De garantie voor helderheid, efficiëntie en duurzaamheid van LED-bronnen is het juiste vermogen, dat kan worden geleverd door speciale elektronische apparaten – stuurprogramma’s voor LED’s. Ze zetten de AC-spanning in het 220V-netwerk om in de gelijkspanning van de opgegeven waarde. De analyse van de hoofdtypen en kenmerken van apparaten helpt om te begrijpen welke functie de converters uitvoeren en waarnaar ze moeten zoeken bij het kiezen ervan.
LED-stuurprogramma’s toewijzen voor LED’s
De belangrijkste functie van de driver voor LED’s is om een gestabiliseerde stroom te leveren die door het LED-apparaat gaat. De waarde van de stroom die door het halfgeleiderkristal vloeit, moet overeenkomen met de paspoortparameters van de LED. Dit zorgt voor de stabiliteit van de glans van het kristal en helpt de vroegtijdige degradatie ervan te voorkomen. Bovendien zal voor een gegeven stroom de spanningsval overeenkomen met de waarde die nodig is voor de p – n overgang. U kunt de bijbehorende voedingsspanning van de LED achterhalen met behulp van de stroom-spanningskarakteristiek.
Bij het verlichten van woon- en kantoorgebouwen met LED-lampen en armaturen, worden stuurprogramma’s gebruikt die worden gevoed via het 220V AC-netwerk. In autoverlichting (koplampen, DRL, enz.), Fietskoplampen, draagbare zaklampen wordt een gelijkstroomvoeding gebruikt in het bereik van 9 tot 36V. Sommige low-power LED’s kunnen zonder stuurprogramma worden aangesloten, maar dan moet een weerstand worden toegevoegd aan het 220-volt netwerk.
De stuurspanning aan de uitgang wordt aangegeven in het interval van twee eindwaarden waartussen een stabiele werking is gegarandeerd. Er zijn adapters met een interval van 3V tot enkele tientallen. Voor het voeden van het circuit van 3 in serie geschakelde witte LED’s, die elk een vermogen van 1 W hebben, hebt u een driver met uitgangswaarden U – 9-12V, I – 350 mA nodig. De spanningsval voor elk kristal is ongeveer 3,3V en een totaal van 9,9V, die in het bereik van de bestuurder worden opgenomen.
Hoofdkenmerken van converters
Voordat u een driver voor LED’s koopt, moet u bekend zijn met de belangrijkste kenmerken van apparaten. Deze omvatten de uitgangsspanning, nominale stroom en vermogen. De uitgangsspanning van de omzetter hangt af van de grootte van de spanningsval over de LED-bron, evenals van de verbindingsmethode en het aantal LED’s in het circuit. De stroom is afhankelijk van het vermogen en de helderheid van de emitterende diodes. De bestuurder moet de LED’s de stroom leveren die ze nodig hebben om de vereiste helderheid te ondersteunen.
Een van de belangrijkste kenmerken van de bestuurder is de kracht die het apparaat biedt in de vorm van een belasting. De keuze van het stuurvermogen wordt beïnvloed door de kracht van elk LED-apparaat, het totale aantal en de kleur van de LED’s. Het algoritme voor het berekenen van het vermogen is dat het maximale vermogen van het apparaat niet lager mag zijn dan het verbruik van alle LED’s:
P = P (led) X n,
waarbij P (led) de kracht is van een enkele LED-bron, en n het aantal LED’s is.
Daarnaast moet aan een verplichte voorwaarde worden voldaan, waaronder een gangreserve van 25-30% wordt geboden. De waarde van het maximale vermogen mag dus niet lager zijn dan de waarde (1,3 x P).
Je moet ook rekening houden met de kleurkenmerken van de LED’s. Immers, halfgeleiderkristallen van verschillende kleuren hebben een andere grootte van de spanningsval wanneer een stroom van hetzelfde vermogen er doorheen gaat. Dus de spanningsval van de rode LED bij een stroomsterkte van 350 mA is 1,9-2,4 V, dan is de gemiddelde waarde van zijn vermogen 0,75 W. In het analoog van de groene kleur ligt de spanningsval in het bereik van 3,3 tot 3,9V en bij dezelfde stroom is het vermogen 1,25 watt. Dus de driver voor LED 12V kan 16 rode LED-bronnen of 9 groen aansluiten.
Goed advies! Bij het kiezen van een driver voor LED’s adviseren deskundigen om de maximale vermogenswaarde van het apparaat niet te verwaarlozen.
Stuurprogramma’s voor LED’s worden geclassificeerd op type apparaat in lineaire en puls. De structuur en het typische stuurcircuit voor lineaire type LED’s is een stroomgenerator op een p-kanaaltransistor. Dergelijke apparaten zorgen voor een soepele stroomstabilisatie onder de conditie van onstabiele spanning op het ingangskanaal. Het zijn eenvoudige en goedkope apparaten, maar ze worden gekenmerkt door een laag rendement, stoten tijdens het gebruik veel warmte uit en kunnen niet worden gebruikt als drivers voor krachtige LED’s.
Pulserende apparaten creëren een reeks hoogfrequente pulsen in het uitgangskanaal. Hun werk is gebaseerd op het PWM-principe (pulsbreedtemodulatie), wanneer de gemiddelde uitgangsstroom wordt bepaald door de vulfactor, d.w.z. verhouding van de pulsduur tot het aantal herhalingen. De verandering in de gemiddelde uitgangsstroom vindt plaats als gevolg van het feit dat de frequentie van de pulsen ongewijzigd blijft en de werkcyclus varieert van 10-80%.
Vanwege de hoge conversie-efficiëntie (tot 95%) en de compactheid van de apparaten, worden ze veel gebruikt voor draagbare LED-ontwerpen. Bovendien heeft de effectiviteit van apparaten een positief effect op de duur van de werking van autonome apparaten. Puls-type converters hebben compacte afmetingen en onderscheiden zich door een uitgebreid bereik van ingangsspanningen. Het nadeel van deze apparaten is een hoog niveau van elektromagnetische interferentie.
Goed advies! Verwerven van een LED-driver moet in het stadium van het kiezen van LED-bronnen zijn, na eerder het schema van LED’s te hebben bepaald van 220 volt.
Voordat u een driver voor LED’s kiest, moet u de gebruiksvoorwaarden en de locatie van de LED-apparaten kennen. Pulsbreedtebesturingsprogramma’s, die gebaseerd zijn op een enkele chip, hebben miniatuurafmetingen en worden aangedreven door autonome laagspanningsbronnen. De belangrijkste toepassing van deze apparaten is auto-tuning en LED-verlichting. Door het gebruik van een vereenvoudigde elektronische schakeling is de kwaliteit van dergelijke converters echter iets lager.
Moderne LED-stuurprogramma’s zijn compatibel met apparaten voor het aanpassen van de helderheid van halfgeleiderapparaten. Met behulp van dimbare drivers kunt u het verlichtingsniveau in kamers regelen: verminder de intensiteit van de gloed overdag, accentueer of verberg bepaalde elementen in het interieur, plaats de ruimte. Dit maakt het op zijn beurt mogelijk om niet alleen rationeel elektriciteit te gebruiken, maar ook om de bron van de LED-lichtbron te sparen.
Dimbare stuurprogramma’s zijn er in twee soorten. Sommige zijn aangesloten tussen de voeding en LED-bronnen. Dergelijke apparaten regelen de energie die wordt geleverd door de stroombron naar de LED’s. Dergelijke apparaten zijn gebaseerd op PWM-besturing, waarbij energie wordt toegevoerd aan de belasting in de vorm van pulsen. De duur van de pulsen bepaalt de hoeveelheid energie van de minimale tot de maximale waarde. Stuurprogramma’s van dit type worden meestal gebruikt voor LED-modules met een vaste spanning, zoals LED-strips, kruipende lijnen, enz.
De dimbare transducers van het tweede type regelen rechtstreeks de voeding. Het principe van hun werk bestaat zowel in PWM-regeling als in regeling van de stroom die door de LED’s loopt. Dimbare drivers van dit type worden gebruikt voor LED-apparaten met een gestabiliseerde stroom. Het is vermeldenswaard dat bij het besturen van de LED’s door middel van PWM-besturing effecten worden waargenomen die het gezichtsvermogen negatief beïnvloeden.
Wanneer we deze twee regelmethoden vergelijken, is het vermeldenswaard dat bij het regelen van de hoeveelheid stroom door LED-bronnen niet alleen de helderheid van de gloed verandert, maar ook de kleur van de gloed verandert. Dus, witte LED’s geven bij een lagere stroom geelachtig licht en bij vergroting gloeien ze blauw. Bij het regelen van LED’s door middel van PWM-regeling worden effecten waargenomen die een negatieve invloed hebben op het gezichtsvermogen en een hoge mate van elektromagnetische interferentie. In dit opzicht wordt de PWM-besturing vrij zelden gebruikt, in tegenstelling tot de stroomregeling.
Veel fabrikanten produceren driverchips voor LED’s die bronnen van onderspanning kunnen voeden. Alle bestaande stuurprogramma’s zijn onderverdeeld in eenvoudig, gemaakt op basis van 1-3 transistoren en complexer met speciale chips met pulsbreedtemodulatie.
ON Semiconductor biedt een ruime keuze aan chips als basis voor chauffeurs. Ze onderscheiden zich door aanvaardbare kosten, uitstekende conversie-efficiëntie, efficiëntie en laag niveau van elektromagnetische pulsen. De fabrikant levert de driver van het pulstype UC3845 met de waarde van de uitgangsstroom tot 1A. Op zo’n chip kun je een stuurcircuit voor een 10W-LED installeren.
Elektronische componenten HV9910 (Supertex) zijn een populaire chip voor chauffeurs, dankzij een eenvoudige circuitresolutie en lage prijs. Het heeft een ingebouwde spanningsregelaar en uitgangen voor het implementeren van helderheidsregeling, evenals een uitgang voor het programmeren van de schakelfrequentie. De uitgangsstroomwaarde is maximaal 0,01A. Op deze chip is het mogelijk om een eenvoudige driver voor LED’s te implementeren.
Op basis van de chip UCC28810 (pr-in Texas Instruments), kunt u een stuurcircuit maken voor krachtige LED’s. In dit schema kan de LED-driver een uitgangsspanning van 70-85V genereren voor LED-modules bestaande uit 28 LED-bronnen met een stroom van 3 A.
Goed advies! Als u van plan bent 10W hoge helderheid LED’s te kopen, kunt u voor de ontwerpen hiervan een pulsstuurprogramma gebruiken op de UCC28810-microcircuit.
Clare stelt voor om een eenvoudig stuurprogramma voor het pulstype te maken op basis van de CPC 9909-chip en een convertercontroller in een compact pakket. Vanwege de ingebouwde spanningsregelaar wordt de converter gevoed met een spanning van 8-550V. Met de CPC 9909-chip kan de bestuurder worden gebruikt in een grote variatie aan temperatuuromstandigheden van -50 tot 80 ° С.
De markt biedt een breed scala aan drivers voor LED’s van verschillende fabrikanten. Velen van hen, vooral die gemaakt in China, hebben een lage prijs. Het kopen van dergelijke apparaten is echter niet altijd gunstig, omdat de meeste van hen niet aan de vermelde kenmerken voldoen. Bovendien gaan dergelijke stuurprogramma’s niet vergezeld van een garantie en kunnen ze in het geval van een defect niet worden geretourneerd of vervangen door kwaliteitsbewijzen.
Er is dus een mogelijkheid om een chauffeur aan te schaffen, waarvan de verklaarde kracht 50 W is. In werkelijkheid blijkt echter dat dit kenmerk niet constant van aard is en deze kracht slechts van korte duur is. In werkelijkheid werkt zo’n apparaat als een LED-driver van 30W of maximaal 40W. Het kan ook zijn dat de vulling onderdelen mist die verantwoordelijk zijn voor de stabiele werking van de bestuurder. Bovendien kunnen componenten van lage kwaliteit en lage levensduur worden gebruikt, wat in wezen een huwelijk is.
Let bij het kopen op de aanduiding van het merk van het product. Op een kwaliteitsproduct wordt een fabrikant vermeld die een garantie biedt en klaar zal zijn om verantwoordelijk te zijn voor zijn producten. Opgemerkt moet worden dat de levensduur van stuurprogramma’s van beproefde fabrikanten veel langer zal zijn. Hieronder staat de geschatte tijd van de bestuurder, afhankelijk van de fabrikant:
- bestuurder van twijfelachtige fabrikanten – niet meer dan 20.000 uur;
- apparaten van gemiddelde kwaliteit – ongeveer 50.000 uur;
- Converter van een beproefde fabrikant met kwaliteitscomponenten – meer dan 70 duizend uur.
Goed advies! Welke kwaliteit LED-driver zal u kiezen. Merk echter op dat het vooral belangrijk is om een merkomzetter aan te schaffen als het gaat om het gebruik ervan voor projectoren met LED’s en krachtige armaturen.
Om de spanning aan de uitgang van de LED-driver te bepalen, moet de verhouding van vermogen (W) tot stroomwaarde (A) worden berekend. De bestuurder heeft bijvoorbeeld de volgende kenmerken: vermogen 3 W en stroom 0.3 A. De berekende verhouding is 10V. Dit is dus de maximale waarde van de uitgangsspanning van deze converter.
