Probleme de putere ale lămpii cu LED-uri

Articolul vorbește despre caracteristicile de putere ale lămpilor și modulelor LED. Sunt luate în considerare problemele și caracteristicile dispozitivelor de alimentare și controlul unor astfel de lămpi.

Iluminarea cu LED-uri ne invadează rapid viața, încercând să înlocuim lămpile fluorescente cu eficiență energetică, care au devenit deja familiare. Până acum acest lucru nu are prea mare succes. Putere redusă, focalizare îngustă, luminozitate ridicată iar efectul orbitor al LED-urilor nu permite crearea unei iluminări confortabile în apartamente. Dar toate acestea sunt „boli din copilărie” din surse noi care vor fi depășite în viitorul apropiat. Și aici Problema de alimentare a lămpii cu LED merită o atenție mai atentă.

Reamintim că LED-ul este un dispozitiv cu principiul actual de generare a luminii. Conversia directă a curentului electric în lumină se datorează recombinării sarcinilor în zona de tranziție a semiconductorilor. Dacă eficiența conversiei încărcărilor în radiații luminoase ar fi aproape de 100%, acest lucru ar înlătura o serie de probleme tehnice și tehnologice grave cu care se confruntă producătorii becuri cu putere mare astăzi.

Desigur, în comparație cu eficiența lămpilor cu incandescență, care nu atinge 3%, și a lămpilor fluorescente, în care eficiența abia atinge 9%, LED-urile cu 22% lor sunt lideri incontestabili în rândul surselor de lumină. Cu toate acestea, 8 din fiecare 10 wați de energie electrică furnizată cristalului care emite este transformată în căldură. Și este dificil să-l devii, pentru că siliciu este un material sărac de căldură.

Pe scurt, LED-urile nu tolerează temperaturi ridicate și răspund la aceleași dispozitive: dezactivează LED-urile, accelerând procesele de difuzie în semiconductori. În mod ideal, la temperaturi criogene, durata de viață a LED-ului este nelimitată. Dar la 100 de grade, el, în cel mai bun caz, este de 50.000 de ore.

Prin urmare, acele vremuri „aurii” au trecut când un indicator LED de consum redus ar putea fi pornit printr-un rezistor de limitare și să uite de existența sa. Odată cu creșterea eficienței și a puterii LED-urilor, este necesar să se echilibreze pe granița agitată a curenților și temperaturilor extrem de ridicate.

Primele lămpi cu LED (SL) au avut un design de alimentare simplă: un condensator de limitare a curentului, un redresor și apoi un lanț secvențial de diode emițătoare. Mai mult, au avut pulsiuni semnificative ale fluxului de lumină din cauza inerției scăzute a LED-urilor. Astfel de lămpi au fost utilizate pentru iluminarea încăperilor de utilități, scări și plăcuțe cu număr de casă.

Dar erau complet improprii pentru iluminarea spațiilor rezidențiale. În primul rând, prin caracteristicile nesatisfăcătoare ale fluxului luminos pulsativ. Apariția de LED-uri de înaltă putere și module LED cu o putere de până la 50 și chiar 100W a necesitat dezvoltarea surse de alimentare specializate pentru funcționarea lor normală.

cerere stabilizatori liniari de curent pentru alimentarea lămpilor cu LED S-a dovedit a fi acceptabil numai pentru curenți de până la 1A. În ciuda gamei largi și a parametrilor de ieșire de precizie, microcircuitele au avut pierderi mari de căldură, au necesitat utilizarea caloriferelor și nu au putut fi utilizate în lămpile LED de mare putere. Astăzi, LED-urile și modulele individuale au stabilizatori integrați integrați, dar astfel de module sunt utilizate în principal atunci când sunt alimentate de baterii reîncărcabile.

Calea de ieșire a fost găsită pe calea de aplicare surse de alimentare pentru lămpi cu LED. De fapt, acestea sunt semiconductoare balasturi ale lămpilor fluorescente compacteoptimizat pentru alimentarea lămpilor cu LED.Avantajul dispozitivelor cu impulsuri este capacitatea de a lucra de la tensiunea de rețea (220V), eficiență ridicată, ușurința controlului curentului de stabilizare.

Dezavantajele includ prețul ridicat, intrarea curentului de intrare și curentul de ieșire a ondulării, reducând durata de viață a LED-urilor. Cu o oarecare complicație a acestor dispozitive, numit „Drivere LED”, interferența rețelei este suprimată eficient. Asemenea drivere sunt disponibile în design integrat de multe companii.

Un exemplu este seria LM de descărcare și impuls de drivere cu modularea lățimii pulsului de la National Semiconductor. Din păcate, tensiunea de intrare a microcircuitelor nu este mai mare de 100V, ceea ce face dificilă conectarea directă la rețeaua de 220V. Prin urmare, pentru lămpile cu LED pentru tensiune de rețea, se mai utilizează drivere realizate pe elemente discrete.

Compania de la Taiwan Mean Well Enterprises oferă o gamă largă de drivere pentru instalații interioare și exterioare. Convertizoarele AC / DC acoperă domeniul de putere de la 20 la 300 de wați. Tensiunea de intrare poate varia de la 90 la 264V, există protecție împotriva supratensiunilor, scurtcircuite, corectarea factorului de putere de intrare.

Dispozitive și mai complexe au drivere cu posibilitatea de a controla luminozitatea lămpilor cu LED sau gestionarea culorilor atunci când utilizați module LED ca sarcină cu LED-uri RGB tri-color.

Pentru gestionarea culorilor, sunt utilizate controlere specializate cu 4 sau 6 ieșiri, memoria programului sau intrările de control de pe dispozitive externe. Astfel de controlere vă permit să obțineți o gamă completă de culori, dar în plus complica echipamentul de alimentare cu astfel de lămpi.

Control luminozitate LED în cazul utilizării dispozitivelor pulsate cu o gamă largă de tensiuni de intrare, creează dificultăți considerabile. Circuite de dimmer tradiționale în acest caz nu funcționați. Este necesară ajustarea parametrilor etapelor de ieșire a șoferului, ceea ce este departe de a fi simplu și complică din nou alimentarea cu energie a unor astfel de surse de lumină.

Rezultatul este o situație paradoxală: pentru a alimenta și controla doar o joncțiune semiconductoare care emite lumină, este necesar să folosiți dispozitive complexe și costisitoare care conțin mii sau chiar zeci de mii de structuri semiconductoare. Având în vedere varietatea de tipuri și aplicații de LED-uri, astăzi, selectați un dispozitiv de alimentare pentru bandă led iar lămpile cu proprietățile și parametrii doriți reprezintă o dificultate serioasă.

Dezvoltarea suplimentară a surselor de alimentare și control se vede în crearea de drivere flexibile, universale, programabile care conțin un procesor central destul de puternic. „Strapping-ul” extern al jetoanelor le va permite să fie utilizate atât pentru a alimenta lămpile din rețea, cât și pentru a interacționa cu dispozitivele de control extern. Baza elementară necesară există astăzi. Opriți-vă doar pentru un design reușit.

Vedeți și pe site-ul nostru:Cum se instalează plafoniere LED