Kapı ve çit 

LED'ler için güç kaynağı türleri. LED'ler için güç kaynağı, LED'ler için güç kaynağı. Entegre akım stabilizatörleri

Yorumlara bakılırsa, birçok insan sadece LED lambaların parametreleriyle değil, aynı zamanda iç yapılarının teorisiyle de ilgileniyor. Bu nedenle, bu alanda en sık kullanılan devre çözümlerinin temellerinden biraz bahsetmeye karar verdim.

Yani LED ampulün çekirdeği ve ana bileşeni LED'dir. Devre açısından bakıldığında, ışık yayan diyotlar diğerlerinden farklı değildir, ancak onları diyot olarak kullanma anlamında korkunç parametrelere sahiptirler - izin verilen çok küçük bir ters voltaj, nispeten büyük bir bağlantı kapasitansı, bir büyük çalışma voltajı düşüşü (beyaz LED'ler için yaklaşık 3,5 V - örneğin, bir doğrultucu diyot için bu bir kabus olur), vb.

Bununla birlikte, LED'lerin insanlık için asıl değerinin, parlamaları ve bazen oldukça parlak olmaları olduğunu anlıyoruz. Bir LED'in sonsuza dek mutlu bir şekilde yanması için iki koşula ihtiyacı vardır: içinden geçen sabit bir akım ve ondan iyi bir ısı dağılımı. Soğutucunun kalitesi çeşitli tasarım yöntemleriyle sağlanır, bu yüzden şimdi bu konu üzerinde durmayacağız. Modern insanlığın neden ve nasıl ilk hedefe ulaştığı hakkında konuşalım - istikrarlı bir akım.

Beyaz LED'lerden bahsetmişken

Beyaz LED'lerin aydınlatma için en ilginç olduğu açıktır. Sarı-yeşil bölgedeki enerjinin bir kısmını yeniden yayan bir fosforla doldurulmuş, mavi ışık yayan bir kristal temelinde yapılırlar. Başlık resmi, akım taşıyan tellerin sarı bir şeye girdiğini açıkça gösteriyor - bu fosfor; kristal altında bulunur. Beyaz bir LED'in tipik bir spektrumunda mavi bir tepe noktası açıkça görülebilir:


Farklı renk sıcaklıklarına sahip LED spektrumları: 5000K (mavi), 3700K (yeşil), 2600K (kırmızı). Devamını oku.

Devre anlamında LED'in diğer diyotlardan yalnızca parametre değerlerinde farklı olduğunu zaten anladık. Burada cihazın temelde doğrusal olmadığı söylenmelidir; yani, okuldan aşina olduğumuz Ohm yasasına hiç uymuyor. Akımın bu tür cihazlarda uygulanan gerilime bağımlılığı, sözde ile açıklanır. akım-voltaj karakteristiği (CVC) ve diyot için üsteldir. Bundan, uygulanan voltajdaki en küçük değişikliğin akımda büyük bir değişikliğe yol açtığı, ancak hepsi bu kadar değil - sıcaklıktaki bir değişiklikle (yaşlanmanın yanı sıra), I-V karakteristiği değişir. Ayrıca IV karakteristiklerinin konumu farklı diyotlar için biraz farklıdır. Ayrı ayrı belirteceğim - sadece her tür için değil, aynı partiden bile her örnek için. Bu nedenle, paralel bağlı diyotlar üzerinden akımın dağılımı mutlaka düzensiz olacaktır ve bu da yapının dayanıklılığı üzerinde iyi bir etkiye sahip olamaz. Matrislerin imalatında, sorunu kökten çözen bir seri bağlantı kullanmaya veya yaklaşık olarak aynı ileri voltaj düşüşüne sahip diyotları seçmeye çalışırlar. Görevi kolaylaştırmak için, üreticiler genellikle "bin" olarak adlandırılır - belirli bir örneğin içine düştüğü parametrelere (voltaj dahil) göre seçim kodu.


Beyaz bir LED'in VAC'si.

Buna göre, her şeyin iyi çalışması için, LED'in, dış etkenlerden bağımsız olarak, devrede belirtilen akımın aktığı voltajı yüksek doğrulukla otomatik olarak seçecek bir cihaza bağlanması gerekir (örneğin, biri için 350 mA). -watt LED'leri) ve süreci sürekli olarak kontrol edin. Genel olarak, böyle bir cihaza akım kaynağı denir, ancak LED'ler söz konusu olduğunda, bu günlerde denizaşırı "sürücü" kelimesini kullanmak modadır. Genel olarak, bir sürücüye genellikle öncelikle belirli bir uygulamada çalışmak üzere tasarlanmış çözümler denir - örneğin, "MOSFET sürücüsü" - özellikle güçlü alan etkili transistörleri sürmek için tasarlanmış bir mikro devre, "yedi segment gösterge sürücüsü" - özellikle yedi segmentli cihazları vb. sürmek için bir çözüm. Yani, bir akım kaynağına LED sürücüsü diyerek insanlar bu akım kaynağının özellikle LED'lerle çalışmak üzere tasarlandığını ima ediyor. Örneğin, belirli işlevlere sahip olabilir - bir DMX-512 ışık arayüzüne sahip olmak, çıkışta bir açık ve kısa devre tespit etmek (ve genel olarak geleneksel bir akım kaynağı kısa devre için sorunsuz çalışmalıdır), vb. Bununla birlikte, kavramlar genellikle karıştırılır ve örneğin, LED şeritler için en yaygın adaptör (voltaj kaynağı!) olarak adlandırılırlar.

Ayrıca aydınlatma armatürü modunu ayarlamak için tasarlanan cihazlara genellikle balast denir.

Yani güncel kaynaklar. En basit akım kaynağı, LED ile seri bağlanmış bir direnç olabilir. Bu, örneğin aynı LED şeritlerinde düşük güçte (yarım watt'a kadar bir yerde) yapılır. Güç arttıkça direnç üzerindeki kayıplar çok fazla olur ve akım stabilitesi için gereksinimler artar ve bu nedenle şiirsel görüntüsünü yukarıda çizdiğim daha gelişmiş cihazlara ihtiyaç vardır. Hepsi aynı ideolojiye göre inşa edilmiştir - mevcut geri bildirimle kontrol edilen düzenleyici bir öğeye sahiptirler.

Akım stabilizatörleri iki tipe ayrılır - doğrusal ve darbe. Doğrusal devreler direncin akrabalarıdır (direncin kendisi ve analogları da bu sınıfa aittir). Genellikle verimlilikte özel bir kazanç sağlamazlar, ancak mevcut stabilizasyonun kalitesini arttırırlar. Darbe devreleri en iyi çözümdür, ancak daha karmaşık ve pahalıdırlar.

Şimdi bu günlerde LED ampullerin içinde veya çevresinde neler görebileceğinize hızlıca bir göz atalım.

1. Kondansatör balast

Kondansatör balast, bir LED ile seri bir direnç koyma fikrinin bir uzantısıdır. Prensip olarak, LED çıkışa doğrudan şu şekilde bağlanabilir:

Şebeke voltajının polaritesi değiştiği anda LED'in bozulmasını önlemek için arka arkaya diyot gereklidir - Yüzlerce voltluk izin verilen ters voltajlı LED'lerin olmadığını zaten belirtmiştim. Prensip olarak, bir ters diyot yerine başka bir LED koyabilirsiniz.

Yukarıdaki devredeki direnç değeri yaklaşık 10 - 15 mA LED akımı için hesaplanmıştır. Şebeke voltajı diyotlardaki düşüşten çok daha büyük olduğundan, diyotlar ihmal edilebilir ve doğrudan Ohm yasasına göre hesaplanabilir: 220/20000 ~ 11 mA. Tepe değerini (311 V) değiştirebilir ve sınır durumda bile diyot akımının 20 mA'yı geçmeyeceğinden emin olabilirsiniz. Direncin yaklaşık 2,5 watt güç ve LED'de yaklaşık 40 mW dağıtması dışında her şey harika çıkıyor. Böylece sistemin verimliliği yaklaşık %1.5'tir (tek LED olması durumunda daha da az olacaktır).

Ele alınan yöntemin fikri, direnci bir kapasitör ile değiştirmektir, çünkü AC devrelerinde reaktif elemanların akımı sınırlama yeteneğine sahip olduğu bilinmektedir. Bu arada, bir boğucu da kullanabilirsiniz, üstelik bunu floresan lambalar için klasik elektromanyetik balastlarda yaparlar.

Ders kitabındaki formüle göre sayarak, bizim durumumuzda 0,2 μF'lik bir kapasitör veya yaklaşık 60 H'lik bir endüktans bobini gerektiğini elde etmek kolaydır. Burada, bu tür LED lambaların balastlarında neden bobinlerin bulunmadığı açıkça ortaya çıkıyor - böyle bir endüktansa sahip bir bobin ciddi ve pahalı bir yapıdır, ancak 0,2 uF kapasitör elde etmek çok daha kolaydır. Tabii ki, en yüksek şebeke gerilimi için ve daha iyi bir marjla tasarlanmalıdır. Uygulamada, çalışma voltajı en az 400 V olan kapasitörler kullanılır Devreyi biraz destekleyerek, önceki makalede gördüklerimizi elde ederiz.

lirik arasöz

"Microfarad", tam olarak "uF" olarak kısaltılır. Bunun üzerinde duruyorum çünkü bu bağlamda "mF" yazanları sık sık görüyorum, ikincisi "milifarad"ın kısaltması, yani 1000 mikrofarad. İngilizce'de "microfarad" yine "mkF" olarak değil, aksine "uF" olarak yazılır. Bunun nedeni, "u" harfinin kuyruğu kopmuş "μ" harfine benzemesidir.

Yani, 1 F/F = 1000 mF/mF = 1000000 uF/uF/μF, ve başka bir şey değil!

Ayrıca "Farad", adını büyük erkek fizikçiden aldığı için erildir. Yani, "dört mikrofarad", ancak "dört mikrofarad" değil!

Daha önce de söylediğim gibi, böyle bir balastın tek bir avantajı vardır - basitlik ve ucuzluk. Dirençli bir balast gibi, burada mevcut stabilizasyon çok iyi değil ve daha da kötüsü, ağ için çok iyi olmayan (özellikle fark edilebilir güçlerde) önemli bir reaktif bileşen var. Ayrıca istenen akım arttıkça kapasitörün gerekli kapasitansı da artacaktır. Örneğin, 350 mA'da çalışan bir watt'lık bir LED'i açmak istiyorsak, 400 V'luk bir voltaj için tasarlanmış yaklaşık 5 mikrofarad kapasiteli bir kapasitöre ihtiyacımız var. Bu zaten daha pahalı, daha büyük ve daha karmaşık. tasarım açısından. Dalgalanmaların bastırılmasıyla burada da her şey kolay değil. Genel olarak, kondansatör balastının sadece küçük işaret lambaları için affedilebilir olduğunu söyleyebiliriz, başka bir şey değil.

2. Trafosuz kova topolojisi

Bu devre çözümü, düşürme, yükseltme ve evirme topolojilerini içeren transformatörsüz dönüştürücüler ailesine aittir. Ek olarak, transformatörsüz dönüştürücüler ayrıca SEPIC, Chuck dönüştürücü ve anahtarlamalı kapasitörler gibi diğer egzotikleri de içerir. Prensip olarak, bir LED sürücü bunlardan herhangi biri temelinde oluşturulabilir, ancak pratikte bu kapasitede çok daha az yaygındırlar (örneğin, birçok el fenerinde boost topolojisi kullanılmasına rağmen).

Transformatörsüz buck topolojisine dayalı bir sürücü örneği aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Vahşi yaşamda, bu tür dahil etme, ZXLD1474 veya ZXSC310 dahil etme seçeneği (bu arada, orijinal anahtarlama devresinde yalnızca bir yükseltici dönüştürücüdür) örneğinde gözlemlenebilir.

Burada LED, bobine seri olarak bağlanmıştır. Kontrol devresi, R1 ölçüm direnci üzerinden akımı izler ve T1 anahtarını kontrol eder. LED'den geçen akım önceden belirlenmiş bir minimumun altına düşerse, transistör açılır ve LED'in seri bağlı olduğu bobin güç kaynağına bağlanır. Bobindeki akım lineer olarak artmaya başlar (grafikteki kırmızı alan), bu sırada diyot D1 kilitlenir. Kontrol devresi, akımın önceden belirlenmiş bir maksimuma ulaştığını kaydeder kaydetmez anahtar kapanır. Birinci anahtarlama yasasına göre bobin, manyetik alanda depolanan enerji nedeniyle devredeki akımı koruma eğilimindedir. Bu noktada akım D1 diyotundan geçer. Bobin alanının enerjisi tüketilir, akım lineer olarak azalır (grafikteki yeşil alan). Akım önceden belirlenmiş bir minimumun altına düştüğünde, kontrol devresi bunu kaydeder ve transistörü tekrar açarak sisteme güç pompalar - işlem tekrarlanır. Böylece akım belirtilen sınırlar içinde tutulur.

Düşürme topolojisinin ayırt edici bir özelliği, ışık akısının dalgalanmasını keyfi olarak küçük yapma yeteneğidir, çünkü böyle bir bağlantıda LED'den geçen akım asla kesintiye uğramaz. İdeale yaklaşmanın yolu, endüktansta bir artış ve anahtarlama frekansında bir artıştan geçer (bugün birkaç megahertz'e kadar çalışma frekanslarına sahip dönüştürücüler vardır).

Böyle bir topolojiye dayalı olarak, bir önceki makalede tartışılan Gauss lamba sürücüsü yapılmıştır.

Yöntemin dezavantajı, galvanik izolasyonun olmamasıdır - transistör açıkken, devre doğrudan voltaj kaynağına, ağ LED lambaları durumunda - güvenli olmayan ağa bağlanır.

3. Geri dönüş dönüştürücü

Geri dönüş dönüştürücüsü, transformatöre benzeyen bir şey içermesine rağmen, bu durumda bu parçaya iki sargılı bobin demek daha doğrudur, çünkü akım asla her iki sargıdan aynı anda geçmez. Aslında, geri dönüş dönüştürücüler prensipte transformatörsüz topolojilere benzer. T1 açıkken, primerdeki akım yükselir, manyetik alanda enerji depolanır; aynı zamanda, sekonder sargıyı açmanın polaritesi, bu aşamada D3 diyotu kapalı olacak ve sekonder tarafta akım akmayacak şekilde bilinçli olarak seçilir. Bu andaki yük akımı kapasitör C1'i destekler. T1 kapandığında, sekonder üzerindeki voltajın polaritesi ters çevrilir (birincildeki akımın türevi ters işaretli olduğundan), D3 açılır ve depolanan enerji sekondere aktarılır. Akım stabilizasyonu açısından her şey aynıdır - kontrol devresi direnç R1 üzerindeki voltaj düşüşünü analiz eder ve zamanı ayarlar s e parametreleri, böylece LED'lerden geçen akım sabit kalır. Çoğu zaman, geri dönüş dönüştürücü 50 W'ı aşmayan güçlerde kullanılır; ayrıca, artan kayıplar ve indüktör transformatörünün gerekli boyutları nedeniyle uygun olmaktan çıkar.

Opto-izolatörsüz (örneğin) flyback sürücüleri için seçenekler olduğunu söylemeliyim. Birincil ve ikincil sargıların akımlarının birleştiği gerçeğine güvenirler ve belirli çekincelerle, kişi birincil sargının akımını (veya daha sık olarak ayrı bir yardımcı sargıyı) analiz etmekle sınırlanabilir - bu ayrıntılardan tasarruf sağlar ve buna bağlı olarak, çözümün maliyetini düşürür.

Geri dönüş dönüştürücü iyidir, çünkü ilk olarak, ikincil parçanın şebekeden izolasyonunu sağlar (daha yüksek güvenlik) ve ikinci olarak, akkor lambalar için standart dimmerlerle uyumlu lambaların üretimini nispeten kolay ve ucuz hale getirir. katsayı düzeltme gücünü düzenleyin.

lirik arasöz

Flyback dönüştürücü, katot ışın tüplerine dayalı televizyonlarda yüksek voltaj elde etmek için başlangıçta benzer bir yöntem kullanıldığı için bu şekilde adlandırılmıştır. Yüksek voltaj kaynağı, yatay süpürme devresi ile devresel olarak birleştirildi ve o sırada bir yüksek voltaj darbesi elde edildi. tersi Elektron demeti.

Nabızlar hakkında biraz

Daha önce belirtildiği gibi, darbe kaynakları yeterince yüksek frekanslarda çalışır (pratikte 30 kHz'den, daha sık olarak yaklaşık 100 kHz'den). Bu nedenle, servis verilebilir bir sürücünün kendi başına büyük bir dalgalanma faktörünün kaynağı olamayacağı açıktır - öncelikle bu parametre 300 Hz'in üzerindeki frekanslarda normalleştirilmediğinden ve ayrıca yüksek frekanslı dalgalanmaların filtrelenmesi oldukça kolaydır. . Sorun şebeke voltajıdır.

Gerçek şu ki, elbette, yukarıda listelenen tüm devreler (söndürme kapasitörlü devre hariç) doğrudan voltajla çalışır. Bu nedenle, herhangi bir elektronik balastın girişinde, her şeyden önce, bir doğrultucu ve bir depolama kapasitörü vardır. İkincisinin amacı, şebeke voltajının devre eşiğinin altına düştüğü anlarda balastın beslenmesidir. Ve burada, ne yazık ki, bir uzlaşmaya ihtiyaç var - yüksek voltajlı yüksek kapasiteli elektrolitik kapasitörler, ilk olarak, maliyetlidir ve ikincisi, lamba muhafazasında değerli yer kaplarlar. Bu aynı zamanda güç faktörü sorunlarının da temel nedenidir. Doğrultucu ile açıklanan devre, eşit olmayan bir akım tüketimine sahiptir. Bu, bizi ilgilendiren parametrenin bozulmasının nedeni olan daha yüksek harmoniklerin ortaya çıkmasına neden olur. Üstelik balast girişindeki voltajı ne kadar iyi filtrelemeye çalışırsak, ayrı ayrı çaba göstermezsek elde edeceğimiz güç faktörü o kadar düşük olur. Bu, gördüğümüz neredeyse tüm düşük dalgalı lambaların çok vasat bir güç faktörü gösterdiğini ve bunun tersini açıklıyor (tabii ki, aktif bir güç faktörü düzeltmesinin getirilmesi fiyatı etkileyecektir, bu yüzden onlar bunun için tasarruf etmeyi tercih ederler). şimdi).

Belki de LED lambaların elektroniği hakkında ilk tahmin olarak söylenebilecek olan budur. Umarım bu yazı ile yorumlarda ve özel mesajlarda bana sorulan tüm devre sorularına bir nebze olsun cevap vermişimdir.

Bugün piyasada birçok farklı tipte LED güç kaynağı bulunmaktadır. Bu makale, ihtiyacınız olan kaynağı seçmenizi kolaylaştırmak için hazırlanmıştır.

Öncelikle standart güç kaynağı ile LED sürücü arasındaki farka bakalım. İlk önce karar vermelisiniz - güç kaynağı nedir? Genel durumda, bu, ayrı bir işlevsel birim olan herhangi bir türde bir güç kaynağıdır. Genellikle belirli giriş ve çıkış parametrelerine sahiptir ve ne tür cihazlara güç vermesi amaçlandığı önemli değildir. LED'lere güç sağlayan sürücü, sabit bir çıkış akımı sağlar. Başka bir deyişle, bu aynı zamanda bir güç kaynağıdır. Sürücü yalnızca bir pazarlama tanımıdır - karışıklığı önlemek için. LED'lerin ortaya çıkmasından önce, akım kaynakları - ve bunlar sürücüdür - yaygın olarak kullanılmıyordu. Ama sonra süper parlak bir LED ortaya çıktı - ve mevcut kaynakların gelişimi büyük bir hızla ilerledi. Ve karıştırılmaması için - denir sürücüler. O halde bazı şartlarda anlaşalım. Güç kaynağı bir voltaj kaynağıdır (sabit voltaj), Sürücü bir akım kaynağıdır (sabit akım). Yük, güç kaynağına veya sürücüye bağladığımız şeydir.

Güç kaynağı

Çoğu elektrikli cihaz ve elektronik bileşen, çalışması için bir voltaj kaynağı gerektirir. Herhangi bir dairede priz şeklinde bulunan olağan elektrik şebekesidir. Herkes "220 volt" ifadesini bilir. Gördüğünüz gibi - akım hakkında bir kelime değil. Bu, cihaz 220 V'luk bir ağdan çalışacak şekilde tasarlanmışsa, ne kadar akım tükettiğinin sizin için önemli olmadığı anlamına gelir. Keşke 220 olsaydı - ve akımı kendisi alacak - ihtiyacı olduğu kadar. Örneğin, 220 V'luk bir ağa bağlı 2 kW (2.000 W) gücünde geleneksel bir elektrikli su ısıtıcısı aşağıdaki akımı tüketir: 2.000 / 220 = 9 amper. Oldukça fazla, çoğu geleneksel elektrik güç şeridinin 10 amper olarak derecelendirildiği göz önüne alındığında. Bu, su ısıtıcıları, örneğin bir bilgisayar gibi birçok cihazın takılı olduğu bir uzatma kablosu aracılığıyla prize takıldığında korumanın (makinenin) sık çalışmasının nedenidir. Koruma çalışırsa iyidir, aksi takdirde uzatma kablosu eriyebilir. Ve böylece - prize takılmak üzere tasarlanmış herhangi bir cihaz - gücünün ne olduğunu bilerek, tüketilen akımı hesaplayabilirsiniz.
Ancak TV, DVD oynatıcı, bilgisayar gibi çoğu ev cihazının şebeke voltajını 220 V'tan ihtiyaç duydukları seviyeye - örneğin 12 volta - düşürmesi gerekir. Güç kaynağı sadece böyle bir düşüşle ilgilenen cihazdır.
Ağın voltajını düşürmenin birçok yolu vardır. En yaygın güç kaynakları transformatör ve anahtarlamadır.

Transformatöre dayalı güç kaynağı

Böyle bir güç kaynağı, büyük, demir, vızıldayan bir düzeneğe dayanır. :) Akım trafoları daha az vızıldar. Ana avantaj, bu tür blokların basitliği ve göreceli güvenliğidir. Minimum ayrıntı içerirler, ancak aynı zamanda iyi özelliklere sahiptirler. Ana dezavantaj verimlilik ve boyutlardır. Güç kaynağı ne kadar güçlüyse, o kadar ağırdır. Enerjinin bir kısmı "uğultu" ve ısıtmaya harcanır :) Ayrıca enerjinin bir kısmı da transformatörün kendisinde kaybolur. Başka bir deyişle - basit, güvenilir, ancak çok fazla ağırlığa sahip ve çok tüketiyor - %50-70 düzeyinde verimlilik. Ağdan önemli bir integral artı galvanik izolasyona sahiptir. Bu, bir arıza meydana gelirse veya yanlışlıkla elinizle ikincil güç devresine girerseniz, şok olmazsınız :) Bir diğer kesin artı, güç kaynağının ağa yük olmadan bağlanabilmesi - bu ona zarar vermez. .
Ama bakalım ne olacak güç kaynağını aşırı yüklemek.
Mevcut: 12 volt çıkış voltajına ve 10 watt güce sahip transformatör güç kaynağı. 12 voltluk 5 watt'lık bir ampulü buna bağlayın. Ampul 5 watt'ın tamamında yanacak ve 5 / 12 \u003d 0,42 A akım tüketecektir.



İkinci ampulü birinciye seri olarak şu şekilde bağlayın:



Her iki ampul de yanacak, ancak çok loş. Seri bağlandığında devredeki akım aynı kalır - 0,42 A, ancak voltaj iki ampul arasında dağıtılır, yani her biri 6 volt alır. Zar zor parlayacakları açıktır. Evet ve her biri yaklaşık 2,5 watt tüketir.
Şimdi koşulları değiştirelim - ampulleri paralel bağlayın:



Sonuç olarak, her lambadaki voltaj aynı olacaktır - 12 volt, ancak alacakları akım her biri 0,42 A'dır, yani devredeki akım iki katına çıkar. 10 W gücünde bir ünitemiz olduğunu düşünürsek - bu ona yeterli gelmeyecek - paralel bağlandığında yük gücü, yani ampuller toplanır. Üçüncü bir tane de bağlarsak, güç kaynağı çılgınca ısınmaya başlayacak ve sonunda muhtemelen dairenizi de alarak yanacaktır. Ve tüm bunlar, akımı nasıl sınırlayacağını bilmediği için. Bu nedenle, güç kaynağındaki yükü doğru bir şekilde hesaplamak çok önemlidir. Tabii ki, daha karmaşık üniteler aşırı yük koruması içerir ve otomatik olarak kapanır. Ancak buna güvenmemelisiniz - bazen koruma da çalışmaz.

Darbe güç bloğu

En basit ve en parlak temsilci Çince halojen lambalar için güç kaynağı 12 V. Birkaç parça içerir, hafif, küçük. 150 W bloğun boyutları 100x50x50 mm'dir, ağırlığı 100 gramdır.Aynı transformatör güç kaynağı üç kilogram veya daha fazla ağırlığa sahip olacaktır. Halojen lambaların güç kaynağı da bir transformatöre sahiptir, ancak daha küçük bir frekansta çalıştığı için küçüktür. Böyle bir ünitenin verimliliğinin, elektrik şebekesinde iyi parazit üretirken, yaklaşık %70-80'e kadar olmadığı da belirtilmelidir. Benzer bir prensibe dayanan daha birçok blok var - dizüstü bilgisayarlar, yazıcılar vb. Bu nedenle, ana avantaj küçük boyutlar ve düşük ağırlıktır. Galvanik izolasyon da mevcuttur. Dezavantajı, trafo muadili ile aynıdır. Aşırı yükten yanabilir :) Yani evde 12 V halojen aydınlatma yapmaya karar verirseniz, her transformatörde izin verilen yükü hesaplayın.
Stokun %20 ila %30'unun oluşturulması arzu edilir. Yani 150 W'lık bir transformatörünüz varsa, üzerine 100 W'tan fazla yük asmamanız daha iyidir. Ve sizin için onarım yaparlarsa, Ravshan'ları yakından takip edin. Gücü hesaplamak için onlara güvenilmemelidir. Ayrıca dürtü bloke olduğunu belirtmekte fayda var. yüksüz çalıştırmayı sevmiyorum. Bu nedenle şarj işlemi tamamlandıktan sonra cep telefonu şarj cihazlarını prizde bırakmanız önerilmez. Ancak bunu herkes yapar, bu nedenle mevcut darbe bloklarının çoğu yüksüz açılmaya karşı koruma içerir.

Güç kaynağı ailesinin bu iki basit üyesi ortak bir görevi paylaşır - kendilerine bağlı cihazlara güç sağlamak için doğru voltaj seviyesini sağlamak. Yukarıda belirtildiği gibi, cihazların kendileri ne kadar akıma ihtiyaç duyduklarına karar verir.

sürücü

Genel olarak sürücü, LED'ler için bir akım kaynağıdır. Onun için genellikle "çıkış voltajı" parametresi yoktur. Sadece çıkış akımı ve gücü. Bununla birlikte, izin verilen çıkış voltajını nasıl belirleyeceğinizi zaten biliyorsunuz - gücü watt cinsinden amper cinsinden akıma bölüyoruz.
Pratikte bu şu anlama gelir. Sürücü parametrelerinin aşağıdaki gibi olduğunu varsayalım: akım - 300 miliamper, güç - 3 watt. 3'ü 0,3'e bölün - 10 volt elde ederiz. Bu, sürücünün sağlayabileceği maksimum çıkış voltajıdır. Her biri 300 mA değerinde üç LED'imiz olduğunu ve diyot üzerindeki voltajın yaklaşık 3 volt olması gerektiğini varsayalım. Sürücümüze bir diyot bağlarsak, çıkışındaki voltaj 3 volt ve akım 300 mA olacaktır. İkinci diyotu bağlayın art arda(yukarıdaki lambalı örneğe bakın) ilkiyle - çıkış 6 volt 300 mA olacak, üçüncü - 9 volt 300 mA bağlayın. LED'leri paralel bağlarsak, bu 300 mA aralarında yaklaşık olarak eşit, yani her biri yaklaşık 100 mA dağıtılacaktır. 700 mA çalışma akımına sahip üç watt'lık LED'leri 300 mA sürücüye bağlarsak, yalnızca 300 mA alırlar.
Umarım prensip açıktır. Çalışan bir sürücü hiçbir koşulda tasarlandığından daha fazla akım vermez - diyotları nasıl bağlarsanız bağlayın. Toplam güçleri sürücünün gücünü aşmadığı sürece, herhangi bir sayıda LED için tasarlanmış sürücüler olduğu ve örneğin belirli bir sayı - 6 diyot için tasarlanmış olanlar olduğu belirtilmelidir. Bununla birlikte, biraz daha küçük bir tarafa yayılmaya izin verirler - beş diyot, hatta dört diyot bağlayabilirsiniz. yeterlik evrensel sürücüler darbe devrelerinin çalışmasının bazı özellikleri nedeniyle sabit sayıda diyot için tasarlanmış emsallerinden daha kötü. Ayrıca, sabit sayıda diyotlu sürücüler genellikle anormal durumlara karşı koruma içerir. Sürücü 5 diyot için tasarlanmışsa ve üç tane bağladıysanız, korumanın çalışması ve diyotların açılmaması veya acil durum modu sinyali vererek yanıp sönmesi oldukça olasıdır. Çoğu sürücünün, besleme gerilimine yük olmadan bağlantıyı tolere etmediğine dikkat edilmelidir - bu, geleneksel bir voltaj kaynağından çok farklıdır.

Böylece güç kaynağı ile sürücü arasındaki farkı belirledik. Şimdi en basitlerinden başlayarak ana LED sürücü türlerine bakalım.

direnç

Bu en basit LED sürücüsüdür. İki uçlu bir varil gibi görünüyor. Direnç, istenen direnci seçerek devredeki akımı sınırlayabilir. Bunun nasıl yapılacağı, "Bir arabada LED'lerin bağlanması" makalesinde ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Dezavantajı düşük verimlilik, galvanik izolasyon eksikliğidir. Birçok ev anahtarı benzer bir devre kullansa da, bir LED'i 220 V ağdan bir direnç aracılığıyla güvenilir bir şekilde çalıştırmanın bir yolu yoktur.

kapasitör devresi.

Direnç devresine benzer. Dezavantajları aynı. Yeterli güvenilirliğe sahip bir kapasitör devresi yapmak mümkündür, ancak devrenin maliyeti ve karmaşıklığı büyük ölçüde artacaktır.

çip LM317

Bu, protozoon ailesinin bir sonraki üyesidir. LED'ler için sürücüler. Ayrıntılar, arabalardaki LED'ler hakkında yukarıda belirtilen makalede. Dezavantajı düşük verimliliktir, birincil güç kaynağı gereklidir. Avantaj, devrenin güvenilirliği, basitliğidir.

HV9910 tipi çip üzerinde sürücü

Bu tip sürücü, devrenin basitliği, bileşenlerin düşük maliyeti ve küçük boyutları nedeniyle önemli ölçüde popülerlik kazanmıştır.
Avantaj - çok yönlülük, erişilebilirlik. Dezavantajı, montaj sırasında beceri ve özen gerektirmesidir. 220 V şebekeden galvanik izolasyon yoktur.Şebekede yüksek darbe gürültüsü. Düşük güç faktörü.

Düşük voltaj girişli sürücü

Bu kategori, birincil voltaj kaynağına (güç kaynağı veya pil) bağlanmak üzere tasarlanmış sürücüleri içerir. Örneğin, bunlar LED ışıklar veya 12 V halojen lambaların yerini alacak şekilde tasarlanmış lambalar için sürücülerdir.Avantajı küçük boyut ve ağırlık, yüksek verimlilik, güvenilirlik ve çalışma güvenliğidir. Dezavantajı, bir birincil voltaj kaynağının gerekli olmasıdır.

ağ sürücüsü

Tamamen kullanıma hazırdır ve LED'lere güç sağlamak için gerekli tüm unsurları içerir. Avantaj, yüksek verimlilik, güvenilirlik, galvanik izolasyon, işletim güvenliğidir. Dezavantajı, elde edilmesi zor olan yüksek maliyettir. Hem kılıf içinde hem de kılıfsız olabilirler. İkincisi genellikle lambaların veya diğer ışık kaynaklarının bir parçası olarak kullanılır.

Sürücülerin pratikte uygulanması

Çoğu kişi kullanmayı planlıyor LED'ler ortak bir hata yapıyorlar. önce kendini satın al NEDEN OLMUŞ, daha sonra altlarında seçilir sürücü. Bu bir hata olarak kabul edilebilir çünkü şu anda yeterli sayıda sürücü satın alabileceğiniz çok fazla yer yok. Sonuç olarak, elinizde imrenilen LED'lere sahip olmak, beyninizi rafa kaldırıyorsunuz - mevcut olandan bir sürücü nasıl seçilir. Yani 10 LED satın aldınız - ve sadece 9 sürücü var. Ve beyninizi rafa kaldırmanız gerekiyor - bu ekstra LED ile ne yapmalısınız. Belki aynı anda 9'a saymak daha kolaydı. Bu nedenle sürücü seçimi LED seçimi ile eş zamanlı yapılmalıdır. Ardından, LED'lerin özelliklerini, yani üzerlerindeki voltaj düşüşünü hesaba katmanız gerekir. Örneğin, kırmızı 1 W LED'in 300 mA çalışma akımı ve 1,8-2 V voltaj düşüşü vardır. Bunun tükettiği güç 0,3 x 2 \u003d 0,6 W olacaktır. Ancak mavi veya beyaz bir LED, aynı akımda 3-3.4 V'luk bir voltaj düşüşüne, yani 1 W'lık bir güce sahiptir. Bu nedenle, 300 mA akıma ve 10 W güce sahip bir sürücü, 10 beyaz veya 15 kırmızı LED'i "çekecektir". Fark önemlidir. 1 W LED'leri 300 mA çıkış akımına sahip bir sürücüye bağlamak için tipik bir şema şöyle görünür:

Standart 1W LED'ler için, negatif terminal pozitif olandan daha büyüktür, bu nedenle onu ayırt etmek kolaydır.

Ya sadece 700mA sürücüler mevcutsa? O zaman kullanmak zorundasın çift ​​sayıda LED ikisi paralel olarak dahil.

Birçoğunun yanlışlıkla 1 W LED'lerin çalışma akımının 350 mA olduğunu varsaydığını belirtmek isterim. Değil, 350mA MAKSİMUM çalışma akımıdır. Bu, uzun süre çalışırken kullanılması gerektiği anlamına gelir. güç kaynağı 300-330 mA akım ile. Aynısı paralel bağlantı için de geçerlidir - LED başına akım, belirtilen 300-330 mA rakamını geçmemelidir. Bu, artan akımda çalışmanın LED'in arızalanmasına neden olacağı anlamına gelmez. Ancak yetersiz ısı dağılımı ile her bir ekstra miliamper hizmet ömrünü azaltabilir. Ek olarak, akım ne kadar yüksek olursa, LED'in verimliliği o kadar düşük olur, bu da ısınmasının daha güçlü olduğu anlamına gelir.

12 veya 24 volt için tasarlanmış bir LED şerit veya modüllerin bağlanması söz konusu olduğunda, onlar için sunulan güç kaynaklarının akımı değil voltajı sınırladığını, yani kabul edilen terminolojide sürücü olmadıklarını dikkate almanız gerekir. Bu, öncelikle, belirli bir güç kaynağına bağlı yük gücünü dikkatli bir şekilde izlemeniz gerektiği anlamına gelir. İkincisi, ünite yeterince kararlı değilse, çıkış voltajındaki artış bandınızı öldürebilir. Bantlara ve modüllere (kümeler) dirençlerin takılması hayatı biraz daha kolaylaştırır, bu da akımı belirli bir dereceye kadar sınırlamanıza izin verir. Söylemeliyim ki, LED şerit nispeten büyük bir akım tüketiyor. Örneğin, metre başına 60 LED bulunan smd 5050 bant, metre başına yaklaşık 1,2 A tüketir. Yani, 5 metreye güç sağlamak için en az 7-8 amperlik bir akıma sahip bir güç kaynağına ihtiyacınız var. Aynı zamanda, bandın kendisi 6 amper tüketecektir ve üniteyi aşırı yüklememek için bir veya iki amper yedekte bırakılmalıdır. Ve 8 amper neredeyse 100 watt. Bu bloklar ucuz değil.
Sürücüler, bir teyp bağlamak için daha uygundur, ancak bu tür belirli sürücüleri bulmak sorunludur.

Özetle, LED'ler için bir sürücü seçimine LED'lerden daha fazla dikkat edilmese de daha az dikkat edilmesi gerektiğini söyleyebiliriz. Seçim yaparken dikkatsizlik, LED'lerin, sürücülerin, aşırı tüketimin ve diğer zevklerin arızalanmasıyla doludur :)

Yuri Ruban, Rubikon LLC, 2010 .

Son 10-20 yılda, tüketici elektroniği sayısı kat kat arttı. Çok çeşitli elektronik bileşenler ve hazır modüller ortaya çıktı. Güç gereksinimleri de arttı, çoğu sabit bir voltaj veya sabit bir akım gerektiriyor.

Sürücü, çoğunlukla LED'ler ve araba akülerini şarj etmek için bir akım sabitleyici olarak kullanılır. Böyle bir kaynak artık her LED spot, lamba veya armatürde bulunmaktadır. Eski ve basitten en etkili ve moderne kadar tüm stabilizasyon seçeneklerini göz önünde bulundurun. Ayrıca led sürücü olarak da adlandırılırlar.
  • 1. Stabilizatör türleri
  • 2. Popüler modeller
  • 3. LED'ler için Sabitleyici
  • 4. 220V için Sürücü
  • 5. Akım sabitleyici, devre
  • 6. LM317
  • 7. Ayarlanabilir akım sabitleyici
  • 8. Çin'de Fiyatlar

Stabilizatör türleri

Darbe ayarlanabilir DC

15 yıl önce, ilk yılımda elektronik cihazlar için "Güç Kaynakları" konusunda testler yaptım. O zamandan bugüne, lineer stabilizatörler sınıfına ait olan LM317 yongası ve analogları en popüler ve popüler olmaya devam ediyor.

Şu anda, birkaç tür voltaj ve akım stabilizatörü vardır:

  1. 10A'ya kadar lineer ve 40V'a kadar giriş voltajı;
  2. yüksek giriş voltajı ile darbe, düşürme;
  3. düşük giriş voltajı ile darbe, artan.

Bir darbe PWM kontrol cihazında, özelliklerine göre genellikle 3 ila 7 amper. Gerçekte, soğutma sistemine ve belirli bir moddaki verimliliğe bağlıdır. Düşük bir giriş voltajından yükseltme, daha yüksek bir çıkış voltajı yapar. Bu seçenek, az sayıda volta sahip güç kaynakları için kullanılır. Örneğin, bir arabada, 12V'dan 19V veya 45V yapmanız gerektiğinde. Bir dolar ile daha kolay, yüksek istenen seviyeye düşürülür.

"12 ve 220V'a kadar" makalesinde LED'lere güç vermenin tüm yollarını okuyun. Bağlantı şemaları, iyi işlevselliğe sahip tam teşekküllü bloklara 20 ruble için en basit olanlardan ayrı olarak açıklanmaktadır.

İşlevselliğe göre, uzmanlaşmış ve evrensel olarak ayrılırlar. Evrensel modüller genellikle Volt ve Amper çıkışını ayarlamak için 2 değişken dirence sahiptir. Uzmanlaşmış olanların çoğu zaman yapı elemanları yoktur ve çıktı değerleri sabittir. Uzmanlaşmış olanlar arasında, LED'ler için akım stabilizatörleri yaygındır, internette çok sayıda devre vardır.

Popüler Modeller

lm2596

Etkileyici olanlar arasında LM2596 popüler hale geldi, ancak modern standartlara göre düşük verimliliğe sahip. 1 amperden fazlaysa, bir soğutucu gereklidir. Benzerlerinin küçük bir listesi:

  1. LM317
  2. LM2576
  3. LM2577
  4. LM2596
  5. MC34063

Özellikleri açısından iyi, ancak çok daha az yaygın olan modern bir Çin çeşitliliği ile destekleyeceğim. Aliexpress'de, işaretin aranması yardımcı olur. Liste çevrimiçi mağazalar tarafından derlenmiştir:

  • MP2307DN
  • XL4015
  • MP1584TR
  • XL6009
  • XL6019
  • XL4016
  • XL4005
  • L7986A

Çin DRL gündüz farları için de uygundur. Düşük maliyet nedeniyle, LED'ler bir direnç aracılığıyla bir araç aküsüne veya araç ağına bağlanır. Ancak voltaj, darbelerde 30 volta kadar atlar. Düşük kaliteli LED'ler bu tür dalgalanmalara dayanamaz ve ölmeye başlar. Bazı LED'lerin çalışmadığı yerlerde yanıp sönen DRL'ler veya yanan ışıklar görmüş olabilirsiniz.

Bu elemanlar üzerinde kendin yap devre montajı basit olacaktır. Çoğunlukla bunlar, mevcut stabilizasyon modunda açılan voltaj stabilizatörleridir.

Tüm ünitenin maksimum voltajını ve PWM kontrolörünün maksimum voltajını karıştırmayın. Darbe çipi 35V'a kadar bir girişe sahip olduğunda bloğa düşük voltajlı 20V kapasitörler takılabilir.

LED Sabitleyici

LM317'de kendi elinizle LED'ler için bir akım sabitleyici yapmak en kolay yoldur, yalnızca LED'in direncini çevrimiçi bir hesap makinesinde hesaplamanız gerekir. Yiyecekler elde kullanılabilir, örneğin:

  1. 19V dizüstü bilgisayar güç kaynağı;
  2. 24V ve 32V için yazıcıdan;
  3. tüketici elektroniğinden 12 volt, 9V.

Böyle bir dönüştürücünün avantajları düşük fiyat, satın alınması kolay, minimum parça, yüksek güvenilirliktir. Akım dengeleyici devresi daha karmaşıksa, kendi ellerinizle monte etmek mantıklı olmaz. Bir radyo amatörü değilseniz, anahtarlama akımı sabitleyici satın almak daha kolay ve daha hızlıdır. Gelecekte, gerekli parametrelere göre değiştirilebilir. Daha fazlasını "Hazır modüller" bölümünde bulabilirsiniz.

220V için sürücü

..

220v LED için bir sürücüyle ilgileniyorsanız, sipariş etmek veya satın almak daha iyidir. İmalatları orta zorluktadır, ancak kurulum daha fazla zaman alacak ve kurulum deneyimi gerekecektir.

220 LED sürücü, arızalı LED devresi olan arızalı LED lambalardan, armatürlerden ve spotlardan çıkarılabilir. Ek olarak, hemen hemen tüm mevcut sürücüler değiştirilebilir. Bunu yapmak için, dönüştürücünün monte edildiği PWM denetleyicisinin modelini bulun. Tipik olarak, çıkış parametreleri bir veya birkaç direnç tarafından ayarlanır. Gerekli amperleri elde etmek için hangi direncin olması gerektiğini görmek için veri sayfasına bakın.

Hesaplanan değerin ayarlanabilir bir direncini koyarsanız, çıkıştaki amper sayısı yapılandırılabilir. Sadece belirtilen nominal gücü aşmayın.

Akım sabitleyici, devre

Ucuz ama yüksek kaliteli modüller aramak için sık sık Aliexpress'deki ürün yelpazesine bakmam gerekiyor. Maliyet farkı 2-3 kat olabilir, minimum fiyatı bulmak zaman alır. Ama bu sayede testler için 2-3 adet sipariş veriyorum. Çin'de bileşen satın alan üreticilerin incelemeleri ve danışmaları için satın alıyorum.

Haziran 2016'da, XL4015'teki evrensel modül, fiyatı ücretsiz teslimat ile 110 ruble olan en iyi seçim oldu. Özellikleri, 100 watt'a kadar güçlü LED'leri bağlamak için uygundur.

Sürücü modunda şematik.

Standart versiyonda, XL4015 kasası, soğutucu görevi gören karta lehimlenmiştir. XL4015 kasasında soğutmayı iyileştirmek için bir radyatör takmanız gerekir. Çoğu, üstüne koydu, ancak böyle bir kurulumun etkinliği düşük. Soğutma sistemini mikro devrenin lehimlendiği yerin karşısına, kartın altına koymak daha iyidir. İdeal olarak, lehimini çözmek ve termal macunla tam teşekküllü bir radyatöre koymak daha iyidir. Bacakların büyük olasılıkla tellerle uzatılması gerekecektir. Kontrolör için böyle ciddi bir soğutma gerekiyorsa, Schottky diyotun da buna ihtiyacı olacaktır. Ayrıca bir radyatöre konması gerekecek. Böyle bir iyileştirme, tüm devrenin güvenilirliğini önemli ölçüde artıracaktır.

Genel olarak, modüllerin yanlış güç kaynağına karşı koruması yoktur. Bu onları anında devre dışı bırakır, dikkatli olun.

LM317

Uygulama (rulo) herhangi bir elektronik beceri ve bilgisi bile gerektirmez. Devrelerdeki harici elemanların sayısı minimumdur, bu nedenle bu herkes için uygun fiyatlı bir seçenektir. Fiyatı çok düşük, olasılıkları ve uygulamaları defalarca test edilmiş ve doğrulanmıştır. Sadece iyi soğutma gerektirir, bu onun ana dezavantajıdır. Dikkat edilmesi gereken tek şey, daha kötü parametrelere sahip düşük kaliteli Çin LM317 mikro devreleridir.

Çıkışta gereksiz gürültü olmaması nedeniyle, yüksek kaliteli Hi-Fi ve Hi-End DAC'lere güç sağlamak için lineer stabilizasyon mikro devreleri kullanıldı. DAC'ler için güç temizliği çok büyük bir rol oynar, bu nedenle bazıları bunun için pil kullanır.

LM317 için maksimum güç 1,5 Amperdir. Amper sayısını artırmak için devreye bir alan etkili transistör veya normal bir transistör ekleyebilirsiniz. Çıkışta 10A'ya kadar çıkmak mümkün olacak, düşük direnç ile ayarlandı. Bu şemada, KT825 transistörü ana yükü alır.

Başka bir yol, daha büyük bir soğutma sistemine daha yüksek özelliklere sahip bir analog koymaktır.

Ayarlanabilir akım sabitleyici

20 yıllık deneyime sahip bir radyo amatörü olarak, satılık hazır blok ve modül yelpazesinden memnunum. Artık herhangi bir cihazı hazır bloklardan minimum sürede monte edebilirsiniz.

"Tank Biatlon" da en iyi Çin tankının çarkının nasıl düştüğünü gördükten sonra Çin ürünlerine olan güvenimi kaybetmeye başladım.

Çin çevrimiçi mağazaları, güç kaynakları, DC-DC akım dönüştürücüler, sürücüler yelpazesinde lider oldu. Ücretsiz satışlarında, daha iyi görünüyorsanız, hemen hemen tüm modülleri bulabilirsiniz, o zaman çok özel olanları. Örneğin, 10.000 bin ruble için 100.000 ruble değerinde bir spektrometre monte edebilirsiniz. Fiyatın %90'ı bir marka ve biraz değiştirilmiş Çin yazılımı için bir işaretlemedir.

Fiyat 35 ruble'den başlıyor. DC-DC voltaj dönüştürücüsü için sürücü daha pahalıdır ve bir yerine iki üç trimleme direncine sahiptir.

Daha çok yönlü kullanım için ayarlanabilir bir sürücü daha iyidir. Ana fark, çıkış amperlerini ayarlayan devrede değişken bir direncin kurulmasıdır. Bu özellikler, mikro devre, veri sayfası, veri sayfası için spesifikasyonlarda tipik anahtarlama devrelerinde gösterilebilir.

Bu tür sürücülerin zayıf noktaları, indüktörün ve Schottky diyotun ısınmasıdır. PWM kontrolör modeline bağlı olarak, mikro devrenin ek soğutması olmadan 1A ila 3A'ya dayanabilirler. 3A'nın üzerindeyse, PWM'nin soğutulması ve güçlü bir Schottky diyotu gerekir. İndüktör daha kalın bir tel ile sarılır veya uygun bir tel ile değiştirilir.

Verimlilik, çalışma moduna, giriş ve çıkış arasındaki voltaj farkına bağlıdır. Verimlilik ne kadar yüksek olursa, stabilizatörün ısınması o kadar düşük olur.

Çin fiyatları

Kargo fiyata dahil olduğu için maliyet çok düşük. Eskiden 30-50 rubleye mal olduğu için Çinlilerin kirlenmeyeceğini, düşük gelirli çok çalışacağını düşünürdüm. Ama uygulamanın gösterdiği gibi, yanılmışım. Paketleyip gönderdikleri her kuruş saçmalığı. Vakaların% 98'inde geliyor ve 7 yıldan fazla bir süredir Aliexpress'den ve büyük miktarlarda, muhtemelen yaklaşık 1 milyon ruble satın alıyorum.

Bu nedenle önceden sipariş veriyorum, genellikle aynı isimde 2-3 adet. Yerel bir forumda veya Avito'da gereksiz satış, her şey sıcak kek gibi satıyor.

LED aydınlatmanın tanıtılmasıyla ilgili nesnel sorunlara rağmen, giderek daha fazla işletme yarı iletken aydınlatma cihazlarının geliştirilmesi ve üretimi ile uğraşmaktadır. Bilim ve üretim şirketi "Plazmaininform" 2010 yılında bu pazara girdi ve şu anda kendisini LED lambalar için akım kaynaklarının geliştiricisi ve seri üreticisi olarak konumlandırıyor.

LED'lerin güç kaynakları (PS), aydınlatma cihazının işlevselliğini, aydınlatma performansını ve güvenilirliğini büyük ölçüde belirleyen yarı iletken bir lambanın en önemli parçasıdır. Aydınlatma sistemlerinin tasarımı ve kurulumu ile uğraşan firmalar için ışık akısı ve renk sıcaklığının yanı sıra elektriksel güvenlik, verimlilik, güç faktörü, ışık akısı dalgalanma faktörü, elektromanyetik uyumluluk ve maliyet gibi diğer özellikler de önemlidir. Plazmaininform SPC ile aydınlatma cihazları geliştiren ve üreten bir dizi işletme arasındaki işbirliği sonucunda, 15, 20, 30, 35, 50 ve 100 W elektrik gücü sağlayan açık tip akım kaynakları doğmuş ve seri üretime geçmiştir.

Bir dizi şirket tarafından üretilen LED lambalar için IP'nin analizi, akım kaynaklarının devresinin lambanın gerekli çıkış gücü tarafından belirlendiğini gösterir: 60 W'tan azsa, bir geri dönüş güç faktörü düzelticisi (PFC) genellikle çıkış akımı stabilizasyonu ile seçilir. Daha yüksek bir çıkış gücünde, ayrı bir PFC ve çıkış akımı stabilizasyonu ve geri dönüş, ileri veya rezonans LLC tipi devrelere göre gerçekleştirilen giriş/çıkış galvanik izolasyonlu ayrı bir dönüştürücü kullanılır. LED lambaların çalışması sırasında güvenliğin sağlanması açısından galvanik izolasyonu olmayan dönüştürücüler (düşürme tipi, SEPIC vb.) yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Geliştirme sırasında çıkış akımı dalgalanması, elektromanyetik uyumluluk (EMC) ve maliyet gibi parametrelere büyük önem verildi. Çıkış akımı darbelerinin seçimi, standartlar tarafından düzenlenen ve genel amaçlı lambalar için %10-20 ve bilgisayarda uzun süreli çalışma sırasında masa lambaları için %5-10 miktarında olan ışık akısı titreşimleri gereksinimlerine göre belirlenir. Sokak lambaları için, ışık akısının titreşimi düzenlenmemiştir ve her özel uygulama için ayarlanmalıdır.

Armatürlerin, yüksek akım ekipmanının bağlanabileceği, yeterince büyük uzunluktaki elektrik şebekelerine bağlanabileceği dikkate alındığında, güç kaynakları, 1.5 kV kablodan kabloya ve kablodan kasaya test voltajına dayanmalıdır. 1,0 kV'a kadar bir genliğe sahip nanosaniye ve mikrosaniye darbe dalgalanmaları ve düşüşlerinin yanı sıra. Ayrıca televizyonlar, alıcılar ve parazite duyarlı diğer ekipmanlar aynı elektrik şebekelerine bağlanabilir. Bu nedenle, IP'nin aşağıdaki ana EMC standartlarına uygun olduğundan emin olunmalıdır: GOST R 51318.15-99, GOST R 51514-99, GOST R 51317.3.2.2006 (bölüm 6, 7), GOST R 51317.3.3.2008, GOST R 51317.4.2.99, GOST R 51317.4 .4.2007, GOST R 51317.4.5.99, GOST R 51317.4.6.99, GOST R 51317.4.11.2007.

PSL (Güç Kaynağı Led) kaynakları, çıkış akımı stabilizasyonu ve voltaj sınırlaması olan bir geri dönüş güç faktörü düzeltici şemasına göre yapılır. Tipik bir blok diyagram, Şekil 2'de gösterilmektedir. 1. Dönüştürücünün temeli, güç anahtarını kontrol eden ve 0,9'un üzerinde bir güç faktörü sağlayan PFC denetleyicisidir. Giriş voltajı ve akımının osilogramları ile PSL50 kaynağının akım harmoniklerinin etkin ve sınırlayıcı değerleri şekil 2'de gösterilmektedir. 2 ve 3. EMC filtresi, armatür standartlarına göre elektromanyetik uyumluluk sağlar.

Pirinç. bir. Kaynak Blok Şeması

Pirinç. 2. PSL50 giriş gerilimi ve akım dalga biçimleri

Pirinç. 3. Giriş akımı PSL50'nin RMS ve harmonik limitleri

Örnek olarak Tablo 1, 0.009-30 MHz frekans aralığında (yarı tepe değerleri) PSL50 ana terminallerindeki radyo paraziti seviyesini gösterir.

Tablo 1 . Radyo parazit seviyesi PSL50

Frekans, MHz Gerilim değeri
radyo paraziti, dB (μV)
ölçülen İzin verilebilir
(norm)
0,009 56 110
0,04 25 92
0,15 37 66
0,16 35 65,5
0,24 21 62,1
0,55 13 55,2
1 düzeyinde
gürültü, ses		 56
3,5 11 56
6 31 56
7,7 37 56
10 32 60
15,6 51 60
28 42 60
30 41 60

Çıkış filtresi, gerekli çıkış akımı dalgalanması seviyesini ve buna bağlı olarak ışık akısı dalgalanmasını sağlar. PSL50 çıkış filtresinin iki derecelendirmesi için akım ve voltaj dalgalanmalarının seviyesi ve şekli, şekil 2'de gösterilmektedir. 4–7.

Pirinç. dört. Nominal yükte çıkış akımı dalgalanması. Filtre kapasitansı 300uF (10mV, 100mA'ya karşılık gelir)

Pirinç. 5. Nominal yükte çıkış voltajı dalgalanması. Filtre kapasitansı 300uF (DC 120V)

Pirinç. 6. Nominal yükte çıkış akımı dalgalanması. Filtre kapasitansı 500uF (10mV, 100mA'ya karşılık gelir)

Pirinç. 7. Nominal yükte çıkış voltajı dalgalanması. Filtre kapasitansı 500uF (DC 120V)

Osilogramlar, çıkış kapasitansındaki %60'lık bir artışın, akım dalgalanmasını yarı yarıya azalttığını ve buna bağlı olarak, aralarındaki ilişki neredeyse doğrusal olduğu için ışık akısı dalgalanmasını azalttığını göstermektedir. Açıldığında, kaynaklar 50 ms boyunca düzgün bir voltaj beslemesi sağlar. PSL50'nin başlangıcındaki çıkış voltajının şekli, Şek. sekiz.

Pirinç. sekiz. Açılışta PSL50'nin çıkış voltajı

Akım için hata sinyali yükselticisi (USO), LED'lerden geçen akımı belirli bir seviyede tutarak bir hata sinyalinin oluşmasını sağlar. USO voltajı, rölantide çıkış voltajını sınırlar. Galvanik izolasyon ünitesi, kontrolöre, birincil devreye bir hata sinyali iletmek üzere tasarlanmıştır. Damper, güç anahtarının tahliyesindeki voltaj dalgalanmasını sınırlar, bu da daha düşük voltaj ve daha ucuz transistör kullanımına izin verir.

Kaynak, alternatif bir akım şebekesi tarafından desteklenmektedir. Giriş ve çıkış devrelerinin kendi aralarında ve gövde arasında galvanik izolasyonu 1,5 kV'a dayanır ve güvenli çalışmayı sağlar. Kaynaklar, EMC ile ilgili ulusal ve uluslararası standartlara uygundur. Çıkışta kısa devreye karşı dahili koruma vardır, rölantide çalışma sağlanır. Kaynakların temel teknik özellikleri Tablo 2'de verilmiştir.

Tablo 2 . Güç kaynağı seçenekleri

Parametre adı Kaynak tipi
PSL15 PSL20 PSL30 PSL35 PSL50 PSL100
Besleme gerilimi 176-264V, 50/60Hz
Maksimum güç, W 20 20 20 20 20 20
Çıkış voltajı aralığı, V 24–32 36–48 44–50 25–38 100–144 200–300
Çıkış akımı, mA 500±30 360±20 600±20 900±30 360±20 370±20
Çıkış akımı kararsızlığı, %
(daha fazla yok)		 5 5 5 5 5 5
Çıkış akımı dalgalanması, %
(daha fazla yok)		 20 20 20 20 10 10
Yeterlik, %
(en azından)		 85 85 85 85 90 90
Güç faktörü, %
(en azından)		 90 90 90 90 97 95
Çalışma sıcaklığı, °C –25…+65 0…+40 0…+40 0…+40 0…+40 –45…+60
Ortalama kaynak, h 50 000
Genel boyutlar, mm (artık yok) 135×40×25 145×30×25 145×30×25 145×30×25 160×33×25 180×40×36
Ağırlık, g (artık yok) 100 100 100 100 110 160

PSL15, PSL35, PSL50 ve PSL100'ün görünümü şekil 1'de gösterilmiştir. sırasıyla 9-12. PSL20 ve PSL30 kaynakları, PSL35'e benzer bir tasarıma sahiptir.

Pirinç. 9. Kaynak PSL15

Pirinç. on. Kaynak PSL35

Pirinç. on bir. Kaynak PSL50

Pirinç. 12. Kaynak PSL100

Armatürlerin özel tasarımları için, 9 W (PSL9) gücünde ucuz bir ağ yalıtımsız akım kaynağı geliştirilmiştir. Pasif güç faktörü düzeltmeli bir buck dönüştürücüdür. Kaynak diyagramı Şek. 13, görünüm - şek. 14. Kaynağın temeli HV9910 sürücü çipidir. Zincir С1–VD2–VD3–VD4–C2 - pasif yazar kasa. Çıkış akımı, R4, R5, R6 dirençleri tarafından ayarlanır. C3, çıkış filtresi kondansatörüdür. PSL9 kaynak parametreleri Tablo 3'te gösterilmiştir.

Pirinç. 13.Şema PSL9

Pirinç. on dört. Kaynak PSL9

Tablo 3 . PSL9 Kaynak Seçenekleri

Besleme gerilimi 176-264V, 50/60Hz
Verimlilik, % (en az değil) 80
Güç faktörü, % (en az değil) 84
Minimum çıkış çalışma voltajı, V 20
Maksimum çıkış çalışma voltajı, V 32
Maksimum açık devre voltajı, V 350
Stabilize çıkış akımı, mA 350±10
Çıkış akımı kararsızlığı, % (artık yok) 5
Çıkış akımı dalgalanması, % (artık yok) 15
Genel boyutlar (U×G×Y), mm 45×33×25
Çalışma sıcaklığı aralığı, °С 0…+40

Tasarımında PSL9, PSL15, PSL30, PSL100 kullanılan armatürler deneme işletiminden geçmektedir. PSL20, PSL35 ve PSL50'li armatürler seri üretilmektedir.

Güç kaynakları oluşturmak için seçilen şema, beyan edilen güç dahilindeki çıkış voltajı ve akımının diğer değerlerini elde etmek için tasarımı büyük bir maliyet olmadan değiştirmeyi mümkün kılar ve LED'leri açmak için farklı bir şema ile armatürlere güç sağlar.

Bugüne kadar, görünüm, parlaklık rengi ve elektriksel parametrelerde farklılık gösteren yüzlerce çeşit LED vardır. Ancak hepsi ortak bir çalışma prensibi ile birleştirilmiştir; bu, bir elektrik devresine bağlanma devrelerinin de genel prensiplere dayandığı anlamına gelir. Herhangi bir devrenin nasıl çizileceğini ve hesaplanacağını öğrenmek için bir gösterge LED'inin nasıl bağlanacağını anlamak yeterlidir.

LED pin çıkışı

LED'in doğru bağlanması konusunu düşünmeye devam etmeden önce, polaritesini nasıl belirleyeceğinizi öğrenmeniz gerekir. Çoğu zaman, gösterge LED'lerinin iki çıkışı vardır: bir anot ve bir katot. Çok daha az sıklıkla, 5 mm çapında bir durumda, bağlantı için 3 veya 4 ucu olan durumlar vardır. Ama onların pinout'larını bulmak da kolaydır.

SMD LED'ler, üretim teknolojisi nedeniyle 4 çıkışa (2 anot ve 2 katot) sahip olabilir. Üçüncü ve dördüncü sonuçlar elektriksel olarak kullanılmayabilir, ancak ek bir soğutucu olarak kullanılabilir. Gösterilen pin çıkışı bir standart değildir. Polariteyi hesaplamak için önce veri sayfasına bakmak ve ardından bir multimetre ile gördüğünüzü doğrulamak daha iyidir. Bir kesim ile iki uçlu bir SMD LED'in polaritesini görsel olarak belirleyebilirsiniz. Muhafazanın köşelerinden birindeki kesik (anahtar) her zaman katoda (eksi) daha yakındır.

En basit LED bağlantı şeması

Bir LED'i düşük voltajlı sabit voltaj kaynağına bağlamaktan daha kolay bir şey yoktur. Pil, şarj edilebilir pil veya düşük güç kaynağı olabilir. Voltajın en az 5 V ve 24 V'tan fazla olmaması daha iyidir. Böyle bir bağlantı güvenli olacaktır ve uygulanması için sadece 1 ek elemana ihtiyacınız olacaktır - düşük güçlü bir direnç. Görevi, p-n bağlantısından geçen akımı nominal değerden daha yüksek olmayan bir seviyede sınırlamaktır. Bunu yapmak için, direnç her zaman yayan diyot ile seri olarak kurulur.

Bir LED'i sabit bir voltaj (akım) kaynağına bağlarken daima polariteye uyun.

Direnç devreden çıkarılırsa, devredeki akım yalnızca çok küçük olan EMF kaynağının iç direnci ile sınırlanacaktır. Böyle bir bağlantının sonucu, yayılan kristalin anında arızalanması olacaktır.

Sınırlayıcı Direnç Hesabı

LED'in akım-voltaj karakteristiğine bakıldığında, sınırlayıcı direnci hesaplarken hata yapmamanın ne kadar önemli olduğu ortaya çıkıyor. Nominal akımdaki küçük bir artış bile kristalin aşırı ısınmasına ve sonuç olarak çalışma ömrünün azalmasına yol açacaktır. Direnç seçimi iki parametreye göre yapılır: direnç ve güç. Direnç şu formülle hesaplanır:

  • U – besleme gerilimi, V;
  • U LED - LED boyunca doğrudan voltaj düşüşü (pasaport değeri), V;
  • I - anma akımı (pasaport değeri), A.

Elde edilen sonuç, E24 serisinden en yakın değere yuvarlanmalı ve ardından direncin dağıtması gereken gücü hesaplamalıdır:

R, kurulum için kabul edilen direncin direncidir, Ohm.

Pratik örneklerle hesaplamalar hakkında daha ayrıntılı bilgi makalede bulunabilir. Ve nüanslara dalmak istemeyenler, çevrimiçi bir hesap makinesi kullanarak direncin parametrelerini hızlı bir şekilde hesaplayabilir.

Güç kaynağından LED'leri açma

220 V AC ile çalışan güç kaynaklarından (PSU'lar) bahsediyoruz, ancak çıkış parametrelerinde bile birbirlerinden çok farklı olabilirler. Olabilir:

  • içinde sadece bir düşürücü transformatör bulunan alternatif voltaj kaynakları;
  • stabilize edilmemiş doğrudan voltaj kaynakları (PSV);
  • stabilize ÜFE'ler;
  • stabilize sabit akım kaynakları (LED sürücüleri).

Devreyi gerekli radyo elemanları ile tamamlayarak bunlardan herhangi birine bir LED bağlayabilirsiniz. Çoğu zaman, bir güç kaynağı olarak stabilize 5 V veya 12 V PSI'ler kullanılır.Bu tip PSU, şebeke voltajındaki olası dalgalanmaların yanı sıra belirli bir aralıktaki yük akımındaki bir değişiklikle, çıkış voltajının olacağı anlamına gelir. değişmez. Bu avantaj, LED'leri yalnızca dirençler kullanarak PSU'ya bağlamanıza olanak tanır. Ve gösterge LED'li devrelerde uygulanan tam da bu bağlantı prensibidir.
Güçlü LED'ler bir akım sabitleyici (sürücü) aracılığıyla bağlanmalıdır. Daha yüksek maliyetlerine rağmen, sabit parlaklık ve uzun süreli çalışmayı garanti etmenin ve ayrıca pahalı bir ışık yayan elemanın zamanından önce değiştirilmesini önlemenin tek yolu budur. Böyle bir bağlantı ek bir direnç gerektirmez ve LED, duruma bağlı olarak doğrudan sürücünün çıkışına bağlanır:

  • Ben sürücü - pasaporta göre sürücü akımı, A;
  • I LED - LED'in anma akımı, A.

Koşul karşılanmazsa, aşırı akım nedeniyle bağlanan LED yanacaktır.

seri bağlantı

Tek bir LED üzerinde çalışan bir devre kurmak zor değildir. Başka bir şey, birkaç tane olduğunda. 2, 3 ... N LED'leri doğru şekilde nasıl bağlanır? Bunu yapmak için, daha karmaşık anahtarlama şemalarının nasıl hesaplanacağını öğrenmeniz gerekir. Bir papatya zinciri devresi, birinci LED'in katodunun ikincinin anoduna, ikincinin katodunun üçüncünün anoduna vb. bağlı olduğu birkaç LED'den oluşan bir devredir. Devrenin tüm elemanlarından aynı büyüklükte bir akım geçer:

Ve voltaj düşüşleri özetlenmiştir:

Buna dayanarak, aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

  • bir seri devrede sadece aynı çalışma akımına sahip LED'lerin birleştirilmesi tavsiye edilir;
  • LED'lerden biri arızalanırsa devre açılacaktır;
  • LED sayısı PSU voltajı ile sınırlıdır.

Paralel bağlantı

Örneğin 5 V'luk bir gerilime sahip bir güç kaynağı ünitesinden birkaç LED'i yakmak gerekirse, bunların paralel olarak bağlanması gerekecektir. Bu durumda, her LED'e seri olarak bir direnç koymanız gerekir. Akımları ve voltajları hesaplamak için formüller aşağıdaki formu alacaktır:

Bu nedenle, her daldaki akımların toplamı, PSU'nun izin verilen maksimum akımını geçmemelidir. Aynı tip LED'leri paralel olarak bağlarken, bir direncin parametrelerini hesaplamak yeterlidir ve geri kalanı aynı değerde olacaktır.

Seri ve paralel bağlantı için tüm kurallar, açıklayıcı örnekler ve ayrıca LED'lerin nasıl açılmayacağına dair bilgiler burada bulunabilir.

karışık katılım

Seri ve paralel bağlantı şemalarını ele aldıktan sonra birleştirme zamanı. LED'lerin birleşik bağlantısı için seçeneklerden biri şekilde gösterilmiştir.

Bu arada, her bir LED şeridi bu şekilde düzenlenir.

Alternatif akım şebekesine dahil olma

LED'lerin bir PSU'dan bağlanması her zaman tavsiye edilmez. Özellikle bir anahtar arka ışığı veya anahtarlı uzatma kablosundaki voltajın varlığının bir göstergesi yapma ihtiyacı söz konusu olduğunda. Bu amaçlar için basit olanlardan birini monte etmek yeterli olacaktır. Örneğin, akım sınırlayıcı bir direnç ve LED'i ters voltajdan koruyan bir doğrultucu diyot içeren bir devre. Direncin direnci ve gücü, şebeke voltajından 2 kat daha az olduğu için LED ve diyot üzerindeki voltaj düşüşü ihmal edilerek basitleştirilmiş bir formül kullanılarak hesaplanır:

Yüksek güç kaybı (2-5 W) nedeniyle, direnç genellikle polar olmayan bir kapasitör ile değiştirilir. Alternatif akım üzerinde çalışarak aşırı voltajı bir nevi "söndürür" ve neredeyse ısınmaz.

Yanıp sönen ve çok renkli LED'leri bağlama

Harici olarak yanıp sönen LED'ler geleneksel analoglardan farklı değildir ve üretici tarafından belirtilen algoritmaya göre bir, iki veya üç renkte yanıp sönebilir. Dahili fark, entegre puls üretecinin bulunduğu kasanın altında başka bir alt tabakanın varlığından oluşur. Nominal çalışma akımı, kural olarak, 20 mA'yı geçmez ve voltaj düşüşü 3 ila 14 V arasında değişebilir. Bu nedenle, yanıp sönen bir LED'i bağlamadan önce, özelliklerini tanımanız gerekir. Eğer orada değillerse, 51-100 Ohm'luk bir direnç üzerinden ayarlanabilir 5-15 V güç kaynağına bağlayarak parametreleri deneysel olarak öğrenebilirsiniz.

Çok renkli olması durumunda 3 bağımsız yeşil, kırmızı ve mavi kristal vardır. Bu nedenle direnç değerleri hesaplanırken ışımanın her renginin kendi voltaj düşüşüne karşılık geldiği unutulmamalıdır.

Bir kez daha üç önemli nokta hakkında

  1. Doğru anma akımı, herhangi bir LED'in ana parametresidir. Hafife almak, parlaklığı kaybederiz ve fazla tahmin etmek, hizmet ömrünü keskin bir şekilde azaltır. Bu nedenle, en iyi güç kaynağı, bağlandığında, LED'den her zaman istenen miktarda sabit bir akımın akacağı bir LED sürücüsüdür.
  2. Veri sayfasında LED'e verilen voltaj belirleyici değildir ve yalnızca anma akımı aktığında p-n bağlantısında kaç volt düşeceğini gösterir. LED geleneksel bir PSU tarafından çalıştırılıyorsa, direncin direncini doğru bir şekilde hesaplamak için değeri bilinmelidir.
  3. Yüksek güçlü LED'leri bağlamak için yalnızca güvenilir bir güç kaynağı değil, aynı zamanda yüksek kaliteli bir soğutma sistemi de önemlidir. Bir radyatöre 0,5 W'tan fazla güç tüketimine sahip LED'lerin takılması, kararlı ve uzun süreli çalışmalarını garanti eder.

Ayrıca okuyun