Široké používanie LED diód viedlo k masovej výrobe napájacích zdrojov pre ne. Takéto bloky sa nazývajú ovládače. Ich hlavnou vlastnosťou je, že sú schopné stabilne udržiavať daný prúd na výstupe. Inými slovami, ovládač pre LED je zdrojom prúdu na ich napájanie.

Účel

Keďže LED je polovodičový prvok, kľúčovou charakteristikou, ktorá určuje jas ich žiary, nie je napätie, ale prúd. Aby mohli zaručene pracovať deklarovaný počet hodín, je potrebný driver – stabilizuje prúd pretekajúci obvodom LED. Je možné použiť nízkoenergetické svetelné diódy bez budiča, v tomto prípade zohráva svoju úlohu rezistor.

Aplikácia

Ovládače sa používajú ako pri napájaní LED zo siete 220 V, tak aj zo zdrojov konštantného napätia 9-36 V. Prvé sa používajú pri osvetlení miestností LED lampami a stuhami, druhé sú bežnejšie v autách, svetlometoch bicyklov, prenosných lampách , atď.

Princíp činnosti

Ako už bolo spomenuté, ovládač je zdroj prúdu. Jeho rozdiely od zdroja napätia sú znázornené nižšie.

Zdroj napätia vytvára na svojom výstupe určité napätie, ideálne nezávislé od záťaže.

Ak napríklad pripojíte 40 ohmový odpor k 12 V zdroju, potečie ním prúd 300 mA.

Ak zapojíte dva odpory paralelne, celkový prúd bude už 600 mA pri rovnakom napätí.

Ovládač udržiava daný prúd na svojom výstupe. Napätie sa môže zmeniť.

K ovládaču 300 mA tiež pripojíme 40 ohmový odpor.

Ovládač vytvorí 12V pokles cez odpor.

Ak pripojíte dva odpory paralelne, prúd bude stále 300 mA a napätie klesne na 6 V:

Ideálny vodič je teda schopný zabezpečiť záťaž menovitým prúdom bez ohľadu na pokles napätia. To znamená, že LED s úbytkom napätia 2 V a prúdom 300 mA bude horieť rovnako jasne ako LED s napätím 3 V a prúdom 300 mA.

Hlavné charakteristiky

Pri výbere musíte zvážiť tri hlavné parametre: výstupné napätie, prúd a výkon spotrebovaný záťažou.

Výstupné napätie ovládača závisí od niekoľkých faktorov:

• pokles napätia na LED;
• počet LED diód;
• spôsob pripojenia.

Prúd na výstupe ovládača je určený charakteristikami LED a závisí od nasledujúcich parametrov:

• napájanie LED;
• jas.

Výkon LED diód ovplyvňuje prúd, ktorý odoberajú, ktorý sa môže meniť v závislosti od požadovaného jasu. Tento prúd im musí poskytnúť vodič.

Výkon záťaže závisí od:

• výkon každej LED;
• ich množstvo;
• farby.

Vo všeobecnosti možno spotrebu energie vypočítať ako

kde Pled je výkon LED,

N je počet pripojených LED diód.

Maximálny výkon vodiča by nemal byť menší.

Je potrebné zvážiť, že na stabilnú prevádzku ovládača a na zabránenie jeho zlyhaniu by mala byť poskytnutá rezerva výkonu najmenej 20-30%. To znamená, že musí platiť nasledujúci vzťah:

kde Pmax je maximálny výkon vodiča.

Okrem výkonu a počtu LED diód závisí výkon záťaže aj od ich farby. LED diódy rôznych farieb majú rôzne poklesy napätia pri rovnakom prúde. Napríklad červená LED XP-E má úbytok napätia 1,9-2,4V pri 350mA. Priemerný výkon, ktorý týmto spôsobom spotrebuje, je asi 750 mW.

Zelený XP-E má úbytok 3,3-3,9 V pri rovnakom prúde a bude mať priemerne 1,25 W. To znamená, že ovládač navrhnutý pre 10 wattov môže napájať buď 12-13 červených LED alebo 7-8 zelených.

Ako si vybrať ovládač pre LED diódy. Spôsoby pripojenia LED

Povedzme, že je tam 6 LED s úbytkom napätia 2V a prúdom 300mA. Môžete ich pripojiť rôzne cesty a v každom prípade budete potrebovať ovládač s určitými parametrami:

Je neprijateľné pripojiť 3 alebo viac LED paralelne týmto spôsobom, pretože v tomto prípade môže cez ne pretekať príliš veľa prúdu, v dôsledku čoho rýchlo zlyhajú.

Upozorňujeme, že vo všetkých prípadoch je výkon ovládača 3,6 W a nezávisí od spôsobu pripojenia záťaže.

Preto je vhodnejšie vybrať ovládač pre LED už vo fáze nákupu, keď ste predtým určili schému pripojenia. Ak si najprv zakúpite samotné LED diódy a potom pre ne vyberiete ovládač, môže to byť náročná úloha, pretože je pravdepodobné, že nájdete presne ten zdroj energie, ktorý dokáže zabezpečiť prevádzku tohto konkrétneho počtu LED, zahrnutých v konkrétnom schéma, je malá.

Druhy

Vo všeobecnosti možno LED ovládače rozdeliť do dvoch kategórií: lineárne a spínacie.

Lineárny výstup je generátor prúdu. Poskytuje stabilizáciu výstupného prúdu s nestabilným vstupným napätím; navyše nastavenie prebieha hladko, bez vytvárania vysokofrekvenčného elektromagnetického rušenia. Sú jednoduché a lacné, ale ich nízka účinnosť (menej ako 80 %) obmedzuje ich rozsah na nízkoenergetické LED a pásiky.

Impulz sú zariadenia, ktoré na výstupe vytvárajú sériu vysokofrekvenčných prúdových impulzov.

Zvyčajne fungujú na princípe modulácie šírky impulzov (PWM), to znamená, že priemerná hodnota výstupného prúdu je určená pomerom šírky impulzov k ich perióde (táto hodnota sa nazýva pracovný cyklus).

Vyššie uvedený diagram ukazuje, ako funguje ovládač PWM: frekvencia impulzov zostáva konštantná, ale pracovný cyklus sa mení od 10 % do 80 %. To vedie k zmene priemernej hodnoty prúdu I cp na výstupe.

Takéto ovládače sú široko používané kvôli ich kompaktnosti a vysokej účinnosti (asi 95%). Hlavnou nevýhodou je vyššia úroveň elektromagnetického rušenia v porovnaní s lineárnymi.

220V LED ovládač

Pre zaradenie do siete 220 V sa vyrábajú lineárne aj impulzné. Existujú ovládače s galvanickým oddelením od siete a bez neho. Hlavnými výhodami prvého sú vysoká účinnosť, spoľahlivosť a bezpečnosť.

Bez galvanického oddelenia sú zvyčajne lacnejšie, ale menej spoľahlivé a vyžadujú si opatrnosť pri pripájaní, pretože existuje možnosť úrazu elektrickým prúdom.

čínski vodiči

Dopyt po LED ovládačoch prispieva k ich masovej výrobe v Číne. Tieto zariadenia sú zdroje impulzov prúd, zvyčajne 350-700 mA, často bez puzdra.

Čínsky ovládač pre 3W led

Ich hlavné výhody sú nízka cena a galvanická izolácia. Nevýhody sú nasledovné:

• nízka spoľahlivosť v dôsledku použitia lacných obvodových riešení;
• nedostatok ochrany pred prehriatím a výkyvmi v sieti;
• vysoká úroveň rádiového rušenia;
• vysoké výstupné zvlnenie;
• krehkosť.

Život

Životnosť ovládača je zvyčajne nižšia ako životnosť optickej časti - výrobcovia poskytujú záruku 30 000 hodín prevádzky. Je to spôsobené faktormi, ako sú:

• nestabilita sieťového napätia;
• kolísanie teploty;
• úroveň vlhkosti;
• zaťaženie vodiča.

Najslabší článok LED ovládač sú vyhladzovacie kondenzátory, ktoré majú tendenciu odparovať elektrolyt, najmä v podmienkach vysokej vlhkosti a nestabilného napájacieho napätia. V dôsledku toho sa zvyšuje úroveň zvlnenia na výstupe ovládača, čo negatívne ovplyvňuje činnosť LED.

Životnosť ovplyvňuje aj neúplné zaťaženie ovládača. To znamená, že ak je navrhnutý na 150 W a pracuje pri záťaži 70 W, polovica jeho výkonu sa vráti do siete, čo spôsobí jeho preťaženie. To spôsobuje časté výpadky napájania. Odporúčame prečítať si o.

Budiace obvody (mikroobvody) pre LED diódy

Mnoho výrobcov vyrába špecializované integrované obvody ovládačov. Uvažujme o niektorých z nich.

ON Semiconductor UC3845 - impulzný ovládač s výstupným prúdom do 1A. Obvod ovládača pre 10w LED na tomto čipe je zobrazený nižšie.

Supertex HV9910 je veľmi bežný integrovaný obvod s prepínaním ovládača. Výstupný prúd nepresahuje 10 mA, nemá galvanické oddelenie.

Jednoduchý aktuálny ovládač na tomto čipe je zobrazený nižšie.

Texas Instruments UCC28810. Sieťový impulzný ovládač má schopnosť organizovať galvanická izolácia. Výstupný prúd až 750 mA.

Ďalší čip od tejto spoločnosti, ovládač pre napájanie vysokovýkonných LED diód LM3404HV, je popísaný v tomto videu:

Zariadenie pracuje na princípe rezonančného meniča Buck Converter, to znamená, že funkcia udržiavania požadovaného prúdu je čiastočne priradená rezonančnému obvodu vo forme cievky L1 a Schottkyho diódy D1 (typická schéma je znázornená nižšie). . Je tiež možné nastaviť spínaciu frekvenciu voľbou odporu R ON.

Maxim MAX16800 je lineárny čip, ktorý pracuje pri nízkom napätí, takže na ňom môžete postaviť 12 voltový ovládač. Výstupný prúd je až 350 mA, takže ho možno použiť ako napájací driver pre výkonnú LED, baterku a pod. Je tu možnosť stmievania. Typická schéma a štruktúra sú uvedené nižšie.

Záver

LED diódy sú oveľa náročnejšie na energiu ako iné svetelné zdroje. Napríklad 20% nadprúd pre fluorescenčná lampa nebude mať za následok vážne zhoršenie výkonu, pri LED sa životnosť niekoľkokrát zníži. Pri výbere ovládača pre LED by ste preto mali byť obzvlášť opatrní.

Ovládač pre LED lampu je najdôležitejším prvkom obvodu, ktorý poskytuje dobrý jas, účinnosť a dlhodobú prevádzku svetelných zdrojov. Pomáha transformovať striedavý prúd napätie priemyselnej siete 220 V DC požadovanú hodnotu(12/24/48 V). Pochopíme všetky funkcie elektrického prvku a uvedieme dôležité kritériá pre výber zariadení.

Koncept sieťového ovládača a jeho účel

vodič - elektronický komponent, do ktorého sa privádza striedavé napätie, dôjde k stabilizácii a na výstupe jednosmerného napätia. Tu je dôležité pochopiť, že hovoríme o prijímaní prúdu. Na premenu napätia sa používajú klasické napájacie zdroje (hodnota výstupného napätia je uvedená na puzdre). Zdroje sú prevádzkované v diódových pásikoch.

Hlavnou charakteristikou meniča pre LED osvetľovacie zariadenia je výstupný prúd. Pre záťaž sa používajú pomocné led diódy alebo iné polovodiče. Takmer vždy je driver napájaný z 220 V priemyselnej siete a rozsah výstupného napätia začína od 2 - 3 a končí pri desiatkach Voltov. Pre pripojenie troch 3W LED je potrebný elektronický budič s výstupným napätím 9 - 21 V a prúdom 780 mA. Pri malom zaťažení sa univerzálne zariadenie vyznačuje nízkym koeficientom výkonu (COP).

Na napájanie svetlometov vozidiel sa používa zdroj s konštantným napätím 10 až 35 V. Ak je výkon nízky, je voliteľný vodič, ale bude potrebný príslušný odpor. Tento komponent je nepostrádateľnou súčasťou domáceho vypínača, no pri prepínaní led diódy do 220 V variabilnej siete nemôžete počítať so spoľahlivou a odolnou prevádzkou.

Princíp činnosti

Prevodník funguje ako zdroj prúdu. Pochopíme rozdiely medzi produktom a napájacím zdrojom - zdrojom napätia.

Na výstupe každého meniča napätia máme určité napätie, ktoré nesúvisí so záťažou. Ak napríklad pripojíte 40 ohmový odpor na 12 V zdroj, potečie ním prúd 300 mA. Ak nainštalujete dva odpory paralelne, celkový prúd bude 600 mA, aj keď napätie zostane rovnaké.

Čo sa týka ovládača, ten dáva rovnaký prúd, aj keď sa napätie mení hore alebo dole. Vezmite 30 ohmový odpor a pripojte ho k ovládaču 225 mA. Napätie klesne na 12 V. Ak prehodíte dva paralelne zapojené 30 ohmové odpory, prúd zostane stále 225 mA, ale napätie sa zníži na polovicu na 6 V.

Z toho vyplýva záver: kvalitný driver garantuje špecifikovaný výstupný prúd do záťaže bez ohľadu na meniace sa napätie. Výsledkom je, že LED dióda bude pri napätí 5 V svietiť rovnako jasne v porovnaní s 10 V napájaním za predpokladu, že prúd bude rovnaký.

technické údaje

Potreba zakúpenia ovládača vzniká, ak sa našla zaujímavá lampa bez prúdového prevodníka. Ďalšou možnosťou je vytvoriť zdroj svetla od začiatku zakúpením každého prvku samostatne.

Pred zakúpením prevodníka prúdu si preštudujte tri hlavné vlastnosti:

• výstupný prúd;
• prevádzkový výkon;
• výstupné napätie.

Výstupné napätie sa vypočíta na základe pripojenia k napájaciemu zdroju a počtu LED diód. Hodnota prúdu ovplyvňuje výkon a úroveň žiary. Výstupný prúd ovládača LED by mal byť dostatočný na konštantnú a jasnú žiaru.

Výkon produktu musí byť vyšší ako celková hodnota všetkých LED diód. Na výpočet sa používa vzorec P = P (led) × X, kde

• P (led) - výkon diódy;
• X je počet diód.

Aby ste zaručili dlhodobú prevádzku ovládača, musíte sa zamerať na výkonovú rezervu - kupujte meniče s menovitým výkonom o 20 - 30% vyšším ako je požadovaná hodnota. Nezabudnite na farebný faktor, ktorý priamo súvisí s poklesom napätia. Posledná hodnota sa mení s rôznymi farbami.

Dátum minimálnej trvanlivosti

Životnosť budiča je v porovnaní s optickou zložkou LED svietidla o niečo menšia – cca 30 000 hodín. Je to spôsobené niekoľkými dôvodmi: prepätia, zmeny teploty, vlhkosti a zaťaženia meniča.

Jednou zo slabín je vyhladzovací kondenzátor, v ktorom sa elektrolyt časom vyparí. Vo väčšine prípadov k tomu dochádza pri inštalácii v miestnostiach s vysokou vlhkosťou alebo pri pripojení k sieti s prepätím. Prístup povedie k zvýšeniu zvlnenia na výstupe zariadenia, čo negatívne ovplyvňuje LED diódy.

Nie je nezvyčajné, že vodič kvôli čiastočnému zaťaženiu skráti jeho životnosť. Ak sa použije 200W zariadenie s polovičným zaťažením (100W), polovica nominálnej hodnoty sa vráti do siete, čo spôsobí preťaženie a častejšie výpadky prúdu.

Typy ovládačov

Existujú dve hlavné kategórie prúdových meničov pre LED - lineárne a impulzné typy. Na lineárnom zariadení je výstupom generátor prúdu, ktorý zaručuje stabilizáciu v prípade akýchkoľvek výkyvov sieťového napätia. Komponent vykonáva plynulé nastavenie bez generovania vysokofrekvenčných elektromagnetických vĺn. Jednoduché a lacné produkty s účinnosťou pod 80 %, čo obmedzuje rozsah použitia na LED a nízkoenergetické pásky.

Princíp činnosti impulzných budičov je komplikovanejší - na výstupe sa vytvára séria vysokofrekvenčných prúdových impulzov.

Frekvencia prúdových impulzov je vždy konštantná, ale pracovný cyklus sa môže meniť medzi 10% a 80%, čo vedie k zmene výstupného prúdu. Kompaktné rozmery a vysoká účinnosť (90 - 95%) viedli k širokému použitiu pulzných budičov. Ich hlavnou nevýhodou je väčší počet elektromagnetických rušení (v porovnaní s lineárnymi).

Náklady na vodiča sú ovplyvnené prítomnosťou alebo absenciou galvanického oddelenia. V druhom prípade sú zariadenia zvyčajne lacnejšie, ale spoľahlivosť je oveľa nižšia kvôli možnosti úrazu elektrickým prúdom.

Stmievateľný ovládač

Stmievač - zariadenie, ktoré umožňuje nastaviť jas svetelných zdrojov. Väčšina ovládačov podporuje túto funkciu. S ich pomocou sa znižuje intenzita osvetlenia počas denného svetla, akcenty sa kladú na určité predmety interiéru a vykonáva sa zónovanie miestnosti. To všetko poskytuje príležitosť na zníženie nákladov na energiu a zvýšenie zdrojov jednotlivých komponentov.

čínski vodiči

Lacné a nekvalitné čínske ovládače sa vyznačujú absenciou puzdra. Výstupný prúd zvyčajne nepresahuje 700 mA. Na pozadí minimálnych nákladov a (možno) prítomnosti galvanickej izolácie vyzerajú nevýhody oveľa vážnejšie:

• krátka životnosť;
• nespoľahlivosť - lacné prvky pre obvody;
• veľké rádiofrekvenčné rušenie;
• početné pulzácie;
• slabá ochrana proti vysoká teplota a zvýšenie/zníženie sieťového napätia.

Ako si vybrať vodiča

Ak chcete získať kvalitné zariadenie, ktoré vydrží niekoľko rokov a bude plniť požadované funkcie, odporúčame vyhnúť sa nákupu lacných čínskych produktov. Nie vždy sa ich fyzikálne parametre zhodujú s deklarovanými hodnotami. Nekupujte zariadenia, ktoré nemajú záručné listy.

Najjednoduchšou možnosťou, priemernou kvalitou a cenou, je prúdový menič bez puzdra, pripojený k priemyselnej sieti s napätím 220 V. Pri výbere jednej alebo inej modifikácie zariadenia ho môžete použiť pre jednu alebo viac LED. Ide o vynikajúce prvky používané pri laboratórnom výskume a experimentoch. Pre byt a dom je vhodné kúpiť ovládače s krytom, pretože v jeho neprítomnosti sa znižuje spoľahlivosť a bezpečnosť prevádzky.

Hotové čipy prevodníka prúdu pre LED svietidlá

Na trhu nájdete hotové mikroobvody na konverziu prúdu. Nižšie uvažujeme o najpopulárnejších zo všetkých:

1. Supertex HV9910 je 10mA neizolovaný pulzný menič.
2. ON Semiconductor UC3845 - zariadenie typ impulzu, ktorého výstupný prúd je 1A.
3. Texas Instruments UCC28810 je budič pulzného typu s podporou izolácie a výstupným prúdom nie väčším ako 750 mA.
4. LM3404HV je skvelou voľbou pre vysokovýkonné LED diódy. Práca je založená na princípe meniča rezonančného typu. Na udržanie menovitého prúdu sa používa rezonančný obvod pozostávajúci z kondenzátora a polovodičovej Schottkyho diódy. Pri voľbe odporu RON je možné nastaviť požadovanú frekvenciu spínania.
5. Maxim MAX16800 je nízkonapäťový (12V) lineárny budič. Výstupný prúd nie je väčší ako 350 mA. Tento obvod ovládača LED lampy je skvelou voľbou pre výkonnú LED diódu alebo baterku. Podporované stmievanie.

Vlastná montáž meniča pre 220 V LED diódy

Uvažovaný obvod sa podobá napájaciemu zdroju pulzného typu. Vezmime si napríklad jednoduchý spínaný zdroj, ktorý nemá galvanické oddelenie. Hlavnými výhodami takejto schémy sú jednoduchosť a spoľahlivosť.

Pri výbere metódy buďte opatrní, pretože neexistuje žiadne obmedzenie výstupného prúdu. LED diódy budú napájané takými 1,5 - 2 A, aké majú, no ak sa nechtiac dotknete holých vodičov rukami, hodnota prúdu sa zvýši na desiatky ampérov a dôjde k silnému úderu.

Najjednoduchší obvod meniča prúdu 220 V obsahuje tri stupne:

• delič napätia s kapacitným odporom;
• niekoľko diód (most);
• Regulátor napätia.

V prvej fáze sa na nezávislé dobíjanie kondenzátora používa kapacitný odpor, ktorý nesúvisí s prevádzkou samotného obvodu. Hodnotenie nezáleží a zvyčajne sa pohybuje od 100 kOhm do 1 MΩ s výkonom nie väčším ako 1 W. Na tieto účely si nemôžete vybrať elektrolytický kondenzátor.

Prúd preteká cez kondenzátor, kým nie je úplne nabitý. Čím nižšia je kapacita kondenzátora, tým rýchlejšie bude proces dokončený. 0,3 uF kondenzátor prejde cez seba menšiu časť celkového sieťového napätia.

Na transformáciu sa používa diódový mostík striedavé napätie do trvalého. Potom, čo kondenzátor "odstrihne" takmer celé napätie, diódový mostík vydá jednosmerný prúd s napätím 20 - 22 V.

V tretej fáze je nainštalovaný vyhladzovací filter na stabilizáciu napätia. Kondenzátor a diódový mostík znižujú napätie. Akékoľvek zmeny napätia v sieti ovplyvňujú výstupnú amplitúdu diódového mostíka. Na zníženie zvlnenia je paralelne k obvodu pripojený elektrolytický kondenzátor.

Vlastná montáž 10-wattového meniča

Ak chcete vytvoriť sieťový ovládač na napájanie výkonnej LED s vlastnými rukami, použite elektronické dosky od poškodených hospodárov. Takéto žiarovky často prestávajú fungovať práve kvôli vyhoreným žiarovkám, hoci elektronická doska naďalej funguje. Všetky komponenty je možné použiť na vytvorenie napájacieho zdroja, ovládača a iných elektrických zariadení. Proces bude vyžadovať kondenzátory, diódy, tranzistory a tlmivky.

Demontujte chybnú 20W ortuťovú výbojku (vhodná pre 10W ovládač). V tomto prípade je zaručené, že škrtiaca klapka vydrží aplikovanú záťaž. So zvyšujúcimi sa požiadavkami na výkon pre sieťový ovládač budete si musieť vybrať výkonnejšiu gazdinú alebo namiesto tlmivky použiť analóg s obrovským jadrom.

Spustite 20 otáčok na vinutí a spojte ho s usmerňovačom (diódovým mostíkom) pomocou spájkovačky. Použite napätie z priemyselnej siete 220 V a pomocou multimetra zmerajte hodnotu získanú na výstupe diódového mostíka. Pri použití návodu sa dostanete na hodnotu v oblasti 9 - 10 V. LED zdroj má spotrebu 0,8 A pri nominálnej hodnote 900 mA. Keďže budete dodávať znížený prúd, môžete predĺžiť životnosť LED diódy.

Záver

Napriek zjavnej jednoduchosti a spoľahlivosti sú LED diódy zložitejšie a náročnejšie ako iné svetelné zdroje. Vezmite rovnaké zdroje energie. Ak napríklad prekročíte napájací prúd žiarivky o 15 - 25%, výkon sa nezhorší. V prípade LED diód sa ich životnosť niekoľkonásobne zníži. Prítomnosť sieťového budiča zaisťuje, že je dodávaný rovnaký výstupný prúd bez ohľadu na prepätia. Z tohto dôvodu by ste pri nákupe týchto zariadení nemali šetriť.

musí byť pripojený k elektrickej sieti cez špeciálne zariadenia, stabilizačný prúd - budiče pre LED diódy. Ide o meniče napätia 220 V AC na jednosmerný prúd s parametrami potrebnými pre činnosť svetelných diód. Garantujeme iba vtedy, ak sú dostupné stabilná práca, dlhá životnosť LED-zdrojov, deklarovaná svietivosť, ochrana proti skratu a prehriatiu. Výber ovládačov je malý, takže je lepšie najprv kúpiť prevodník a potom ho vybrať. Zariadenie si môžete zostaviť sami podľa jednoduchej schémy. O tom, čo je ovládač pre LED, ktorý si kúpiť a ako ho správne používať, si prečítajte našu recenziu.

sú polovodičové prvky. Za jas ich žiary je zodpovedný prúd, nie napätie. Aby fungovali, potrebujete stabilný prúd určitej hodnoty. O p-n križovatka pokles napätia o rovnaký počet voltov pre každý prvok. Poskytovať optimálny výkon LED zdroje, berúc do úvahy tieto parametre, je úlohou vodiča.

Aký druh energie je potrebný a koľko klesá počas p-n križovatky, by malo byť uvedené v pasových údajoch zariadenia LED. Rozsah parametrov meniča sa musí zmestiť do týchto hodnôt.

V skutočnosti je vodič. Ale hlavným výstupným parametrom tohto zariadenia je stabilizovaný prúd. Vyrábajú sa podľa princípu PWM konverzie pomocou špeciálnych mikroobvodov alebo na báze tranzistorov. Tie posledné sa nazývajú jednoduché.

Prevodník je napájaný z klasickej siete, na výstupe produkuje napätie daného rozsahu, ktoré je indikované vo forme dvoch čísel: minimálna a maximálna hodnota. Zvyčajne od 3 V do niekoľkých desiatok. Napríklad pomocou meniča s výstupným napätím 9 ÷ 21 V a výkonom 780 mA je možné zabezpečiť prevádzku 3 ÷ 6, z ktorých každý vytvára 3 V úbytok v sieti.

Vodič je teda zariadenie, ktoré konvertuje prúd z 220 V siete pod nastaviť parametre osvetľovacie zariadenie, zabezpečujúce jeho normálnu prevádzku a dlhú životnosť.

Kde uplatniť

Dopyt po konvertoroch rastie spolu s popularitou LED diód. sú ekonomické, výkonné a kompaktné zariadenia. Používajú sa na rôzne účely:

• pre lampáše;
• doma;
• na usporiadanie;
• vo svetlometoch automobilov a bicyklov;
• v malých lampášoch;

Pri pripojení na 220 V sieť je vždy potrebný driver, v prípade použitia konštantného napätia je prípustné vystačiť si s rezistorom.

Ako zariadenie funguje

Princíp činnosti ovládačov LED pre LED diódy je udržiavať daný výstupný prúd bez ohľadu na zmeny napätia. Prúd prechádzajúci cez odpory vo vnútri zariadenia sa stabilizuje a získa požadovanú frekvenciu. Potom prechádza cez usmerňovací diódový mostík. Na výstupe dostaneme stabilný dopredný prúd, dostatočný na prevádzku určitého počtu LED diód.

Hlavné vlastnosti ovládačov

Kľúčové parametre zariadení na prevod prúdu, na ktoré sa musíte pri výbere spoľahnúť:

1. Menovitý výkon zariadenia. Je uvedený v rozsahu. Maximálna hodnota musí byť nevyhnutne o niečo väčšia ako spotreba energie pripojeného osvetľovacieho zariadenia.
2. Výstupné napätie. Hodnota musí byť väčšia alebo rovná celkovému poklesu napätia na každom prvku obvodu.
3. Menovitý prúd. Musí zodpovedať výkonu zariadenia, aby poskytoval dostatočný jas.

V závislosti od týchto charakteristík sa určuje, ktoré zdroje LED je možné pripojiť pomocou konkrétneho ovládača.

Typy prúdových meničov podľa typu zariadenia

Vyrábajú sa dva typy meničov: lineárne a impulzné. Majú jednu funkciu, ale rozsah, technické vlastnosti a náklady sa líšia. Porovnanie konvertorov odlišné typy uvedené v tabuľke:

Typ zariadenia	technické údaje	klady	Mínusy	Pôsobnosť
	Generátor prúdu na tranzistore s p-kanálom plynulo stabilizuje prúd pri striedavom napätí	Žiadne rušenie, lacné	Účinnosť nižšia ako 80 %, veľmi horúca	Nízkoenergetické LED lampy, pásiky, baterky
	Funguje na báze pulzovo-šírkovej modulácie	Vysoká účinnosť (až 95%), vhodná pre výkonné spotrebiče, predlžuje životnosť prvkov	Vytvára elektromagnetické rušenie	Tuning áut, pouličné osvetlenie, domáce LED zdroje

Ako si vybrať ovládač pre LED diódy a vypočítať jeho technické parametre

Vodič pre led pásik nie je vhodný pre výkonnú pouličnú lampu a naopak, preto je potrebné čo najpresnejšie vypočítať hlavné parametre zariadenia a zohľadniť prevádzkové podmienky.

Parameter	Od čoho to závisí	Ako vypočítať
Výpočet výkonu zariadenia	Určené výkonom všetkých pripojených LED	Vypočítané podľa vzorca P = zdroj PLED × n , kde P je sila vodiča; zdroj PLED – výkon jedného pripojeného prvku; n - množstvo prvkov. Pre výkonovú rezervu 30% musíte P vynásobiť 1,3. Výsledná hodnota je maximálny výkon vodiča potrebný na pripojenie svietidla.
Výpočet výstupného napätia	Určené poklesom napätia na každom prvku	Hodnota závisí od farby žiary prvkov, je uvedená na samotnom zariadení alebo na obale. Napríklad 9 zelených alebo 16 červených LED diód je možné pripojiť k 12V driveru.
Aktuálny výpočet	Závisí od výkonu a jasu LED diód	Určené parametrami pripojeného zariadenia

Prevodníky sú dostupné s krytom alebo bez krytu. Prvé vyzerajú estetickejšie a sú chránené pred vlhkosťou a prachom, druhé sa používajú na zapustenú montáž a sú lacnejšie. Ďalšou charakteristikou, ktorú treba brať do úvahy, je prípustná prevádzková teplota. Pri lineárnych a impulzných meničoch je to iné.

Dôležité! Na obale so zariadením by mali byť uvedené jeho hlavné parametre a výrobca.

Spôsoby pripojenia prúdových meničov

LED diódy je možné pripojiť k zariadeniu dvoma spôsobmi: paralelne (niekoľko reťazcov s rovnakým počtom prvkov) a sériovo (jeden po druhom v jednom reťazci).

Na zapojenie 6 prvkov, ktorých úbytok napätia je 2 V paralelne v dvoch vedeniach, potrebujete budič 6 V 600 mA. A pri sériovom zapojení musí byť prevodník navrhnutý na 12 V a 300 mA.

Sériové pripojenie lepšie témyže všetky LED budú svietiť rovnako, pričom pri paralelnom zapojení sa jas čiar môže líšiť. Pri zapojení veľkého počtu prvkov do série je potrebný budič s veľkým výstupným napätím.

Stmievateľné meniče prúdu pre LED diódy

- Ide o reguláciu intenzity svetla vychádzajúceho z osvetľovacieho zariadenia. Stmievateľné ovládače umožňujú meniť parametre vstupného a výstupného prúdu. Vďaka tomu sa jas LED diód zvyšuje alebo znižuje. Pri použití regulácie je možné meniť farbu žiary. Ak je výkon menší, biele prvky môžu zožltnúť, ak viac, potom modré.

Čínski vodiči: oplatí sa šetriť

Ovládače sú uvoľnené v Číne v obrovské číslo. Majú nízke náklady, takže sú dosť žiadané. Majú galvanickú izoláciu. ich Technické špecifikáciečasto predražené, takže pri kúpe lacného zariadenia s tým treba počítať.

Najčastejšie ide o impulzné meniče s výkonom 350 ÷ 700 mA. Nie vždy majú puzdro, čo je dokonca výhodné, ak je zariadenie zakúpené za účelom experimentovania alebo školenia.

Nevýhody čínskych produktov:

• ako základ sa používajú jednoduché a lacné mikroobvody;
• zariadenia nemajú ochranu proti výkyvom v sieti a prehriatiu;
• vytvárať rádiové rušenie;
• vytvorte na výstupe zvlnenie na vysokej úrovni;
• Netrvajú dlho a nie sú zaručené.

Nie všetky čínske ovládače sú zlé, vyrábajú sa aj spoľahlivejšie zariadenia, napríklad na báze PT4115. Môžu byť použité na pripojenie domácich LED zdrojov, baterky, stuhy.

Život vodiča

Životnosť ovládača ľadu pre LED lampy závisí od vonkajších podmienok a počiatočnej kvality zariadenia. Predpokladaná životnosť vodiča je od 20 do 100 tisíc hodín.

Nasledujúce faktory môžu ovplyvniť životnosť:

• kolísanie teploty;
• vysoká vlhkosť;
• prepätia;
• neúplné zaťaženie zariadenia (ak je ovládač navrhnutý na 100 W, ale používa 50 W, napätie sa vracia späť, čo spôsobuje preťaženie).

Známi výrobcovia poskytujú vodičom záruku v priemere 30 000 hodín. Ak sa však zariadenie používa nesprávne, je zodpovedný kupujúci. Ak sa LED zdroj nezapne, alebo je problém v prevodníku, nesprávnom zapojení alebo poruche samotného svietidla.

Ako skontrolovať výkon ovládača LED, pozrite si video nižšie:

Urobte si svoj vlastný obvod ovládača pre LED diódy so stmievačom na báze PT4115

Jednoduchý prúdový menič je možné zostaviť na základe hotového čínskeho mikroobvodu PT4115. Je dostatočne spoľahlivý na použitie. Vlastnosti čipu:

• Účinnosť až 97%;
• existuje výstup pre zariadenie, ktoré reguluje jas;
• chránené pred prerušením zaťaženia;
• maximálna odchýlka stabilizácie 5 %;
• vstupné napätie 6÷30 V;
• výstupný výkon 1,2A.

Čip je vhodný pre napájanie LED zdroja nad 1W. Má minimum páskovacích komponentov.

Dekódovanie výstupov mikroobvodu:

• SW– výstupný spínač;
• DIM– stmievanie;
• GND- signálny a výkonový prvok;
• CIN- kondenzátor
• ČSN– snímač prúdu;
• VIN- napájacie napätie.

Dokonca aj začínajúci majster môže zostaviť ovládač založený na tomto mikroobvode.

220V obvod ovládača LED žiarovky

Prúdový stabilizátor v prípade je inštalovaný v základni zariadenia. A je založený na lacných mikroobvodoch, napríklad CPC9909. Takéto svietidlá musia byť vybavené chladiacim systémom. Slúžia oveľa dlhšie ako iné, ale je lepšie uprednostňovať dôveryhodných výrobcov, pretože čínski vykazujú ručné spájkovanie, asymetriu, nedostatok tepelnej pasty a ďalšie nedostatky, ktoré znižujú životnosť.

Ako vyrobiť ovládač pre LED diódy vlastnými rukami

Zariadenie môže byť vyrobené z akéhokoľvek nepotrebného nabíjačka pre telefón. Stojí za to urobiť len minimálne vylepšenia a mikroobvod je možné pripojiť k LED diódam. Stačí napájať 3 prvky po 1 watte. Na pripojenie výkonnejšieho zdroja môžete použiť dosky zo žiariviek.

Dôležité! Počas práce je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia. Pri dotyku holých častí je možný zásah elektrickým prúdom až do 400 V.

Fotka	Fáza zostavovania ovládača z nabíjačky
	Vyberte puzdro z nabíjačky.
	Pomocou spájkovačky odstráňte odpor, ktorý obmedzuje napätie dodávané do telefónu.
	Nainštalujte na jeho miesto ladiaci odpor, kým nebude potrebné nastaviť 5 kOhm.
	Prispájkujte LED diódy na výstupný kanál zariadenia sériovým pripojením.
	Odstráňte vstupné kanály pomocou spájkovačky, na ich miesto prispájkujte napájací kábel, aby ste sa pripojili k sieti 220 V.
	Skontrolujte činnosť obvodu, nastavte regulátor na ladiaci odpor správne napätie aby LED svietili jasne, ale nemenili farbu.

Príklad riadiaceho obvodu pre LED diódy zo siete 220 V

Ovládače pre LED: kde kúpiť a koľko stoja

Kúpte si stabilizátory LED lampy a mikroobvody pre nich nájdete v obchode s rádiovými komponentmi, elektrotechnikou a na mnohých online obchodných platformách. Posledná možnosť- najhospodárnejší. Cena zariadenia závisí od toho technické údaje, typ a výrobca. Priemerné ceny pre niektoré typy vodičov sú uvedené v tabuľke nižšie.

Pre dizajn LED svietidiel sú neustále potrebné zdroje energie - ovládače. Pri veľkom objeme je celkom možné zariadiť si montáž ovládačov sami, ale náklady na takéto ovládače nie sú také nízke a výroba a spájkovanie obojstranných dosiek plošných spojov so súčiastkami SMD je pomerne namáhavý proces doma. .

Rozhodol som sa vystačiť si s hotovým vodičom. Potrebovali sme lacný ovládač bez puzdra, najlepšie s možnosťou nastavenia prúdu a stmievania.

Schéma prekreslená a mierne upravená

Charakteristika bez kondenzátorov ~ 0,9V a 8,7% (pulzácia svetelného toku)

Očakáva sa, že výstupný kondenzátor zníži zvlnenie na polovicu ~ 0,4 V a 4 %

Ale 10uF kondenzátor na vstupe znižuje zvlnenie faktorom 9 ~ 0,1 V a 1%, hoci pridanie tohto kondenzátora výrazne znižuje PF (účinník)

Oba kondenzátory približujú výstupnú charakteristiku zvlnenia k typovému štítku ~ 0,05 V a 0,6 %

Takže vlnky sú porazené pomocou dvoch kondenzátorov zo starého napájacieho zdroja.

Spresnenie č. 2. Nastavenie výstupného prúdu ovládača

Hlavným účelom ovládačov je udržiavať stabilný prúd na LED diódach. Tento ovládač neustále vydáva 600 mA.

Niekedy chcete zmeniť prúd ovládača. Zvyčajne sa to robí výberom odporu alebo kondenzátora v obvode. spätná väzba. Ako sú na tom títo vodiči? A prečo sú tu nainštalované tri paralelné nízkoodporové odpory R4, R5, R6?

Všetko je správne. Môžu nastaviť výstupný prúd. Zdá sa, že všetky ovládače rovnakého výkonu, ale pre rôzne prúdy, sa líšia práve týmito odpormi a výstupným transformátorom, ktorý dáva rôzne napätia.

Ak opatrne odstránime rezistor 1,9Ω, odstránením oboch rezistorov 300mA dostaneme výstupný prúd 430mA.

Môžete ísť aj opačným spôsobom paralelným spájkovaním iného odporu, ale daný vodič produkuje napätie do 35V a pri vyššom prúde dostaneme prebytok výkonu, čo môže viesť k poruche ovládača. Ale 700 mA je celkom možné vytlačiť.

Takže výberom rezistorov R4, R5 a R6 môžete znížiť výstupný prúd ovládača (alebo ho veľmi mierne zvýšiť) bez zmeny počtu LED v reťazci.

Spresnenie 3. Stmievanie

Na doske ovládača sú tri kolíky označené ako DIMM, čo naznačuje, že tento ovládač môže ovládať výkon LED diód. Technický list pre mikroobvod tiež hovorí o tom istom, aj keď v nich nie sú žiadne typické schémy stmievania. Z údajového listu môžete získať informácie, že privedením napätia -0,3 - 6V na nohu 7 mikroobvodu môžete získať plynulé riadenie výkonu.

Pripojenie ku kolíkom DIMM premenlivý odpor k ničomu nevedie, navyše noha 7 čipu vodiča nie je vôbec k ničomu pripojená. Takže opäť vylepšenia.

Na nohu 7 mikroobvodu prispájkujeme odpor 100K

Teraz aplikovaním napätia 0-5V medzi zemou a rezistorom dostaneme prúd 60-600mA

Ak chcete znížiť minimálny stmievací prúd, musíte znížiť aj odpor. Bohužiaľ, v datasheete sa o tom nič nepíše, takže všetky komponenty budete musieť vybrať experimentálne. Mne osobne vyhovovalo stmievanie od 60 do 600mA.

Ak potrebujete zorganizovať stmievanie bez externé napájanie, potom môžete zobrať napájacie napätie ovládača ~ 15 V (noha 2 mikroobvodu alebo rezistora R7) a použiť ho podľa nasledujúcej schémy.

A nakoniec aplikujem PWM z D3 arduino na vstup stmievania.

Píšem jednoduchý náčrt, ktorý mení úroveň PWM z 0 na maximum a späť:

#include

void setup()(
pinMode(3, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

void loop() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
oneskorenie(500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
oneskorenie(500);
}
}

Stmievam pomocou PWM.

PWM stmievanie zvyšuje výstupné zvlnenie asi o 10-20% v porovnaní s jednosmerným riadením. Maximálne zvlnenie sa približne zdvojnásobí, keď je prúd budiča nastavený na polovicu maxima.

Kontrola vodiča na skrat

Aktuálny vodič musí správne reagovať na skrat. Ale je lepšie skontrolovať Číňanov. Nemám rád takéto veci. Prilepte niečo pod tlakom. Ale umenie si vyžaduje obetu. Skratujeme výstup ovládača počas prevádzky:

Vodič bežne toleruje skraty a obnovuje svoju prácu. Existuje ochrana proti skratu.

Zhrnutie

Výhody vodiča

• Malé rozmery
• Nízke náklady
• Možnosť nastavenia prúdu
• Stmievateľné

Mínusy

• Vysoké výstupné zvlnenie (eliminované pridaním kondenzátorov)
• Vstup stmievania je potrebné prispájkovať
• Nedostatočná normálna dokumentácia. Neúplný údajový list
• Počas práce sa zistilo ďalšie mínus - rušenie rádia v pásme FM. Ošetruje sa inštaláciou ovládača do hliníkového puzdra alebo puzdra prelepeného fóliou alebo hliníkovou páskou

Ovládače sú celkom vhodné pre tých, ktorí sú priateľmi s spájkovačkou alebo pre tých, ktorí nie sú priateľmi, ale sú pripravení vydržať výstupné zvlnenie 3-4%.

užitočné odkazy

Z cyklu - mačky sú tekuté. Timothy - 5-6 litrov)))

LED diódy pre svoj výkon vyžadujú použitie zariadení, ktoré budú stabilizovať prúd prechádzajúci nimi. V prípade indikačných a iných LED diód s nízkym príkonom je možné upustiť od rezistorov. Ich jednoduchý výpočet je možné ďalej zjednodušiť pomocou „LED kalkulačky“.

Na použitie vysokovýkonných LED diód sa nezaobíde bez použitia zariadení na stabilizáciu prúdu - ovládačov. Správne ovládače majú veľmi vysokú účinnosť - až 90-95%. Okrem toho poskytujú stabilný prúd aj pri zmene napätia napájacieho zdroja. A to môže byť relevantné, ak je LED napájaná napríklad z batérií. Najjednoduchšie prúdové obmedzovače - odpory - to svojou povahou nedokážu zabezpečiť.

Trochu o teórii lineárnych a spínacích stabilizátorov prúdu sa môžete dozvedieť v článku "Ovládače pre LED".

Pripravený ovládač si samozrejme môžete kúpiť. Ale oveľa zaujímavejšie je to urobiť sami. To si bude vyžadovať základné čitateľské zručnosti. elektrické obvody a vlastníctvo spájkovačky. Zvážte niekoľko jednoduchých domácich obvodov ovládača pre vysokovýkonné LED diódy.

Jednoduchý ovládač. Zostavené na doske na krájanie, poháňajúce mohutný Cree MT-G2

vysoko jednoduchý obvod lineárny ovládač pre LED. Q1 - N-kanálový tranzistor s efektom poľa s dostatočným výkonom. Vhodné napríklad IRFZ48 alebo IRF530. Q2 je bipolárny npn tranzistor. Použil som 2N3004, môžete si vziať akýkoľvek podobný. Rezistor R2 je 0,5-2W odpor, ktorý určí silu prúdu ovládača. Odpor R2 2,2 Ohm poskytuje prúd 200-300mA. Vstupné napätie by nemalo byť veľmi veľké - je vhodné nepresiahnuť 12-15V. Budič je lineárny, takže účinnosť budiča bude určená pomerom V LED / V IN , kde V LED je pokles napätia na LED a V IN je vstupné napätie. Čím väčší je rozdiel medzi vstupným napätím a poklesom na LED a čím väčší je prúd budiča, tým viac sa zahreje tranzistor Q1 a odpor R2. Avšak V IN musí byť väčší ako V LED aspoň o 1-2V.

Pre testy som zostavil obvod na doske a napájal výkonnú LED CREE MT-G2. Napájacie napätie je 9V, úbytok napätia na LED je 6V. Vodič pracoval hneď. A dokonca aj pri takom malom prúde (240 mA) mosfet rozptýli 0,24 * 3 \u003d 0,72 W tepla, čo nie je vôbec malé.

Obvod je veľmi jednoduchý a dokonca aj v hotovom zariadení môže byť zostavený povrchovou montážou.

Schéma ďalšieho domáceho ovládača je tiež mimoriadne jednoduchá. Zahŕňa použitie čipu meniča napätia LM317. Tento mikroobvod môže byť použitý ako stabilizátor prúdu.

Ešte jednoduchší ovládač na čipe LM317

Vstupné napätie môže byť až 37V, musí byť aspoň 3V nad úbytkom napätia LED. Odpor odporu R1 sa vypočíta podľa vzorca R1 = 1,2 / I, kde I je požadovaný prúd. Prúd by nemal presiahnuť 1,5A. Ale pri tomto prúde by mal byť rezistor R1 schopný rozptýliť 1,5 * 1,5 * 0,8 = 1,8 wattov tepla. Čip LM317 sa tiež veľmi zahreje a bez radiátora sa nezaobídete. Budič je tiež lineárny, takže pre maximálnu efektivitu by mal byť rozdiel medzi V IN a V LED čo najmenší. Keďže obvod je veľmi jednoduchý, je možné ho zostaviť aj povrchovou montážou.

Na tej istej doske bol zostavený obvod s dvoma jednowattovými odpormi s odporom 2,2 ohmu. Súčasná sila sa ukázala byť menšia ako vypočítaná, pretože kontakty v doštičke nie sú ideálne a zvyšujú odpor.

Ďalším vodičom je impulzný dolár. Je zostavený na čipe QX5241.

Schéma je tiež jednoduchá, ale pozostáva z trochu väčšieho počtu dielov a tu už bez výroby vytlačená obvodová doska nedostatočné. Samotný čip QX5241 je navyše vyrobený v dosť malom balení SOT23-6 a vyžaduje si pozornosť pri spájkovaní.

Vstupné napätie by nemalo presiahnuť 36V, maximálny stabilizačný prúd je 3A. Vstupný kondenzátor C1 môže byť čokoľvek - elektrolytický, keramický alebo tantalový. Jeho kapacita je až 100 μF, maximálne prevádzkové napätie je minimálne 2-krát vyššie ako vstupné napätie. Kondenzátor C2 je keramický. Kondenzátor C3 - keramický, kapacita 10uF, napätie - aspoň 2x väčšie ako vstup. Rezistor R1 musí mať výkon aspoň 1W. Jeho odpor sa vypočíta pomocou vzorca R1 = 0,2 / I, kde I je požadovaný prúd vodiča. Rezistor R2 - akýkoľvek odpor 20-100 kOhm. Schottkyho dióda D1 musí vydržať spätné napätie s rezervou - minimálne 2-násobok hodnoty vstupu. A musí byť navrhnutý na prúd, ktorý nie je menší ako požadovaný prúd vodiča. Jedným z najdôležitejších prvkov obvodu je tranzistor Q1 s efektom poľa. Malo by ísť o N-kanálové poľné zariadenie s čo najnižším otvoreným odporom, samozrejme, musí s rezervou odolávať vstupnému napätiu a požadovanej intenzite prúdu. Dobrá možnosť - FET SI4178, IRF7201 atď. Tlmivka L1 musí mať indukčnosť 20-40uH a maximálny prevádzkový prúd aspoň požadovaný prúd budiča.

Počet častí tohto ovládača je veľmi malý, všetky majú kompaktnú veľkosť. Vo výsledku tak môžete získať pomerne miniatúrny a zároveň výkonný ovládač. Jedná sa o impulzný budič, jeho účinnosť je výrazne vyššia ako u lineárnych ovládačov. Odporúča sa však, aby vstupné napätie bolo len o 2-3V vyššie ako pokles napätia na LED diódach. Driver je zaujímavý aj tým, že výstup 2 (DIM) čipu QX5241 je možné použiť na stmievanie - ovládanie prúdu drivera a podľa toho aj jasu LED. Na tento účel musia byť na tento výstup privedené impulzy (PWM) s frekvenciou do 20 kHz. To zvládne každý vhodný mikrokontrolér. V dôsledku toho môžete získať ovládač s niekoľkými režimami prevádzky.

(13 hodnotení, priemer 4,58 z 5)