Care este diferența dintre o sursă de alimentare și un driver pentru LED-uri: teorie și practică, tot ce trebuie să știți

Nota autorului: „Rețeaua are o cantitate destul de mare de informații despre puterea produselor LED, dar când pregăteam materialul pentru acest articol, am găsit o mulțime de informații absurde pe site-uri din topul rezultatelor motoarelor de căutare. În acest caz, există fie o absență completă, fie o percepție incorectă a informațiilor și conceptelor teoretice de bază. "

LED-urile sunt cele mai eficiente dintre toate sursele comune de lumină până în prezent. Problemele stau de asemenea în spatele eficienței, de exemplu, cerința ridicată pentru stabilitatea curentului care le alimentează și toleranța slabă a condițiilor de funcționare termică complexă (la temperaturi ridicate). De aici sarcina de a rezolva aceste probleme. Să vedem cum diferă conceptele de alimentare și de driver. Pentru început, haideți să ne aprofundăm în teorie.

Sursa de curent si sursa de tensiune

Alimentare este denumirea generică a unei părți a unui dispozitiv electronic sau a altor echipamente electrice care furnizează și reglează electricitatea pentru a alimenta acest echipament. Poate fi localizat atât în ​​interiorul dispozitivului, cât și în exterior, într-un caz separat.

conducător auto - denumirea generică a unei surse specializate, întrerupător sau regulator de alimentare pentru echipamente electrice specifice.

Există două tipuri principale de surse de alimentare:

• Sursa de tensiune.

• Sursa curentă.

Să analizăm diferențele lor.

Sursa de tensiune - aceasta este o astfel de sursă de putere și a cărei tensiune la ieșire nu se schimbă atunci când se schimbă curentul de ieșire.

Pentru o sursă de tensiune ideală, rezistența internă este zero, iar curentul de ieșire poate fi infinit de mare. În realitate, situația este diferită.

Orice sursă de tensiune are o rezistență internă. În această privință, tensiunea poate devia oarecum de la nominal atunci când este conectată o sarcină puternică (puternic - rezistență scăzută, curent de consum mare), iar curentul de ieșire este determinat de dispozitivul său intern.

Pentru o sursă reală de tensiune, modul de operare de urgență este modul de scurtcircuit. În acest mod, curentul crește brusc, este limitat doar de rezistența internă a sursei de alimentare. Dacă sursa de alimentare nu are protecție la scurtcircuit, aceasta va defecta

Sursa curentă - aceasta este o sursă de energie al cărei curent rămâne setat indiferent de rezistența sarcinii conectate.

Întrucât scopul sursei curente este menținerea unui nivel curent dat. Modul de operare de urgență pentru acesta este modul inactiv.

Dacă explicați motivul în cuvinte simple, situația este următoarea: să zicem că ați conectat o sursă de 1 ohm cu o rezistență de 1 Ohm la sursa curentă, atunci tensiunea la ieșirea sa va fi setată la 1 Volt. O putere de 1 W va ieși în evidență.

Dacă creșteți rezistența la sarcină, să zicem, până la 10 Ohmi, atunci curentul va fi 1A, iar tensiunea va fi deja setată la 10V. Deci, 10W de putere vor fi alocate. Și invers, dacă reduceți rezistența la 0.1 Ohm, curentul va fi în continuare 1A, iar tensiunea va deveni 0.1V.

Inactivitate este condiția în care nimic nu este conectat la bornele sursei de alimentare. Atunci putem spune că la ralanti rezistența la încărcare este foarte mare (infinită). Tensiunea va crește până când curge un curent de 1A. În practică, pentru un exemplu de astfel de situație, puteți aduce bobina de aprindere a unei mașini.

Tensiunea la electrozii bujiei, atunci când se deschide circuitul de alimentare al înfășurării primare a bobinei, crește până când valoarea acesteia atinge tensiunea de defecțiune a bujiei,după care un curent curge prin scânteie și energia acumulată în bobină este disipată.

O stare de scurtcircuit pentru o sursă de curent nu este o operație de urgență. În cazul unui scurtcircuit, rezistența la încărcare a sursei de alimentare tinde spre zero, adică. este infinit de mic. Atunci tensiunea la ieșirea sursei de curent va fi adecvată pentru debitul unui curent dat, iar puterea alocată este neglijabilă.

Să trecem la practică

Dacă vorbim despre nomenclatura modernă sau nume care sunt date unor surse de energie mai degrabă de către marketeri decât de ingineri, atunci sursa de alimentare denumită în mod obișnuit o sursă de tensiune.

Acestea includ:

• Încărcătorul pentru un telefon mobil (în ele, conversia valorilor în curentul de încărcare și tensiunea necesare se realizează de convertizoarele instalate pe placa dispozitivului de încărcare).

• Unitatea de alimentare pentru laptop.

• Alimentare pentru banda LED.

Un driver este o sursă curentă. Utilizarea sa principală în viața de zi cu zi este nutriția individului LED-uri și Array-uri LED ambele au o putere obișnuită de mare putere de la 0,5 wați.

Putere LED

La începutul articolului, s-a menționat că LED-ul are cerințe de putere foarte mari. Cert este că LED-ul este alimentat cu curent. Acest lucru se datorează caracteristică curent-tensiune a tuturor diodelor cu semiconductor. Aruncă o privire la ea.

În imagine caracteristicile I-V ale diodelor de diferite culori:

Această formă a ramurii (aproape de o parabolă) se datorează caracteristicilor semiconductorilor și impurităților care sunt introduse în ele, precum și caracteristicilor joncțiunii pn. Curentul, când tensiunea aplicată diodei este aproape mai mică decât pragul, nu crește sau, mai degrabă, creșterea acesteia este neglijabilă. Când tensiunea la bornele diodei atinge un nivel de prag, curentul începe să crească brusc prin diodă.

Dacă curentul prin rezistență crește liniar și depinde de rezistența sa și de tensiunea aplicată, atunci creșterea curentului prin diodă nu respectă această lege. Și cu o creștere a tensiunii cu 1%, curentul poate crește cu 100% sau mai mult.

În plus, în metale, rezistența crește odată cu creșterea temperaturii, iar în semiconductori, dimpotrivă, rezistența scade, iar curentul începe să crească.

Pentru a afla motivele acestui lucru, trebuie să intrați mai adânc în cursul „Bazele fizice ale electronicii” și să aflați despre tipurile de transportatori de taxă, diferența de bandă și alte lucruri interesante, dar nu vom face acest lucru, am examinat pe scurt aceste probleme. într-un articol despre tranzistoarele bipolare.

În specificațiile tehnice, tensiunea de prag este notată ca scăderea tensiunii în polarizarea înainte, pentru LED-urile albe, de obicei aproximativ 3 volți.

La prima vedere s-ar putea părea că în stadiul de proiectare și producție a lămpii este suficient rezistențe de limitare a curentului și setați o tensiune stabilă la ieșirea sursei de alimentare și totul va fi bine. Acestea fac acest lucru pe benzi cu LED, dar sunt alimentate de surse de energie stabilizate, iar puterea LED-urilor utilizate în benzi este adesea * mică, a zecea sau a suta centime de watt.

* (dacă nu vorbim despre benzi și benzi cu 5730 LED-uri, pentru mai multe informații despre tipurile de LED-uri SMD, consultați articolul - Tipuri, caracteristici și etichetare a LED-urilor SMD)

LED-urile puternice, care se recomandă să fie alimentate de drivere, sunt încălzite destul de puternic. De exemplu, un LED de 1 W este încălzit la o temperatură peste 50 de grade în câteva 5-15 secunde de funcționare fără radiator.

Dacă un astfel de LED este alimentat de un șofer cu un curent de ieșire stabil, atunci când LED-ul este încălzit, curentul prin el nu va crește, dar va rămâne neschimbat, iar tensiunea de la bornele sale va scădea ușor pentru aceasta.

Și dacă de la unitatea de alimentare (sursa de tensiune), după încălzire, curentul va crește, de la care încălzirea va fi și mai puternică.

Există un alt factor - caracteristicile tuturor LED-urilor (precum și ale altor elemente) sunt întotdeauna diferite.

Alegerea șoferului: caracteristici, conexiune

Pentru selectarea corectă a șoferului, trebuie să vă familiarizați cu caracteristicile sale tehnice, principalele sunt:

• Curent de ieșire nominal;

• Putere maxima;

• Putere minima. Nu este întotdeauna indicat. Cert este că unii șoferi nu vor porni dacă la ei este conectată o sarcină mai mică decât o anumită putere.

Adesea în magazine, în loc de putere, acestea indică:

• Curent de ieșire nominal;

• Intervalul tensiunilor de ieșire sub formă de (min.) V ... (max.) V, de exemplu 3-15V.

• Numărul de LED-uri conectate, în funcție de domeniul de tensiune, este scris ca (min) ... (max), de exemplu 1-3 LED-uri.

Deoarece curentul prin toate elementele este același atunci când este conectat în serie, prin urmare, ledurile sunt conectate în serie la driver.

În paralel, este de dorit (destul de imposibil) conectarea LED-urilor la șofer, deoarece tensiunea care scade pe LED-uri poate varia ușor și unul va fi supraîncărcat, iar al doilea, dimpotrivă, va funcționa într-un mod nominal mai mic.

Nu este recomandat să conectați mai multe leduri decât cele determinate de proiectarea șoferului. Cert este că orice sursă de alimentare are o anumită putere maximă admisibilă, care nu poate fi depășită. Și cu fiecare LED conectat la o sursă de curent stabilizată, tensiunea la ieșirile sale va crește cu aproximativ 3V (dacă LED-ul este alb), iar puterea va egala, ca de obicei, curentul cu tensiunea.

Pe baza acestui lucru, tragem concluzii pentru a cumpăra driverul potrivit pentru LED-uri, trebuie să determinați curentul pe care LED-urile îl consumă și tensiunea care cade pe ele și să selectați driverul în funcție de parametri.

De exemplu, acest driver acceptă conectarea a până la 12 LED-uri de mare putere pe 1 W, cu un curent de consum de 0,4A.

Acesta produce un curent de 1.5A și o tensiune de 20 până la 39V, ceea ce înseamnă că vă puteți conecta la el, de exemplu, un LED la 1.5A, 32-36V și o putere de 50W.

concluzie

Un driver este unul dintre tipurile de alimentare proiectate pentru a furniza LED-uri cu un curent dat. În principiu, nu contează cum se numește această sursă de alimentare. Sursele de alimentare sunt numite surse de alimentare pentru benzi cu LED de 12 sau 24 de volți, ele pot produce orice curent sub valoarea maximă. Cunoscând numele corecte, este puțin probabil să greșiți atunci când achiziționați mărfuri în magazine și nu va trebui să o schimbați.