LED-drivrutinen producerar mer kraft. Typer och egenskaper hos drivrutiner för LED-ljuskällor. Huvudegenskaper hos omvandlare

Varje diod har i sin tur ett spänningsfall vid olika strömmar som anges i dess beskrivning. Till exempel, för en röd 660 nm diod vid en ström på 600 mA kommer den att vara 2,5 V:

Antalet dioder som kan anslutas till föraren, det totala spänningsfallet måste ligga inom gränserna för förarens utspänning. Det vill säga en 50W 600 mA-drivrutin med en utspänning på 60-83 V kan ansluta från 24 till 33 röda 660 nm dioder. (Det vill säga 2,5*24 = 60, 2,5*33 = 82,5).

Ett annat exempel:
Vi vill montera en röd + blå tvåfärgad lampa. Vi har valt ett rött till blått förhållande på 3:1 och vill räkna ut vilken drivrutin vi behöver ta för 42 röda och 14 blå dioder. Vi beräknar: 42 * 2,5 + 14 * 3,5 = 154 V. Det betyder att vi kommer att behöva två drivrutiner 50 W 600 mA, var och en kommer att ha 21 röda och 7 blå dioder, det totala spänningsfallet på var och en blir 77 V, vilket får till sin utspänning.

Nu några viktiga förtydliganden:

1) Du bör inte leta efter en drivrutin med en effekt på mer än 50 W: de finns tillgängliga, men de är mindre effektiva än en liknande uppsättning drivrutiner med lägre effekt. Dessutom kommer de att bli väldigt varma, vilket kommer att kräva att du spenderar ytterligare pengar på mer kraftfull kylning. Dessutom är drivrutiner med en effekt på mer än 50W vanligtvis mycket dyrare, till exempel kan en 100W-drivrutin vara dyrare än 2 50W-drivrutiner. Därför är det ingen idé att jaga dem. Och det är mer pålitligt när LED-kretsarna är uppdelade i sektioner; om något plötsligt brinner ut kommer inte allt att brinna ut, utan bara en del av det. Därför är det fördelaktigt att dela upp det i flera drivrutiner, snarare än att försöka hänga allt på en. Uteffekt: 50W - bästa alternativet, inte mer.

2) Drivrutiner har olika strömmar: 300 mA, 600 mA, 750 mA - dessa är de vanliga. Det finns en hel del andra alternativ.
I stort sett kommer det att vara effektivare när det gäller effektivitet per 1 W att använda en 300 mA-drivrutin, det kommer inte heller att belasta lysdioderna mycket, och de kommer att värmas upp mindre och hålla längre. Men den största nackdelen med sådana drivrutiner är att dioderna kommer att fungera med halv kapacitet, och därför kommer de att krävas ungefär dubbelt så mycket som för en analog med 600 mA.
En 750mA-drivrutin kommer att driva dioderna till gränsen, så dioderna blir väldigt varma och kommer att behöva mycket kraftfull, väldesignad kylning. Men trots detta försämras de i alla fall från överhettning tidigare än den genomsnittliga "livslängden" för LED-lampor som fungerar, till exempel vid 500-600 mA ström.
Därför rekommenderar vi att du använder drivrutiner med en ström på 600 mA. De visar sig vara den mest optimala lösningen när det gäller förhållandet pris-effektivitet-livslängd.

3) Diodernas effekt anges som nominell, det vill säga maximalt möjligt. Men de får aldrig maximal effekt (varför - se punkt 2). Det är mycket enkelt att beräkna diodens verkliga effekt: du måste multiplicera strömmen för föraren som används av diodens spänningsfall. Till exempel, när vi ansluter en 600 mA-drivrutin till en 660 nm röd diod, får vi den faktiska spänningen på dioden: 0,6(A) * 2,5(V) = 1,5 W.

Ett av villkoren för tillförlitlig drift av lysdioder är en högkvalitativ, stabil tillförsel av likström vid en given spänning.

Led-driver är just designad för detta.

Låt oss överväga huvudsyftet och principen för dess funktion, vilka huvudparametrar den kännetecknas av, vilka typer som finns, hur den skiljer sig från en vanlig strömförsörjning, hur man väljer rätt och vilka är de grundläggande diagrammen för att ansluta den.

Led-driver är en stabiliserande modul. Utan det kan inget av de för närvarande producerade LED-elementen fungera - från de svagaste till de mest kraftfulla. Den måste väljas strikt för belastningen av den monterade kretsen, särskilt när armaturerna har en seriell anslutning. I det här fallet kan spänningsfallet i varje specifik LED-ljuskälla variera (eftersom det beror på fabriksmonteringsparametrarna), medan strömstyrkan bör förbli densamma för dem alla.

Led-förarens roll kan helt enkelt inte överskattas. När allt kommer omkring, med den minsta ökningen av strömförsörjningsparametrar, värms halvledarkristallen omedelbart upp och brinner ut. Å andra sidan, när nätverksegenskaperna sjunker, blir ljuseffekten lidande och bländarförhållandet som anges av tillverkaren minskar. Det är därför det är så viktigt att välja rätt drivrutin för lysdioder.

Funktionsprincip

Huvudsyftet med led-drivrutinen är att upprätthålla stabiliteten hos utströmmen. Drivrutiner för led-element som tillverkas idag är mestadels sammansatta enligt principen om drift av pulsbreddsomvandlare. De inkluderar en pulstransformator och strömstabiliserande mikrokretsar. Sådana enheter är utformade för att drivas från ett hushållsnätverk med en spänning på 220 volt, kännetecknas av ett högt effektivitetsindex och har en speciell säkring mot överbelastning och kortslutning.

Det finns även linjära LED-drivrutiner. Principen för dess funktion är baserad på att stabilisera strömmen när den passerar genom en transistor med en p-kanal. Till skillnad från modifieringen som beskrivs ovan är det en billigare, enklare och mindre effektiv analog. Under drift kan sådana drivrutiner bli mycket varma och används därför inte för kretsar med kraftfulla LED-element.

Huvuddragen

Bland huvudegenskaperna hos led-drivrutinen är följande tre av särskild betydelse för dess driftsparametrar:

1. Utspänning.
2. Märkström.
3. Kraft.

Den första faktorn påverkas av spänningsfallet för själva iselementet, såväl som metoden för dess anslutning. Om en parallellkrets används kommer spänningen på alla lysdioder att vara densamma. Resultatet blir annorlunda när du använder en sekventiell krets. Här bör värdet på denna parameter vara lika med det totala spänningsfallet för alla element i kedjan.

Värdet på märkströmmen för led-drivrutinen är direkt beroende av ljusstyrkan och effekten hos led-lamporna. Föraren måste leverera en ström av sådan styrka att deras ljusstyrka är lika med den som anges av tillverkaren.

Effekten eller utgångsbelastningen från led-drivenheten får inte vara lägre än det totala värdet av samma parameter för alla deltagare i kretsen. Till exempel, om det finns 10 lysdioder på 2 W i en krets, kommer deras summa att vara lika med 20 W. I detta fall måste en buffert på 20-30 % (effektreserv) läggas till den beräknade belastningen. I det här fallet blir det: 20 W + (20 x 0,3) 6 W = 26 W.

Viktig! Vid beräkning av effekten hos en led-drivrutin är det också nödvändigt att ta hänsyn till färgen på led-elementet, eftersom kristaller med olika färgåtergivning med lika ljusstyrka och strömstyrka har olika spänningsfall och därför effekt. Till exempel drar två 359 mA lysdioder, röda och gröna, 1,9–2,4 V respektive 3,3–3,9 V och har därför 0,75 respektive 1,25 W.

Typer av LED-drivrutiner

Det finns två huvudtyper av led-drivrutiner - puls och linjär typ. Skillnaden mellan dem är stabiliseringsprincipen elektrisk ström, vilket uttrycks i huvudegenskaperna, användningsområdena och livslängden. Låt oss titta på dem mer i detalj.

Linjär stabilisator

En linjär led-drivenhet utför funktionen av ett enkelt automatiskt motstånd. Vid minsta förändring av strömstyrkan återställer den omedelbart sitt inställda värde vid utgången. Rollen för en sådan enhet utförs av en transistor. Oavsett hur egenskaperna hos det externa strömförsörjningsnätverket förändras, förblir dess interna värde konstant.

Läs också Konstruktionen och funktionsprincipen för en diod med direkt och omvänd anslutning

Fördelen med ett sådant system är dess enkelhet i design, låg kostnad och stabilitet. Den största nackdelen med en linjär stabilisator är dock förlusten av en andel av kraften på grund av dess övergång till värmeenergi. I detta fall finns det ett direkt samband mellan det absoluta värdet av den inkommande spänningen och flödeshastigheten. Därför är linjär typ av led-drivrutin lämplig för lågeffekts lysdioder. Det används inte på LED-element med höga strömparametrar, eftersom drivrutinerna själva kommer att förbruka mer energi än halvledarkristallerna själva.

Pulsstabilisering

En pulsled-drivrutin är en pulskondensator med en automatisk enhet slå på/stänga av elektrisk ström. Så snart spänningen i den når driftvärdet och LED-bussen eller lampan tänds, utlöses strömbrytaren och strömmen stannar - för att undvika ytterligare potentiell tillväxt och för att undvika utbränning av kristallen i lampan.

Därefter, när potentialen gradvis förbrukas, slås en ström på i lagringskondensatorn för att ladda upp den så att lyktan inte bleknar. Laddningstiden och avstängningsperioden kan variera beroende på spänningen i det externa nätverket. Rollen för en sådan regulatoromkopplare, som arbetar i ett automatiskt programmerat läge, utförs av en pulsled-drivrutin.

Dess koefficient användbar åtgärd nära 100 %. Det är därför den används även på mycket kraftfulla spotlights. Samtidigt är LED-drivrutinen i sin krets så effektiv att dess hölje inte ens kräver speciella radiatorer för att ta bort värme. Bland deras största nackdelar är enhetens komplexitet och det höga priset. Å andra sidan en rad fördelar som hög prestanda, små dimensioner och vikt och hög kvalitet den tillhandahållna strömstabiliteten utjämnar dem lätt.

Vad är skillnaderna mellan en drivrutin för lysdioder och en strömförsörjning för LED-remsor?

Frågan är om led-drivers skiljer sig från varandra för LED lampa och band, upphetsar alla dem som vill göra belysning med sina egna händer från Tillbehör. Du kan bara svara på detta genom att först förstå vad en led-remsa är, vilka element den består av och hur allt fungerar.

En vanlig isremsa är en uppsättning lysdioder anslutna till varandra i en eller flera rader enligt en elektrisk krets och monterade på ett speciellt elastiskt substrat. Inuti är de i sin tur indelade i grupper om 3 eller 6 kristaller. Alla är anslutna via ett strömbegränsande motstånd i en seriekedja. I detta fall har grupperna en parallell koppling till varandra.

Driftspänningen för isremsor är 12 eller 24 volt. I det här fallet är hela bandet uppdelat i sektioner. Var och en av dem har sitt eget motstånd - för att begränsa och stabilisera strömmen. Således är strömförsörjningens uppgift att omvandla utspänningen strikt till 12 eller 24 volt - varken mer eller mindre. Detta är precis skillnaden från en vanlig led-drivrutin, som kan utformas för vilken annan driftspänning som helst (som regel är detta ett intervall, till exempel från 8 till 13 volt). Samtidigt övervakar isremsdrivaren inte parametrarna för utgångsströmmen alls - detta är uppgiften för motstånden i varje grupp av lysdioder.

Hur man väljer

Rätt val av led-drivrutin för att driva en lysdiod bör ta hänsyn till följande parametrar:

• Ingångsspänningsvärde.
• Storleken på utspänningen.
• Utström.
• Uteffekt.
• Fukt- och dammskydd.

Grundprincipen för att välja rätt drivrutin för en LED är att börja beräkna dess egenskaper först efter att antalet ljuskällor och deras huvudparametrar (främst effekt) i den planerade kretsen är kända exakt. Dessutom är det nödvändigt att i förväg veta driftsförhållandena för elektrisk utrustning - inomhus eller utomhus, vad är parametrarna för temperatur- och luftfuktighetsfluktuationer, såväl som effekten av nederbörd.

Viktig! När du väljer en led-drivrutin måste du veta exakt från vilken källa den kommer att drivas. Detta kan vara ett 220-volts hushållsnät, eller ett bilbatteri, eller ett dieselkraftverk, etc. Spänningsintervallet från dem måste passa inom driftspänningen för isdrivaren. Du måste också i förväg veta vilken typ av inkommande ström - om den är konstant eller växelvis.

Därefter måste du korrekt beräkna utgångsparametrarna för led-drivrutinen. Först och främst är det spänning. Det beräknas enligt följande: det är nödvändigt att summera värdet av alla iselement i kedjan. Till exempel, om det finns 5 dioder på 3 volt i kretsen, blir summan 5x3 = 15 volt. Det bör beaktas att anslutningen av lamporna kommer att vara seriell. Det finns ytterligare en kvantitet i ingångsegenskaperna - strömstyrka. Det blir samma för alla lampor.

Vi skickar materialet till dig via e-post

På senare år har det blivit allt mer populärt. Detta beror på att lysdioderna som används i lamporna, även kallade lysdioder (LED), är ganska ljusa, ekonomiska och hållbara. Med hjälp av LED-element skapas intressanta och originella ljuseffekter som kan användas i en mängd olika interiörer. Sådana belysningsanordningar är dock mycket krävande på parametrarna för elektriska nätverk, särskilt på det aktuella värdet. Därför för normal drift LED-drivrutiner måste ingå i belysningskretsen. I den här artikeln kommer vi att försöka ta reda på vad LED-drivrutiner är, vilka är deras huvudsakliga egenskaper, hur man inte gör ett misstag när man väljer och om det är möjligt att göra en själv.

Utan en sådan miniatyrenhet fungerar inte lysdioderna

Eftersom lysdioder är aktuella enheter är de därför mycket känsliga för denna parameter. För normal belysningsdrift måste en stabiliserad ström med ett nominellt värde passera genom LED-elementet. För dessa ändamål skapades en drivrutin för LED-lampor.

Vissa läsare, när de ser ordet drivrutin, kommer att vara vilse, eftersom vi alla är vana vid det faktum att denna term hänvisar till viss programvara som låter dig hantera program och enheter. Översatt från på engelska förare betyder: förare, förare, koppel, mast, kontrollprogram och mer än 10 fler värden, men de är alla förenade av en funktion - kontroll. Detta är fallet med förare för, bara de styr strömmen. Så vi har sorterat ut termen, låt oss nu komma till saken.

LED-drivrutin – elektronisk anordning, vid vars utgång, efter stabilisering, genereras en likström av den erforderliga storleken, vilket säkerställer normal drift av LED-elementen. I det här fallet är det strömmen, inte spänningen, som stabiliseras. Enheter som stabiliserar utspänningen kallas, som också används för att driva LED-belysningselement.

Som vi redan förstått är huvudparametern för drivrutinen för lysdioder utgångsströmmen, som enheten kan ge under lång tid när belastningen är påslagen. För normal och stabil glöd av LED-element krävs det att en ström flyter genom lysdioden, vars värde måste sammanfalla med de värden som anges i det tekniska databladet för halvledaren.

Var används LED-drivrutiner?

Som regel är LED-drivrutiner utformade för att fungera med spänningar på 10, 12, 24, 220 V och en konstant ström på 350 mA, 700 mA och 1 A. Strömstabilisatorer för lysdioder tillverkas främst för specifika produkter, men det finns också universella enheter kompatibel med LED-element från ledande tillverkare.

LED-drivrutiner i AC-nätverk används huvudsakligen för:

I elektriska kretsar med likström behövs stabilisatorer för normal drift av ombordbelysning och bilstrålkastare, bärbara lampor etc.

Aktuella stabilisatorer är anpassade för att fungera med styrsystem och fotocellssensorer, och kan på grund av sin kompakthet enkelt installeras i distributionslådor. Med hjälp av drivrutiner kan du också enkelt ändra ljusstyrkan och färgen på LED-elementen, vilket minskar strömmen genom digital kontroll.

Hur fungerar stabiliserande enheter för lysdioder?

Principen för driften av omvandlaren för och band är att bibehålla ett givet strömvärde oavsett utspänningen. Detta är skillnaden mellan en strömkälla och en LED-drivrutin.

Om vi ​​tittar på diagrammet som presenteras ovan kommer vi att se att strömmen, tack vare motståndet R1, är stabiliserad, och kondensatorn C1 ställer in den erforderliga frekvensen. Därefter slås diodbryggan på, vilket resulterar i att en stabiliserad ström tillförs lysdioderna.

Enhetsfunktioner du behöver vara uppmärksam på

När du väljer en LED-drivrutin för LED-lampor är det nödvändigt att ta hänsyn till huvudparametrarna, nämligen: ström, utspänning och effekt som förbrukas av den anslutna lasten.

Strömstabilisatorns utspänning beror på följande faktorer:

• antal LED-element;
• LED spänningsfall;
• anslutningsmetod.

Strömmen vid enhetens utgång bestäms av effekten och. Kraften hos belastningen påverkar strömmen den förbrukar beroende på den önskade glödintensiteten. Det är stabilisatorn som förser lysdioderna med den ström som krävs.

Effekten hos en LED-lampa beror direkt på:

• kraften hos varje LED-element;
• totalt antal lysdioder;
• färger.

Effekten som förbrukas av lasten kan beräknas med följande formel:

P N = PLED × N , Var

• P N – total lasteffekt;
• P LED – ström för en individuell LED;
• N – antal LED-element anslutna till lasten.

Strömstabilisatorns maximala effekt bör inte vara mindre än PH. För normal drift av LED-drivrutinen rekommenderas det att tillhandahålla en effektreserv på minst 20÷30%.

Förutom kraften och antalet lysdioder, beror kraften hos lasten som är ansluten till föraren också på färgen på LED-elementen. Faktum är att lysdioder i olika färger har olika spänningsfall vid samma strömvärde. Så, till exempel, för en röd CREE XP-E LED är spänningsfallet vid en ström på 350 mA 1,9÷2,4 V, och den genomsnittliga strömförbrukningen kommer att vara cirka 750 mW. För ett grönt LED-element vid samma ström kommer spänningsfallet att vara 3,3÷3,9 V, och medeleffekten kommer att vara nästan 1,25 W. Följaktligen kan en strömstabilisator designad för en effekt på 10 W driva 12÷13 röda lysdioder eller 7-8 gröna lysdioder.

Typer av stabilisatorer efter enhetstyp

Strömstabilisatorer för lysdioder är uppdelade efter typ av enhet i pulsade och linjära.

För en linjär drivenhet är utgången en strömgenerator som ger jämn stabilisering av utströmmen när inspänningen är instabil, utan att skapa högfrekventa elektromagnetiska störningar. Sådana anordningar har enkel design och låg kostnad, men inte särskilt hög effektivitet (upp till 80%) begränsar användningsområdet till lågeffekt LED-element och remsor.

Enheter av pulstyp låter dig skapa en serie högfrekventa strömpulser vid utgången. Sådana drivenheter arbetar enligt principen om pulsbreddsmodulering (PWM), det vill säga den genomsnittliga utströmmen bestäms av förhållandet mellan pulsbredden och deras frekvens. Sådana enheter är mer efterfrågade på grund av deras kompaktitet och högre effektivitet, vilket är cirka 95%. Men jämfört med linjära PWM-drivrutiner har stabilisatorer en högre nivå av elektromagnetisk störning.

Hur man väljer en drivrutin för lysdioder

Det bör omedelbart noteras att ett motstånd inte kan vara en fullständig ersättning för en drivrutin, eftersom den inte kan skydda lysdioderna från strömstörningar och impulsljud. Att använda en linjär strömkälla skulle inte heller vara det bästa alternativet på grund av dess låga effektivitet, vilket begränsar stabilisatorns kapacitet.

När du väljer en LED-drivrutin för lysdioder bör du följa följande grundläggande rekommendationer:

• Det är bäst att köpa en strömstabilisator samtidigt som belastningen;
• ta hänsyn till spänningsfallet över lysdioderna;
• en hög strömstyrka minskar effektiviteten hos lysdioden och får den att överhettas;
• ta hänsyn till kraften hos lasten som är ansluten till föraren.

Det är också nödvändigt att vara uppmärksam på att stabilisatorhöljet indikerar dess effekt, driftsområden för ingångs- och utspänning, nominell stabiliserad ström och graden av fukt- och dammskydd för enheten.

Rekommendation! Hur kraftfull och hög kvalitet kommer föraren vara för LED-remsa eller LED, valet är naturligtvis upp till dig. Man bör dock komma ihåg att för normal drift av hela belysningssystemet som skapas, är det bäst att köpa en proprietär omvandlare, särskilt om vi pratar om O LED spotlights och andra kraftfulla belysningsanordningar.

Anslutning av strömomvandlare för lysdioder: drivkrets för en 220 V LED-lampa

De flesta tillverkare producerar drivrutiner på integrerade kretsar (ICs), som gör att de kan drivas från en reducerad spänning. Alla omvandlare för LED-belysning som för närvarande finns är uppdelade i enkla, skapade på basis av 1÷3 transistorer, och mer komplexa, gjorda med PWM-mikrokretsar.

Ovanstående är en IC-baserad drivkrets, men som vi nämnde finns det anslutningsmetoder som använder motstånd och transistorer. Faktum är att det finns många anslutningsalternativ och det är helt enkelt omöjligt att överväga dem alla i detalj i en recension. På Internet kan du hitta nästan alla system som passar din situation.

Hur man beräknar en strömstabilisator för LED-belysning

För att bestämma omvandlarens utspänning är det nödvändigt att beräkna förhållandet mellan effekt och ström. Så, till exempel, med en effekt på 3 W och en ström på 0,3 A, kommer den maximala utspänningen att vara 10 V.Därefter måste du bestämma anslutningsmetoden, parallell eller seriell, samt antalet lysdioder. Faktum är att märkeffekten och spänningen vid förarens utgång beror på detta. Efter att ha beräknat alla dessa parametrar kan du välja lämplig stabilisator.

Det är värt att notera att omvandlare designade för ett visst antal LED-element har skydd mot nödsituationer. Denna typ av enhet kännetecknas av felaktig drift vid anslutning av ett mindre antal lysdioder - flimmer observeras eller fungerar inte alls.

Dimbar drivrutin för LED-element - vad är det?

De senaste modellerna av omvandlare för lysdioder är anpassade för att fungera med dimmers av halvledarkristaller -. Användningen av dessa enheter möjliggör en mer effektiv användning av elektricitet och ökar livslängden på LED-elementet.

Dimbara omvandlare finns i två typer. Vissa ingår i kretsen mellan stabilisatorn och LED-belysningselementen och fungerar via PWM-styrning. Omvandlare av denna typ används för att arbeta med LED-remsor, tickertejp, etc.

I det andra alternativet är dimmern installerad i gapet mellan strömkällan och stabilisatorn, och driftsprincipen består av både att styra parametrarna för strömmen som passerar genom lysdioderna och att använda pulsbreddsmodulering.

Funktioner hos kinesiska strömomvandlare för lysdioder

Den höga efterfrågan på drivrutiner för LED-belysning har lett till deras massproduktion i den asiatiska regionen, särskilt i Kina. Och detta land är känt inte bara för högkvalitativ elektronik, utan också för massproduktion av alla typer av förfalskningar. Kinesiska LED-drivrutiner är pulsströmsomvandlare, vanligtvis designade för 350÷700 mA och i en paketlös design.

Fördelarna med kinesiska strömomvandlare är endast låg kostnad och närvaron av galvanisk isolering, men det finns fortfarande fler nackdelar och de består av:

• hög nivå av radiostörningar;
• opålitlighet orsakad av billiga kretslösningar;
• sårbarhet för nätfluktuationer och överhettning;
• hög nivå av rippel vid utgången av stabilisatorn;
• kort livslängd.

Vanligtvis fungerar kinesiskt tillverkade komponenter vid gränsen av deras kapacitet, utan någon reserv. Därför, om du vill skapa ett tillförlitligt fungerande belysningssystem, är det bäst att köpa en omvandlare för lysdioder från en välkänd, pålitlig tillverkare.

Livslängd för strömomvandlare

Som alla elektroniska enheter har drivrutinen för en LED-strömkälla en viss livslängd, vilket beror på följande faktorer:

• nätspänningsstabilitet;
• temperaturförändringar;
• fuktighetsnivå.

Välkända tillverkare garanterar sina produkter för i genomsnitt 30 000 timmars drift. De billigaste, enklaste stabilisatorerna är utformade för att fungera i 20 000 timmar, medelkvalitet - 20 000 timmar och japanska - upp till 70 000 timmar.

LED-drivkrets baserad på RT 4115

På grund av uppkomsten av ett stort antal LED-element med en effekt på 1–3 W och ett lågt pris, föredrar de flesta att använda dem för att göra hem- och bilbelysning. Detta kräver dock en drivrutin som stabiliserar strömmen till det nominella värdet.

För korrekt drift av omvandlaren rekommenderas att använda tantalkondensatorer. Om du inte installerar en kondensator på strömförsörjningen, då integrerad krets(IC) kommer helt enkelt att misslyckas när enheten är ansluten till nätverket. Ovan finns en drivkrets för en lysdiod på PT4115 IC.

Hur man gör din egen LED-drivrutin

Med hjälp av färdiga mikrokretsar kan även en nybörjare radioamatör montera en omvandlare för lysdioder med olika krafter. Detta kräver förmåga att läsa elscheman och erfarenhet av en lödkolv.

Samla strömstabilisator för 3-watts stabilisatorer kan du använda ett chip från den kinesiska tillverkaren PowTech - PT4115. Denna IC kan användas för LED-element med en effekt på mer än 1 W och består av styrenheter med ganska kraftfull transistor vid utgången. Omvandlaren, baserad på PT4115, har hög effektivitet och ett minimum av komponenter.

Som du kan se, om du har erfarenhet, kunskap och önskan, kan du montera en LED-drivrutin enligt nästan vilket schema som helst. Låt oss nu överväga steg för steg instruktioner skapa en enkel strömomvandlare för 3 LED-element med en effekt på 1 W vardera, från en laddare för mobiltelefon. Förresten, detta kommer att hjälpa dig att bättre förstå enhetens funktion och senare gå vidare till mer komplexa kretsar designade för ett större antal lysdioder och remsor.

Instruktioner för montering av en drivrutin för lysdioder

Bild	Beskrivning av scenen
	För att montera stabilisatorn behöver du ingen gammal mobiltelefonladdare. Vi tog dem från Samsung, de är så pålitliga. Laddare med parametrarna 5 V och 700 mA, demontera försiktigt.
	Vi behöver också ett 10 kOhm variabelt (avstämnings)motstånd, 3 1 W lysdioder och en sladd med stickpropp.
	Så här ser den demonterade laddaren ut som vi ska göra om.
	Vi löder av 5 kOhm-utgångsmotståndet och sätter en "tuner" i dess ställe.
	Därefter hittar vi utgången till lasten och, efter att ha bestämt polariteten, löder vi lysdioderna, förmonterade i serie.
	Vi lossar de gamla kontakterna från sladden och ansluter ledningen och pluggen på deras plats. Innan du kontrollerar drivrutinens funktionalitet för lysdioder måste du se till att anslutningarna är korrekta, att de är starka och att ingenting skapar en kortslutning. Först efter detta kan du börja testa.
	Vi börjar justera med ett trimmotstånd tills lysdioderna börjar lysa.
	Som du kan se lyser LED-elementen.
	Med hjälp av en testare kontrollerar vi parametrarna vi behöver: utspänning, ström och effekt. Justera vid behov med ett motstånd.
	Det är allt! Lysdioderna brinner normalt, ingenting gnistor eller ryker någonstans, vilket betyder att konverteringen lyckades, vilket vi gratulerar dig till.

Som du kan se är det mycket enkelt att skapa en enkel drivrutin för lysdioder. Naturligtvis kanske erfarna radioamatörer inte är intresserade av detta schema, men för en nybörjare är det perfekt för träning.

Lysdioder intar den ledande positionen bland de mest effektiva källorna till artificiellt ljus idag. Detta beror till stor del på de högkvalitativa strömkällorna för dem. När du arbetar tillsammans med en korrekt vald drivrutin kommer lysdioden att bibehålla stabil ljusstyrka under lång tid, och livslängden på lysdioden kommer att vara mycket, mycket lång, mätt i tiotusentals timmar.

Således är en korrekt vald drivrutin för lysdioder nyckeln till lång och pålitlig drift av ljuskällan. Och i den här artikeln kommer vi att försöka täcka ämnet hur man väljer rätt drivrutin för en LED, vad man ska leta efter och vad de i allmänhet är.

En LED-drivrutin är en stabiliserad konstant spänning eller konstant strömförsörjning. I allmänhet är till en början en LED-drivrutin en , men idag kallas även konstantspänningskällor för LED-lampor LED-drivrutiner. Det vill säga, vi kan säga att huvudvillkoret är stabila DC-effektegenskaper.

En elektronisk enhet (i huvudsak en stabiliserad pulsomvandlare) väljs för den erforderliga belastningen, vare sig det är en uppsättning individuella lysdioder monterade i en seriekedja, eller en parallell uppsättning sådana kedjor, eller kanske en remsa eller till och med en kraftfull lysdiod.

En stabiliserad strömförsörjning med konstant spänning är väl lämpad för LED-remsor eller för att driva en uppsättning av flera högeffekts-LED:er anslutna en i taget parallellt - det vill säga när märkspänningen för LED-belastningen är exakt känd, och det är endast nödvändigt att välja en strömförsörjning för märkspänningen vid motsvarande maximal effekt.

Vanligtvis orsakar detta inga problem, till exempel: 10 lysdioder på 12 volt, 10 watt vardera, kommer att kräva en 100 watt 12 volt strömförsörjning, klassad för en maximal ström på 8,3 ampere. Allt som återstår är att justera utspänningen med hjälp av justeringsmotståndet på sidan, och du är klar.

För mer komplexa LED-enheter, speciellt när flera lysdioder är anslutna i serie, behöver du inte bara en strömförsörjning med en stabiliserad utspänning, utan en fullfjädrad LED-drivrutin - en elektronisk enhet med en stabiliserad utström. Här är ström huvudparametern, och matningsspänningen för LED-enheten kan automatiskt variera inom vissa gränser.

För en jämn glöd av LED-enheten är det nödvändigt att säkerställa märkström genom alla kristallerna kan dock spänningsfallet över kristallerna skilja sig åt för olika lysdioder (eftersom strömspänningsegenskaperna för varje lysdiod i enheten är något olika), så spänningen kommer inte att vara densamma på varje lysdiod, men strömmen ska vara densamma.

LED-drivrutiner tillverkas huvudsakligen för strömförsörjning från ett 220 voltsnät eller från ett 12 volts fordonsnätverk ombord. Förarens utgångsparametrar specificeras i form av spänningsområde och märkström.

Till exempel, en drivrutin med en uteffekt på 40-50 volt, 600 mA låter dig ansluta fyra 12-volts lysdioder med en effekt på 5-7 watt i serie. Varje lysdiod kommer att sjunka med cirka 12 volt, strömmen genom seriekedjan kommer att vara exakt 600 mA, medan spänningen på 48 volt faller inom drivenhetens driftsområde.

En drivrutin för lysdioder med stabiliserad ström är en universell strömförsörjning för LED-enheter, och dess effektivitet är ganska hög och här är varför.

Kraften hos LED-enheten är ett viktigt kriterium, men vad bestämmer denna lastkraft? Om strömmen inte stabiliserades, skulle en betydande del av kraften försvinna på aggregatets utjämningsmotstånd, det vill säga effektiviteten skulle vara låg. Men med en strömstabiliserad drivrutin behövs inte utjämningsmotstånd, och den resulterande effektiviteten hos ljuskällan blir mycket hög.

Drivrutiner från olika tillverkare skiljer sig i uteffekt, skyddsklass och använd elementbas. Som regel är den baserad på strömutgångsstabilisering och skydd mot kortslutning och överbelastning.

Drivs av 220 volt AC eller 12 volt DC. De enklaste kompakta drivrutinerna med lågspänningsströmförsörjning kan implementeras på ett enda universellt chip, men deras tillförlitlighet, på grund av förenkling, är lägre. Ändå är sådana lösningar populära inom autotuning.

När du väljer en drivrutin för lysdioder bör du förstå att användningen av motstånd inte skyddar mot störningar, och inte heller användningen av förenklade kretsar med släckningskondensatorer. Eventuella spänningsöverspänningar passerar genom motstånd och kondensatorer, och den olinjära I-V-karaktäristiken för lysdioden kommer säkerligen att reflekteras i form av en strömökning genom kristallen, och detta är skadligt för halvledaren. Linjära stabilisatorer är inte heller det bästa alternativet när det gäller immunitet mot störningar, och effektiviteten hos sådana lösningar är lägre.

Det är bäst om det exakta antalet, strömmen och kopplingskretsen för lysdioderna är kända i förväg, och alla lysdioder i enheten kommer att vara av samma modell och från samma parti. Välj sedan drivrutinen.

Området för inspänningar, utspänningar och märkström måste anges på höljet. Baserat på dessa parametrar väljs en drivrutin. Var uppmärksam på husets skyddsklass.

För forskningsuppgifter är till exempel paketlösa LED-drivrutiner lämpliga, sådana modeller är brett representerade på marknaden idag. Om du behöver placera produkten i ett hölje kan användaren göra höljet självständigt.

Andrey Povny

Lysdioder, som på allvar har förskjutit alla andra ljuskällor de senaste åren, finns idag överallt. De används i lägenheter och kontor, lyser upp gator, dekorerar byggnader och interiörer. Men för korrekt drift av en halvledarljuskälla krävs en högkvalitativ och pålitlig drivrutin för lysdioder. Idag kommer vi att prata om denna extremt viktiga enhet och ta reda på varför den här föraren är så nödvändig, hur den fungerar och till och med försöka göra en led-drivrutin med våra egna händer.

Vad är en drivrutin och varför behövs den?

Om du tittar i den engelsk-ryska ordboken kan du ta reda på att en förare bokstavligen är en "förare" (förare - förare, engelska). Var kommer detta konstiga namn ifrån och vad kör han? För att förstå detta, låt oss avvika lite och prata om lysdioder.

En lysdiod (LED) är en halvledarenhet som kan sända ut ljus under påverkan av spänning som appliceras på den. Dessutom, för korrekt drift av halvledaren, måste spänningen som ger den optimala strömmen genom kristallen vara konstant och strikt stabiliserad. Detta gäller särskilt för kraftfulla lysdioder, som är extremt kritiska mot alla typer av fall och överspänningar i matningsströmmen. Så fort diodens strömförsörjning minskar något kommer strömmen att sjunka och som ett resultat minskar ljuseffekten. Vid det minsta överskott av det normala strömvärdet överhettas halvledaren omedelbart och brinner ut.

Huvudsyftet med föraren är att förse lysdioden med den ström som är nödvändig för dess normala drift. Således är en LED-drivrutin i själva verket en strömförsörjning för lysdioder, deras "drivrutin", vilket säkerställer långvarig och högkvalitativ drift av halvledarbelysningen.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Ställ en fråga till en expert

Du hittar inte en enda belysningsenhet som innehåller en kraftfull LED som inte har en drivrutin. Därför är det så viktigt att förstå vad förare är, hur de fungerar och vilka egenskaper de ska ha.

Typer av LED-drivrutiner

Alla drivrutiner för lysdioder kan delas upp enligt principen om strömstabilisering. Idag finns det två sådana principer:

1. Linjär.
2. Puls.

Linjär stabilisator

Anta att vi har en kraftfull lysdiod till vårt förfogande som behöver tändas. Låt oss samla det enklaste schemat:

Diagram som förklarar den linjära principen för nuvarande reglering

Vi ställer in motståndet R, som fungerar som en begränsare, till önskat strömvärde - lysdioden lyser. Om matningsspänningen har ändrats (till exempel batteriet är lågt), vrid på motståndsreglaget och återställ den nödvändiga strömmen. Har den ökat, så minskar vi strömmen på samma sätt. Detta är precis vad den enklaste linjära stabilisatorn gör: den övervakar strömmen genom lysdioden och, om nödvändigt, "vrider vredet" på motståndet. Bara han gör detta mycket snabbt och lyckas reagera på den minsta avvikelsen av strömmen från det angivna värdet. Självklart har föraren ingen knopp; dess roll spelas av en transistor, men kärnan i förklaringen förändras inte.

Vad är nackdelen med en linjär strömstabilisatorkrets? Faktum är att ström också flyter genom regleringselementet och värdelöst avleder kraft, vilket helt enkelt värmer luften. Dessutom, ju högre inspänningen är, desto högre blir förlusterna. För lysdioder med en liten driftsström är denna krets lämplig och framgångsrikt använd, men det är dyrare att driva kraftfulla halvledare med en linjär drivenhet: drivrutinerna kan förbruka mer energi än själva belysningsinstrumentet.

Fördelarna med en sådan strömförsörjning inkluderar den relativa enkelheten i kretsdesignen och den låga kostnaden för föraren, kombinerat med hög tillförlitlighet.

Linjär drivrutin för att driva en LED i en ficklampa

Pulsstabilisering

Vi har samma lysdiod, men vi sätter ihop en lite annorlunda strömkrets:

Ett diagram som förklarar funktionsprincipen för en pulsbreddsstabilisator

Nu har vi istället för ett motstånd en KH-knapp och det har lagts till en lagringskondensator C. Vi lägger spänning på kretsen och trycker på knappen. Kondensatorn börjar laddas, och när driftspänningen uppnås tänds lysdioden. Om du fortsätter att hålla knappen intryckt kommer strömmen att överstiga det tillåtna värdet och halvledaren brinner ut. Låt oss släppa knappen. Kondensatorn fortsätter att driva lysdioden och laddas gradvis ur. Så snart strömmen sjunker under det tillåtna värdet för lysdioden, tryck på knappen igen, aktivera kondensatorn.

Vi sitter så här och trycker på knappen med jämna mellanrum, vilket bibehåller den normala driften av lysdioden. Ju högre matningsspänning, desto kortare blir pressarna. Ju lägre spänning, desto längre måste knappen hållas intryckt. Detta är principen för pulsbreddsmodulering. Föraren övervakar strömmen genom lysdioden och styr en omkopplare monterad på en transistor eller tyristor. Han gör detta mycket snabbt (tiotals och till och med hundratusentals klick per sekund).

Vid första anblicken är arbetet tråkigt och svårt, men inte för elektrisk krets. Men effektiviteten hos en pulsstabilisator kan nå 95%. Även när den drivs är energiförlusterna minimala och viktiga drivelement kräver inga kraftfulla kylflänsar. Säkert, pulsstabilisatorer något mer komplex design och dyrare, men allt detta lönar sig med hög prestanda, exceptionell kvalitet på strömstabilisering och utmärkta vikt- och storleksegenskaper.

Denna pulsdrivare kan leverera ström upp till 3 A utan några kylflänsar.

Hur man väljer en drivrutin för lysdioder

Efter att ha förstått funktionsprincipen för led-drivrutiner, återstår allt att lära sig hur man väljer dem korrekt. Om du inte har glömt grunderna i elektroteknik du lärde dig i skolan, så är det här en enkel sak. Vi listar huvudegenskaperna hos omvandlaren för lysdioder som kommer att vara involverade i valet:

• inspänning;
• utspänning;
• utström;
• uteffekt;
• skyddsgrad från miljön.

Först och främst måste du bestämma dig från vilken källa din LED lampa. Detta kan vara ett 220 V-nätverk, en bils nätverk ombord eller någon annan källa för både växelström och likström. Det första kravet: spänningen som du kommer att använda måste ligga inom det intervall som anges i förarpasset i kolumnen "inspänning". Förutom storleken måste du ta hänsyn till typen av ström: direkt eller alternerande. När allt kommer omkring, i ett uttag, till exempel, är strömmen växelvis, men i en bil är den konstant. Den första betecknas vanligtvis med förkortningen AC, den andra DC. Nästan alltid kan denna information ses på själva enhetens kropp.

Denna drivrutin är utformad för att fungera på växelström från 100 till 265 V

Därefter går vi vidare till utgångsparametrarna. Låt oss anta att du har tre lysdioder med en driftspänning på 3,3 V och en ström på 300 mA vardera (anges i den medföljande dokumentationen). Du bestämde dig för att göra bordslampa, är diodkopplingsschemat sekventiellt. Vi adderar driftsspänningarna för alla halvledare, och vi får spänningsfallet över hela kedjan: 3,3 * 3 = 9,9 V. Strömmen med denna anslutning förblir densamma - 300 mA. Det betyder att du behöver en drivrutin med en utspänning på 9,9 V, som ger strömreglering vid 300 mA.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Specialist på reparation och underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.

Ställ en fråga till en expert

Viktig! Alla halvledare som drivs från samma drivrutin måste vara av samma typ och helst från samma batch. Annars är en spridning i parametrarna för lysdioderna oundviklig, vilket resulterar i att en av dem kommer att lysa med full intensitet och den andra kommer snabbt att brinna ut.

Naturligtvis kommer det inte att vara möjligt att hitta en enhet för just denna spänning, men det är inte nödvändigt. Alla drivrutiner är inte utformade för en specifik spänning, utan för ett visst område. Din uppgift är att passa ditt värde i detta intervall. Men utströmmen måste exakt motsvara 300 mA. I extrema fall kan det vara något mindre (lampan kommer inte att lysa så starkt), men aldrig mer. Annars kommer din hemgjorda produkt att brinna ut omedelbart eller om en månad.

Varsågod. Vi tar reda på vilken drivenhet vi behöver. Denna parameter bör åtminstone matcha strömförbrukningen för vår framtida lampa, och det är bättre att överskrida detta värde med 10-20%. Hur beräknar man kraften hos vår "girland" av tre lysdioder? Kom ihåg: den elektriska effekten av en last är strömmen som flyter genom den multiplicerad med den pålagda spänningen. Vi tar en kalkylator och multiplicerar den totala driftspänningen för alla lysdioder med ström, efter att först ha omvandlat den senare till ampere: 9,9 * 0,3 = 2,97 W.

Finish. Design. Enheten kan vara antingen i ett hölje eller utan det. Den första är naturligtvis rädd för damm och fukt, och när det gäller elsäkerhet är det inte det bästa alternativet. Om du bestämmer dig för att bygga in en drivrutin i en lampa vars hölje är bra skydd mot miljön, så kommer det att duga. Men om lampkroppen har ett gäng ventilationshål (lysdioderna måste kylas) och själva enheten kommer att vara i garaget, är det bättre att välja en strömkälla i sitt eget hus.

Så vi behöver en LED-drivrutin med följande egenskaper:

• matningsspänning – 220 V AC;
• utspänning – 9,9 V;
• utström - 300 mA;
• uteffekt - minst 3 W;
• Huset är damm- och vattentätt.

Låt oss gå till butiken och ta en titt. Här är han:

Drivrutin för att driva lysdioder

Och inte bara lämplig, utan idealisk för behoven. En något reducerad utström kommer att förlänga livslängden på lysdioderna, men detta har absolut ingen effekt på ljusstyrkan på deras glöd. Strömförbrukningen kommer att sjunka till 2,7 W - det kommer att finnas en reserv av förarkraft.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Specialist på reparation och underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.

Ställ en fråga till en expert

Om du har ett mycket stort antal lysdioder, då när du slår på dem i serie total spänning kan överskrida det högsta möjliga för befintliga förare. I det här fallet, se avsnittet Diagram för anslutning av drivrutinen till lysdioderna, som finns i slutet av denna artikel.

Vad är skillnaderna mellan en drivrutin för lysdioder och en strömförsörjning för LED-remsor?

Det finns en åsikt att nätaggregat är något annat än en vanlig LED-drivrutin. Låt oss försöka klargöra denna fråga och samtidigt lära oss hur man väljer rätt drivrutin för LED-remsan. En LED-remsa är ett flexibelt substrat där samma lysdioder är placerade. De kan stå i 2, 3, 4 rader, det är inte så viktigt. Det är viktigare att förstå hur de är kopplade till varandra.

Alla halvledare på bandet är indelade i grupper om 3 lysdioder, seriekopplade genom ett strömbegränsande motstånd. Alla grupper är i sin tur kopplade parallellt:

Elschema en sektion (vänster) och hela LED-remsan

Bandet säljs i rullar, vanligtvis 5 m långa, och är designade för en driftspänning på 12 eller 24 V. I det senare fallet kommer varje grupp inte att ha 3, utan 6 lysdioder. Låt oss anta att du köpte ett 12 V-band med en specifik strömförbrukning på 14 W/m. Således kommer den totala effekten som förbrukas av hela spolen att vara 14 * 5 = 70 W. Om du inte behöver en så lång kan du skära bort den onödiga delen, förutsatt att du skär den mellan sektionerna. Till exempel skär du av hälften. Vilka egenskaper kommer att förändras? Endast strömförbrukning: den kommer att halveras.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Specialist på reparation och underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.

Ställ en fråga till en expert

Viktig! Glöm inte att du bara kan klippa LED-remsan mellan sektioner av 3 lysdioder (för 24-volt kommer det att finnas 6), som är tydligt synliga. På bilden nedan har jag markerat dem med pilar.

De platser där sektioner separeras är tydligt synliga och är till och med markerade med saxikoner

Är det nödvändigt att begränsa och stabilisera strömmen genom en vanlig lysdiod? Naturligtvis, annars brinner det. Men vi glömde helt bort motståndet installerat i varje sektion av bandet. Den tjänar till att begränsa strömmen och väljs på ett sådant sätt att när exakt 12 volt tillförs sektionen kommer strömmen genom lysdioderna att vara optimal. LED-remsdrivarens uppgift är att hålla matningsspänningen strikt på 12 V. Resten sköts av det strömbegränsande motståndet.

Således är den största skillnaden mellan LED-remsan strömförsörjning och en konventionell LED-drivenhet en tydligt fast utspänning på 12 eller 24 V. Här är det inte längre möjligt att använda en konventionell drivenhet med en utspänning, säg från 9 till 14 V.

De återstående kriterierna för att välja en strömförsörjning för en LED-remsa är följande:

• inspänning. Valmetoden är densamma som för en konventionell drivrutin: enheten måste vara designad för ingångsspänningen och den typ av ström som du kommer att driva LED-remsan med;
• uteffekt. Strömförsörjningens effekt måste vara minst 10 % högre än bandets effekt. Samtidigt bör du inte ta för mycket lager: effektiviteten i hela strukturen minskar;
• miljöskyddsklass. Tekniken är densamma som för LED-drivrutinen (se ovan): damm och fukt ska inte komma in i enheten.

En drivrutin för en LED-remsa är inget annat än en högkvalitativ men vanlig spänningsstabilisator. Den producerar en strikt fast spänning, men övervakar inte utströmmen alls. Om du vill och för att experimentera kan du använda till exempel en strömförsörjning från en PC (12 V-buss) istället. Tejpens ljusstyrka och hållbarhet kommer inte att påverkas av detta.

Diagram över anslutning av drivrutinen till lysdioderna

Att ansluta drivrutinen till lysdioderna är enkelt, vem som helst kan göra det. Alla markeringar appliceras på dess kropp. Du applicerar inspänning på ingångsledningarna (INPUT), och ansluter en rad lysdioder till utgångsledningarna (OUTPUT). Det enda är att det är nödvändigt att upprätthålla polariteten, och jag kommer att uppehålla mig mer i detalj.

Ingångspolaritet (INPUT)

Om spänningen som försörjer föraren är konstant, måste stiftet märkt "+" anslutas till strömkällans positiva pol. Om spänningen är alternerande, var uppmärksam på markeringarna på ingångsledningarna. Följande alternativ är möjliga:

1. Markering "L" och "N": en fas måste appliceras på "L"-uttaget (placerad med en indikatorskruvmejsel), och en nolla måste appliceras på "N"-uttaget.
2. Markering "~", "AC" eller saknas: polaritet behöver inte observeras.

Utgångspolaritet (OUTPUT)

Polaritet observeras alltid här! Den positiva ledningen är ansluten till anoden på den första lysdioden, den negativa ledningen till katoden på den sista. Själva lysdioderna är anslutna till varandra: anoden på nästa till katoden på den föregående.

Diagram över anslutning av föraren till en krans med tre lysdioder kopplade i serie

Om du har många lysdioder (säg 12 stycken), måste de delas upp i flera identiska grupper, och dessa grupper måste kopplas parallellt. Observera att den totala effekten som förbrukas av armaturen kommer att vara summan av effekterna för alla grupper, och driftspänningen kommer att motsvara spänningen för en grupp.