El controlador LED produce más energía. Tipos y características de controladores para fuentes de luz LED. Principales características de los convertidores.

Cada diodo, a su vez, tiene una caída de tensión a diferentes corrientes indicadas en su descripción. Por ejemplo, para un diodo rojo de 660 nm con una corriente de 600 mA, será de 2,5 V:

La cantidad de diodos que se pueden conectar al controlador, la caída de voltaje total debe estar dentro de los límites del voltaje de salida del controlador. Es decir, un controlador de 50 W y 600 mA con un voltaje de salida de 60-83 V puede conectar de 24 a 33 diodos rojos de 660 nm. (Es decir, 2,5*24 = 60, 2,5*33 = 82,5).

Otro ejemplo:
Queremos montar una lámpara bicolor roja + azul. Hemos elegido una proporción de rojo a azul de 3:1 y queremos calcular qué controlador debemos tomar para 42 diodos rojos y 14 azules. Calculamos: 42 * 2,5 + 14 * 3,5 = 154 V. Esto significa que necesitaremos dos controladores de 50 W 600 mA, cada uno tendrá 21 diodos rojos y 7 azules, la caída de voltaje total en cada uno será de 77 V, lo que resulta en su voltaje de salida.

Ahora algunas aclaraciones importantes:

1) No conviene buscar controladores con una potencia superior a 50 W: están disponibles, pero son menos eficientes que un conjunto similar de controladores con menor potencia. Además, se calentarán mucho, lo que requerirá gastar dinero adicional en una refrigeración más potente. Además, los drivers con una potencia superior a 50W suelen ser mucho más caros, por ejemplo, un driver de 100W puede salir más caro que 2 drivers de 50W. Por tanto, no tiene sentido perseguirlos. Y es más fiable cuando los circuitos LED se dividen en secciones: si algo se quema de repente, no se quemará todo, sino sólo una parte. Por lo tanto, es beneficioso dividirlo en varios controladores, en lugar de intentar colgarlo todo en uno. Salida: 50W - Mejor opción, no mas.

2) Los controladores tienen diferentes corrientes: 300 mA, 600 mA, 750 mA; estas son las más comunes. Hay muchas otras opciones.
En general, será más eficiente en términos de eficiencia por 1 W utilizar un controlador de 300 mA, tampoco cargará mucho los LED, se calentarán menos y durarán más. Pero la principal desventaja de estos controladores es que los diodos funcionarán a la mitad de su capacidad y, por lo tanto, necesitarán aproximadamente el doble que un análogo de 600 mA.
Un controlador de 750 mA llevará los diodos al límite, por lo que se calentarán mucho y necesitarán una refrigeración muy potente y bien diseñada. Pero incluso a pesar de esto, en cualquier caso se degradan por sobrecalentamiento antes de la “vida” promedio de las lámparas LED que funcionan, por ejemplo, con una corriente de 500-600 mA.
Por lo tanto, recomendamos utilizar controladores con una corriente de 600 mA. Resultan ser la solución más óptima en términos de relación precio-eficiencia-vida útil.

3) La potencia de los diodos se indica como nominal, es decir, la máxima posible. Pero nunca reciben la potencia máxima (por qué, consulte el punto 2). Es muy sencillo calcular la potencia real del diodo: es necesario multiplicar la corriente del controlador utilizado por la caída de tensión del diodo. Por ejemplo, al conectar un controlador de 600 mA a un diodo rojo de 660 nm, obtenemos el voltaje real en el diodo: 0,6 (A) * 2,5 (V) = 1,5 W.

Una de las condiciones para el funcionamiento fiable de los LED es un suministro estable y de alta calidad de corriente continua a un voltaje determinado.

El controlador LED está diseñado solo para esto.

Consideremos el objetivo principal y el principio de su funcionamiento, qué parámetros principales se caracterizan, qué tipos existen, en qué se diferencia de una fuente de alimentación estándar, cómo elegir la adecuada y cuáles son los diagramas básicos para conectarla.

El controlador LED es un módulo estabilizador. Sin él, ninguno de los elementos LED que se fabrican actualmente, desde los más débiles hasta los más potentes, puede funcionar. Debe seleccionarse estrictamente para la carga del circuito ensamblado, especialmente cuando las luminarias tienen conexión en serie. En este caso, la caída de voltaje en cada fuente de luz LED específica puede variar (ya que depende de los parámetros de montaje de fábrica), mientras que la intensidad de corriente debe seguir siendo la misma para todas ellas.

No se puede sobrestimar el papel del conductor guiado. Después de todo, con el más mínimo aumento en los parámetros de la fuente de alimentación, el cristal semiconductor se calienta y se quema instantáneamente. Por otro lado, cuando las características de la red caen, la salida de luz se resiente y la relación de apertura declarada por el fabricante disminuye. Por eso es tan importante elegir el controlador adecuado para los LED.

Principio de funcionamiento

El objetivo principal del controlador LED es mantener la estabilidad de la corriente de salida. Los controladores para elementos LED producidos hoy en día se ensamblan principalmente según el principio de funcionamiento de convertidores de ancho de pulso. Incluyen un transformador de impulsos y microcircuitos estabilizadores de corriente. Dichos dispositivos están diseñados para funcionar desde una red doméstica con un voltaje de 220 voltios, se caracterizan por un alto índice de eficiencia y tienen un fusible especial contra sobrecargas y cortocircuitos.

También hay controladores LED de tipo lineal. El principio de su funcionamiento se basa en estabilizar la corriente a su paso a través de un transistor con canal p. A diferencia de la modificación descrita anteriormente, es un análogo más barato, más simple y menos eficiente. Durante el funcionamiento, estos controladores pueden calentarse mucho y, por lo tanto, no se utilizan para circuitos con elementos LED potentes.

Características principales

Entre las principales características del led-driver, destacan tres siguientes para sus parámetros de funcionamiento:

1. Tensión de salida.
2. Corriente nominal.
3. Fuerza.

El primer factor está influenciado por la caída de voltaje del propio elemento de hielo, así como por el método de conexión. Si se utiliza un circuito paralelo, el voltaje en todos los LED será el mismo. El resultado será diferente cuando se utilice un circuito secuencial. Aquí el valor de este parámetro debe ser igual a la caída de voltaje total de todos los elementos de la cadena.

El valor de la corriente nominal del controlador LED depende directamente del brillo y la potencia de las lámparas LED. El conductor deberá suministrar una corriente de tal intensidad que su intensidad luminosa sea igual a la declarada por el fabricante.

La potencia o carga de salida del controlador LED no debe ser inferior al valor total del mismo parámetro para todos los participantes en el circuito. Por ejemplo, si en un circuito hay 10 LED de 2 W, su suma será igual a 20 W. En este caso, a la carga calculada se le debe añadir un buffer del 20-30% (reserva de marcha). En este caso será: 20 W + (20 x 0,3) 6 W = 26 W.

¡Importante! Al calcular la potencia de un controlador LED, también es necesario tener en cuenta el color del elemento LED, ya que los cristales de diferente reproducción cromática con igual brillo e intensidad de corriente tienen diferentes caídas de voltaje y, por lo tanto, de potencia. Por ejemplo, dos LED de 359 mA, rojo y verde, consumen de 1,9 a 2,4 V y de 3,3 a 3,9 V, respectivamente y, por lo tanto, tienen 0,75 y 1,25 W, respectivamente.

Tipos de controladores LED

Hay dos tipos principales de controladores LED: de tipo pulsado y lineal. La diferencia entre ellos es el principio de estabilización. corriente eléctrica, que se expresa en las principales características, áreas de aplicación y vida útil. Veámoslos con más detalle.

Estabilizador lineal

Un controlador LED lineal realiza la función de una resistencia automática simple. Al más mínimo cambio en la intensidad de la corriente, restablece instantáneamente su valor establecido en la salida. La función de dicho dispositivo la desempeña un transistor. Independientemente de cómo cambien las características de la red de suministro de energía externa, su valor interno permanece constante.

Leer también El diseño y principio de funcionamiento de un diodo con conexión directa e inversa.

La ventaja de un sistema de este tipo es su simplicidad de diseño, bajo coste y estabilidad. Sin embargo, la principal desventaja de un estabilizador lineal es la pérdida de una parte de la potencia debido a su transición a energía térmica. En este caso, existe una relación directa entre el valor absoluto de la tensión entrante y el caudal. Por lo tanto, el controlador LED de tipo lineal es adecuado para LED de baja potencia. No se utiliza en elementos LED con parámetros de corriente elevados, ya que los propios controladores consumirán más energía que los propios cristales semiconductores.

Estabilización de pulso

Un controlador LED de pulso es un capacitor de pulso con un dispositivo automático encender/apagar la corriente eléctrica. Tan pronto como el voltaje alcanza el valor operativo y el bus o lámpara LED se enciende, se activa el interruptor y la corriente se detiene, para evitar un mayor crecimiento potencial y evitar que el cristal de la lámpara se queme.

Posteriormente, a medida que se va consumiendo el potencial, se enciende una corriente en el condensador de almacenamiento para recargarlo y que la linterna no se apague. El tiempo de recarga y el período de apagado pueden variar dependiendo del voltaje en la red externa. La función de dicho interruptor regulador, que funciona en modo programado automáticamente, la desempeña un controlador LED de pulso.

Su coeficiente acción útil cerca del 100%. Por eso se utiliza incluso en focos muy potentes. Al mismo tiempo, el controlador LED de su circuito es tan eficiente que su carcasa ni siquiera requiere radiadores especiales para eliminar el calor. Entre sus principales desventajas se encuentran la complejidad del dispositivo y el elevado precio. Por otro lado, una serie de ventajas como alto rendimiento, pequeñas dimensiones y peso y alta calidad la estabilidad actual proporcionada los nivela fácilmente.

¿Cuáles son las diferencias entre un controlador para LED y una fuente de alimentación para tira de LED?

La pregunta es si los controladores LED se diferencian entre sí por Lámpara led y cintas, entusiasma a todos aquellos que quieren hacer iluminación con sus propias manos a partir de Suministros. Sólo podrás responder a esta pregunta entendiendo primero qué es una tira de LED, en qué elementos se compone y cómo funciona.

Una tira de hielo normal es un conjunto de LED conectados entre sí en una o varias filas según un circuito eléctrico y montados sobre un sustrato elástico especial. A su vez, en su interior se dividen en grupos de 3 o 6 cristales. Todos ellos están conectados a través de una resistencia limitadora de corriente en un circuito en serie. En este caso, los grupos tienen una conexión paralela entre sí.

El voltaje de funcionamiento de las tiras de hielo es de 12 o 24 voltios. En este caso, toda la cinta se divide en secciones. Cada uno de ellos tiene su propia resistencia para limitar y estabilizar la corriente. Por lo tanto, la tarea de la fuente de alimentación es convertir el voltaje de salida estrictamente a 12 o 24 voltios, ni más ni menos. Ésta es precisamente la diferencia con un controlador LED normal, que puede diseñarse para cualquier otro voltaje de funcionamiento (por regla general, este es un rango, por ejemplo, de 8 a 13 voltios). Al mismo tiempo, el controlador de la tira de hielo no monitorea en absoluto los parámetros de la corriente de salida; esta es la tarea de las resistencias en cada grupo de LED.

Como escoger

La correcta selección del led-driver para alimentar un LED debe tener en cuenta los siguientes parámetros:

• Valor del voltaje de entrada.
• La magnitud del voltaje de salida.
• Corriente de salida.
• Potencia de salida.
• Protección contra la humedad y el polvo.

El principio básico para elegir el controlador adecuado para un LED es comenzar a calcular sus características sólo después de conocer exactamente el número de fuentes de luz y sus parámetros principales (principalmente la potencia) en el circuito planificado. Además, es necesario conocer de antemano las condiciones de funcionamiento de los equipos eléctricos, en interiores o exteriores, cuáles son los parámetros de las fluctuaciones de temperatura y humedad, así como el efecto de las precipitaciones.

¡Importante! Al elegir un controlador LED, necesita saber exactamente de qué fuente se alimentará. Podría ser una red doméstica de 220 voltios, una batería de automóvil, una central eléctrica diésel, etc. El rango de voltaje de ellos debe encajar dentro del voltaje de entrada operativo del controlador de hielo. También es necesario conocer de antemano la naturaleza de la corriente entrante: si es constante o alterna.

A continuación, debe calcular correctamente los parámetros de salida del controlador LED. En primer lugar hay tensión. Se calcula de la siguiente manera: es necesario sumar el valor de todos los elementos de hielo de la cadena. Por ejemplo, si hay 5 diodos de 3 voltios en el circuito, el total será 5x3 = 15 voltios. Hay que tener en cuenta que la conexión de las lámparas será en serie. Hay una cantidad más en las características de entrada: la intensidad actual. Será igual para todas las lámparas.

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En los últimos años, se ha vuelto cada vez más popular. Esto se debe a que los LED utilizados en las lámparas, también llamados diodos emisores de luz (LED), son bastante brillantes, económicos y duraderos. Con la ayuda de elementos LED se crean efectos de iluminación interesantes y originales que se pueden utilizar en una amplia variedad de interiores. Sin embargo, estos dispositivos de iluminación son muy exigentes con los parámetros de las redes eléctricas, especialmente con el valor actual. Por lo tanto para operación normal Los controladores LED deben incluirse en el circuito de iluminación. En este artículo intentaremos descubrir qué son los controladores LED, cuáles son sus principales características, cómo no equivocarse a la hora de elegir y si es posible fabricarlos usted mismo.

Sin un dispositivo en miniatura de este tipo, los LED no funcionarán

Dado que los LED son dispositivos actuales, son muy sensibles a este parámetro. Para el funcionamiento normal de la iluminación, debe pasar una corriente estabilizada con un valor nominal a través del elemento LED. Para ello se creó un controlador para lámparas LED.

Algunos lectores, cuando vean la palabra controlador, se quedarán perdidos, ya que todos estamos acostumbrados a que este término se refiere a algún software que permite administrar programas y dispositivos. Traducido de en Inglés conductor significa: conductor, conductor, correa, mástil, programa de control y más de 10 valores más, pero todos están unidos por una función: el control. Este es el caso de los conductores, ya que sólo ellos controlan la corriente. Entonces, hemos resuelto el término, ahora vayamos al grano.

Controlador LED – dispositivo electronico, en cuya salida, después de la estabilización, se genera una corriente continua de la magnitud requerida, asegurando el funcionamiento normal de los elementos LED. En este caso, es la corriente, no la tensión, la que se estabiliza. Se denominan dispositivos que estabilizan el voltaje de salida, que también se utilizan para alimentar elementos de iluminación LED.

Como ya entendimos, el parámetro principal del controlador para LED es la corriente de salida que el dispositivo puede proporcionar durante un tiempo prolongado cuando la carga está encendida. Para un brillo normal y estable de los elementos LED, se requiere que fluya una corriente a través del LED, cuyo valor debe coincidir con los valores especificados en la ficha técnica del semiconductor.

¿Dónde se utilizan los controladores LED?

Como regla general, los controladores LED están diseñados para funcionar con voltajes de 10, 12, 24, 220 V y una corriente constante de 350 mA, 700 mA y 1 A. Los estabilizadores de corriente para LED se fabrican principalmente para productos específicos, pero también existen dispositivos universales compatible con elementos LED de los principales fabricantes.

Los controladores LED en redes AC se utilizan principalmente para:

En los circuitos eléctricos con corriente continua se necesitan estabilizadores para el normal funcionamiento de la iluminación de a bordo y de los faros de los automóviles, luces portátiles, etc.

Los estabilizadores actuales están adaptados para trabajar con sistemas de control y Sensores de fotocélulas y, debido a su tamaño compacto, se pueden instalar fácilmente en cajas de distribución. Además, utilizando controladores, puede cambiar fácilmente el brillo y el color de los elementos LED, reduciendo la corriente mediante control digital.

¿Cómo funcionan los dispositivos estabilizadores para LED?

El principio de funcionamiento del convertidor para cintas es mantener un valor de corriente determinado independientemente del voltaje de salida. Ésta es la diferencia entre una fuente de alimentación y un controlador LED.

Si miramos el diagrama presentado arriba, veremos que la corriente, gracias a la resistencia R1, se estabiliza y el condensador C1 establece la frecuencia requerida. A continuación, se enciende el puente de diodos, como resultado de lo cual se suministra una corriente estabilizada a los LED.

Funciones del dispositivo a las que debes prestar atención

Al elegir un controlador LED para lámparas LED, es necesario tener en cuenta los parámetros principales, a saber: corriente, voltaje de salida y potencia consumida por la carga conectada.

El voltaje de salida del estabilizador de corriente depende de los siguientes factores:

• número de elementos LED;
• Caída de voltaje del LED;
• Método de conexión.

La corriente en la salida del dispositivo está determinada por la potencia y. La potencia de la carga afecta la corriente que consume dependiendo de la intensidad de brillo requerida. Es el estabilizador el que proporciona a los LED la corriente requerida.

La potencia de una lámpara LED depende directamente de:

• potencia de cada elemento LED;
• número total de LED;
• colores.

La potencia consumida por la carga se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

PAG N = DECLARA × N , Dónde

• PAG norte – potencia de carga total;
• PAG CONDUJO – potencia de un LED individual;
• norte – número de elementos LED conectados a la carga.

La potencia máxima del estabilizador actual no debe ser inferior a PH. Para el funcionamiento normal del controlador LED, se recomienda proporcionar una reserva de energía de al menos 20÷30%.

Además de la potencia y la cantidad de LED, la potencia de la carga conectada al controlador también depende del color de los elementos LED. El hecho es que los LED de diferentes colores tienen diferentes caídas de voltaje al mismo valor de corriente. Entonces, por ejemplo, para un LED CREE XP-E rojo, la caída de voltaje a una corriente de 350 mA es de 1,9÷2,4 V y el consumo de energía promedio será de aproximadamente 750 mW. Para un elemento LED verde con la misma corriente, la caída de voltaje será de 3,3÷3,9 V y la potencia media será de casi 1,25 W. En consecuencia, un estabilizador de corriente diseñado para una potencia de 10 W puede alimentar 12÷13 LED rojos o 7-8 LED verdes.

Tipos de estabilizadores por tipo de dispositivo

Los estabilizadores de corriente para diodos emisores de luz se dividen según el tipo de dispositivo en pulsados ​​y lineales.

Para un controlador lineal, la salida es un generador de corriente que proporciona una estabilización suave de la corriente de salida cuando el voltaje de entrada es inestable, sin crear interferencias electromagnéticas de alta frecuencia. Tales dispositivos tienen diseño simple y el bajo costo, pero no muy alta eficiencia (hasta un 80%), limita el alcance de su uso a elementos y tiras LED de bajo consumo.

Los dispositivos de tipo pulso le permiten crear una serie de pulsos de corriente de alta frecuencia en la salida. Dichos controladores funcionan según el principio de modulación de ancho de pulso (PWM), es decir, la corriente de salida promedio está determinada por la relación entre el ancho de pulso y su frecuencia. Estos dispositivos tienen más demanda debido a su tamaño compacto y su mayor eficiencia, que ronda el 95%. Sin embargo, en comparación con los controladores PWM lineales, los estabilizadores tienen un mayor nivel de interferencia electromagnética.

Cómo elegir un controlador para LED

Cabe señalar de inmediato que una resistencia no puede ser un reemplazo completo de un controlador, ya que no puede proteger los LED de sobretensiones y ruidos impulsivos. Además, utilizar una fuente de corriente lineal no sería la mejor opción debido a su baja eficiencia, lo que limita las capacidades del estabilizador.

Al elegir un controlador LED para LED, se deben seguir las siguientes recomendaciones básicas:

• Lo mejor es comprar un estabilizador actual al mismo tiempo que la carga;
• tenga en cuenta la caída de voltaje en los LED;
• una corriente nominal alta reduce la eficiencia del LED y provoca que se sobrecaliente;
• tenga en cuenta la potencia de la carga conectada al controlador.

También es necesario prestar atención a que en la caja del estabilizador se indique su potencia, los rangos operativos de voltaje de entrada y salida, la corriente nominal estabilizada y el grado de protección contra la humedad y el polvo del dispositivo.

¡Recomendación!¿Qué tan potente y de alta calidad será el controlador? Tira llevada o LED, la elección, por supuesto, depende de usted. Sin embargo, debe recordarse que para el funcionamiento normal de todo el sistema de iluminación que se está creando, es mejor comprar un convertidor patentado, especialmente si estamos hablando acerca de oh Focos LED y otros potentes dispositivos de iluminación.

Conexión de convertidores de corriente para LED: circuito controlador para una lámpara LED de 220 V

La mayoría de los fabricantes producen controladores en circuitos integrados (CI), que les permiten alimentarse con un voltaje reducido. Todos los convertidores para iluminación LED que existen actualmente se dividen en simples, creados a partir de 1÷3 transistores, y más complejos, fabricados con microcircuitos PWM.

Lo anterior es un circuito controlador basado en IC, pero como mencionamos, existen métodos de conexión que utilizan resistencias y transistores. De hecho, hay muchas opciones de conexión y es simplemente imposible considerarlas todas en detalle en una sola revisión. En Internet puede encontrar casi cualquier esquema adecuado a su situación.

Cómo calcular un estabilizador de corriente para iluminación LED

Para determinar el voltaje de salida del convertidor, es necesario calcular la relación entre potencia y corriente. Así, por ejemplo, con una potencia de 3 W y una corriente de 0,3 A, la tensión de salida máxima será de 10 V.A continuación, debe decidir el método de conexión, paralelo o en serie, así como la cantidad de LED. El hecho es que la potencia nominal y el voltaje en la salida del controlador dependen de esto. Después de calcular todos estos parámetros, puede seleccionar el estabilizador adecuado.

Vale la pena señalar que los convertidores diseñados para una cierta cantidad de elementos LED tienen protección contra situaciones de emergencia. Este tipo de dispositivo se caracteriza por un funcionamiento incorrecto cuando se conecta una cantidad menor de LED: se observa parpadeo o no funciona en absoluto.

Controlador regulable para elementos LED: ¿qué es?

Los últimos modelos de convertidores para LED están adaptados para funcionar con atenuadores de cristales semiconductores. El uso de estos dispositivos permite un uso más eficiente de la electricidad y aumenta la vida útil del elemento LED.

Los convertidores regulables vienen en dos tipos. Algunos están incluidos en el circuito entre el estabilizador y los elementos de iluminación LED y funcionan mediante control PWM. Los convertidores de este tipo se utilizan para trabajar con tiras de LED, cinta teletipo, etc.

En la segunda opción, el atenuador se instala en el espacio entre la fuente de alimentación y el estabilizador, y el principio de funcionamiento consiste tanto en controlar los parámetros de la corriente que pasa a través de los LED como en utilizar modulación por ancho de pulso.

Características de los convertidores de corriente chinos para LED.

La gran demanda de drivers para iluminación LED ha llevado a su producción en masa en la región asiática, particularmente en China. Y este país es famoso no sólo por su electrónica de alta calidad, sino también por la producción en masa de todo tipo de falsificaciones. Los controladores LED fabricados en China son convertidores de corriente pulsada, generalmente diseñados para 350÷700 mA y en un diseño sin paquete.

Las ventajas de los convertidores de corriente chinos son solo el bajo costo y la presencia de aislamiento galvánico, pero aún hay más desventajas y consisten en:

• alto nivel de interferencia de radio;
• falta de confiabilidad causada por soluciones de circuitos baratas;
• vulnerabilidad a las fluctuaciones de la red y al sobrecalentamiento;
• alto nivel de ondulación en la salida del estabilizador;
• corta vida útil.

Normalmente, los componentes fabricados en China funcionan al límite de sus capacidades, sin ninguna reserva. Por lo tanto, si desea crear un sistema de iluminación que funcione de manera confiable, lo mejor es comprar un convertidor para LED de un fabricante conocido y confiable.

Vida útil de los convertidores de corriente.

Como cualquier dispositivo electrónico, el controlador de una fuente de corriente LED tiene una vida útil determinada, que depende de los siguientes factores:

• estabilidad del voltaje de la red;
• cambios de temperatura;
• nivel de humedad.

Los fabricantes de renombre garantizan sus productos durante una media de 30.000 horas de funcionamiento. Los estabilizadores más baratos y simples están diseñados para funcionar durante 20.000 horas, los de calidad media, 20.000 horas y los japoneses, hasta 70.000 horas.

Circuito de controlador LED basado en RT 4115

Debido a la aparición de una gran cantidad de elementos LED con una potencia de 1 a 3 W y un precio reducido, la mayoría de la gente prefiere utilizarlos para iluminar el hogar y el automóvil. Sin embargo, esto requiere un controlador que estabilice la corriente al valor nominal.

Para el correcto funcionamiento del convertidor se recomienda utilizar condensadores de tantalio. Si no instala un condensador en la fuente de alimentación, entonces circuito integrado(IC) simplemente fallará cuando el dispositivo esté conectado a la red. Arriba se muestra un circuito controlador para un LED en el IC PT4115.

Cómo hacer tu propio controlador LED

Utilizando microcircuitos ya preparados, incluso un radioaficionado novato puede montar un convertidor para LED de varias potencias. Esto requiere capacidad para leer diagramas eléctricos y experiencia con un soldador.

Recolectar estabilizador de corriente para estabilizadores de 3 vatios, puede utilizar un chip del fabricante chino PowTech: PT4115. Este IC se puede utilizar para elementos LED con una potencia de más de 1 W y consta de unidades de control con bastante potente transistor en la salida. El convertidor, basado en PT4115, tiene una alta eficiencia y un conjunto mínimo de componentes.

Como puede ver, si tiene experiencia, conocimientos y ganas, puede montar un controlador LED según casi cualquier esquema. Ahora consideremos instrucciones paso a paso creando un simple convertidor de corriente para 3 elementos LED con una potencia de 1 W cada uno, a partir de un cargador para teléfono móvil. Por cierto, esto te ayudará a comprender mejor el funcionamiento del dispositivo y luego pasar a circuitos más complejos diseñados para una mayor cantidad de LED y tiras.

Instrucciones para montar un controlador para LED.

Imagen	Descripción de la etapa
	Para montar el estabilizador no necesitarás un cargador de móvil antiguo. Los tomamos de Samsung, son muy confiables. Cargador con parámetros 5 V y 700 mA, desmontar con cuidado.
	También necesitamos una resistencia variable (sintonización) de 10 kOhm, 3 LED de 1 W y un cable con enchufe.
	Así luce el cargador desmontado, que reharemos.
	Desoldamos la resistencia de salida de 5 kOhm y en su lugar ponemos un “sintonizador”.
	A continuación, buscamos la salida a la carga y, una vez determinada la polaridad, soldamos los LED premontados en serie.
	Soldamos los contactos viejos del cable y conectamos el cable y el enchufe en su lugar. Antes de comprobar el funcionamiento del controlador para LED, debe asegurarse de que las conexiones sean correctas, que sean fuertes y que nada cree un cortocircuito. Sólo después de esto podrás empezar a probar.
	Empezamos a ajustar con una resistencia de recorte hasta que los LED empiecen a brillar.
	Como puede ver, los elementos LED están encendidos.
	Con un tester comprobamos los parámetros que necesitamos: tensión de salida, corriente y potencia. Si es necesario, ajuste con una resistencia.
	¡Eso es todo! Los LED encienden normalmente, no hay chispas ni humo en ninguna parte, lo que significa que la conversión fue exitosa, por lo que lo felicitamos.

Como puede ver, hacer un controlador simple para LED es muy sencillo. Por supuesto, es posible que los radioaficionados experimentados no estén interesados ​​​​en este esquema, pero para un principiante es perfecto para practicar.

Los LED ocupan una posición de liderazgo entre las fuentes de luz artificial más efectivas en la actualidad. Esto se debe en gran medida a las fuentes de energía de alta calidad que disponen. Cuando se trabaja junto con un controlador seleccionado correctamente, el LED mantendrá un brillo de luz estable durante mucho tiempo y la vida útil del LED será muy, muy larga, medida en decenas de miles de horas.

Por tanto, un controlador LED correctamente seleccionado es la clave para un funcionamiento prolongado y fiable de la fuente de luz. Y en este artículo intentaremos abordar el tema de cómo elegir el controlador adecuado para un LED, qué buscar y cuáles son en general.

Un controlador LED es una fuente de alimentación de voltaje constante estabilizado o de corriente constante. En general, inicialmente un controlador LED es un controlador LED, pero hoy en día incluso las fuentes de voltaje constante para LED se denominan controladores LED. Es decir, podemos decir que la condición principal son las características estables de la potencia de CC.

Se selecciona un dispositivo electrónico (esencialmente un convertidor de pulso estabilizado) para la carga requerida, ya sea un conjunto de LED individuales ensamblados en una cadena en serie, o un conjunto paralelo de dichas cadenas, o tal vez una tira o incluso un LED potente.

Una fuente de alimentación de voltaje constante estabilizada es muy adecuada para tiras de LED o para alimentar un conjunto de varios LED de alta potencia conectados uno a la vez en paralelo, es decir, cuando el voltaje nominal de la carga de LED se conoce con precisión y es Sólo basta con seleccionar una fuente de alimentación para la tensión nominal a la potencia máxima correspondiente.

Por lo general, esto no causa problemas, por ejemplo: 10 LED de 12 voltios, 10 vatios cada uno, requerirán una fuente de alimentación de 100 vatios y 12 voltios, nominal para una corriente máxima de 8,3 amperios. Todo lo que queda es ajustar el voltaje de salida usando la resistencia de ajuste en el lateral y listo.

Para conjuntos de LED más complejos, especialmente cuando varios LED están conectados en serie, no solo necesita una fuente de alimentación con un voltaje de salida estabilizado, sino un controlador de LED completo: un dispositivo electrónico con una corriente de salida estabilizada. Aquí, la corriente es el parámetro principal y la tensión de alimentación del conjunto de LED puede variar automáticamente dentro de ciertos límites.

Para que el conjunto de LED brille uniformemente, es necesario asegurarse Corriente nominal Sin embargo, a través de todos los cristales, la caída de voltaje a través de los cristales puede diferir para diferentes LED (dado que las características de corriente-voltaje de cada LED en el conjunto son ligeramente diferentes), por lo que el voltaje no será el mismo en cada LED, pero el La corriente debe ser la misma.

Los controladores LED se producen principalmente para el suministro de energía desde una red de 220 voltios o desde una red de a bordo de un vehículo de 12 voltios. Los parámetros de salida del controlador se especifican en forma de rango de voltaje y corriente nominal.

Por ejemplo, un controlador con una potencia de 40-50 voltios, 600 mA le permitirá conectar en serie cuatro LED de 12 voltios con una potencia de 5-7 vatios. Cada LED caerá aproximadamente 12 voltios, la corriente a través de la cadena en serie será exactamente de 600 mA, mientras que el voltaje de 48 voltios cae dentro del rango operativo del controlador.

Un controlador para LED con corriente estabilizada es una fuente de alimentación universal para conjuntos de LED y su eficiencia es bastante alta y he aquí por qué.

La potencia del conjunto LED es un criterio importante, pero ¿qué determina esta potencia de carga? Si la corriente no se estabilizara, entonces una parte importante de la potencia se disiparía en las resistencias ecualizadoras del conjunto, es decir, la eficiencia sería baja. Pero con un controlador de corriente estabilizada, no se necesitan resistencias de ecualización y la eficiencia resultante de la fuente de luz será muy alta.

Los controladores de diferentes fabricantes se diferencian por la potencia de salida, el tipo de protección y la base del elemento utilizado. Como regla general, se basa en la estabilización de la salida de corriente y la protección contra cortocircuitos y sobrecargas.

Alimentado por 220 voltios CA o 12 voltios CC. Los controladores compactos más simples con fuente de alimentación de bajo voltaje se pueden implementar en un solo chip universal, pero su confiabilidad, debido a la simplificación, es menor. Sin embargo, estas soluciones son populares en el tuning automático.

Al elegir un controlador para LED, debe comprender que el uso de resistencias no protege contra interferencias, ni tampoco el uso de circuitos simplificados con condensadores de extinción. Cualquier sobretensión pasa a través de resistencias y condensadores, y la característica I-V no lineal del LED ciertamente se reflejará en forma de un aumento de corriente a través del cristal, y esto es perjudicial para el semiconductor. Los estabilizadores lineales tampoco son la mejor opción en términos de inmunidad a las interferencias y la eficiencia de este tipo de soluciones es menor.

Es mejor si se conoce de antemano el número exacto, la potencia y el circuito de conmutación de los LED, y si todos los LED del conjunto serán del mismo modelo y del mismo lote. Luego seleccione el controlador.

El rango de voltajes de entrada, voltajes de salida y corriente nominal debe indicarse en la caja. En función de estos parámetros, se selecciona un controlador. Preste atención al tipo de protección de la vivienda.

Para tareas de investigación, por ejemplo, son adecuados los controladores LED sin paquete, modelos de este tipo que hoy en día se encuentran ampliamente representados en el mercado. Si necesita colocar el producto en una carcasa, el usuario puede realizar la carcasa de forma independiente.

Andrey Povny

Los LED, que en los últimos años han desplazado seriamente a todas las demás fuentes de luz, se encuentran hoy en todas partes. Se utilizan en apartamentos y oficinas, iluminan calles, decoran edificios e interiores. Pero para el funcionamiento adecuado de una fuente de luz semiconductora, se requiere un controlador para LED confiable y de alta calidad. Hoy hablaremos sobre esta unidad extremadamente importante y descubriremos por qué este controlador es tan necesario, cómo funciona e incluso intentaremos hacer un controlador LED con nuestras propias manos.

¿Qué es un controlador y por qué es necesario?

Si consulta el diccionario inglés-ruso, podrá descubrir que un conductor es literalmente un "conductor" (conductor - conductor, inglés). ¿De dónde viene este extraño nombre y qué conduce? Para entender esto, digámonos un poco y hablemos de los LED.

Un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor capaz de emitir luz bajo la influencia del voltaje que se le aplica. Además, para el correcto funcionamiento del semiconductor, el voltaje que proporciona la corriente óptima a través del cristal debe ser constante y estrictamente estabilizado. Esto es especialmente cierto para los LED potentes, que son extremadamente críticos con todo tipo de caídas y sobretensiones en la corriente de suministro. Tan pronto como la fuente de alimentación del diodo disminuye ligeramente, la corriente cae y, como resultado, la salida de luz disminuye. Al más mínimo exceso del valor de corriente normal, el semiconductor se sobrecalienta y se quema instantáneamente.

El objetivo principal del controlador es proporcionar al diodo emisor de luz la corriente necesaria para su funcionamiento normal. Por tanto, un controlador LED es, de hecho, una fuente de alimentación para los LED, su "controlador", que garantiza un funcionamiento duradero y de alta calidad del iluminador semiconductor.

Opinión experta

Alexei Bartosh

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No encontrarás un solo dispositivo de iluminación que contenga un LED potente que no tenga controlador. Por eso, es muy importante entender qué son los drivers, cómo funcionan y qué características deben tener.

Tipos de controladores LED

Todos los controladores para LED se pueden dividir según el principio de estabilización de corriente. Hoy en día existen dos de esos principios:

1. Lineal.
2. Legumbres.

Estabilizador lineal

Supongamos que tenemos a nuestra disposición un potente LED que necesita ser encendido. vamos a recoger el esquema más simple:

Diagrama que explica el principio lineal de la regulación actual.

Configuramos la resistencia R, que actúa como limitador, al valor de corriente deseado: el LED se enciende. Si el voltaje de suministro ha cambiado (por ejemplo, la batería está baja), gire el control deslizante de la resistencia y restablezca la corriente requerida. Si ha aumentado, reducimos la corriente de la misma forma. Esto es exactamente lo que hace el estabilizador lineal más simple: monitorea la corriente a través del LED y, si es necesario, "gira la perilla" de la resistencia. Solo él lo hace muy rápidamente, logrando reaccionar ante la más mínima desviación de la corriente del valor especificado. Por supuesto, el controlador no tiene ningún mango, su papel lo desempeña un transistor, pero la esencia de la explicación no cambia.

¿Cuál es la desventaja de un circuito estabilizador de corriente lineal? El hecho es que la corriente también fluye a través del elemento regulador y disipa energía inútilmente, lo que simplemente calienta el aire. Además, cuanto mayor sea el voltaje de entrada, mayores serán las pérdidas. Para LED con una pequeña corriente de funcionamiento, este circuito es adecuado y se utiliza con éxito, pero es más caro alimentar semiconductores potentes con un controlador lineal: los controladores pueden consumir más energía que el propio iluminador.

Las ventajas de dicha fuente de alimentación incluyen la relativa simplicidad del diseño del circuito y el bajo costo del controlador, combinados con una alta confiabilidad.

Controlador lineal para alimentar un LED en una linterna.

Estabilización de pulso

Tenemos el mismo LED, pero montaremos un circuito de alimentación ligeramente diferente:

Un diagrama que explica el principio de funcionamiento de un estabilizador de ancho de pulso.

Ahora, en lugar de una resistencia, tenemos un botón KH y se ha agregado un capacitor de almacenamiento C. Aplicamos voltaje al circuito y presionamos el botón. El condensador comienza a cargarse y cuando se alcanza el voltaje de funcionamiento, el LED se enciende. Si continúa manteniendo presionado el botón, la corriente excederá el valor permitido y el semiconductor se quemará. Soltemos el botón. El condensador continúa alimentando el LED y se descarga gradualmente. Tan pronto como la corriente caiga por debajo del valor permitido para el LED, presione el botón nuevamente, energizando el capacitor.

Nos sentamos así y pulsamos periódicamente el botón, manteniendo el funcionamiento normal del LED. Cuanto mayor sea la tensión de alimentación, más cortas serán las prensas. Cuanto menor sea el voltaje, más tiempo habrá que presionar el botón. Este es el principio de la modulación por ancho de pulso. El controlador monitorea la corriente a través del LED y controla un interruptor ensamblado en un transistor o tiristor. Lo hace muy rápidamente (decenas e incluso cientos de miles de clics por segundo).

A primera vista, el trabajo es tedioso y difícil, pero no por circuito electrónico. Pero la eficiencia de un estabilizador de pulso puede alcanzar el 95%. Incluso cuando está encendido, las pérdidas de energía son mínimas y los elementos clave del controlador no requieren disipadores de calor potentes. Ciertamente, estabilizadores de pulso algo más complejo en diseño y más caro, pero todo esto se recompensa con un alto rendimiento, una calidad excepcional de estabilización actual y excelentes características de peso y tamaño.

Este controlador de impulsos es capaz de entregar corriente de hasta 3 A sin disipadores de calor.

Cómo elegir un controlador para LED

Una vez comprendido el principio de funcionamiento de los drivers LED, solo queda aprender a elegirlos correctamente. Si no ha olvidado los conceptos básicos de ingeniería eléctrica que aprendió en la escuela, entonces esto es una cuestión sencilla. Enumeramos las principales características del convertidor para LED que intervendrán en la selección:

• voltaje de entrada;
• tensión de salida;
• corriente de salida;
• potencia de salida;
• grado de protección del medio ambiente.

En primer lugar, debe decidir de qué fuente Lámpara led. Puede ser una red de 220 V, la red de a bordo de un automóvil o cualquier otra fuente de corriente tanto alterna como continua. El primer requisito: el voltaje que utilizará debe estar dentro del rango especificado en el pasaporte del conductor en la columna "voltaje de entrada". Además de la magnitud, es necesario tener en cuenta el tipo de corriente: continua o alterna. Al fin y al cabo, en un enchufe, por ejemplo, la corriente es alterna, pero en un coche es constante. El primero suele denotarse con la abreviatura AC, el segundo DC. Casi siempre esta información se puede ver en el cuerpo del propio dispositivo.

Este controlador está diseñado para funcionar con alimentación de CA de 100 a 265 V.

A continuación pasamos a los parámetros de salida. Supongamos que tiene tres LED con un voltaje de funcionamiento de 3,3 V y una corriente de 300 mA cada uno (indicado en la documentación adjunta). tu decidiste hacer Lámpara de mesa, el diagrama de conexión de diodos es secuencial. Sumamos los voltajes de funcionamiento de todos los semiconductores y obtenemos la caída de voltaje en toda la cadena: 3,3 * 3 = 9,9 V. La corriente con esta conexión sigue siendo la misma: 300 mA. Esto significa que necesita un controlador con un voltaje de salida de 9,9 V, que proporcione regulación de corriente a 300 mA.

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Alexei Bartosh

Especialista en reparación y mantenimiento de equipos eléctricos y electrónica industrial.

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¡Importante! Todos los semiconductores que funcionan con el mismo controlador deben ser del mismo tipo y preferiblemente del mismo lote. De lo contrario, es inevitable una dispersión en los parámetros de los LED, como resultado de lo cual uno de ellos brillará con toda su intensidad y el segundo se apagará rápidamente.

Por supuesto, no será posible encontrar un dispositivo para este voltaje en particular, pero no es necesario. Todos los controladores no están diseñados para un voltaje específico, sino para un rango determinado. Su tarea es ajustar su valor a este rango. Pero la corriente de salida debe corresponder exactamente a 300 mA. En casos extremos, puede ser un poco menos (la lámpara no brillará tanto), pero nunca más. De lo contrario, su producto casero se quemará inmediatamente o en un mes.

Adelante. Descubrimos qué controlador de potencia necesitamos. Este parámetro debería al menos coincidir con el consumo de energía de nuestra futura lámpara, y es mejor superar este valor en un 10-20%. ¿Cómo calcular la potencia de nuestra “guirnalda” de tres LED? Recuerde: la potencia eléctrica de una carga es la corriente que fluye a través de ella multiplicada por el voltaje aplicado. Tomamos una calculadora y multiplicamos el voltaje de funcionamiento total de todos los LED por la corriente, habiendo convertido primero esta última a amperios: 9,9 * 0,3 = 2,97 W.

Toque final. Diseño. El dispositivo puede estar dentro o sin carcasa. El primero, por supuesto, teme al polvo y la humedad, y en términos de seguridad eléctrica no es la mejor opción. Si decide incorporar un controlador en una lámpara cuya carcasa proteja bien del medio ambiente, entonces será suficiente. Pero si el cuerpo de la lámpara tiene muchos orificios de ventilación (los LED deben enfriarse) y el dispositivo en sí estará en el garaje, entonces es mejor elegir una fuente de alimentación en su propia carcasa.

Entonces, necesitamos un controlador LED con las siguientes características:

• tensión de alimentación – 220 V CA;
• voltaje de salida – 9,9 V;
• corriente de salida – 300 mA;
• potencia de salida – al menos 3 W;
• La carcasa es resistente al agua y al polvo.

Vayamos a la tienda y echemos un vistazo. Aquí está él:

Controlador para alimentar LED

Y no sólo es adecuado, sino que se adapta perfectamente a las necesidades. Una corriente de salida ligeramente reducida prolongará la vida útil de los LED, pero esto no tendrá ningún efecto sobre el brillo de su brillo. El consumo de energía se reducirá a 2,7 W; habrá una reserva de energía para el conductor.

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Alexei Bartosh

Especialista en reparación y mantenimiento de equipos eléctricos y electrónica industrial.

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Si tiene una gran cantidad de LED, cuando los enciende en serie voltaje total puede exceder el máximo posible para los conductores existentes. En este caso, consulte el apartado Esquema de conexión del driver a los LED, que se encuentra al final de este artículo.

¿Cuáles son las diferencias entre un controlador para LED y una fuente de alimentación para tira de LED?

Existe la opinión de que las fuentes de alimentación son algo diferente a un controlador LED normal. Intentemos aclarar este problema y, al mismo tiempo, aprender cómo elegir el controlador adecuado para la tira de LED. Una tira de LED es un sustrato flexible sobre el que se ubican los mismos LED. Pueden colocarse en 2, 3, 4 filas, no es tan importante. Es más importante comprender cómo están conectados entre sí.

Todos los semiconductores de la cinta están divididos en grupos de 3 LED conectados en serie a través de una resistencia limitadora de corriente. Todos los grupos, a su vez, están conectados en paralelo:

Diagrama eléctrico una sección (izquierda) y toda la tira de LED

La cinta se vende en bobinas, normalmente de 5 m de largo, y está diseñada para una tensión de funcionamiento de 12 o 24 V. En este último caso, cada grupo no tendrá 3, sino 6 LED. Supongamos que compró una cinta de 12 V con un consumo de energía específico de 14 W/m. Así, la potencia total consumida por toda la bobina será de 14 * 5 = 70 W. Si no necesita uno tan largo, puede cortar la parte innecesaria, siempre que la corte entre secciones. Por ejemplo, cortas la mitad. ¿Qué características cambiarán? Sólo consumo de energía: se reducirá a la mitad.

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Alexei Bartosh

Especialista en reparación y mantenimiento de equipos eléctricos y electrónica industrial.

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¡Importante! No olvide que puede cortar la tira de LED solo entre secciones de 3 LED (para 24 voltios habrá 6), que sean claramente visibles. En la imagen de abajo los he marcado con flechas.

Los lugares donde se separan las secciones son claramente visibles e incluso están marcados con iconos de tijeras.

¿Es necesario limitar y estabilizar la corriente a través de un LED normal? Por supuesto, de lo contrario arderá. Pero nos olvidamos por completo de la resistencia instalada en cada sección de la cinta. Sirve para limitar la corriente y se selecciona de tal manera que cuando se suministran exactamente 12 voltios a la sección, la corriente a través de los LED será óptima. La tarea del controlador de tira de LED es mantener la tensión de alimentación estrictamente en 12 V. Del resto se encarga la resistencia limitadora de corriente.

Por lo tanto, la principal diferencia entre la fuente de alimentación de la tira de LED y un controlador de LED convencional es un voltaje de salida claramente fijo de 12 o 24 V. Aquí ya no es posible utilizar un controlador convencional con un voltaje de salida, digamos, de 9 a 14 V. v.

El resto de criterios para elegir una fuente de alimentación para una tira de LED son los siguientes:

• voltaje de entrada. El método de selección es el mismo que para un driver convencional: el dispositivo debe estar diseñado para el voltaje de entrada y el tipo de corriente con la que alimentarás la tira de LED;
• potencia de salida. La potencia de la fuente de alimentación debe ser al menos un 10% mayor que la potencia de la cinta. Al mismo tiempo, no conviene hacer demasiado balance: la eficiencia de toda la estructura disminuye;
• clase de protección ambiental. La técnica es la misma que para el controlador LED (ver arriba): no debe entrar polvo ni humedad en el dispositivo.

Un controlador para una tira de LED no es más que un estabilizador de voltaje común y corriente de alta calidad. Produce un voltaje estrictamente fijo, pero no controla en absoluto la corriente de salida. Si lo desea y para experimentar, puede utilizar, por ejemplo, una fuente de alimentación de un PC (bus de 12 V). Esto no afectará el brillo y la durabilidad de la cinta.

Diagrama de conexión del controlador a los LED.

Conectar el controlador a los LED es sencillo, cualquiera puede hacerlo. Todas las marcas están aplicadas a su cuerpo. Aplica voltaje de entrada a los cables de entrada (ENTRADA) y conecta una línea de LED a los cables de salida (SALIDA). Lo único es que es necesario mantener la polaridad, y me detendré en esto con más detalle.

Polaridad de entrada (ENTRADA)

Si el voltaje que suministra al controlador es constante, entonces el pin marcado "+" debe conectarse al polo positivo de la fuente de alimentación. Si el voltaje es alterno, preste atención a las marcas de los cables de entrada. Son posibles las siguientes opciones:

1. Marcado “L” y “N”: se debe aplicar una fase al terminal “L” (ubicado con un destornillador indicador) y se debe aplicar un cero al terminal “N”.
2. Marcado “~”, “AC” o ausente: no es necesario respetar la polaridad.

Polaridad de salida (SALIDA)

¡Aquí siempre se observa la polaridad! El cable positivo está conectado al ánodo del primer LED, el cable negativo al cátodo del último. Los propios LED están conectados entre sí: el ánodo del siguiente al cátodo del anterior.

Diagrama de conexión del controlador a una guirnalda de tres LED conectados en serie

Si tiene muchos LED (digamos, 12 piezas), deberá dividirlos en varios grupos idénticos y estos grupos deberán conectarse en paralelo. Tenga en cuenta que la potencia total consumida por la luminaria será la suma de las potencias de todos los grupos, y el voltaje de funcionamiento corresponderá al voltaje de un grupo.