltaj gücü değişebilir

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

Dönüştürücünün ayırt edici özellikleri

En önemli göstergelerden biri yük altında iletilen güçtür. Cihazı aşırı yüklemeyin ve mümkün olan en iyi sonuçları almaya çalışın.

Yanlış kullanım, yalnızca görüntüleme mekanizmasının değil aynı zamanda LED çiplerinin de hızlı arızalanmasına katkıda bulunur.

Çalışmayı etkileyen ana faktörler şunlardır:

• montaj sürecinde kullanılan kurucu unsurlar;
• koruma derecesi (IP);
• giriş ve çıkışta minimum ve maksimum değerler;
• üretici firma.

Modern dönüştürücü modelleri mikro devreler temelinde üretilir ve darbe genişliği dönüştürme (PWM) teknolojisini kullanır.

Güç kaynağının çalışması sırasında, çıkış voltajını düzenlemek için bir darbe genişliği modülasyonu yöntemi tanıtılmıştır ve çıkışta da girişte olduğu gibi aynı türde akım korunur.

Bu tür cihazlar, kısa devrelere, ağ aşırı yüklemelerine karşı yüksek derecede koruma ile karakterize edilir ve ayrıca verimliliği arttırır.

Akım dönüştürücüyü seçme kuralları

Bir LED lamba dönüştürücü satın almak için anahtarı incelemelisiniz cihaz özellikleri. Çıkış voltajına, nominal akıma ve çıkış gücüne güvenmeye değer.

LED gücü

Başlangıçta çeşitli faktörlere bağlı olan çıkış voltajını analiz edelim:

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

Nominal akımın parametreleri, tüketicinin karakteristik özelliklerine, yani LED elemanların gücüne ve parlaklık derecesine göre belirlenebilir.

Bu gösterge, aralığı gerekli parlaklığa göre değişen kristaller tarafından tüketilen akımı etkileyecektir. Dönüştürücünün görevi bu elemanlara gerekli miktarda enerji sağlamaktır.

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

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

Tüketilen enerjiyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

P_H =P_{NEDEN OLMUŞ} *N,

Nerede

• P_{NEDEN OLMUŞ} – bir diyot tarafından oluşturulan elektrik yükü,
• N, zincirdeki kristallerin sayısıdır.

Elde edilen göstergeler sürücü gücünden az olmamalıdır. Şimdi gerekli nominal değeri belirlemek gerekiyor.

Cihazın maksimum gücü

Dönüştürücünün kararlı çalışmasını sağlamak için nominal değerlerinin elde edilen P değerini %20-30 oranında aşması gerektiği de dikkate alınmalıdır._H.

Böylece formül şu şekli alır:

P_maksimum ≥ (1,2..1,3) * P_H,

nerede P_maksimum - güç kaynağının nominal gücü.

Kart üzerindeki güç ve tüketici sayısının yanı sıra yük mukavemeti de tüketicinin renk faktörlerine bağlıdır. Aynı akımda, gölgeye bağlı olarak farklı voltaj düşüşleri vardır.

LED lamba sürücüsü, maksimum parlaklık sağlamak için gereken akım miktarını sağlamalıdır. Bir cihaz seçerken alıcı, gücün tüm LED'lerin kullandığından daha büyük olması gerektiğini unutmamalıdır.

Örneğin, Amerikan Cree firmasının XP-E serisinden kırmızı LED'leri ele alalım.

Özellikleri aşağıdaki gibidir:

• voltaj düşüşü 1,9-2,4 V;
• akım 350 mA;
• ortalama güç tüketimi 750 mW.

Aynı akımdaki yeşil bir analog tamamen farklı göstergelere sahip olacaktır: P-N bağlantılarındaki kayıplar 3,3-3,9 V ve güç 1,25 W'dur.

Buna göre şu sonuca varabiliriz: 10 W değerindeki bir sürücü on iki kırmızı kristale veya sekiz yeşil kristale güç vermek için kullanılıyor.

LED bağlantı şeması

LED tüketiciler için bağlantı şeması belirlendikten sonra sürücü seçimi yapılmalıdır. Önce ışık diyotları satın alıp ardından onlar için bir dönüştürücü seçerseniz, bu sürece pek çok zorluk eşlik edecektir.

Belirli bir bağlantı şemasıyla tam olarak bu sayıda tüketicinin çalışmasını sağlayan bir cihaz bulmak için çok zaman harcamanız gerekecek.

Altı tüketiciyle bir örnek verelim. Gerilim kayıpları 3 V, akım tüketimi 300 mA'dır. Bunları bağlamak için yöntemlerden birini kullanabilirsiniz ve her durumda, güç kaynağının gerekli parametreleri farklı olacaktır.

Alternatif diyotların dezavantajı, devrede çok fazla kristal varsa daha yüksek voltajlı güç kaynağına ihtiyaç duymasıdır.

Bizim durumumuzda seri bağlandığında 300 mA akıma sahip 18 V'luk bir ünite gereklidir. Bu yöntemin en büyük avantajı hattın tamamından aynı gücün geçmesi ve buna bağlı olarak tüm diyotların aynı parlaklıkta yanmasıdır.

Tüketicilerin paralel yerleştirilmesinin dezavantajı, her zincirin parlaklığındaki farktır. Bu olumsuz olay, her hattan geçen akımın farklılığından dolayı diyot parametrelerinin dağılmasından kaynaklanmaktadır.

Paralel yerleştirme kullanılıyorsa 9 V'luk bir dönüştürücü kullanmak yeterlidir ancak tüketilen akım önceki yönteme göre iki katına çıkacaktır.

İki diyotun sıralı düzenlenmesi yöntemi, gruba dahil olan kristallerin sayısındaki değişiklik - 3 veya daha fazla olduğunda kullanılamaz. Bu tür kısıtlamalar, bir elemandan çok fazla akımın geçebilmesinden kaynaklanmaktadır ve bu, tüm devrenin arızalanma olasılığını yaratmaktadır.

İki LED çiftinin oluşturulmasıyla sıralı bir yöntem kullanılıyorsa, önceki durumda olduğu gibi benzer performansa sahip bir sürücü kullanılır. Bu durumda aydınlatmanın parlaklığı eşit olacaktır.

Bununla birlikte, burada bile bazı olumsuz nüanslar vardır: Gruba güç verildiğinde, özelliklerdeki değişiklik nedeniyle LED'lerden biri ikincisinden daha hızlı açılabilir ve buna göre nominal değerin iki katı bir akım içinden akacaktır.

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

Cihaz türüne göre sürücü türleri

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

Aydınlatma aksesuarları pazarı, çoğunlukla Çinli üreticilere ait çok çeşitli sürücü modelleri ile temsil edilmektedir. Düşük fiyat aralığına rağmen bu cihazlar arasından çok iyi bir seçenek seçebilirsiniz. Ancak garanti kartına dikkat etmelisiniz çünkü... Sunulan ürünlerin tümü kabul edilebilir kalitede değildir.

Cihazın elektronik görünümü

İdeal olarak elektronik dönüştürücü bir transistörle donatılmalıdır. Rolü kontrol mikro devresini boşaltmaktır. Dalgalanmayı mümkün olduğu kadar ortadan kaldırmak veya düzeltmek için çıkışa bir kapasitör monte edilir.

Bu tip cihaz pahalı kategoriye aittir, ancak balast mekanizmalarının yapamadığı 750 mA'ya kadar akımı stabilize etme kapasitesine sahiptir.

En yeni sürücüler çoğunlukla E27 soketli ampullere kurulur. Kuralın bir istisnası Gauss GU5.3 ürünleridir. Transformatörsüz bir dönüştürücü ile donatılmıştır. Ancak içlerindeki nabız derecesi birkaç yüz Hz'e ulaşır

Darbe, dönüştürücülerin tek dezavantajı değildir. İkincisi, yüksek frekans (HF) aralığında elektromanyetik girişim olarak adlandırılabilir. Bu nedenle, lambaya bağlı sokete radyo gibi başka elektrikli cihazlar bağlanırsa, dijital FM frekanslarını, televizyonu, yönlendiriciyi vb. alırken parazit bekleyebilirsiniz.

Kaliteli bir cihazın isteğe bağlı cihazı iki kapasitöre sahip olmalıdır: biri dalgaları yumuşatmak için elektrolitik, diğeri RF'yi azaltmak için seramiktir.Ancak özellikle Çin ürünlerinden bahsederken böyle bir kombinasyona nadiren rastlamak mümkün.

Bu tür elektrik devrelerinde genel kavramları olanlar, dirençlerin değerini değiştirerek elektronik dönüştürücünün çıkış parametrelerini bağımsız olarak seçebilirler.

Yüksek verimlilikleri nedeniyle (% 95'e kadar), bu tür mekanizmalar, örneğin araba ayarlama, sokak aydınlatması ve ev LED kaynakları gibi çeşitli alanlarda kullanılan güçlü cihazlar için uygundur.

Kapasitör bazlı güç kaynağı

Şimdi daha az popüler olan cihazlara (kapasitörlere dayalı olanlara) geçelim. Bu tip sürücüyü kullanan hemen hemen tüm düşük maliyetli LED lamba devreleri benzer özelliklere sahiptir.

Bununla birlikte, üreticinin yaptığı değişiklikler nedeniyle, örneğin bazı devre elemanlarının çıkarılması gibi değişikliklere uğrarlar. Özellikle bu kısım kapasitörlerden biridir - yumuşatıcıdır.

Piyasanın kontrolsüz bir şekilde ucuz ve kalitesiz mallarla doldurulması nedeniyle kullanıcılar lambalardaki yüzde yüz titreşimi “hissedebiliyor”. Tasarımlarına girmeden bile yumuşatma elemanının devreden çıkarıldığını söyleyebiliriz.

Bu tür mekanizmaların yalnızca iki avantajı vardır: Kendi kendine kurulabilirler ve verimlilikleri yüzde yüze eşittir, çünkü kayıplar yalnızca p-n bağlantılarında ve dirençlerinde meydana gelecektir.

Aynı sayıda olumsuz yön de vardır: düşük elektrik güvenliği ve yüksek derecede titreşim. İkinci dezavantaj ise 100 Hz civarındadır ve alternatif voltajın düzeltilmesi sonucu oluşur. GOST, aydınlatma cihazının kurulduğu odanın amacına bağlı olarak izin verilen% 10-20'lik bir titreşim normunu belirtir.

Bu dezavantajı azaltmanın tek yolu doğru değere sahip bir kapasitör seçmektir. Bununla birlikte, sorunun tamamen ortadan kaldırılacağına güvenmemelisiniz - böyle bir çözüm yalnızca patlamaların yoğunluğunu düzeltebilir.

Kısılabilir akım dönüştürücüler

Dimmer sürücüleri kısılabilir LED ampuller diyotların yaydığı ışığın parlaklık derecesini azaltırken veya arttırırken, gelen ve giden akım göstergelerini değiştirmenize olanak sağlar.

İki bağlantı yöntemi vardır:

• ilki yumuşak bir başlangıcı içerir;
• ikincisi dürtüdür.

Yüksek parlaklığa sahip olanlar da dahil olmak üzere LED devreleri için düzenleme cihazı olarak kullanılan CPC9909 yongasını temel alan kısılabilir sürücülerin çalışma prensibini düşünün.

CPC9909'un 220 V güç kaynağı ile standart bağlantı şeması Şematik talimatlara göre, bir veya daha fazla güçlü tüketiciyi kontrol etmek mümkündür

Yumuşak başlatma sırasında, sürücülü mikro devre, diyotların artan parlaklıkla kademeli olarak açılmasını sağlar. Bu işlem, düzgün karartma görevini gerçekleştirmek üzere tasarlanmış, LD pinine bağlı iki direnci içerir. Bu, LED elemanların ömrünün uzatılması gibi önemli bir göreve bu şekilde ulaşılır.

Aynı çıkış aynı zamanda analog düzenleme de sağlar - 2,2 kOhm direncin yerini daha güçlü bir değişken analog - 5,1 kOhm alır. Bu şekilde çıktı potansiyelinde yumuşak bir değişim elde edilir.

İkinci yöntemin kullanımı, PWMD'nin düşük frekanslı çıkışına dikdörtgen darbeler sağlanmasını içerir. Bu durumda, mutlaka bir optokuplör ile ayrılan bir mikro denetleyici veya bir puls üreteci kullanılır.

Konutlu mu konutsuz mu?

Sürücüler muhafazalı veya mahfazasız olarak mevcuttur.İlk seçenek en yaygın ve daha pahalıdır. Bu tür cihazlar nem ve toz parçacıklarından korunur.

İkinci tip cihazlar gizli kurulum için kullanılır ve buna göre ucuzdur.

Sunulan tüm cihazlara 12 V veya 220 V ağdan güç verilebilir.Açık çerçeveli modellerin fiyat açısından avantajlı olmasına rağmen, mekanizmanın güvenliği ve güvenilirliği açısından önemli ölçüde geride kalıyorlar

Her biri çalışma sırasında izin verilen sıcaklıkta farklılık gösterir - seçim sırasında bu da dikkate alınmalıdır.

Klasik sürücü devresi

Bir LED güç kaynağını bağımsız olarak monte etmek için galvanik izolasyonu olmayan en basit darbe tipi cihazı ele alacağız. Bu tip devrenin temel avantajı basit bağlantı ve güvenilir çalışmadır.

220 V dönüştürücü devresi anahtarlamalı güç kaynağı olarak sunulmaktadır. Montaj sırasında, akım çıkışında herhangi bir sınırlama olmadığından tüm elektriksel güvenlik kurallarına uyulmalıdır.

Böyle bir mekanizmanın şeması üç ana basamaklı alandan oluşur:

1. Kapasitif voltaj ayırıcı.
2. Doğrultucu.
3. Dalgalanma Koruyucuları.

İlk bölüm, bir dirençle C1 kondansatörü üzerinde alternatif akıma sağlanan dirençtir. İkincisi yalnızca inert elemanın kendi kendine şarj olması için gereklidir. Devrenin çalışmasını etkilemez.

Direncin nominal değeri 0,5-1 W gücünde 100 kOhm-1 Mohm aralığında olabilir. Kapasitör elektrolitik olmalı ve etkin genlik voltaj değeri 400-500 V olmalıdır.

Üretilen yarım dalga voltajı kapasitörden geçtiğinde, plakalar tamamen şarj olana kadar akım akar. Mekanizmanın kapasitesi ne kadar küçük olursa, tamamen şarj edilmesi o kadar az zaman alır.

Örneğin 0,3-0,4 μF hacimli bir cihaz yarım dalga periyodunun 1/10'u boyunca şarj edilir, yani geçen voltajın yalnızca onda biri bu bölümden geçecektir.

Bu bölümdeki doğrultma işlemi Graetz şemasına göre yapılmaktadır. Diyot köprüsü, nominal akım ve ters voltaja göre seçilir. Bu durumda son değer 600 V'tan az olmamalıdır.

İkinci aşama, alternatif akımı titreşimli akıma dönüştüren (düzelten) bir elektrikli cihazdır. Bu işleme tam dalga denir. Yarım dalganın bir kısmı bir kapasitör tarafından yumuşatıldığı için bu bölümün çıkışı 20-25 V DC akıma sahip olacaktır.

LED güç kaynağının 12 V'u geçmemesi gerektiğinden devre için mutlaka stabilizasyon elemanı kullanılmalıdır. Bu amaçla kapasitif bir filtre tanıtılmıştır. Örneğin L7812 modelini kullanabilirsiniz

Üçüncü aşama, yumuşatıcı dengeleyici bir filtre - bir elektrolitik kapasitör temelinde çalışır. Kapasitif parametrelerinin seçimi yük dayanımına bağlıdır.

Monte edilen devre çalışmasını hemen yeniden ürettiğinden, iletilen akım onlarca ampere ulaştığı için çıplak tellere dokunamazsınız - önce hatlar yalıtılır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

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

Bir dönüştürücü cihazını bağımsız olarak bir elektrik devresine bağlamanın temel özellikleri:

Doğaçlama yöntemlerle bir LED sürücüsünü kendi ellerinizle monte etme sürecini açıklayan adım adım talimatlar:

Üretici tarafından beyan edilen LED lambaların onbinlerce saat kesintisiz çalışmasına rağmen, bu göstergeleri önemli ölçüde azaltan birçok faktör bulunmaktadır.

Sürücüler, elektrik sistemindeki tüm akım sıçramalarını yumuşatacak şekilde tasarlanmıştır. Gerekli tüm parametreler hesaplandıktan sonra seçimlerine veya kendi kendine montajlarına sorumlu bir şekilde yaklaşılmalıdır.

LED ampul sürücüsünü nasıl seçtiğinizi bize anlatın. Bir diyot aydınlatma cihazına giden voltaj beslemesini dengelemenin yollarını ve argümanlarınızı paylaşın. Aşağıdaki blokta yorum bırakın, sorular sorun, makalenin konusuyla ilgili fotoğraflar yayınlayın.