Varietats de circuits conductors i la seva connexió

Per seleccionar un controlador per a una làmpada LED i, en el futur, instal·lar-lo correctament, cal que us familiaritzeu amb els diagrames i paràmetres necessaris. Un dispositiu seleccionat correctament no només allargarà la vida útil del producte, sinó que també us estalviarà diners.

Dispositiu de llum LED

Els models de llum de díode van començar a substituir els estàndards. Són cars, però els seus paràmetres tècnics són molt superiors als models obsolets. Per entendre com funcionen, cal conèixer el dispositiu de la làmpada LED.
Consta de 5 elements connectats en una sola carcassa:

• Sòcol:  un element cargolat a la presa d’un canelobre o un altre llum. Emès per a:
  • cargol d’ús domèstic tipus E27 i E14, de llautó amb recobriment anticorrosió de níquel;
  • per a altres necessitats, es produeixen fonts de llum amb base de pin.
• Controlador  : un element que estabilitza la tensió d’entrada i canvia el corrent altern en corrent continu. També proporciona energia al LED. Consta de 3 parts:
  • microcircuits;
  • transformador d’impulsos;
  • condensadors.

• Un dissipador de calor és un element que elimina la calor i proporciona als LED la temperatura òptima per al funcionament. Normalment forma la part visible del cos.
• Un difusor és una  “tapa” transparent que ajuda a distribuir la llum a l’espai. Es fa en forma d’hemisferi per dispersar feixos de llum a gran angle. El material utilitzat és policarbonat o plàstic. Evita que la pols i la humitat entrin a l’habitatge. Per suavitzar la nitidesa de la llum i reduir l’efecte irritant sobre els ulls, aquest element està recobert amb un fòsfor des de l’interior. Això aconsegueix una temperatura de color similar a la de la llum natural.
• Els LED són l’element de treball principal de la làmpada, per la qual cosa apareix una brillantor. Hi ha 4 tecnologies principals de muntatge de xips:
  • La tecnologia SMD és la més comuna a la vida quotidiana. El cristall es col·loca a la superfície del dispositiu de llum;
  • DIP: un element lleuger consta d’1 cristall potent, a la part superior del qual s’adjunta una lent;
  • Piranha – estimats de la indústria de l’automòbil, hi ha 4 contactes;
  • La tecnologia COB és un esquema de connexió de xip LED avançat, l’opció més protegida contra el sobreescalfament i l’oxidació.

En els productes econòmics, és possible que no hi hagi un controlador; en canvi, s’instal·la una font d’alimentació, que no proporciona estabilització de corrent ni tensió.

Varietats de circuits de controladors i les seves característiques

Els fabricants produeixen principalment controladors en circuits integrats (CI) que us permeten alimentar des de baixa tensió. Tots els convertidors per a il·luminació LED que existeixen actualment es divideixen en:

• creat a partir de transistors 1÷3 – simple;
• amb xips amb PWM – complex.

Diagrama de cablejat del controlador de LED estàndard:
la connexió a una font d’alimentació i el nombre de LED afecta la tensió de sortida. La quantitat de corrent que el conductor hauria de donar directament depèn de la potència total i la brillantor de la seva radiació. La potència es pot calcular mitjançant la fórmula: P = P(led) × n, on:

• P(led) és el potencial d’un element;
• n és el nombre d’elements LED.

Punts importants:

• El corrent nominal continu és el paràmetre principal de qualsevol LED. Subestimant-lo, perdem brillantor i sobreestimant-lo, reduïm dràsticament la vida útil.
• La tensió donada al full de dades al LED no és determinant i només indica quants volts cauran a la unió pn quan flueixi el corrent nominal. S’ha de conèixer el seu significat.
• Per connectar LED d’alta potència, és important un sistema de refrigeració d’alta qualitat. Quan instal·leu LED amb un consum d’energia superior a 0,5 W en un radiador, es mantindrà una activitat estable a llarg termini.

Connexió dels LED al controlador:

Assegureu-vos de tenir en compte el factor de color del consumidor a l’hora de calcular, ja que afecta la caiguda de tensió.

Segons la qualitat del conductor, es divideixen en 3 tipus:

• baixa qualitat, treballen fins a 20 mil hores;
• amb paràmetres mitjans – fins a 50 mil hores;
• convertidor, format per components de marques conegudes – 70 mil hores i més.

Amb condensadors per reduir la tensió

El condensador C1 protegeix contra les interferències de la xarxa i el C4 suavitza les ondulacions. En el moment en què s’aplica el corrent, 2 resistències – R2 i R3 – el limiten i alhora el protegeixen d’un curtcircuit, i l’element VD1 converteix la tensió alterna. Quan s’atura el subministrament de corrent, el condensador es descarrega amb l’ajuda de la resistència R4. R2, R3 i R4 no són utilitzats per tots els fabricants.
Desavantatges:

1. Esgotament del díode , ja que no s’observa l’estabilitat del subministrament de corrent. La tensió de càrrega depèn completament de la tensió d’alimentació.
2. Sense aïllament galvànic , hi ha risc de descàrrega elèctrica. No es recomana tocar elements que transporten corrent durant el desmuntatge de les làmpades, ja que estan en fase.
3. És pràcticament impossible aconseguir corrents de brillantor elevats , perquè això requeriria un augment de les capacitats dels condensadors.

Amb impulsor

Protegeix contra sobretensions i interferències a la xarxa. Un exemple és el model CPC9909. L’eficiència arriba al 98%, un indicador en el qual realment es pot parlar d’estalvi i estalvi d’energia.
El dispositiu es pot alimentar directament des d’alta tensió, fins a 550 V, ja que el controlador està equipat amb un estabilitzador integrat, el circuit s’ha tornat més senzill i el cost és més baix.

El microcircuit s’utilitza amb èxit per al desenvolupament de xarxes d’alimentació d’il·luminació d’emergència i de seguretat, ja que és adequat per a circuits convertidors de reforç.

A casa, basant-se en el CPC9909, sovint es munten llums o controladors alimentats per bateries amb una potència que no superi els 25 V. Els controladors de commutació tenen amplis rangs de voltatge d’entrada. Per exemple, el xip MAX16833 té un rang de voltatge d’entrada de 5 a 65 V, mentre que el MAX16822 té un rang de voltatge de 6,5 a 65 V. Alguns xips us permeten establir la freqüència de conversió de 20 kHz a 2 MHz. Els controladors de controladors LED MAX16801 i MAX16802 us permeten dissenyar un convertidor DC/DC amb un corrent de sortida de fins a 10 A. Els controladors LED MAX16807, MAX16809, MAX16838 i MAX16814 proporcionen un rang d’ajust de corrent de sortida 1:5000. La majoria de controladors LED de commutació us permeten triar la topologia de circuit més òptima per obtenir el màxim rendiment.

Amb controlador regulable

El regulador s’utilitza per canviar suaument la brillantor del llum. Un dels principals paràmetres és la potència. El nombre màxim de làmpades connectades depèn de la potència. L’ajust de la brillantor dels accessoris d’il·luminació us permet establir el nivell d’il·luminació desitjat a l’habitació. És còmode:

• en crear zones separades;
• reduir la brillantor de la llum durant el dia;
• per destacar elements interiors.

Es divideixen en grups segons el tipus de control:

• mecànic;
• polsador;
• remot.

Amb l’ajuda d’un atenuador, l’ús de l’electricitat es fa més racional i la vida útil de l’aparell elèctric augmenta.

Hi ha 2 tipus:

• Amb control PWM. S’instal·len entre el llum i la font d’alimentació. L’energia es subministra en forma de polsos de diferent durada.
• 2a vista. S’utilitzen per a dispositius amb un corrent estabilitzat i afecten la pròpia font d’alimentació.

El llum LED regulable e14 és molt adequat per completar sistemes automatitzats. Fer front al rendiment de la font de llum. Són molt demandats pels consumidors. 14 és el diàmetre de la base del llum, expressat en mil·límetres. Avui dia, aquestes bombetes estan disponibles en diverses formes:

• pilota;
• una gota;
• espelma;
• bolet.

Esquema de connexió del controlador per a LED

Hi ha 3 tipus de connexió, mirem un exemple amb 6 consumidors. La seva pèrdua de tensió és de 3 V, el consum de corrent és de 300 mA:

• consistent;
• paral·lel;
• consecutives per 2.

Els principals tipus d’esquemes:

• Basat en microxip. El PT4115 té un pin separat per controlar l’encesa i apagat dels LED. Amb aquest pin, podeu obtenir fàcilment un controlador LED regulable. Un controlador regulable s’obté canviant el nivell de potencial al pin DIM (operació contínua del controlador) o aplicant-hi un senyal de pols del cicle de treball desitjat (mode de pols amb efecte estroboscòpic). En aquest últim cas, la freqüència màxima de repetició del pols és de 50 kHz.
• Encesa suau dels LED, si hi ha un condensador connectat entre el pin DIM i el terra. El temps per assolir la màxima brillantor dependrà de la capacitat del condensador, com més gran sigui, més temps s’encendrà la làmpada, respectivament.
• Amb regulador de tensió constant. Funciona pel fet que dins del microcircuit el pin DIM s'”aixeca” cap al bus de 5 V a través d’una resistència de 200 kΩ. Quan el control lliscant del potenciòmetre es troba a la seva posició més alta, es forma un divisor de tensió de 200 + 200 kΩ i es forma un potencial de 5/2 = 2,5 V al pin DIM, que correspon a una brillantor del 100%.
• Sense aïllament galvànic . Simple i fiable. El divisor es basa en la capacitat. Un condensador electrolític suavitza les ondulacions després de la rectificació. L7812 és el propi estabilitzador.

Els controladors estan dissenyats per suavitzar totes les pujades de corrent en un sistema elèctric. La seva elecció o autoassemblatge s’ha de plantejar de manera responsable i només després de calcular tots els paràmetres requerits. Els esquemes de controladors us ajudaran a triar el dispositiu adequat i a instal·lar-lo correctament.