Popis ovládača pre napájanie LED
LED diódy sú všestranné a úsporné zdroje svetla, ktoré sa stali súčasťou každej domácnosti. Moderné LED svietidlá sa používajú na osvetlenie bytov, domov, kancelárií, verejných budov a ulíc. Najdôležitejším prvkom každého spotrebiča LED je ovládač. Tento komponent má niekoľko funkcií, ktoré je dôležité zohľadniť pri používaní elektrických spotrebičov.
Ovládač LED - čo to je
Priamy preklad slova "driver" znamená "vodič". Ovládač každej LED lampy má teda za úlohu riadiť napätie dodávané do zariadenia a regulovať parametre osvetlenia.
LED diódy sú elektrické zariadenia schopné vyžarovať svetlo v určitom spektre. Aby zariadenie správne fungovalo, je potrebné dodávať výlučne konštantné napätie s minimálnym zvlnením. Platí to najmä pre výkonné LED diódy. Aj najmenšie výkyvy napätia môžu zariadenie poškodiť. Mierny pokles vstupného napätia sa okamžite prejaví na svetelnom výkone. Prekročenie nastavenej hodnoty spôsobí prehriatie kryštálu a jeho vyhorenie bez možnosti obnovy.
Ovládač plní funkciu stabilizátora vstupného napätia. Práve tento komponent je zodpovedný za udržiavanie požadovaných hodnôt prúdu a správnu prevádzku svetelného zdroja. Použitie kvalitných ovládačov zaručuje dlhé a bezpečné používanie zariadenia.
Ako ovládač funguje
Ovládač LED je zdroj konštantného prúdu, ktorý na výstupe vytvára napätie. V ideálnom prípade by mal byť nezávislý od zaťaženia pôsobiaceho na vodiča. Sieť striedavého prúdu je nestabilná a často má veľké výkyvy. Stabilizátor by mal výkyvy vyrovnať a zabrániť ich negatívnemu vplyvu.
Napríklad pripojením rezistora 40 ohmov k 12 V zdroju napätia možno získať stabilný prúd 300 mA.
Ak paralelne pripojíte dva rovnaké 40 Ohmové rezistory, výstupný prúd je už 600 mA. Tento obvod je pomerne jednoduchý a je charakteristický pre najlacnejšie elektrické zariadenia. Nie je schopný automaticky podporovať požadovaný prúd a v plnej miere odolávať zvlneniu napätia.
Typy
Výkonové ovládače pre LED sa podľa princípu činnosti delia na dve veľké skupiny: lineárne a pulzné.
Impulzná stabilizácia
Impulzná stabilizácia sa vyznačuje spoľahlivosťou a účinnosťou pri práci s diódami takmer akéhokoľvek výkonu.
Regulačným prvkom je tlačidlo a obvod je doplnený o akumulačný kondenzátor. Po privedení napätia sa stlačí tlačidlo, čím sa kondenzátor núti ukladať energiu. Potom sa tlačidlo otvorí a do osvetľovacieho zariadenia sa privedie jednosmerné napätie z kondenzátora. Hneď ako sa kondenzátor vybije, postup sa zopakuje.
Stúpajúce napätie skracuje čas potrebný na nabitie kondenzátora. Napájacie napätie sa spúšťa pomocou špeciálneho tranzistora alebo tyristora.
Všetko sa deje automaticky rýchlosťou približne stotisíc skratov za sekundu. Účinnosť v tomto prípade často dosahuje pôsobivých 95 %. Obvod je účinný aj v prípade použitia výkonných LED diód, pretože strata energie počas prevádzky je zanedbateľná.
Lineárny regulátor
Lineárny princíp regulácie prúdu je iný. Najjednoduchšia schéma takéhoto obvodu je znázornená na nasledujúcom obrázku.
V obvode je nainštalovaný rezistor obmedzujúci prúd. Ak sa napájacie napätie zmení, zmena odporu rezistora umožní opätovné nastavenie hodnoty prúdu. Lineárny regulátor automaticky monitoruje prúd pretekajúci LED diódou a v prípade potreby ho upravuje pomocou odporového spínača. Tento proces je mimoriadne rýchly a pomáha rýchlo reagovať aj na najmenšie výkyvy v sieti.
Takáto schéma je jednoduchá a účinná, ale jej nevýhodou je zbytočný rozptyl výkonu prúdu pretekajúceho regulačným prvkom. Z tohto dôvodu je tento variant optimálny pri použití s nízkymi prevádzkovými prúdmi. Použitie vysokovýkonných diód môže viesť k tomu, že regulačný prvok bude odoberať viac energie ako samotné svietidlo.
Ako si vybrať
Pri výbere ovládača LED je potrebné zohľadniť vlastnosti zariadenia ako celku:
- vstupné a výstupné napätie;
- výstupný prúd;
- energie;
- úroveň ochrany pred škodlivými vplyvmi.
Na začiatku sa určí napájanie. Možno použiť štandardné sieťové napájanie, batérie, napájacie zdroje a iné. Najdôležitejšie je, aby vstupné napätie bolo v rozsahu uvedenom v technickom liste jednotky. Prúd by mal tiež zodpovedať sieťovému vstupu a pripojenej záťaži.
Jednotky sú k dispozícii od výrobcov s krytom alebo bez neho. Skrine účinne chránia pred vlhkosťou, prachom a nepriaznivými vplyvmi prostredia. Ak má byť zariadenie integrované priamo do svietidla, nie je potrebné puzdro.
Ako vypočítať
Na správne zapojenie elektrického obvodu je dôležité vypočítať výstupné parametre. Na základe výsledných údajov možno vybrať konkrétny model.
Súvisiace video: Ako vybrať ovládač pre LED svietidlo.
Výpočet sa začína posúdením LED diód z hľadiska ich napätia a prúdu. Špecifikácie sú uvedené v dokumentoch. Používajú sa napríklad diódy s napätím 3,3 V a prúdom 300 mA. Je potrebné vytvoriť svietidlo, v ktorom sú tri LED diódy usporiadané za sebou v sérii. Vypočíta sa úbytok napätia v obvode: 3,3 * 3 = 9,9 В. Prúd v tomto prípade zostáva konštantný. Používateľ by teda potreboval ovládač s výstupným napätím 9,9 V a prúdom 300 mA.
Takúto jednotku nebude možné nájsť konkrétne, pretože moderné zariadenia sú navrhnuté tak, aby sa používali v určitom rozsahu. Prúd jednotky môže byť o niečo nižší, lampa bude menej jasná. Je zakázané prekračovať prúd, pretože takýto postup by mohol spôsobiť poruchu zariadenia.
Teraz je potrebné určiť príkon zariadenia. Je dobré, ak prekročí požadovanú hodnotu o 10-20 %. Výkon sa vypočíta podľa vzorca, ktorým sa vynásobí prevádzkové napätie prúdom: 9,9 * 0,3 = 2,97 W.
Ako sa pripojiť k LED diódam
Ovládač je možné pripojiť k LED diódam aj bez špeciálnych zručností. Kontakty a konektory sú označené na kryte.
Označenie INPUT označuje vstupné prúdové kontakty, OUTPUT označuje výstup. Je dôležité dodržiavať polaritu. Ak je pripájané jednosmerné napätie, kontakt "+" musí byť pripojený ku kladnému pólu batérie.
Ak sa používa striedavé napätie, zohľadnite označenie vstupných vodičov. "L" je fáza, "N" je nula. Fázu možno nájsť pomocou skrutkovača.
Ak je na displeji označenie "~", "AC" alebo žiadne, nie je potrebné dodržiavať polaritu.
Keď sériovo zapojené diódy v sérii, je v každom prípade dôležité dodržiavať polaritu. V tomto prípade je "plus" z ovládača pripojený k anóde prvej LED v obvode a "mínus" ku katóde poslednej.
Prítomnosť veľkého počtu LED v obvode môže vyžadovať ich rozdelenie do niekoľkých paralelne zapojených skupín. Výkon bude súčtom výkonov všetkých skupín, zatiaľ čo pracovné napätie sa bude rovnať napätiu jednej skupiny v obvode. Prúdy sa v tomto prípade tiež sčítavajú.
Ako otestovať ovládač LED lampy
Činnosť ovládača LED môžete skontrolovať pripojením svietidla k elektrickej sieti. Stačí sa uistiť, že svietidlo je v dobrom stave a nie sú na ňom žiadne vlnky.
Existuje aj spôsob, ako skontrolovať ovládač LED bez LED. Pripojí sa na 220 V a meria sa výstup. Hodnota by mala byť konštantná, o niečo vyššia ako hodnota uvedená na škatuľke. Napríklad hodnoty uvedené na bloku sú 28-38 V, čo znamená nezaťažené výstupné napätie približne 40 V.
Opísaná skúšobná metóda neposkytuje úplnú informáciu o správnej funkcii ovládača. Nezriedka sa stretávame s chybnými jednotkami, ktoré sa nenaštartujú pri voľnobehu alebo pracujú nestabilne bez zaťaženia. Riešením je zrejme pripojenie špeciálneho zaťažovacieho rezistora k jednotke. Vyberte rezistor možno zvoliť podľa Ohmovho zákona, pričom sa zohľadnia hodnoty uvedené na jednotke.
Ak sa po pripojení rezistora zdá, že výstupné napätie je v súlade so špecifikáciou, ovládač je v poriadku.
Životnosť
Vodiči majú svoju vlastnú životnosť. Výrobcovia často garantujú 30 000 hodín prevádzky vodiča pri intenzívnom používaní.
Životnosť ovplyvňuje aj kolísanie sieťového napätia, teplota a vlhkosť.
Nedostatočné zaťaženie môže výrazne skrátiť životnosť zariadenia. Ak je menovitý výkon ovládača 200 W, ale pracuje s výkonom 90 W, väčšina voľnej kapacity spôsobuje preťaženie siete. Dochádza k poruchám, blikaniu, lampa môže do roka vyhorieť.
Zaujímavosti: Kontrola správnej činnosti LED lampy pomocou multimetra.
