Haastavat LED-lamppujen virrankulutukset

Artikkelissa kerrotaan LED-lamppujen ja moduulien virranominaisuuksista. Virransyöttölaitteiden ongelmia ja ominaisuuksia sekä tällaisten lamppujen ohjausta tarkastellaan.

LED-valaistus tunkeutuu nopeasti elämäämme, yrittäen syrjäyttää jo tutustuneet energiatehokkaat loistelamput. Toistaiseksi tämä ei ole kovin onnistunut. Vähän virtaa, kapea valotarkennus, korkea kirkkaus LED-valojen sokaiseva vaikutus ei salli mukavan valaistuksen luomista huoneistoissa. Mutta nämä kaikki ovat uusien lähteiden "lapsuuden sairauksia", jotka voitetaan lähitulevaisuudessa. Ja täällä LED-lampun virtaongelma ansaitsee tarkemman huomion.

Muistakaa se LED on laite, jolla on nykyinen valontuotannon periaate. Sähkövirran suora muuntaminen valoon johtuu varausten yhdistelmästä puolijohteiden siirtymävyöhykkeellä. Jos maksujen muunto hyötysuhteeksi valonsäteilyksi oli lähellä 100%, tämä poistaisi joukon valmistajien kohtaamia vakavia teknisiä ja teknologisia ongelmia suuritehoiset led-lamput tänään.

Tietenkin verrattuna hehkulamppujen, jotka eivät saavuta 3%, ja loistelamppujen, joiden hyötysuhde on tuskin 9%, hyötysuhteeseen verrattuna 22%: n LEDit ovat kiistattomia johtavia valonlähteiden joukossa. Kuitenkin 8 jokaisesta 10 watista sähköä, joka syötetään emittoivaan kristalliin, muunnetaan lämmöksi. Ja häntä on vaikea kääntää, koska pii on huono jäähdytyselementti.

Lyhyesti sanottuna, LEDit eivät siedä korkeita lämpötiloja, ja ne reagoivat samoihin laitteisiin: ne poistavat LEDit käytöstä kiihdyttäen puolijohteiden diffuusioprosesseja. Ihannetapauksessa kryogeenisissä lämpötiloissa LEDin käyttöikä on rajaton. Mutta 100 asteessa hän on parhaimmillaan 50 000 tuntia.

Siksi "kultaiset" ajat ovat kuluneet, jolloin pienitehoinen LED-merkkivalo voidaan kytkeä päälle rajoittavan vastuksen kautta ja unohtaa sen olemassaolo. LEDien tehokkuuden ja tehon lisääntyessä on välttämätöntä tasapainottaa erittäin korkeiden virtojen ja lämpötilojen vaikealla rajalla.

Ensimmäisillä LED-lampuilla (SL) oli yksinkertainen virransyöttö: virtarajoittava kondensaattori, tasasuuntaaja ja sitten peräkkäinen emittoiva diodi-ketju. Lisäksi heillä oli merkittäviä valonvuon pulsaatioita LEDien alhaisen inertian vuoksi. Tällaisia ​​valaisimia on käytetty valaistushuoneiden, portaikkojen ja talon rekisterikilven valaistamiseen.

Mutta ne eivät olleet täysin sopivia asuintilojen valaistamiseen. Ensinnäkin sykkivän valonvuon epätyydyttävien ominaisuuksien kautta. Suurtehoisten LEDien ja LED-moduulien, joiden teho on jopa 50 ja jopa 100 W, tulo on vaatinut erikoistuneet virtalähteet niiden normaaliin toimintaan.

hakemus lineaariset virranvakaimet LED-lamppujen virran kytkemiseen Se osoittautui hyväksyttäväksi vain 1A: n virroille. Laajasta alueesta ja tarkkuuden lähtöparametreista huolimatta mikropiireillä oli suuria lämpöhäviöitä, ne vaativat lämpöpattereiden käyttöä, eikä niitä voitu käyttää suuritehoisissa LED-lampuissa. Nykyisin yksittäisissä LED-merkeissä ja moduuleissa on integroidut kiinteät stabilisaattorit, mutta tällaisia ​​moduuleja käytetään pääasiassa ladattavien akkujen virtalähteenä.

Tapa löytyi sovellustavasta. kytkentävirtalähteet LED-lampuille. Itse asiassa nämä ovat puolijohteita kompaktiloistelamppujen liitäntälaitteetoptimoitu LED-lamppujen virrankäyttöön.Pulssilaitteiden etuna on kyky toimia verkkojännitteestä (220 V), korkea hyötysuhde, helppo vakautusvirran hallinta.

Haittoja ovat korkea hinta, sisääntulojännite ja aaltoilulähtövirta, mikä lyhentää ledien käyttöikää. Jonkin verran komplikaatioita näiden laitteiden, kutsutaan "LED-ohjaimet", verkkohäiriöt vaimennetaan tehokkaasti. Tällaisia ​​ohjaimia on saatavana integroidussa suunnittelussa monissa yrityksissä.

Esimerkki on National Semiconductorin LM-sarja askel- ja tehostettavia ohjaimia pulssileveysmodulaatiolla. Valitettavasti mikrosirien tulojännite on enintään 100 V, mikä vaikeuttaa niiden kytkemistä suoraan 220 V verkkoon. Siksi verkkojännitteen LED-lampuissa käytetään edelleen erillisillä elementeillä valmistettuja ohjaimia.

Laaja valikoima sisä- ja ulkokäyttöön tarkoitettuja ohjaimia tarjoaa Taiwan Mean Well Enterprises -yrityksen. Sen AC / DC-muuntimet kattavat tehoalueen 20-300 wattia. Tulojännite voi vaihdella välillä 90 - 264 V, on suoja ylijännitteiltä, ​​oikosulkuilta, sisääntulotehokerroin korjaus.

Vieläkin monimutkaisemmilla laitteilla on kuljettajat, joilla on kyky hallita LED-lamppujen kirkkautta tai värinhallinta, kun käytetään LED-moduuleja kuormana kolmivärisillä RGB-LEDillä.

Värienhallintaan käytetään erikoistuneita ohjaimia, joissa on 4 tai 6 lähtöä, ohjelmamuistia tai ulkoisten laitteiden ohjaustuloja. Tällaisten ohjaimien avulla voit saada täyden värimaalauksen, mutta lisäksi ne vaikeuttavat tällaisten lamppujen virransyöttölaitteita.

LED-kirkkauden säätö jos käytetään pulssilaitteita, joilla on laaja tulojännite, se aiheuttaa huomattavia vaikeuksia. Perinteiset himmenninpiirit tässä tapauksessa eivät toimi. Meidän on mukautettava ohjaimen lähtövaiheiden parametreja, mikä ei ole kaukana yksinkertaista ja vaikeuttaa jälleen tällaisten valonlähteiden virransyöttöä.

Tuloksena on paradoksaalinen tilanne: Jotta voitaisiin hallita ja ohjata vain yhtä valoa säteilevää puolijohderisteystä, on käytettävä monimutkaisia ​​ja kalliita laitteita, jotka sisältävät tuhansia tai jopa kymmeniä tuhansia puolijohderakenteita. Koska LEDien tyypit ja sovellukset ovat erilaisia, valitse tänään virtalaite led-nauha ja valaisimet, joilla on halutut ominaisuudet ja parametrit, on vakava ongelma.

Virtalähteiden ja ohjauksen edelleen kehittämistä nähdään luomalla joustavia, yleisiä, ohjelmoitavia ohjaimia, jotka sisältävät melko tehokkaan keskusprosessorin. Sirujen ulkoinen "vanne" antaa niiden käyttää sekä suoraan lamppujen virran saamiseksi verkosta että vuorovaikutukseen ulkoisten ohjauslaitteiden kanssa. Tarvittava alkuainepohja on olemassa nykyään. Pysäytä vain onnistuneen suunnittelun kannalta.

Katso myös verkkosivuiltamme:Kuinka asentaa LED-kattovalaisimet