Opis sterownika do diod LED
Diody LED to uniwersalne i oszczędne źródła światła, które stały się częścią każdego domu. Nowoczesne lampy LED są stosowane do oświetlania mieszkań, domów, biur, budynków użyteczności publicznej i ulic. Najważniejszym elementem każdego urządzenia LED jest sterownik. Komponent ten posiada szereg cech, które należy wziąć pod uwagę podczas korzystania z urządzeń elektrycznych.
Sterownik LED - co to jest
Bezpośrednie tłumaczenie słowa "driver" oznacza "kierowca". Tak więc sterownik każdej lampy LED ma za zadanie kontrolować napięcie dostarczane do urządzenia i regulować parametry oświetlenia.
Diody LED to urządzenia elektryczne zdolne do emitowania światła o określonym spektrum. Aby urządzenie działało prawidłowo, konieczne jest dostarczanie wyłącznie stałego napięcia z minimalnymi tętnieniami. Dotyczy to zwłaszcza diod LED o dużej mocy. Nawet najmniejsze wahania napięcia mogą spowodować uszkodzenie urządzenia. Niewielki spadek napięcia wejściowego będzie miał natychmiastowy wpływ na strumień świetlny. Przekroczenie ustawionej wartości spowoduje przegrzanie kryształu i jego przepalenie bez możliwości odzyskania sprawności.
Sterownik pełni funkcję stabilizatora napięcia wejściowego. To właśnie ten element jest odpowiedzialny za utrzymanie wymaganych wartości prądu i prawidłowe działanie źródła światła. Zastosowanie wysokiej jakości sterowników zapewnia długie i bezpieczne użytkowanie urządzenia.
Jak działa sterownik
Sterownik LED to źródło prądu stałego, które na wyjściu wytwarza napięcie. W idealnym przypadku powinna ona być niezależna od obciążenia przyłożonego do kierowcy. Sieć prądu przemiennego jest niestabilna i często charakteryzuje się dużymi wahaniami. Stabilizator powinien wyrównać wahania i zapobiec ich negatywnym skutkom.
Na przykład podłączając rezystor 40 Ω do źródła napięcia 12 V, można uzyskać stabilny prąd 300 mA.
Jeśli podłączy się równolegle dwa identyczne rezystory 40 Ω, prąd wyjściowy wyniesie już 600 mA. Ten obwód jest dość prosty i charakterystyczny dla najtańszych urządzeń elektrycznych. Nie jest on w stanie automatycznie obsługiwać wymaganego prądu i w pełni wytrzymać tętnienia napięcia.
Rodzaje
Ze względu na zasadę działania sterowniki mocy do diod LED dzielą się na dwie duże grupy: liniowe i impulsowe.
Stabilizacja impulsów
Stabilizacja impulsów charakteryzuje się niezawodnością i wydajnością w przypadku diod o niemal dowolnej mocy.
Elementem regulacyjnym jest przycisk, a obwód jest uzupełniony o kondensator magazynujący. Po przyłożeniu napięcia przycisk zostaje naciśnięty, co zmusza kondensator do zmagazynowania energii. Następnie przycisk jest otwierany i napięcie stałe z kondensatora jest podawane do sprzętu oświetleniowego. Gdy tylko kondensator zostanie rozładowany, procedura jest powtarzana.
Rosnące napięcie skraca czas potrzebny do naładowania kondensatora. Napięcie zasilające jest wyzwalane przez specjalny tranzystor lub tyrystor.
Wszystko dzieje się automatycznie z prędkością około setek tysięcy krótkich odcinków na sekundę. Wydajność w tym przypadku często osiąga imponujący poziom 95%. Układ jest wydajny nawet przy zastosowaniu diod LED o dużej mocy, ponieważ straty energii podczas pracy są pomijalne.
Regulator liniowy
Liniowa zasada regulacji prądu jest inna. Najprostszy schemat takiego obwodu jest przedstawiony na poniższym rysunku.
W obwodzie jest zainstalowany rezystor ograniczający prąd. Jeśli napięcie zasilania ulegnie zmianie, zmiana rezystancji rezystora pozwoli na ponowne ustawienie wartości prądu. Regulator liniowy automatycznie monitoruje natężenie prądu płynącego przez diodę LED i w razie potrzeby reguluje je za pomocą przełącznika rezystorowego. Proces ten jest niezwykle szybki i pozwala szybko reagować nawet na najmniejsze wahania w sieci zasilającej.
Taki schemat jest prosty i skuteczny, ale ma wadę w postaci bezużytecznego rozpraszania mocy prądu płynącego przez element regulacyjny. Z tego powodu ten wariant jest optymalny w przypadku stosowania przy niskich prądach roboczych. Zastosowanie diod o dużej mocy może spowodować, że element regulacyjny będzie pobierał więcej energii niż sama lampa.
Jak wybrać
Aby wybrać sterownik LED, należy wziąć pod uwagę charakterystykę urządzenia jako całości:
- napięcie wejściowe i wyjściowe;
- prąd wyjściowy;
- moc;
- poziom ochrony przed szkodliwymi wpływami.
Na początek należy określić źródło zasilania. Można stosować standardowe zasilanie sieciowe, baterie, zasilacze i inne. Najważniejsze jest to, że napięcie wejściowe musi mieścić się w zakresie podanym w arkuszu danych urządzenia. Prąd powinien być zgodny z prądem wejściowym sieci i podłączonym obciążeniem.
Urządzenia są dostępne u producentów w obudowach lub bez. Obudowy skutecznie chronią przed wilgocią, kurzem i niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi. Obudowa nie jest jednak konieczna, jeśli urządzenie ma być zintegrowane bezpośrednio z lampą.
Jak obliczyć
Aby uzyskać prawidłowy obwód elektryczny, należy obliczyć parametry wyjściowe. Na podstawie uzyskanych danych można wybrać konkretny model.
Powiązany film: Jak dobrać sterownik do oprawy LED.
Obliczenia rozpoczyna się od rozważenia diod LED pod kątem ich napięcia i natężenia prądu. Specyfikacje można znaleźć w dokumentach. Na przykład stosuje się diody o napięciu 3,3 V i prądzie 300 mA. Należy stworzyć oprawę oświetleniową, w której trzy diody LED są ułożone jedna za drugą w szeregu. Oblicz spadek napięcia w obwodzie: 3,3 * 3 = 9,9 В. W tym przypadku natężenie prądu pozostaje stałe. Użytkownik potrzebowałby więc sterownika o napięciu wyjściowym 9,9 V i prądzie 300 mA.
Znalezienie takiego urządzenia nie będzie możliwe, ponieważ nowoczesne urządzenia są projektowane z myślą o wykorzystaniu w określonym zakresie. Natężenie prądu w urządzeniu może być nieco niższe, a lampa będzie świecić słabiej. Nie wolno przekraczać tego prądu, ponieważ może to spowodować nieprawidłowe działanie urządzenia.
Teraz należy określić moc urządzenia. Dobrze jest, gdy przekracza ona wymaganą wartość o 10-20%. Moc oblicza się według wzoru, mnożąc napięcie robocze przez natężenie prądu: 9,9 * 0,3 = 2,97 W.
Jak podłączyć się do diod LED
Sterownik można podłączyć do diod LED nawet bez specjalnych umiejętności. Styki i złącza są oznaczone na obudowie.
Oznaczenie INPUT oznacza wejściowe styki prądowe, OUTPUT oznacza wyjście. Należy zwrócić uwagę na polaryzację. Jeśli podłączane napięcie jest stałe, styk "+" musi być podłączony do bieguna dodatniego akumulatora.
Jeśli stosowane jest napięcie zmienne, należy zwrócić uwagę na oznaczenie przewodów wejściowych. L" to faza, "N" to zero. Fazę można znaleźć za pomocą śrubokręta.
W przypadku oznaczeń "~", "AC" lub braku oznaczeń, przestrzeganie polaryzacji nie jest konieczne.
Kiedy diody połączone szeregowo w szeregu, w każdym przypadku należy zwrócić uwagę na biegunowość. W tym przypadku "plus" ze sterownika jest podłączony do anody pierwszej diody LED w obwodzie, a "minus" do katody ostatniej.
Obecność dużej liczby diod LED w obwodzie może spowodować konieczność podzielenia ich na kilka grup połączonych równolegle. Moc będzie sumą mocy wszystkich grup, a napięcie robocze będzie równe napięciu jednej grupy w obwodzie. Prądy w tym przypadku również się sumują.
Jak sprawdzić sterownik lampy LED
Działanie sterownika LED można sprawdzić, podłączając lampę do sieci elektrycznej. Należy jedynie upewnić się, że oprawa jest w dobrym stanie technicznym i nie ma żadnych pęknięć.
Istnieje również sposób na sprawdzenie sterownika LED bez diody LED. Jest on podłączony do napięcia 220 V i mierzona jest moc wyjściowa. Odczyt powinien być stały, nieco wyższy od wartości podanej na opakowaniu. Na przykład wartości wskazane na bloku wynoszą 28-38 V, co oznacza, że napięcie wyjściowe bez obciążenia wynosi około 40 V.
Opisana metoda testowania nie daje pełnego obrazu prawidłowego działania sterownika. Nierzadko można spotkać urządzenia nadające się do serwisowania, które nie włączają się na biegu jałowym lub pracują nieprawidłowo bez obciążenia. Wydaje się, że rozwiązaniem jest podłączenie do urządzenia specjalnego rezystora obciążającego. Wybierz stronę rezystor można dobrać zgodnie z prawem Ohma, biorąc pod uwagę wartości podane na urządzeniu.
Jeśli po podłączeniu rezystora napięcie wyjściowe jest zgodne z podanym, oznacza to, że sterownik jest w dobrym stanie.
Okres użytkowania
Kierowcy mają swój własny czas życia. Często producenci gwarantują 30 000 godzin pracy sterownika przy intensywnym użytkowaniu.
Na okres eksploatacji mają również wpływ wahania napięcia sieciowego, temperatura i wilgotność.
Zbyt małe obciążenie może znacznie skrócić okres eksploatacji urządzenia. Jeżeli moc znamionowa przetwornika wynosi 200 W, ale pracuje on z mocą 90 W, większość wolnej mocy powoduje przeciążenie sieci zasilającej. Występują usterki, migotanie, lampa może się przepalić w ciągu roku.
Również interesujące: Sprawdzenie poprawności działania lampy LED za pomocą multimetru.
