kategória: Najlepšie články » Svetelné zdroje
Počet zobrazení: 51627
Komentáre k článku: 4
Problémy s napájaním LED žiarovky
Článok hovorí o energetických vlastnostiach LED žiaroviek a modulov. Zohľadňujú sa problémy a vlastnosti napájacích zariadení a riadenie takýchto svetiel.
LED osvetlenie rýchlo vtrháva do našich životov a snaží sa vytlačiť energeticky efektívne žiarivky, ktoré už boli známe. Zatiaľ to nie je príliš úspešné. Nízky príkon, úzke svetlo, vysoký jas a oslepujúci účinok diód LED neumožňuje vytvorenie pohodlného osvetlenia v bytoch. Sú to však všetky „detské choroby“ nových zdrojov, ktoré sa v blízkej budúcnosti prekonajú. A tu Problém s napájaním LED žiarovky zaslúži si väčšiu pozornosť.
Pripomeňme si to LED je zariadenie so súčasným princípom generovania svetla, Priama premena elektrického prúdu na svetlo je spôsobená rekombináciou nábojov v polovodičovej prechodovej zóne. Keby účinnosť premeny náboja na svetelné žiarenie bola takmer 100%, odstránilo by to množstvo závažných technických a technologických problémov, ktorým čelia výrobcovia. žiarovky s vysokým výkonom dnes.
Samozrejme, v porovnaní s účinnosťou žiaroviek, ktoré nedosahujú 3%, a žiariviek, v ktorých účinnosť sotva dosahuje 9%, sú LED s 22% nespornými vodcami medzi svetelnými zdrojmi. Avšak 8 z každých 10 wattov elektrickej energie dodávanej emitujúcemu kryštálu sa premení na teplo. A je ťažké ho odvrátiť, pretože kremík je zlý materiál na odvod tepla.
Stručne povedané, LED diódy netolerujú vysoké teploty a reagujú na rovnaké zariadenia: deaktivujú LED diódy, čím urýchľujú difúzne procesy v polovodičoch. V ideálnom prípade je životnosť LED pri kryogénnych teplotách neobmedzená. Ale pri 100 stupňoch je nanajvýš 50 000 hodín.
Preto tieto „zlaté“ časy uplynuli, keď sa pomocou obmedzovacieho odporu môže zapnúť indikátor LED nízkej spotreby a zabudnúť na jeho existenciu. So zvýšením účinnosti a výkonu LED diódy je potrebné vyvážiť neistú hranicu extrémne vysokých prúdov a teplôt.
Prvé LED žiarovky (SL) mali jednoduchý dizajn napájania: kondenzátor obmedzujúci prúd, usmerňovač a potom sekvenčný reťazec emitujúcich diód. Okrem toho mali významné pulzácie svetelného toku v dôsledku nízkej zotrvačnosti LED. Tieto žiarovky sa používajú na osvetlenie technických miestností, schodísk a poznávacích značiek domu.
Boli však úplne nevhodné na osvetlenie obytných priestorov. Po prvé, prostredníctvom neuspokojivých charakteristík pulzujúceho svetelného toku. Príchod vysoko výkonných LED a LED modulov s výkonom až 50 a dokonca 100 W si vyžiadal vývoj špecializované napájacie zdroje pre ich normálnu prevádzku.
prihláška lineárne stabilizátory prúdu na napájanie LED žiaroviek Ukázalo sa, že je prijateľný iba pre prúdy do 1A. Napriek širokému rozsahu a presným výstupným parametrom mali mikroobvody veľké tepelné straty, vyžadovali použitie radiátorov a nemohli byť použité vo vysoko výkonných LED žiarovkách. V súčasnosti majú jednotlivé LED a moduly integrované integrálne stabilizátory, ale tieto moduly sa používajú hlavne, keď sú napájané nabíjateľnými batériami.
Cesta von bola nájdená na spôsobe aplikácie. Spínané napájacie zdroje pre LED žiarovky, V skutočnosti sú to polovodiče predradníky kompaktných žiariviekoptimalizované pre napájanie LED žiaroviek.Výhodou pulzných zariadení je schopnosť pracovať zo sieťového napätia (220 V), vysoká účinnosť, ľahká regulácia stabilizačného prúdu.
Nevýhody zahŕňajú vysokú cenu, vstupný prúdový prúd a zvlnený výstupný prúd, čím sa znižuje životnosť LED diód. S niektorými komplikáciami týchto zariadení, tzv „Ovládače LED“, je rušenie siete účinne potlačené. Takéto ovládače sú dostupné v integrovanom dizajne mnohými spoločnosťami.
Príkladom je rad LM krokových a zosilňovacích budičov s moduláciou šírky impulzu z National Semiconductor. Vstupné napätie mikroobvodov nanešťastie nie je vyššie ako 100 V, čo sťažuje ich priame pripojenie k 220 V sieti. Preto sa pre LED žiarovky pre sieťové napätie stále používajú ovládače vyrábané z diskrétnych prvkov.
Spoločnosť Tchaj-wan Mean Well Enterprises ponúka širokú škálu ovládačov pre vnútornú a vonkajšiu inštaláciu. Jeho AC / DC prevodníky pokrývajú rozsah výkonu od 20 do 300 wattov. Vstupné napätie sa môže meniť od 90 do 264V, existuje ochrana proti prepätiu, skratu, korekcia vstupného účinníka.
Ešte zložitejšie zariadenia majú vodiči so schopnosťou ovládať jas LED žiaroviek alebo správa farieb pri použití modulov LED ako záťaže s trojfarebnými LED diódami RGB.
Na správu farieb sa používajú špecializované kontroléry so 4 alebo 6 výstupmi, programová pamäť alebo riadiace vstupy z externých zariadení. Takéto ovládače umožňujú získať plnofarebný gamut, ale navyše komplikujú napájacie vybavenie takýchto žiaroviek.
Ovládanie jasu pomocou LED v prípade použitia impulzných zariadení so širokým rozsahom vstupného napätia to spôsobuje značné ťažkosti. Tradičné stmievacie obvody v tomto prípade nefunguje. Je potrebné upraviť parametre výstupných stupňov vodiča, ktoré nie sú ani zďaleka jednoduché a opäť komplikujú napájanie týchto svetelných zdrojov.
Výsledkom je paradoxná situácia: na napájanie a riadenie iba jedného polovodičového spojenia vyžarujúceho svetlo je potrebné používať zložité a drahé zariadenia obsahujúce tisíce alebo dokonca desiatky tisíc polovodičových štruktúr. Vzhľadom na rozmanitosť typov a aplikácií diód LED si dnes vyberte výkonové zariadenie olovený pásik a žiarovky s požadovanými vlastnosťami a parametrami sú vážne ťažkosti.
Ďalší vývoj napájacích zdrojov a riadenia sa prejavuje vo vytvorení flexibilných, univerzálnych, programovateľných ovládačov obsahujúcich pomerne silný centrálny procesor. Vonkajšie „páskovanie“ čipov umožní ich priame použitie na napájanie lámp zo siete a na interakciu s externými ovládacími zariadeniami. Potrebná elementárna základňa dnes existuje. Zastavte sa iba pre úspešný dizajn.
Pozri tiež na našich webových stránkach:Ako nainštalovať stropné svetlá LED
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: