¿Qué es un controlador para lámparas LED, cómo elegir y verificar este dispositivo?

ДиммируемыеПодключение

Los circuitos electrónicos especiales (controladores) le permiten prolongar la vida útil de los LED, hacer que su brillo sea uniforme y de alta calidad. Aprenderemos cómo funciona este dispositivo, cómo elegirlo e instalarlo correctamente y cómo hacerlo usted mismo.

¿Qué es un controlador y por qué es necesario?

Los LED son muy sensibles a los cambios en los parámetros de la red eléctrica, por lo que están conectados a la red a través de un controlador, un dispositivo electrónico que controla la corriente y el voltaje. Por lo general, un controlador para una lámpara LED se selecciona con un margen de potencia y teniendo en cuenta el rango de voltaje y corriente de salida. Si sus parámetros no se ajustan al dispositivo LED, quedará inutilizable, deberá desecharse.

El principio de funcionamiento, el circuito clásico y la diferencia con la fuente de alimentación.

Aunque a menudo se hace referencia a un controlador como una fuente de alimentación, existe una diferencia entre los dos. El driver es una fuente de corriente que mantiene su valor constante al pasar por el LED, y la fuente de alimentación mantiene un voltaje estable. Considere cómo funciona la fuente de alimentación en un ejemplo específico:

  • Conecte una resistencia (R) de 40 ohmios a una fuente de 12 V.
  • Deje que una corriente (I) de 300 mA fluya a través de la resistencia. Con dos resistencias instaladas, la corriente se duplicará a 600 mA. En este caso, el voltaje no cambiará, ya que tiene una relación proporcional con la corriente y la resistencia (ley de Ohm I \u003d U / R).

Ahora veamos cómo funciona el controlador:

  • Incluya una resistencia de 30 Ω (R) en el circuito con un controlador de 225 mA.
  • Si, a un voltaje (U) de 12 V, se conectan dos resistencias de 30 ohmios conectadas en paralelo, la corriente seguirá siendo la misma: 225 mA, y el voltaje se reducirá a la mitad: 6 V.

El controlador finalmente proporciona a la carga una corriente de salida determinada, independientemente de las sobrecargas de energía. Por lo tanto, los LED, que se alimentarán con un voltaje de 6 V, brillarán tan intensamente como con una fuente de 10 V, si se le aplica un nivel dado de corriente. Circuito controlador LED
Esquema: El circuito controlador consta de tres nodos interconectados:

  • capacitancia para separación de voltaje;
  • módulo rectificador;
  • estabilizador.

Cómo funciona el circuito:

  1. Cuando pasa una corriente, el condensador C se carga hasta que está completamente cargado. Cuanto menor sea su capacidad, más rápido se cargará.
  2. La corriente alterna se convierte en pulsante. La primera parte de la onda se suaviza al pasar por el condensador C.
  3. El capacitor electrolítico que completa el circuito sirve como filtro-estabilizador suavizante.

Especificaciones

Al comprar una lámpara LED, puede ser necesario comprar un controlador si el dispositivo de iluminación no tiene un convertidor de corriente. Características principales:

  • corriente de salida, A;
  • potencia operativa, W;
  • voltaje de salida, v

El voltaje de salida puede variar. Depende del esquema de conexión de alimentación y la cantidad de LED. El nivel de brillo y potencia depende de la magnitud de la corriente. Para que los diodos brillen intensamente y no se atenúen, la corriente en la salida del controlador se mantiene en un nivel determinado. La potencia del convertidor debe ser ligeramente superior al número total de vatios de todos los diodos. Para calcular la potencia del controlador, se usa la fórmula: P \u003d P (led) × X donde:

  • P (led) es la potencia de un LED;
  • X es el número de diodos.

Si la potencia calculada resultó ser de 10 W, el controlador debe tomarse con un margen del 20-30%.

tipos de conductores

Todos los controladores se distinguen según tres criterios: según el método de estabilización, las características de diseño y la presencia / ausencia de protección. Consideremos todas las opciones con más detalle.

Lineal e impulso

Dependiendo del circuito de estabilización actual, los controladores se dividen en dos tipos: lineales y de pulso. Se diferencian en el principio de funcionamiento y eficiencia. Antes del circuito electrónico del controlador, se estableció la tarea: garantizar valores estables de corriente y voltaje suministrados al cristal (LED). La opción más sencilla y económica es incluir una resistencia limitadora en el circuito. Esquema de potencia lineal:
Diagrama de líneaEste circuito elemental no es capaz de proporcionar un mantenimiento de corriente automático. Con un aumento en el voltaje, crece proporcionalmente y, cuando excede el valor permitido, el cristal colapsará por sobrecalentamiento. Se lleva a cabo un control más complejo al incluir un transistor en el circuito. La desventaja de un circuito lineal es una disminución de potencia con un aumento de voltaje. Esta opción es válida cuando se utilizan fuentes de LED de baja potencia, pero cuando se utilizan LED de alta potencia, no se utilizan dichos circuitos. Ventajas del esquema lineal:

  • sencillez;
  • baratura;
  • fiabilidad relativa.

Junto con los circuitos lineales, la corriente y el voltaje se pueden estabilizar mediante la estabilización de pulsos:

  • después de presionar el botón, el capacitor se carga;
  • después de soltar, el capacitor se descarga, entregando la energía almacenada al elemento semiconductor (LED), que comienza a emitir luz;
  • si el voltaje aumenta, entonces el tiempo de carga del capacitor se reduce, si cae, aumenta.

El usuario no tiene que presionar el botón, la electrónica hace todo por él. El papel del mecanismo del botón en las fuentes de alimentación modernas lo realizan semiconductores: tiristores o transistores. El principio de operación considerado se llama modulación de ancho de pulso en electrónica. Pueden ocurrir docenas e incluso miles de operaciones por segundo. La eficiencia de tal esquema alcanza el 95%. Esquema simplificado de estabilización de impulsos:
circuito de estabilización de impulsos

Electrónica, regulable y basada en condensadores.

El alcance de su aplicación y las características de rendimiento dependen del principio del dispositivo controlador. Tipos de controladores por principio de dispositivo:

  • Electrónico. Sus circuitos necesariamente usan un transistor. Se instala un condensador en la salida, eliminando o al menos suavizando las ondas de corriente. Los convertidores electrónicos son capaces de estabilizar corrientes de hasta 750 mA. Los controladores de tipo electrónico luchan no solo con las ondas, sino también con la interferencia electromagnética de alta frecuencia inducida por los aparatos eléctricos (radio, TV, enrutador, etc.). Minimizar la interferencia permite la presencia de un condensador cerámico especial. El inconveniente del controlador electrónico es el alto costo, además de que la eficiencia es cercana al 95%. Se utilizan en potentes lámparas LED: faros de automóviles, focos, farolas.Electrónico
  • Regulable Una característica de los controladores regulables es la capacidad de controlar el brillo de la lámpara. El ajuste se basa en un cambio en la corriente de salida, que determina el brillo del flujo de luz. El conductor se puede incluir en el circuito de dos maneras: entre la lámpara y el estabilizador, o entre la fuente de alimentación y el convertidor.regulable
  • Basado en condensadores. Estos son modelos económicos utilizados para luminarias LED de bajo costo. Si el fabricante no proporcionó un condensador de suavizado en el circuito, se observa una ondulación en la salida. Otra desventaja es la falta de seguridad. La ventaja de tales modelos es la alta eficiencia, que tiende al 100%, y la simplicidad del circuito. Dichos controladores son fáciles de ensamblar con sus propias manos.Basado en condensadores

Los controladores de condensadores pueden causar parpadeo y, por lo tanto, no se recomiendan para su uso con electrodomésticos de interior. El parpadeo afecta negativamente a la visión e irrita el sistema nervioso.

Con y sin cuerpo

El controlador puede o no estar colocado dentro de una funda protectora. Los circuitos electrónicos son vulnerables a muchos factores externos, por lo que colocar el controlador en un estuche se considera una opción más confiable. La carcasa protege el convertidor electrónico de la humedad, el polvo, la luz solar directa, etc. Los modelos sin embalaje son más económicos, pero tienen una vida útil más corta y una peor estabilidad operativa. Son más adecuados para montaje empotrado.

Consumir preferentemente antes del

El controlador tiene una capacidad de aproximadamente 30.000 horas. Esto es un poco menos que la vida útil estimada de muchas luminarias LED. Tal disminución está asociada con factores desfavorables en los que tiene que trabajar el estabilizador actual. Lo que afecta negativamente el funcionamiento del controlador:

  • subidas de tensión;
  • cambios de temperatura y/o humedad.

Si un aparato de 200 W se carga con 100 W, el 50 % del valor nominal se devuelve a la red. Esto puede causar una sobrecarga y un corte de energía.

La vida del controlador está limitada por la vida del condensador de suavizado. Con el tiempo, el electrolito se evapora y el dispositivo falla.

Para prolongar la operación del controlador, debe operarse en habitaciones con humedad normal (no alta) y conectado a una red con voltaje de alta calidad sin sobretensiones.

¿Cómo elegir un controlador para una lámpara LED?

Cuando se conectan a un estabilizador de corriente, los semiconductores reciben la potencia que necesitan y alcanzan sus características nominales. La vida útil de los diodos depende de qué tan correctamente se seleccione el controlador. A qué parámetros prestar atención:

  • Energía. Determina la carga máxima admisible para la que está diseñado el dispositivo. Por ejemplo, marcar (20×26)x1W significa que se pueden conectar de 20 a 26 LED al controlador simultáneamente, cada uno con una potencia de 1 W.
  • Corriente y tensión (valores nominales). Los fabricantes indican este parámetro en cada LED, es por eso que se selecciona un controlador. Si la corriente nominal máxima es de 350mA, se debe conectar una fuente de alimentación de 300-330mA. Tal rango de corrientes de operación le permite garantizar la vida útil de la lámpara, proporcionada por el fabricante.
  • Clase de protección. Depende de este indicador dónde se pueden usar exactamente las lámparas: al aire libre o en interiores. La clase de resistencia a la humedad y hermeticidad se indica con las letras IP y se expresa con dos números. El primer dígito se usa para juzgar la protección contra fracciones sólidas (polvo, suciedad, arena, hielo), el segundo, contra medios líquidos. La clase de protección no indica la temperatura a la que se puede utilizar la luminaria.
  • Cuadro. El conductor puede tener una caja metálica perforada abierta o cerrada. En el segundo caso, el dispositivo se coloca en una caja de metal. Para uso doméstico, es adecuada una caja de plástico sin sellar.
  • Principio de funcionamiento. La resistencia limitadora no elimina las sobretensiones y no protege contra el ruido de impulso. El más mínimo cambio en el voltaje provoca aumentos repentinos en la corriente. Los reguladores lineales se consideran controladores poco confiables y de baja eficiencia, se prefieren los circuitos de conmutación.

elegir un controlador para la lámpara LED

¿Cómo comprobar si funciona?

Para probar el controlador sin carga, basta con aplicar a la entrada del bloque 220 V. Si el dispositivo está funcionando, aparecerá un voltaje constante en la salida. Su valor será ligeramente superior al límite superior indicado en la etiqueta del controlador. Si, por ejemplo, el estabilizador tiene un rango de 27-37 V, entonces la salida debe ser de unos 40 V. Para mantener la corriente en un rango dado, a medida que aumenta la resistencia de carga (tiende a infinito sin carga), el voltaje también crece hasta cierto límite. Este método de verificación es simple y accesible, pero no nos permite sacar conclusiones inequívocas sobre la capacidad de servicio del dispositivo al 100%. Hay drivers que después de encenderse sin carga no arrancan o se comportan de forma incomprensible. Segunda opción de verificación:

  1. Conecte una resistencia a la salida del controlador, eligiendo su resistencia según la ley de Ohm. Por ejemplo, la potencia del controlador es de 20 W, la corriente de salida es de 600 mA, el voltaje es de 25-35 V. La resistencia deseada será de 38-58 ohmios.
  2. Seleccione una resistencia del rango especificado y con la potencia adecuada. Incluso si es pequeño, esto es suficiente para la verificación.
  3. Conecte una resistencia y mida el voltaje de salida con un probador. Si está dentro de los límites especificados, entonces el controlador definitivamente está funcionando.

Al buscar averías, es necesario tener en cuenta el principio del diseño del circuito. En los circuitos lineales y de pulsos, las averías pueden estar asociadas a determinados problemas. Posibles fallos de funcionamiento:

  • En los estabilizadores lineales , se utiliza un par de resistores con una resistencia de 5 a 100 ohmios para proteger contra caídas de voltaje. Uno está en la entrada del puente de diodos, el segundo está en la salida. Para reducir el parpadeo, se enciende un condensador-electrolito de máxima capacidad en paralelo con la carga. Las fallas del controlador lineal se pueden asociar con el agotamiento de una o dos resistencias protectoras a la vez.
  • En los convertidores de corriente pulsada, los microcircuitos están protegidos contra sobrecarga, sobrecalentamiento y sobretensión y, en teoría, no pueden romperse. De hecho, cualquier microcircuito, especialmente en los controladores fabricados en China, puede quedar inutilizable. El problema se ve agravado por el hecho de que es difícil encontrar reemplazos para muchos chips chinos. Algunos de ellos no se pueden encontrar ni siquiera en Internet.

Conexión

Conectar el controlador a los LED no causa dificultades para los usuarios, ya que existe la marca necesaria en su cuerpo. Cómo conectar el controlador:

  1. Aplique voltaje de entrada a los cables de entrada (ENTRADA).
  2. Conecte los LED a los cables de salida (SALIDA).

Al conectar, observe la polaridad:

  • Entrada polar (ENTRADA). Si el controlador funciona con voltaje constante, conecte la salida “+” al mismo polo de la fuente de alimentación. Si el voltaje es CA, preste atención a las marcas en los cables de entrada. Hay dos opciones:
    • “L” y “N”. Aplique la fase a la salida “L” (encuéntrela con un destornillador indicador), a “N” – cero.
    • “~”, “AC” o sin marca: no puede observar la polaridad.
  • Salida polar (SALIDA). Observe la polaridad en todo momento. Conecte el cable “+” al ánodo del 1er LED, “-” al cátodo del último. Todos los semiconductores están conectados en serie: el ánodo del siguiente está unido al cátodo del anterior.

Hay una segunda opción para conectar LED: varias cadenas que contienen la misma cantidad de diodos están conectadas en paralelo. Cuando se conectan en serie, todos los elementos brillan igual, con una versión en paralelo, las líneas pueden tener un brillo diferente.

¿Cómo hacer un controlador para una lámpara LED con tus propias manos?

El controlador se puede hacer con un cargador de teléfono viejo. Solo es necesario hacer pequeños cambios en el chip. Tal producto casero es suficiente para alimentar 3 LED con una potencia de 1 W cada uno. Considere paso a paso el ensamblaje del controlador del cargador del teléfono:

  1. Retire la carcasa del cargador.
  2. Usando un soldador, retire la resistencia que limita el voltaje suministrado al teléfono.Resistor
  3. En lugar de la resistencia soldada, coloque una resistencia de sintonización. Ajústelo a 5.000 ohmios.Resistencia
  4. Suelde los LED en serie al canal de salida.LED de soldadura
  5. Desuelde los canales de entrada y suelde un cable de alimentación de 220 V en su lugar.Canales de entrada
  6. Verifique el funcionamiento del circuito ajustando el voltaje a través de la resistencia con el regulador para que los diodos brillen intensamente, pero no cambien de color.comprobar el trabajo

Al realizar trabajos para crear un buzo a partir de un cargador, debe cumplir con las normas de seguridad. Si toca las partes descubiertas, puede recibir una fuerte descarga eléctrica.

El controlador también se puede construir desde cero. Para hacer esto, necesita un soldador, un probador, cables y un estabilizador integral KR142EN12A (o un análogo extranjero – LM317), que se puede comprar en cualquier tienda especializada por rublos 20. Los parámetros del microcircuito comprado son 40 V y Corriente 1,5 A. Lleva incorporada protección contra sobrecarga, sobrecalentamiento y cortocircuito. El microcircuito estabiliza el voltaje y el controlador iguala la corriente, por lo que deberá realizar cambios en el circuito estándar para conectar el microcircuito. Conductor en un estabilizador integral:
ConductorEn este caso, la tarea del microcircuito es regular, por lo que la corriente se mantendrá en el nivel requerido. El valor actual está determinado por la resistencia de la resistencia R1. Su valor nominal se calcula mediante la fórmula: R = 1,2 / I, donde:

  • R – resistencia, Ohm;
  • I – actual, A.

Orden de construcción del controlador:

  1. Montar un regulador de corriente de 9,9 V con una corriente de 300 mA. Luego R1 \u003d 1.2 / 0.3 \u003d 4 ohmios. Potencia de resistencia: desde 4 vatios. Puede tomar las resistencias que se usan en los televisores. También se pueden comprar en las tiendas. La potencia de estos elementos es de 2 W, la resistencia es de 1-2 ohmios.
  2. Conecte las resistencias en serie. Su resistencia se sumará y será igual a 2-4 ohmios.
  3. Conecte el chip al disipador de calor y conecte un circuito de diodos conectados en serie a la salida del controlador. Observe la polaridad al conectar los LED.
  4. Aplique un voltaje constante de 12-40 V a la entrada (el dispositivo está diseñado para 9.9 V, por lo que lo tomamos con un margen). No vale la pena exceder el valor límite: el microcircuito puede quemarse. Es posible que el voltaje suministrado no se estabilice. Puede usar una batería de automóvil, una fuente de alimentación para computadora portátil o un transformador reductor con un puente de diodos. Conecte el controlador, observe la polaridad: el trabajo está hecho.

Gracias a los controladores, es posible no solo mejorar el rendimiento de las lámparas LED, sino también garantizar su funcionamiento prolongado e ininterrumpido. Teniendo en cuenta el costo de las luminarias LED, el uso de controladores se convierte en una solución rentable.

Rate article
Add a comment

  1. Илья

    Статья интересная, понятно написано. Но по мне лучше купить готовый драйвер, чем разбираться в схемах. Хотя и здесь могут быть подводные камни – не на всех лампах пишут точные данные и по незнанию можно просто спалить светильник, купив драйвер не под нужную мощность или напряжение. Подбирал драйвер для светодиодной ленты в машину, которая была без маркировки, так и не смог выбрать. Пришлось просить сделать драйвер друга, который разбирается в электрике. Правда и ему пришлось повозиться, пока вычислил все характеристики.

    Responder
    1. German

      Благодаря данной статье смог самостоятельно разобраться в работе и установке драйвера для светодиодных светильников. Установил у себя на кухне без всяких проблем и мастеров. По поводу указанных вами недостатков не согласен, если хорошо вчитаться то можно совершенно точно понять что и как работает. Плюс по характеристике можно было узнать в магазине. Буду и дальше читать статьи на этом сайте. Всем советую.

      Responder
    2. Ирина

      Я считаю с драйверов работа того же светильник будет на много надежнее,т.к если просто купить обычный светильник, он про служит не долго,и хорошо если еще и не будет замыкать.Лучше по читать схему драйвера и установить,за то раз и на долго.

      Responder
  2. Deyanov_Igor

    Достаточно информативная статья, которая позволяет понять само назначение драйвера светодиодного светильника и навсегда закрыть вопрос о мерцании лампочек. Приспособление полезное, поскольку светодиодные лампочки практически вытеснили обычные лампы накаливания. Порадовало, что есть схема сборки собственного драйвера. Я хоть и купил готовый драйвер, но, ради эксперимента, решил проверить схемы сборки драйвера вручную. Оба драйвера работают одинаково. Схемы актуальные, поэтому есть смысл собрать его самостоятельно и не тратить лишних средств.

    Responder
  3. Анатолий

    сколько воды.При подключении драйвера с напряжением 37в без нагрузки никогда на выходе не будет 40 в, будет напряжение заряженного конденсатора на выходе.

    Responder
  4. Анатолий

    Как проверить работоспособность? Чтобы проверить драйвер без нагрузки, достаточно подать на вход блока 220 В. Если устройство исправно, на выходе появится постоянное напряжение. Его значение будет немного больше верхнего предела, указанного в маркировке драйвера. Если, к примеру, на стабилизаторе стоит диапазон 27-37 В, то на выходе должно быть около 40 В. Чтобы поддерживать ток в заданном диапазоне, при увеличении сопротивления нагрузки (без нагрузки оно стремится к бесконечности) напряжение также растёт до определенного предела.
    Источник: https://gogoled.ru/podklyuchenie/drajver-dlya-svetodiodnyx-svetilnikov.html?unapproved=352&moderation-hash=1a306683c3f6253bafef0bad82bbdfd6#comment-352

    Responder
  5. Анатолий

    Это не мой комментарий,а автора,мой на выходе без нагрузки никогда не будет 40в,автор теоретик,но практики наверное нет

    Responder