Le lampade a LED si sono diffuse, a seguito delle quali è iniziata la produzione attiva di fonti di energia secondarie. Autista lampada a LEDè in grado di mantenere stabilmente i valori di corrente impostati all'uscita del dispositivo, stabilizzando la tensione che passa attraverso la catena di diodi.

Ti parleremo dei tipi e dei principi di funzionamento di un dispositivo di conversione di corrente per il funzionamento di una lampadina a diodi. L'articolo che abbiamo proposto fornisce le linee guida per la scelta di un driver e fornisce consigli utili. Gli elettricisti domestici indipendenti troveranno da noi schemi elettrici collaudati.

I cristalli di diodi sono costituiti da due semiconduttori: un anodo (più) e un catodo (meno), che sono responsabili della trasformazione dei segnali elettrici. Un'area ha una conduttività di tipo P, la seconda - N. Quando una fonte di alimentazione è collegata, la corrente fluirà attraverso questi elementi.

A causa di questa polarità, gli elettroni dalla zona di tipo P si precipitano verso la zona di tipo N e viceversa, le cariche dal punto N si precipitano su P. Tuttavia, ogni sezione della regione ha i propri confini, chiamati transizioni P-N. In queste aree, le particelle si incontrano e si assorbono o si ricombinano reciprocamente.

Il diodo appartiene agli elementi semiconduttori e ha solo una giunzione p-n. Per questo motivo la caratteristica principale che determina il grado di luminosità del loro bagliore non è la tensione, ma la corrente.

In Tempo P-N transizioni, la tensione diminuisce di un certo numero di volt, sempre uguale per ogni elemento del circuito. Dati questi valori, il driver stabilizza la corrente in ingresso e forma un valore costante in uscita.

Quale potenza è richiesta e quali sono le perdite P-N passando indicato nel passaporto del dispositivo LED. Pertanto, quando è necessario tenere conto dei parametri dell'alimentatore, il cui intervallo dovrebbe essere sufficiente per compensare l'energia persa.

Affinché i LED ad alta potenza funzionino per il tempo specificato nelle caratteristiche, è necessario un dispositivo di stabilizzazione: un driver. La tensione di uscita del meccanismo elettronico è sempre indicata sulla custodia.

Gli alimentatori con una tensione da 10 a 36 V vengono utilizzati per equipaggiare i dispositivi di illuminazione.

La tecnica può essere di vario tipo:

• fari di automobili, biciclette, motocicli, ecc.;
• piccoli lampioni portatili o stradali;
• , nastri e moduli.

Tuttavia, oltre che nel caso di utilizzo di tensione costante, è consentito non utilizzare driver. Invece, nel circuito viene introdotto un resistore, anch'esso alimentato da una rete a 220 V.

Il principio di funzionamento dell'alimentatore

Scopriamo quali sono le differenze tra una sorgente di tensione e un alimentatore. A titolo di esempio, si consideri il diagramma seguente.

Collegando un resistore da 40 ohm a un alimentatore da 12 V, una corrente di 300 mA lo attraverserà (Figura A). Con una connessione parallela nel circuito del secondo resistore, il valore corrente sarà - 600 mA (B). Tuttavia, la tensione rimarrà invariata.

Nonostante il collegamento di due resistori all'alimentazione, il secondo in uscita creerà una tensione costante, perché in condizioni ideali non obbedisce al carico

Ora considera come cambieranno i valori se i resistori sono collegati all'alimentazione nel circuito. Allo stesso modo, introduciamo un reostato da 40 ohm con un driver da 300 mA. Quest'ultimo crea una tensione di 12 V su di esso (circuito B).

Se il circuito è composto da due resistori, la corrente rimane invariata e la tensione sarà di 6 V (G).

Il driver, a differenza della sorgente di tensione, supporta l'uscita impostare i parametri corrente, tuttavia, la potenza di tensione può variare

Traendo conclusioni, possiamo dire che un convertitore di alta qualità fornisce la corrente nominale al carico anche con una caduta di tensione. Di conseguenza, i cristalli di diodi da 2 V o 3 V e una corrente di 300 mA bruceranno ugualmente intensamente con una tensione ridotta.

Caratteristiche distintive del convertitore

Uno degli indicatori più importanti è la potenza trasmessa sotto carico. Il dispositivo non deve essere sovraccaricato e cercare di ottenere i migliori risultati possibili.

L'uso improprio contribuisce al rapido fallimento non solo del meccanismo di revisione, ma anche dei chip LED.

I principali fattori che influenzano il lavoro sono:

• elementi costitutivi utilizzati nel processo di assemblaggio;
• grado di protezione (IP);
• valori minimi e massimi in ingresso e in uscita;
• produttore.

I moderni modelli di convertitori sono prodotti sulla base di microcircuiti e utilizzano la tecnologia di conversione della larghezza di impulso (PWM).

Durante il funzionamento dell'alimentatore, viene introdotto un metodo di modulazione di larghezza di impulso per regolare l'ampiezza della tensione di uscita, mentre l'uscita mantiene lo stesso tipo di corrente dell'ingresso

Tali dispositivi si distinguono per un elevato grado di protezione contro cortocircuiti, sovraccarichi di rete e hanno anche una maggiore efficienza.

Regole per la selezione di un convertitore di corrente

Per acquistare un convertitore Lampade a LED Le parole chiave dovrebbero essere studiate. Vale la pena fare affidamento sulla tensione di uscita, sulla corrente nominale e sulla potenza di uscita.

Potenza LED

Analizziamo inizialmente la tensione di uscita, che è soggetta a diversi fattori:

• il valore delle perdite di tensione alle giunzioni P-N dei cristalli;
• il numero di diodi luminosi nella catena;
• schema di collegamento.

I parametri della corrente nominale possono essere determinati dalle caratteristiche caratteristiche del consumatore, vale a dire la potenza degli elementi LED e il grado della loro luminosità.

Questo indicatore influenzerà la corrente consumata dai cristalli, il cui range varia in base alla luminosità richiesta. Il compito del convertitore è fornire a questi elementi la fornitura della quantità di energia richiesta.

Il valore della tensione di uscita deve essere maggiore o uguale alla quantità totale di energia spesa su ciascun blocco del circuito elettrico

La potenza del dispositivo dipende dalla forza di ciascun elemento LED, dal loro colore e quantità.

Per calcolare l'energia consumata, utilizzare la seguente formula:

P H = LED P*N,

Gli indicatori ottenuti non dovrebbero essere inferiori alla potenza del conducente. Ora è necessario determinare il valore nominale richiesto.

Potenza massima del dispositivo

Va inoltre tenuto conto del fatto che, al fine di funzionamento stabile convertitore, i suoi valori nominali dovrebbero superare del 20-30% il valore ottenuto di PH.

La formula diventa quindi:

Pmax ≥ (1.2..1.3) * PH,

dove Pmax è la potenza nominale dell'alimentatore.

Oltre alla potenza e al numero di utenze sulla scheda, anche la forza di carico è soggetta ai fattori cromatici dell'utenza. A parità di corrente, a seconda della tonalità, hanno diversi indicatori di caduta di tensione.

Il driver per la lampada a LED deve fornire la quantità di corrente necessaria per garantire la massima luminosità. Quando si seleziona un dispositivo, l'acquirente deve ricordare che la potenza deve essere maggiore di quella utilizzata da tutti i LED.

Prendiamo ad esempio i LED dell'azienda americana Cree della linea XP-E in rosso.

Le loro caratteristiche sono le seguenti:

• caduta di tensione 1,9-2,4 V;
• corrente 350 mA;
• potenza media consumo 750 mW.

Un analogo verde alla stessa corrente avrà indicatori completamente diversi: le perdite alle giunzioni P-N sono 3,3-3,9 V e la potenza è 1,25 W.

Di conseguenza, possiamo trarre conclusioni: un driver progettato per 10 W viene utilizzato per alimentare dodici cristalli rossi o otto verdi.

Schema elettrico LED

La scelta del driver dovrebbe essere effettuata dopo aver determinato lo schema di connessione per i consumatori di LED. Se acquisti prima i diodi luminosi e poi selezioni un convertitore per loro, questo processo sarà accompagnato da molte difficoltà.

Per cercare un dispositivo che fornisca il funzionamento di un tale numero di consumatori con un determinato schema di connessione, dovrai dedicare molto tempo.

Facciamo un esempio con sei consumatori. La loro perdita di tensione è di 3 V, il consumo di corrente è di 300 mA. Per collegarli è possibile utilizzare uno dei metodi, mentre in ogni caso i parametri richiesti dell'alimentatore saranno diversi.

Lo svantaggio dei diodi di sequenza è la necessità di un alimentatore ad alta tensione se ci sono molti cristalli nel circuito.

Nel nostro caso, se collegato in serie, è richiesto un blocco da 18 V con una corrente di 300 mA. Il vantaggio principale di questo metodo è che la stessa potenza passa attraverso l'intera linea, rispettivamente, tutti i diodi bruciano con la stessa luminosità.

Lo svantaggio del posizionamento parallelo dei consumatori è la differenza nella luminosità del bagliore di ciascuna catena. Tale fenomeno negativo si verifica a causa della diffusione dei parametri dei diodi a causa delle differenze tra la corrente che attraversa ciascuna linea

Se si utilizza il posizionamento in parallelo, è sufficiente un convertitore da 9 V, tuttavia la corrente assorbita sarà raddoppiata rispetto al metodo precedente.

Il metodo di disposizione sequenziale di due diodi non può essere applicato con la sostituzione del numero di cristalli inclusi nel gruppo - 3 o più. Tali restrizioni sono dovute al fatto che troppa corrente può passare attraverso un elemento e questo crea la possibilità di guasto dell'intero circuito.

Se si utilizza il metodo seriale con la formazione di coppie di due LED, viene utilizzato un driver con indicatori simili, come nel caso precedente. In questo caso, la luminosità dell'illuminazione sarà già uniforme.

Tuttavia, qui c'erano alcune sfumature negative: quando viene fornita alimentazione al gruppo, a causa della diffusione delle caratteristiche, uno dei LED può aprirsi più velocemente del secondo, rispettivamente, una corrente doppia rispetto al valore nominale lo attraverserà.

Molte specie sono progettate per tali salti a breve termine, ma questo metodo è meno popolare.

Tipi di driver per tipo di dispositivo

I dispositivi che convertono l'alimentazione a 220 V negli indicatori necessari per i LED sono convenzionalmente suddivisi in tre categorie: elettronici; basato su condensatori; dimmerabile.

Il mercato degli accessori per l'illuminazione è rappresentato da un'ampia varietà di modelli di driver, principalmente di un produttore cinese. E nonostante il basso fascia di prezzo, da questi dispositivi puoi scegliere un'opzione completamente degna. Tuttavia, dovresti prestare attenzione alla scheda di garanzia, perché. Non tutti i prodotti presentati sono di qualità accettabile.

Vista elettronica del dispositivo

Idealmente, il convertitore elettronico dovrebbe essere dotato di un transistor. Il suo ruolo è scaricare il microcircuito di controllo. Per eliminare o attenuare al massimo l'ondulazione, all'uscita è montato un condensatore.

Questo tipo di dispositivo appartiene alla categoria costosa, ma è in grado di stabilizzare la corrente fino a 750 mA, cosa di cui i meccanismi di zavorra non sono capaci.

I driver più recenti sono installati principalmente su lampadine con attacco E27. Un'eccezione alla regola sono i prodotti Gauss GU5,3. Sono dotati di un convertitore senza trasformatore. Tuttavia, il grado di pulsazione in essi raggiunge diverse centinaia di Hz.

L'ondulazione non è l'unico svantaggio dei trasduttori. Il secondo può essere chiamato interferenza elettromagnetica nella gamma delle alte frequenze (HF). Quindi, se altri apparecchi elettrici, come una radio, sono collegati alla presa collegata alla lampada, ci si può aspettare un'interferenza durante la ricezione di frequenze FM digitali, televisione, router, ecc.

Nel dispositivo opzionale di un dispositivo di alta qualità, dovrebbero esserci due condensatori: uno è elettrolitico per appianare le increspature, l'altro è ceramico per abbassare la RF. Tuttavia, una tale combinazione può essere trovata raramente, soprattutto quando si tratta di prodotti cinesi.

Coloro che hanno concetti generali in tali circuiti elettrici possono selezionare autonomamente i parametri di uscita del convertitore elettronico modificando il valore dei resistori

A causa dell'elevata efficienza (fino al 95%), tali meccanismi sono adatti per potenti dispositivi utilizzati in vari campi, come il tuning automobilistico, l'illuminazione stradale e le sorgenti LED domestiche.

Alimentazione basata su condensatori

Passiamo ora a dispositivi non così popolari, basati su condensatori. Quasi tutti i circuiti per lampade a LED economici che utilizzano questo tipo di driver hanno caratteristiche simili.

Tuttavia, a causa di modifiche da parte del produttore, subiscono modifiche, ad esempio la rimozione di qualsiasi elemento della catena. Soprattutto spesso questa parte è uno dei condensatori: il livellamento.

A causa del riempimento incontrollato del mercato con prodotti economici e di bassa qualità, gli utenti possono "sentire" una pulsazione al cento per cento nelle lampade. Anche senza approfondire il loro dispositivo, si può sostenere che l'elemento levigante viene rimosso dal circuito

Ci sono solo due vantaggi in tali meccanismi: sono disponibili per l'autoassemblaggio e la loro efficienza è pari al cento per cento, poiché le perdite saranno solo giunzioni pn e resistenza.

Lo stesso numero di lati negativi: bassa sicurezza elettrica e alto grado di pulsazione. Il secondo svantaggio è di circa 100 Hz e si forma a seguito della rettifica della tensione alternata. In GOST, la norma dell'ondulazione consentita è prescritta nel 10-20%, a seconda dello scopo della stanza in cui è installato il dispositivo di illuminazione.

L'unico modo per mitigare questo inconveniente è selezionare un condensatore con il valore nominale corretto. Tuttavia, non fare affidamento su completa eliminazione problemi: una soluzione del genere può solo attenuare l'intensità delle raffiche.

Convertitori di corrente dimmerabili

I driver-dimmer per consentono di modificare gli indicatori di corrente in entrata e in uscita, riducendo o aumentando il grado di luminosità della luce emessa dai diodi.

Esistono due metodi di connessione:

• il primo prevede una partenza morbida;
• il secondo è impulsivo.

Considera il principio di funzionamento dei driver dimmerabili basati sul microcircuito CPC9909, utilizzato come regolatore per i circuiti LED, compresi quelli ad alta luminosità.

Circuito di commutazione standard CPC9909 con alimentazione a 220 V. Secondo le istruzioni schematiche, è possibile controllare uno o più consumatori potenti

Con un soft start, il microcircuito con il driver assicura l'accensione graduale dei diodi con luminosità crescente. Per questo processo vengono utilizzate due resistenze, collegate al terminale LD, progettate per svolgere il compito di attenuazione uniforme. È così che si realizza un compito importante: prolungare la vita degli elementi LED.

La stessa uscita è fornita anche dalla regolazione analogica: un resistore da 2,2 kΩ viene modificato in un analogico variabile più potente - 5,1 kΩ. Pertanto, si ottiene una variazione graduale del potenziale all'uscita.

L'uso del secondo metodo prevede la fornitura di impulsi rettangolari all'uscita a bassa frequenza del PWMD. In questo caso viene utilizzato un microcontrollore o un generatore di impulsi, che sono necessariamente separati da un optoaccoppiatore.

Con o senza corpo?

I driver sono disponibili con o senza custodia. La prima opzione è la più comune e la più costosa. Tali dispositivi sono protetti dall'umidità e dalle particelle di polvere.

I dispositivi del secondo tipo sono utilizzati per il montaggio a filo e, di conseguenza, sono economici.

L'alimentazione di tutti i dispositivi presentati può provenire da una rete a 12 V o 220 V. Nonostante il fatto che i modelli senza cornice vinca nel prezzo, sono molto indietro in termini di sicurezza e affidabilità del meccanismo

Ciascuno di essi differisce per la temperatura consentita durante il funzionamento: anche a questo è necessario prestare attenzione durante la selezione.

Circuito pilota classico

Per l'autoassemblaggio dell'alimentatore LED, ci occuperemo di più dispositivo semplice tipo di impulso, non avendo isolamento galvanico. Il vantaggio principale di questo tipo di circuiti è la connessione semplice e il funzionamento affidabile.

Lo schema di tale meccanismo è composto da tre principali regioni a cascata:

1. Separatore di tensione sulla capacità.
2. Raddrizzatore.
3. Protezioni contro le sovratensioni.

La prima sezione è l'opposizione alla corrente alternata sul condensatore C1 con un resistore. Quest'ultimo è necessario esclusivamente per l'autocarica di un elemento inerte. Non influisce sul funzionamento del circuito.

Quando la tensione a semionda generata passa attraverso il condensatore, la corrente fluisce fino a quando le piastre non sono completamente cariche. Minore è la capacità del meccanismo, minore sarà il tempo impiegato per la sua piena carica.

Ad esempio, un dispositivo con un volume di 0,3-0,4 microfarad viene caricato durante 1/10 del periodo di semionda, ovvero solo un decimo della tensione passante passerà attraverso questa sezione.

Il processo di raddrizzatura in questa sezione viene eseguito secondo lo schema di Graetz. Il ponte a diodi viene selezionato in base alla corrente nominale e alla tensione inversa. In questo caso, l'ultimo valore non deve essere inferiore a 600 V

La seconda cascata è dispositivo elettrico, convertendo (raddrizzando) la corrente alternata in pulsante. Tale processo è chiamato processo bidirezionale. Poiché una parte della semionda è stata appianata da un condensatore, l'uscita di questa sezione avrà una corrente continua di 20-25 V.

Poiché l'alimentazione dei LED non deve superare i 12 V, è necessario utilizzare un elemento stabilizzatore per il circuito. Per questo, viene introdotto un filtro capacitivo. Ad esempio, puoi utilizzare il modello L7812

Il terzo stadio funziona sulla base di un filtro stabilizzante levigante - condensatore elettrolitico. La scelta dei suoi parametri capacitivi dipende dalla forza di carico.

Perché il circuito assemblato riproduce immediatamente il suo lavoro, non puoi toccare fili scoperti, perché la corrente condotta raggiunge decine di ampere - le linee vengono prima isolate.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Tutte le difficoltà che un radioamatore può incontrare nella scelta di un convertitore per potenti lampade a LED sono descritte in dettaglio nel video:

Caratteristiche principali della connessione indipendente del dispositivo convertitore al circuito elettrico:

Un'istruzione passo-passo che descrive il processo di assemblaggio di un driver LED con le tue mani da mezzi improvvisati:

Nonostante le decine di migliaia di ore di funzionamento ininterrotto delle lampade a LED dichiarate dal produttore, sono molti i fattori che riducono significativamente queste cifre.

I driver sono progettati per appianare tutti i picchi di corrente nel sistema elettrico. La loro scelta o l'autoassemblaggio deve essere affrontata in modo responsabile dopo aver calcolato tutti i parametri necessari.

Raccontaci come hai selezionato il driver per il funzionamento della lampadina LED. Condividi i tuoi argomenti e i modi per stabilizzare la fornitura di tensione a un dispositivo di illuminazione a diodi. Lascia commenti nel blocco sottostante, fai domande, pubblica foto sull'argomento dell'articolo.

Per la costruzione Lampade a LED alimentatori: i driver sono costantemente richiesti. A grande volumeè del tutto possibile organizzare da soli l'assemblaggio dei driver, ma il costo di tali driver non è così basso e la produzione e la saldatura di bifacciali circuiti stampati con componenti SMD: il processo a casa è piuttosto laborioso.

Ho deciso di cavarmela con un autista già pronto. Avevamo bisogno di un driver economico senza custodia, preferibilmente con la possibilità di regolare la corrente e l'attenuazione.

Schema ridisegnato e leggermente modificato

Caratteristiche senza condensatori ~ 0,9V e 8,7% (pulsazione del flusso luminoso)

Il condensatore di uscita dovrebbe dimezzare l'ondulazione ~ 0,4 V e 4%

Ma un condensatore da 10uF all'ingresso riduce l'ondulazione di un fattore di 9 ~ 0,1 V e dell'1%, sebbene l'aggiunta di questo condensatore riduca significativamente il PF (fattore di potenza)

Entrambi i condensatori avvicinano le caratteristiche di ondulazione dell'uscita alla targhetta ~ 0,05 V e 0,6%

Quindi le increspature vengono sconfitte con l'aiuto di due condensatori del vecchio alimentatore.

Perfezionamento n. 2. Impostazione della corrente di uscita del driver

Lo scopo principale dei driver è mantenere una corrente stabile sui LED. Questo driver emette costantemente 600 mA.

A volte vuoi cambiare la corrente del driver. Questo di solito viene fatto selezionando un resistore o un condensatore nel circuito. feedback. Come stanno questi driver? E perché qui sono installati tre resistori paralleli a bassa resistenza R4, R5, R6?

Tutto è corretto. Possono impostare la corrente di uscita. Apparentemente, tutti i driver della stessa potenza, ma per correnti diverse, differiscono proprio per questi resistori e per il trasformatore di uscita, che fornisce tensioni diverse.

Se rimuoviamo con cura il resistore da 1,9Ω, otteniamo una corrente di uscita di 430 mA rimuovendo entrambi i resistori da 300 mA.

Puoi anche andare dall'altra parte saldando un altro resistore in parallelo, ma questo driver produce una tensione fino a 35 V e con una corrente più elevata otterremo un eccesso di potenza, che può portare al guasto del driver. Ma è del tutto possibile spremere 700 mA.

Quindi, scegliendo i resistori R4, R5 e R6, è possibile ridurre la corrente di uscita del driver (o aumentarla leggermente) senza modificare il numero di LED nella catena.

Perfezionamento 3. Oscuramento

Ci sono tre pin etichettati DIMM sulla scheda del driver, il che suggerisce che questo driver può controllare l'alimentazione dei LED. Anche la scheda tecnica del microcircuito parla dello stesso, sebbene non vi siano schemi di oscuramento tipici. Dalla scheda tecnica è possibile ottenere informazioni che applicando una tensione di -0,3 - 6 V alla gamba 7 del microcircuito, è possibile ottenere un controllo uniforme della potenza.

Il collegamento di un resistore variabile ai pin DIMM non fa nulla, inoltre, la gamba 7 del chip del driver non è collegata a nulla. Quindi ancora miglioramenti.

Saldiamo un resistore da 100K alla gamba 7 del microcircuito

Ora applicando una tensione di 0-5V tra la massa e la resistenza, otteniamo una corrente di 60-600mA

Per ridurre la corrente di regolazione minima, è necessario ridurre anche la resistenza. Sfortunatamente, nel foglio dati non è scritto nulla al riguardo, quindi dovrai selezionare sperimentalmente tutti i componenti. Sono stato personalmente soddisfatto del dimmeraggio da 60 a 600 mA.

Se è necessario organizzare l'oscuramento senza alimentazione esterna, è possibile prendere la tensione di alimentazione del driver ~ 15 V (gamba 2 del microcircuito o resistore R7) e applicarla secondo lo schema seguente.

E infine, applico PWM da D3 arduino all'ingresso dimmer.

Sto scrivendo un semplice schizzo che cambia il livello PWM da 0 al massimo e viceversa:

#includere

configurazione vuota()(
pinMode(3, USCITA);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

ciclo vuoto() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
ritardo(500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
ritardo(500);
}
}

Ottengo l'attenuazione usando PWM.

Il dimming PWM aumenta l'ondulazione dell'uscita di circa il 10-20% rispetto al controllo CC. L'ondulazione massima è approssimativamente raddoppiata quando la corrente del driver è impostata a metà del massimo.

Controllo del driver per un cortocircuito

Il driver corrente deve rispondere correttamente a un cortocircuito. Ma è meglio controllare i cinesi. Non mi piacciono queste cose. Attacca qualcosa sotto pressione. Ma l'arte richiede sacrificio. Cortocircuitiamo l'uscita del driver durante il funzionamento:

Il driver normalmente tollera i cortocircuiti e ripristina il suo lavoro. È presente una protezione da cortocircuito.

Riassumendo

Vantaggi del conducente

• Piccole dimensioni
• Basso costo
• Possibilità di regolare la corrente
• Dimmerabile

Svantaggi

• Elevato ripple di uscita (eliminato aggiungendo condensatori)
• L'ingresso dimmer deve essere saldato
• Documentazione normale insufficiente. Scheda tecnica incompleta
• Durante il lavoro, è stato scoperto un altro aspetto negativo: l'interferenza sulla radio nella gamma FM. Viene trattato installando il driver in una custodia di alluminio o in una custodia incollata con un foglio o nastro di alluminio

I driver sono abbastanza adatti per chi è amico di un saldatore o per chi non è amico, ma è pronto a sopportare increspature di uscita del 3-4%.

link utili

Dal ciclo: i gatti sono liquidi. Timoteo - 5-6 litri)))

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Negli ultimi anni è diventato sempre più popolare. Ciò è dovuto al fatto che i LED utilizzati nelle lampade, sono anche chiamati diodi a emissione di luce (LED), sono piuttosto luminosi, economici e durevoli. Con l'aiuto di elementi LED, vengono creati effetti di luce interessanti e originali che possono essere utilizzati in un'ampia varietà di interni. Tuttavia, tali dispositivi di illuminazione sono molto esigenti sui parametri delle reti elettriche, in particolare sull'entità della corrente. Pertanto, per il normale funzionamento dell'illuminazione, è necessario includere nel circuito i driver per i LED. In questo articolo proveremo a capire cosa sono i driver LED, quali sono le loro caratteristiche principali, come non sbagliare nella scelta e se è possibile farlo da soli.

Senza un tale dispositivo in miniatura, i LED non funzioneranno.

Poiché i LED sono dispositivi attuali, sono di conseguenza molto sensibili a questo parametro. Per il normale funzionamento dell'illuminazione, è necessario che una corrente stabilizzata con un valore nominale passi attraverso l'elemento LED. Per questi scopi è stato creato un driver per lampade a LED.

Alcuni lettori, quando vedranno la parola driver, rimarranno perplessi, poiché siamo tutti abituati al fatto che questo termine si riferisce a un qualche tipo di software che consente di gestire programmi e dispositivi. Tradotto dall'inglese, driver significa: driver, driver, guinzaglio, albero, programma di controllo e più di 10 valori, ma tutti sono uniti da una funzione: il controllo. Questo è il caso dei driver perché controllano solo la corrente. Quindi, con il termine capito, ora arriviamo al punto.

Il driver LED è un dispositivo elettronico, all'uscita del quale, dopo la stabilizzazione, si forma una corrente costante della grandezza richiesta, che garantisce il normale funzionamento degli elementi LED. In questo caso è la corrente che si stabilizza, non la tensione. Vengono chiamati dispositivi che stabilizzano la tensione di uscita, utilizzati anche per alimentare elementi di illuminazione a LED.

Come abbiamo già capito, il parametro principale del driver per i LED è la corrente di uscita, che il dispositivo può fornire a lungo quando il carico è acceso. Per un bagliore normale e stabile degli elementi LED, è necessario che una corrente scorra attraverso il LED, il cui valore deve corrispondere ai valori specificati nella scheda tecnica del semiconduttore.

Dove hai trovato l'applicazione del driver per LED

Di norma, i driver LED sono progettati per funzionare con una tensione di 10, 12, 24, 220 V e una corrente costante di 350 mA, 700 mA e 1 A. Gli stabilizzatori di corrente per LED sono prodotti principalmente per alcuni prodotti, ma ci sono anche dispositivi universali, adatti per elementi LED dei principali produttori.

Fondamentalmente, i driver LED nelle reti CA vengono utilizzati per:

Nei circuiti elettrici con corrente continua, gli stabilizzatori sono necessari per il normale funzionamento dell'illuminazione di bordo e dei fari delle automobili, delle luci portatili, ecc.

Gli attuali stabilizzatori sono adattati per funzionare con sistemi di controllo e sensori a fotocellula, e grazie alla loro compattezza possono essere facilmente installati in scatole di derivazione. Inoltre, tramite i driver, è possibile modificare facilmente la luminosità e il colore degli elementi LED, riducendo la quantità di corrente attraverso il controllo digitale.

Come funzionano i dispositivi di stabilizzazione LED

Il principio di funzionamento del convertitore per e nastri è quello di mantenere un determinato valore di corrente indipendentemente dalla tensione di uscita. Questa è la differenza tra un alimentatore e un driver LED.

Se osserviamo il circuito presentato sopra, vedremo che la corrente, grazie al resistore R1, è stabilizzata e il condensatore C1 imposta la frequenza richiesta. Inoltre, il ponte a diodi è acceso, a seguito del quale viene fornita una corrente stabilizzata ai LED.

Caratteristiche del dispositivo a cui prestare attenzione

Quando si sceglie un driver LED per lampade a LED, è necessario tenere conto dei parametri principali, ovvero: corrente, tensione di uscita e potenza consumata dal carico collegato.

La tensione di uscita del regolatore di corrente dipende dai seguenti fattori:

• numero di elementi LED;
• caduta di tensione attraverso il LED;
• metodo di connessione.

La corrente all'uscita del dispositivo è determinata dalla potenza e. La potenza del carico influisce sulla corrente consumata da esso, a seconda dell'intensità del bagliore richiesta. È lo stabilizzatore che fornisce ai LED la corrente della grandezza richiesta.

La potenza di una lampada a LED dipende direttamente da:

• potenza di ciascun elemento LED;
• numero totale di LED;
• colori.

La potenza consumata dal carico può essere calcolata utilizzando la seguente formula:

P H = PLED × N , Dove

• P H – potenza totale del carico;
• P GUIDATO è la potenza di un singolo LED;
• N - quantità Elementi LED collegato al carico.

La potenza massima dell'attuale stabilizzatore non deve essere inferiore a PH. Per il normale funzionamento del driver LED si consiglia di prevedere una riserva di carica di almeno il 20÷30%.

Oltre che dalla potenza e dal numero dei LED, la potenza del carico collegato al driver dipende anche dal colore degli elementi LED. Il fatto è che i LED di diversi colori hanno cadute di tensione diverse a lo stesso valore attuale. Quindi, ad esempio, per un LED CREE XP-E rosso, la caduta di tensione a una corrente di 350 mA è di 1,9 ÷ 2,4 V e il consumo energetico medio sarà di circa 750 mW. Alla stessa corrente, l'elemento LED verde avrà una caduta di tensione di 3,3 ÷ 3,9 V e la potenza media sarà di quasi 1,25 W. Di conseguenza, uno stabilizzatore di corrente progettato per una potenza di 10 W può alimentare 12 ÷ 13 LED rossi o 7-8 LED verdi.

Tipi di stabilizzatori per tipo di dispositivo

Gli stabilizzatori di corrente per diodi emettitori di luce sono suddivisi in base al tipo di dispositivo in pulsato e lineare.

L'uscita del driver lineare è un generatore di corrente, che fornisce una stabilizzazione uniforme della corrente di uscita con una tensione di ingresso instabile, senza creare interferenze elettromagnetiche ad alta frequenza. Tali dispositivi hanno disegno semplice e il basso costo, ma l'efficienza non molto elevata (fino all'80%) restringe l'ambito del loro utilizzo a elementi e strisce LED a bassa potenza.

I dispositivi di tipo a impulsi consentono di creare una serie di impulsi di corrente ad alta frequenza in uscita. Tali driver funzionano secondo il principio della modulazione dell'ampiezza dell'impulso (PWM), ovvero la corrente di uscita media è determinata dal rapporto tra l'ampiezza dell'impulso e la loro frequenza. Tali dispositivi sono più richiesti a causa della loro compattezza e della maggiore efficienza, che è di circa il 95%. Tuttavia, rispetto ai driver PWM lineari, gli stabilizzatori hanno un livello più elevato di interferenza elettromagnetica.

Come scegliere un driver per LED

Va notato subito che il resistore non può essere un vero e proprio sostituto del driver, poiché non è in grado di proteggere i LED da sbalzi di tensione e rumore impulsivo. Anche no L'opzione migliore ci sarà un uso di una sorgente di corrente lineare a causa della sua bassa efficienza, che limita le capacità dello stabilizzatore.

Quando si sceglie un driver LED per LED, è necessario attenersi alle seguenti raccomandazioni di base:

• è meglio acquistare uno stabilizzatore di corrente contemporaneamente al carico;
• tenere conto della caduta di tensione attraverso il LED;
• una corrente elevata riduce l'efficienza del LED e ne provoca il surriscaldamento;
• tenere conto della potenza del carico collegato al driver.

È inoltre necessario prestare attenzione al fatto che sul corpo dello stabilizzatore sono indicati la sua potenza, gli intervalli operativi della tensione di ingresso e di uscita, la corrente nominale stabilizzata e il grado di protezione da umidità e polvere del dispositivo.

Raccomandazione! Quanto sarà potente e di alta qualità il driver per la striscia LED o il LED, ovviamente, scegli tu. Tuttavia, va ricordato che per il normale funzionamento dell'intero sistema di illuminazione che si sta creando, è meglio acquistare un convertitore proprietario, soprattutto se noi stiamo parlando sui faretti a LED e altri potenti apparecchi di illuminazione.

Collegamento di convertitori di corrente per LED: circuito di pilotaggio per una lampada a LED 220 V

La maggior parte dei produttori produce driver su circuiti integrati (IC) che consentono di alimentare a bassa tensione. Tutti i convertitori per l'illuminazione a LED attualmente esistenti si dividono in semplici, realizzati sulla base di 1 ÷ 3 transistor, e più complessi, realizzati utilizzando microcircuiti PWM.

Sopra c'è un circuito driver basato su IC, ma come accennato, ci sono metodi di connessione che utilizzano resistori e transistor. In effetti, ci sono molte opzioni di connessione ed è semplicemente impossibile considerarle tutte in dettaglio in una recensione. Su Internet puoi trovare quasi tutti gli schemi adatti alla tua situazione.

Come calcolare il regolatore di corrente per l'illuminazione a LED

Per determinare la tensione di uscita del convertitore, è necessario calcolare il rapporto tra potenza e corrente. Quindi, ad esempio, con una potenza di 3 W e una corrente di 0,3 A, la tensione di uscita massima sarà di 10 V.Successivamente, è necessario decidere il metodo di connessione, parallelo o seriale, nonché il numero di LED. Il fatto è che la potenza nominale e la tensione all'uscita del driver dipendono da questo. Dopo aver calcolato tutti questi parametri, è possibile selezionare lo stabilizzatore appropriato.

Va notato che i convertitori progettati per un certo numero di elementi LED hanno una protezione contro le situazioni di emergenza. Questo tipo di dispositivo è caratterizzato da un funzionamento errato quando si collega un numero inferiore di LED: si osserva uno sfarfallio o non funziona affatto.

Driver dimmerabile per elementi LED: che cos'è?

Gli ultimi modelli di convertitori LED sono adattati per funzionare con dimmer di luminanza a cristallo semiconduttore -. L'uso di questi dispositivi consente un uso più razionale dell'elettricità e aumenta la risorsa dell'elemento LED.

I convertitori dimmerabili sono di due tipi. Alcuni sono inclusi nel circuito tra lo stabilizzatore e gli elementi di illuminazione a LED e funzionano tramite controllo PWM. I convertitori di questo tipo vengono utilizzati per lavorare con strisce LED, linee correnti, ecc.

Nella seconda opzione, il dimmer è installato nello spazio tra la fonte di alimentazione e lo stabilizzatore e il principio di funzionamento è sia controllare i parametri della corrente che passa attraverso i LED sia utilizzare la modulazione dell'ampiezza dell'impulso.

Caratteristiche dei convertitori di corrente LED cinesi

L'elevata domanda di driver per illuminazione a LED ha portato alla loro produzione di massa nella regione asiatica, in particolare in Cina. E questo paese è famoso non solo per l'elettronica di alta qualità, ma anche per la produzione in serie di tutti i tipi di falsi. I driver LED prodotti in Cina lo sono convertitori di impulsi corrente, di norma, progettata per 350÷700 mA e in versione non imballata.

I vantaggi dei convertitori di corrente cinesi sono solo nel basso costo e nella presenza di isolamento galvanico, ma ci sono ancora più svantaggi e consistono in:

• alto livello di interferenza radio;
• inaffidabilità causata da soluzioni circuitali economiche;
• vulnerabilità alle fluttuazioni della rete e al surriscaldamento;
• alto livello di ondulazione all'uscita dello stabilizzatore;
• breve durata.

Di solito, i componenti di fabbricazione cinese funzionano al limite, senza stock. Pertanto, se si desidera creare un sistema di illuminazione affidabile, è meglio acquistare un convertitore LED da un noto produttore di fiducia.

Vita utile dei convertitori di corrente

Come ogni dispositivo elettronico, il driver per la sorgente di corrente LED ha una certa durata, che dipende dai seguenti fattori:

• stabilità della tensione nella rete;
• fluttuazioni di temperatura;
• livello di umidità.

Famosi produttori danno una garanzia sui loro prodotti per una media di 30.000 ore di funzionamento. Gli stabilizzatori più economici e semplici sono progettati per funzionare per 20.000 ore, qualità media - 20.000 ore e quelli giapponesi - fino a 70.000 ore.

Circuito driver LED basato su PT 4115

Grazie all'emergenza un largo numero Elementi LED con una potenza di 1 ÷ 3 W e un prezzo basso, la maggior parte delle persone preferisce realizzare l'illuminazione domestica e automobilistica basata su di essi. Tuttavia, ciò richiede un driver che stabilizzi la corrente al valore nominale.

I condensatori al tantalio sono consigliati per il corretto funzionamento del convertitore. Se non si installa un condensatore di potenza, il circuito integrato (IC) fallirà semplicemente quando il dispositivo sarà connesso alla rete. Sopra è riportato un diagramma del driver per un LED su un IC PT4115.

Come creare il tuo driver LED

Con l'ausilio di microcircuiti già pronti, anche un radioamatore alle prime armi è in grado di assemblare un convertitore per LED di varie potenze. Ciò richiede la capacità di leggere i circuiti elettrici e l'esperienza con un saldatore.

È possibile assemblare uno stabilizzatore di corrente per stabilizzatori da 3 watt utilizzando un microcircuito del produttore cinese PowTech - PT4115. Questo circuito integrato può essere utilizzato per elementi LED con una potenza superiore a 1 W ed è costituito da unità di controllo con abbastanza potente transistor all'uscita. Il convertitore basato su PT4115 ha un'elevata efficienza e componenti minimi.

Come puoi vedere, con esperienza, conoscenza e desiderio, puoi collezionare autista principale quasi ogni schema. Ora considera istruzioni passo passo creazione del più semplice convertitore di corrente per 3 elementi LED, potenza 1 W ciascuno, da un caricabatterie per cellulare. A proposito, questo ti aiuterà a capire meglio il funzionamento del dispositivo e successivamente a passare a circuiti più complessi progettati per un numero maggiore di LED e nastro.

Istruzioni per il montaggio di un driver per LED

Immagine	Descrizione della fase
	Per assemblare lo stabilizzatore, avrai bisogno di un vecchio caricatore per cellulare. Abbiamo preso da Samsung, sono così affidabili. Caricabatterie con parametri di 5 V e 700 mA smontare con cura.
	Abbiamo anche bisogno di un resistore variabile (trim) da 10 kΩ, 3 LED da 1 W e un cavo con una spina.
	Ecco come appare il caricabatterie smontato, che rifaremo.
	Saldiamo il resistore di uscita a 5 kOhm e al suo posto mettiamo un "trimmer".
	Successivamente, troviamo l'uscita al carico e, determinata la polarità, saldiamo i LED preassemblati in serie.
	Saldiamo i vecchi contatti dal cavo e al loro posto colleghiamo il filo con la spina. Prima di controllare le prestazioni del driver LED, è necessario assicurarsi che i collegamenti siano corretti, che siano forti e che nulla crei un cortocircuito. Solo allora puoi iniziare a testare.
	Con un resistore di regolazione, iniziamo la regolazione fino a quando i LED iniziano a illuminarsi.
	Come puoi vedere, gli elementi LED sono accesi.
	Il tester controlla i parametri di cui abbiamo bisogno: tensione di uscita, corrente e potenza. Se necessario, regolare la resistenza.
	È tutto! I LED si accendono normalmente, niente scintille o fumo da nessuna parte, il che significa che l'alterazione ha avuto successo, con la quale ci congratuliamo con te.

Come puoi vedere, realizzare un semplice driver LED è molto semplice. Naturalmente, questo schema potrebbe non essere interessante per i radioamatori esperti, ma per un principiante è perfetto per esercitarsi.