Osporavanje problema napajanja LED svjetiljke

U članku se govori o značajkama napajanja LED svjetiljki i modula. Razmatrani su problemi i značajke uređaja za napajanje i upravljanja takvim svjetiljkama.

LED rasvjeta brzo upada u naš život, pokušavajući istisnuti energetski učinkovite fluorescentne svjetiljke koje su već bile poznate. Za sada to nije baš uspješno. Mala snaga, usko fokusiranje svjetla, velika svjetlina a zasljepljujući učinak LED-ova ne dopušta stvaranje udobne rasvjete u stanovima. Ali sve su to "dječje bolesti" novih izvora koje će se u skoroj budućnosti prevladati. A ovdje Problem s napajanjem LED svjetiljke zaslužuje pomniju pažnju.

Podsjetimo to LED je uređaj s trenutnim principom stvaranja svjetlosti, Izravna pretvorba električne struje u svjetlost nastaje zbog rekombinacije naboja u prijelaznoj zoni poluvodiča. Ako bi učinkovitost pretvaranja naboja u svjetlost bila blizu 100%, to bi uklonilo niz ozbiljnih tehničkih i tehnoloških problema s kojima se proizvođači suočavaju žarulje velike snage i danas.

Naravno, u usporedbi s učinkovitosti žarulja sa žarnom niti koja ne doseže 3%, i fluorescentnih svjetiljki, u kojima učinkovitost jedva doseže 9%, LED-ovi sa svojih 22% neosporni su lideri među izvorima svjetlosti. Međutim, 8 od svakih 10 vata električne energije opskrbljene zrakom kristala pretvara se u toplinu. I teško ga je odvratiti, jer silicij je loš materijal za hlađenje.

Ukratko, LED diode ne podnose visoke temperature, a reagiraju na iste uređaje: onemogućavaju LED, ubrzavajući difuzijske procese u poluvodičima. U idealnom slučaju, pri kriogenim temperaturama, vijek trajanja LED-a je neograničen. Ali na 100 stupnjeva, on je u najboljem slučaju 50 000 sati.

Stoga su prošla ona „zlatna“ vremena kada se LED indikator male snage mogao uključiti kroz otpornik i zaboravi na njegovo postojanje. S povećanjem učinkovitosti i snage LED dioda potrebno je uravnotežiti na drhtavoj granici ekstremno visokih struja i temperatura.

Prve LED žarulje (SL) imale su jednostavan dizajn napajanja: kondenzator za ograničavanje struje, ispravljač, a zatim i slijedni lanac odašiljača. Štoviše, imali su znatna pulsiranja svjetlosnog toka zbog male inertnosti LED-ova. Takve se svjetiljke koriste za osvjetljavanje pomoćnih prostorija, stubišta i pločica kućnih brojeva.

Ali bili su potpuno neprikladni za osvjetljenje stambenih prostora. Prije svega, kroz nezadovoljavajuće karakteristike pulsirajućeg svjetlosnog toka. Pojava LED-a velike snage i LED modula snage do 50 pa čak i 100W uzrokovao je potrebu specijalizirana napajanja za njihov normalan rad.

primjena linearni stabilizatori struje za napajanje LED svjetiljki Pokazalo se da je prihvatljivo samo za struje do 1A. Unatoč širokom rasponu i preciznim izlaznim parametrima, mikrocirke su imale velike gubitke topline, zahtijevale su upotrebu radijatora i nisu se mogle koristiti u LED žaruljama velike snage. Danas pojedini LED i moduli imaju integrirane integralne stabilizatore, ali takvi se moduli koriste uglavnom kada ih napajaju punjive baterije.

Izlaz je pronađen na putu primjene. prebacivanje napajanja za LED svjetiljke, U stvari, to su poluvodiči balasti kompaktnih fluorescentnih svjetiljkioptimiziran za napajanje LED svjetiljki.Prednost pulsnih uređaja je mogućnost rada s mrežnog napona (220V), visoka učinkovitost, jednostavnost upravljanja stabilizacijskom strujom.

Nedostaci uključuju visoku cijenu, ulaznu struju i izlaznu struju, smanjujući vijek trajanja LED-ova. Uz neke komplikacije ovih uređaja, zvanih "LED upravljački programi", mrežne smetnje učinkovito se suzbijaju. Takvi pokretači dostupni su u integriranom dizajnu mnogih tvrtki.

Primjer je LM serija padajućih i pojačanih pokretača s modulacijom širine impulsa od National Semiconductor. Nažalost, ulazni napon mikrokružnih krugova nije veći od 100V, što otežava njihovo izravno povezivanje s mrežom 220V. Stoga se za LED žarulje za mrežni napon još uvijek koriste pogonitelji izrađeni na diskretnim elementima.

Širok raspon pokretača za unutarnju i vanjsku instalaciju nudi tvrtka iz Tajvana Mean Well Enterprises. Njegovi AC / DC pretvarači pokrivaju raspon snage od 20 do 300 vata. Ulazni napon može varirati od 90 do 264V, postoji zaštita od prenapona, kratkih spojeva, korekcija ulaznog faktora snage.

Još složeniji uređaji imaju vozači s mogućnošću upravljanja svjetlinom LED svjetiljki ili upravljanje bojama kada se LED LED moduli koriste kao opterećenje s trobojnim RGB LED-ovima.

Za upravljanje bojama koriste se specijalizirani kontroleri s 4 ili 6 izlaza, programska memorija ili upravljački ulazi s vanjskih uređaja. Takvi kontroleri omogućuju vam dobivanje opsega raspona boja, ali dodatno kompliciraju opremu za napajanje takvih svjetiljki.

LED kontrola svjetline u slučaju korištenja impulsa za uređaje sa širokim rasponom ulaznih napona, to stvara znatne poteškoće. Tradicionalni zatamnjeni krugovi u ovom slučaju ne rade. Potrebno je prilagoditi parametre stupnjeva izlaznih strojeva, što je daleko od jednostavnog i opet otežava napajanje takvih izvora svjetlosti.

Rezultat je paradoksalna situacija: za napajanje i kontrolu samo jednog poluvodičkog spoja koji emitira svjetlost, potrebno je koristiti složene i skupe uređaje koji sadrže tisuće ili čak desetke tisuća poluvodičkih struktura. S obzirom na raznolikost vrsta i primjene LED dioda, danas odaberite uređaj za napajanje led traka a svjetiljke sa željenim svojstvima i parametrima predstavljaju ozbiljnu poteškoću.

Daljnji razvoj napajanja i upravljanja vidi se u stvaranju fleksibilnih, univerzalnih, programabilnih upravljačkih programa koji sadrže prilično moćan središnji procesor. Vanjsko "vezanje" čipova omogućit će njihovo korištenje izravno za napajanje svjetiljki iz mreže i za interakciju s vanjskim upravljačkim uređajima. Nužna elementarna baza postoji i danas. Zaustavite se samo za uspješan dizajn.

Pogledajte i na našoj web stranici:Kako instalirati LED stropne svjetiljke