Mi az illesztőprogram a led-lámpákhoz, hogyan kell kiválasztani és ellenőrizni ezt az eszközt?

A speciális elektronikus áramkörök – meghajtók – lehetővé teszik a LED-ek élettartamának meghosszabbítását, egyenletes és kiváló minőségű fényét. Megtanuljuk, hogyan működik ez az eszköz, hogyan válasszuk ki és telepítsük helyesen, és hogyan készítsük el saját kezűleg.

Mi az a driver és miért van rá szükség?

A LED-ek nagyon érzékenyek a hálózat paramétereinek változásaira, ezért egy meghajtón keresztül csatlakoznak a hálózathoz – egy elektronikus eszköz, amely szabályozza az áramot és a feszültséget. Általában a led lámpa meghajtóját teljesítménykülönbséggel választják ki, figyelembe véve a kimeneti feszültség és áram tartományát. Ha paraméterei nem passzolnak a LED-es készülékhez, akkor használhatatlanná válik, ártalmatlanítani kell.

A működés elve, a klasszikus áramkör és a különbség a tápegységtől

Annak ellenére, hogy a meghajtót gyakran tápegységnek nevezik, van különbség a kettő között. A meghajtó olyan áramforrás, amely állandó értéket tart a LED-en való áthaladáshoz, és a tápegység stabil feszültséget tart fenn. Fontolja meg, hogyan működik a tápegység egy konkrét példán:

• Csatlakoztasson egy 40 ohmos ellenállást (R) egy 12 V-os forráshoz.
• Hagyjon 300 mA-es áramot (I) átfolyni az ellenálláson. Két ellenállás beszerelése esetén az áramerősség megduplázódik, 600 mA-re. Ebben az esetben a feszültség nem változik, mivel arányos az árammal és az ellenállással (Ohm törvénye I \u003d U / R).

Most nézzük meg, hogyan működik az illesztőprogram:

• Legyen egy 30 Ω-os ellenállás (R) az áramkörben egy 225 mA-es meghajtóval.
• Ha 12 V feszültségen (U) két párhuzamosan csatlakoztatott 30 ohmos ellenállást csatlakoztatunk, az áram változatlan marad – 225 mA, és a feszültség fele akkora lesz – 6 V.

A meghajtó végül egy adott kimeneti árammal biztosítja a terhelést, függetlenül a túlfeszültségtől. Ezért a 6 V-os feszültséggel ellátott LED-ek olyan fényesen világítanak, mint egy 10 V-os forrás esetén, ha adott áramerősséget vezetnek rá. LED
meghajtó áramkör: A meghajtó áramkör három egymással összekapcsolt csomópontból áll:

• kapacitás a feszültségleválasztáshoz;
• egyenirányító modul;
• stabilizátor.

Hogyan működik az áramkör:

1. Az áram áthaladásakor a C kondenzátor teljesen feltöltődik. Minél kisebb a kapacitása, annál gyorsabban töltődik.
2. A váltakozó áramot pulzálóvá alakítják. A hullám első része kisimul, ahogy áthalad a C kondenzátoron.
3. Az áramkört lezáró elektrolit kondenzátor simítószűrő-stabilizátorként szolgál.

Műszaki adatok

LED lámpa vásárlásakor előfordulhat, hogy meghajtót kell vásárolnia, ha a világítóeszköz nem rendelkezik áramváltóval. Főbb jellemzők:

• kimeneti áram, A;
• üzemi teljesítmény, W;
• kimeneti feszültség, V.

A kimeneti feszültség változhat. Ez a tápcsatlakozási sémától és a LED-ek számától függ. A fényerő és a teljesítmény szintje az áram nagyságától függ. Annak érdekében, hogy a diódák fényesen világítsanak, és ne halványuljanak, a meghajtó kimenetén az áramot egy adott szinten tartják. Az átalakító teljesítményének valamivel nagyobbnak kell lennie, mint az összes dióda teljes wattszáma. A meghajtó teljesítményének kiszámításához a következő képletet kell használni: P \u003d P (led) × X ahol:

• P (led) egy LED teljesítménye;
• X a diódák száma.

Ha a számított teljesítmény 10 W-nak bizonyult, a vezetőt 20-30% tartalékkal kell venni.

A járművezetők típusai

Minden járművezetőt három kritérium alapján különböztetnek meg – a stabilizálás módszere, a tervezési jellemzők és a védelem megléte / hiánya szerint. Tekintsük részletesebben az összes lehetőséget.

Lineáris és impulzus

Az áramstabilizáló áramkörtől függően a meghajtókat két típusra osztják – lineáris és impulzusos. Működési elvben és hatékonyságban különböznek egymástól. A meghajtó elektronikus áramköre előtt a feladatot beállították – a kristály (LED) áram és feszültség stabil értékeinek biztosítása. A legegyszerűbb és legolcsóbb megoldás egy korlátozó ellenállás beépítése az áramkörbe. Lineáris teljesítményséma:
Ez az elemi áramkör nem képes automatikus áramfenntartásra. A feszültség növekedésével arányosan növekszik, és ha meghaladja a megengedett értéket, a kristály összeomlik a túlmelegedéstől. A bonyolultabb vezérlést tranzisztor beépítésével hajtják végre. A lineáris áramkör hátránya a teljesítmény csökkenése a feszültség növekedésével. Ez az opció alacsony teljesítményű LED-források használatakor érvényes, de nagy teljesítményű LED-ek használatakor az ilyen áramkörök nem használatosak. A lineáris séma előnyei:

• egyszerűség;
• olcsóság;
• relatív megbízhatóság.

A lineáris áramkörök mellett az áram és a feszültség impulzusstabilizálással stabilizálható:

• a gomb megnyomása után a kondenzátor feltöltődik;
• kioldás után a kondenzátor kisül, a tárolt energiát átadja a félvezető elemnek (LED), amely fényt bocsát ki;
• ha a feszültség emelkedik, akkor a kondenzátor töltési ideje csökken, ha csökken, akkor nő.

A felhasználónak nem kell megnyomnia a gombot – az elektronika mindent megtesz helyette. A gombmechanizmus szerepét a modern tápegységekben félvezetők – tirisztorok vagy tranzisztorok – látják el. A figyelembe vett működési elvet az elektronikában impulzusszélesség-modulációnak nevezik. Másodpercenként több tucat, sőt több ezer művelet is előfordulhat. Egy ilyen rendszer hatékonysága eléri a 95%-ot. Az impulzusstabilizálás egyszerűsített sémája:

Elektronikus, szabályozható és kondenzátor alapú

Alkalmazási köre és teljesítményjellemzői a meghajtó eszköz elvétől függenek. Az illesztőprogramok típusai az eszköz elve szerint:

• Elektronikus. Áramköreik szükségszerűen tranzisztort használnak. A kimenetre egy kondenzátor van beépítve, amely kiküszöböli vagy legalább kisimítja az áramhullámokat. Az elektronikus konverterek 750 mA-ig képesek stabilizálni az áramot. Az elektronikus típusú meghajtók nemcsak hullámzásokkal küzdenek, hanem elektromos készülékek (rádió, TV, router stb.) által kiváltott nagyfrekvenciás elektromágneses interferenciával is. Az interferencia minimalizálása lehetővé teszi egy speciális kerámia kondenzátor jelenlétét. Az elektronikus meghajtó mínusza a magas költség, plusz a hatásfok közel 95%. Erőteljes led-lámpákban használatosak: autók fényszóróiban, spotlámpákban, utcai lámpákban.
• Szabályozható. A szabályozható meghajtók jellemzője a lámpa fényerejének szabályozása. A beállítás a kimeneti áram változásán alapul, amely meghatározza a fényáram fényerejét. A meghajtó kétféleképpen kapcsolódhat be az áramkörbe: a lámpa és a stabilizátor vagy az áramforrás és az átalakító közé.
• Kondenzátor alapú. Ezek olcsó modellek, amelyeket alacsony költségű LED-lámpákhoz használnak. Ha a gyártó nem biztosított simító kondenzátort az áramkörben, akkor hullámosság figyelhető meg a kimeneten. További hátránya a biztonság hiánya. Az ilyen modellek előnye a 100%-ra hajlamos nagy hatékonyság és az áramkör egyszerűsége. Az ilyen illesztőprogramokat könnyű összeszerelni saját kezűleg.

A kondenzátor-meghajtók villogást okozhatnak, ezért nem ajánlott beltéri készülékekhez használni. A vibrálás károsan befolyásolja a látást és irritálja az idegrendszert.

Testtel és test nélkül

A vezető behelyezhető egy védőtokba, de nem is. Az elektronikus áramkörök számos külső tényezővel szemben érzékenyek, ezért a meghajtó tokba helyezése megbízhatóbb megoldásnak számít. A ház megvédi az elektronikus átalakítót a nedvességtől, portól, közvetlen napfénytől stb. A csomagolatlan modellek olcsóbbak, de rövidebb élettartamúak és rosszabb működési stabilitásúak. Süllyesztett beépítésre alkalmasabbak.

Legjobb előtti dátum

A sofőr körülbelül 30 000 órára van besorolva. Ez valamivel kevesebb, mint sok LED-es lámpatest becsült élettartama. Az ilyen csökkenés olyan kedvezőtlen tényezőkkel jár, amelyekben az aktuális stabilizátornak működnie kell. Ami negatívan befolyásolja a vezető működését:

• túlfeszültség;
• hőmérséklet és/vagy páratartalom változása.

Ha egy 200 W-os készüléket 100 W-tal terhelünk, akkor a névleges érték 50%-a visszakerül a hálózatba. Ez túlterhelést és áramkimaradást okozhat.

A meghajtó élettartamát a simító kondenzátor élettartama korlátozza. Idővel az elektrolit elpárolog benne, és a készülék meghibásodik.

A meghajtó működésének meghosszabbítása érdekében normál (nem magas) páratartalmú helyiségekben kell üzemeltetni, és jó minőségű, túlfeszültség nélküli hálózatra kell csatlakoztatni.

Hogyan válasszunk illesztőprogramot egy LED-lámpához?

Áramstabilizátorhoz csatlakoztatva a félvezetők megkapják a szükséges teljesítményt és elérik névleges jellemzőiket. A diódák élettartama az illesztőprogram helyes kiválasztásától függ. Milyen paraméterekre kell figyelni:

• Erő. Meghatározza azt a legnagyobb megengedett terhelést, amelyre az eszközt tervezték. Például a (20×26)x1W jelölés azt jelenti, hogy egyidejűleg 20-26 LED csatlakoztatható a meghajtóhoz, mindegyik 1 W teljesítménnyel.
• Áram és feszültség (névleges értékek). A gyártók ezt a paramétert minden LED-en jelzik, ehhez választanak ki illesztőprogramot. Ha a maximális névleges áram 350 mA, akkor 300-330 mA-es tápegységet kell csatlakoztatni. Az üzemi áramok ilyen tartománya lehetővé teszi a lámpa eltarthatóságának biztosítását a gyártó által.
• Védelmi osztály. Ettől a jelzőtől függ, hogy a lámpákat pontosan hol lehet használni – kültéren vagy beltéren. A nedvességállósági és tömítettségi osztályt az IP betűk jelzik, és két számmal fejezik ki. Az első számjegy a szilárd frakciók (por, szennyeződés, homok, jég) elleni védelem megítélésére szolgál, a második pedig a folyékony közegektől. A védelmi osztály nem jelzi azt a hőmérsékletet, amelyen a lámpatest használható.
• Keret. A vezetőnek lehet nyitott, perforált fémháza vagy zárt. A második esetben a készüléket fémdobozba helyezzük. Otthoni használatra egy záratlan műanyag tok megfelelő.
• Működés elve. A korlátozó ellenállás nem szünteti meg a hálózati feszültség ingadozásait, és nem véd az impulzuszaj ellen. A legkisebb feszültségváltozás hirtelen áramlökésekhez vezet. A lineáris szabályozók megbízhatatlanok és alacsony hatásfokú meghajtók, a kapcsolóáramkörök előnyben részesítendők.

Hogyan ellenőrizhető, hogy működik-e?

A meghajtó terhelés nélküli ellenőrzéséhez elegendő a blokk bemenetére 220 V feszültséget kapcsolni, ha a készülék megfelelően működik, a kimeneten állandó feszültség jelenik meg. Értéke valamivel nagyobb lesz, mint a vezető címkéjén feltüntetett felső határ. Ha például a stabilizátor tartománya 27-37 V, akkor a kimenetnek körülbelül 40 V-nak kell lennie. Az áram egy adott tartományban tartásához a terhelési ellenállás növekedésével (terhelés nélkül a végtelenbe hajlik) a feszültség is egy bizonyos határig nő. Ez az ellenőrzési módszer egyszerű és hozzáférhető, de nem teszi lehetővé számunkra, hogy egyértelmű következtetéseket vonjunk le az eszköz 100% -os használhatóságáról. Vannak olyan illesztőprogramok, amelyek terhelés nélkül bekapcsolva nem indulnak el, vagy érthetetlenül viselkednek. Második ellenőrzési lehetőség:

1. Csatlakoztasson egy ellenállást a meghajtó kimenetéhez, az ellenállását az Ohm törvénye alapján választva. Például a meghajtó teljesítménye 20 W, a kimeneti áram 600 mA, a feszültség 25-35 V. A kívánt ellenállás 38-58 ohm lesz.
2. Válasszon egy ellenállást a megadott tartományból és megfelelő teljesítménnyel. Még ha kicsi is, ez elég az ellenőrzéshez.
3. Csatlakoztasson egy ellenállást és mérje meg a kimeneti feszültséget egy teszterrel. Ha a megadott határokon belül van, akkor az illesztőprogram biztosan működik.

A meghibásodások keresésekor figyelembe kell venni az áramkör kialakításának elvét. Lineáris és impulzus áramkörökben a meghibásodások bizonyos problémákkal járhatnak. Lehetséges hibák:

• A lineáris stabilizátorokban egy pár ellenállást használnak, amelyek ellenállása 5-100 ohm a feszültségesés elleni védelemre. Az egyik a diódahíd bemenetén, a második a kimeneten van. A villogás csökkentése érdekében a terheléssel párhuzamosan egy maximális kapacitású kondenzátor-elektrolitot kapcsolunk be. A lineáris meghajtó meghibásodása egy vagy két védőellenállás egyidejű kiégésével járhat.
• Az impulzusáram-átalakítókban a mikroáramkörök túlterheléstől, túlmelegedéstől és túlfeszültségtől védettek, és elméletileg nem szakadhatnak meg. Valójában minden mikroáramkör, különösen a kínai gyártású meghajtókban, használhatatlanná válhat. A problémát tetézi az a tény, hogy sok kínai chipnek nehéz cserét találni. Egy részük még az interneten sem található meg.

Kapcsolat

Az illesztőprogram LED-ekhez való csatlakoztatása nem okoz nehézséget a felhasználók számára, mivel a testén található a szükséges jelölés. Az illesztőprogram csatlakoztatása:

1. Adjon bemeneti feszültséget a bemeneti vezetékekre (INPUT).
2. Csatlakoztassa a LED-eket a kimeneti vezetékekhez (OUTPUT).

Csatlakoztatáskor ügyeljen a polaritásra:

• Poláris bemenet (INPUT). Ha a meghajtót állandó feszültség táplálja, akkor csatlakoztassa a “+” kimenetet az áramforrás ugyanarra a pólusára. Ha a feszültség AC, ügyeljen a bemeneti vezetékeken lévő jelölésekre. Két lehetőség van:
  • “L” és “N”. Alkalmazza a fázist az „L” kimenetre (keresse meg egy jelzőcsavarhúzóval), az „N” – nullára.
  • “~”, “AC” vagy nincs jelölés – nem figyelhető meg a polaritás.
• Poláris kimenet (OUTPUT). Mindig ügyeljen a polaritásra. Csatlakoztassa a „+” vezetéket az 1. LED anódjához, a „-” vezetéket az utolsó LED katódjához. Minden félvezető sorba van kötve – a következő anódja az előző katódjához csatlakozik.

Van egy második lehetőség a LED-ek csatlakoztatására – több azonos számú diódát tartalmazó lánc van párhuzamosan csatlakoztatva. Sorba kapcsolva minden elem egyformán világít, párhuzamos változatnál a vonalak eltérő fényerővel rendelkezhetnek.

Hogyan készítsünk saját kezűleg illesztőprogramot egy LED-lámpához?

A meghajtó egy régi telefontöltőből készíthető. Csak apró változtatásokat kell végrehajtani a chipen. Egy ilyen házi készítésű termék elegendő 3, egyenként 1 W teljesítményű LED táplálására. Fontolja meg lépésről lépésre az illesztőprogram összeszerelését a telefontöltőről:

1. Távolítsa el a tokot a töltőről.
2. Forrasztópáka segítségével távolítsa el az ellenállást, amely korlátozza a telefon feszültségét.
3. A forrasztott ellenállás helyére tegyen egy hangoló ellenállást. Állítsd 5000 ohmra.
4. Forrassza sorba a LED-eket a kimeneti csatornára.
5. Oldja ki a bemeneti csatornákat, és forrasszon helyette egy 220 V-os tápkábelt.
6. Ellenőrizze az áramkör működését úgy, hogy az ellenálláson a feszültséget a szabályozóval úgy állítja be, hogy a diódák fényesen égjenek, de ne változtassanak a színek.

Amikor töltőről búvárt készít, be kell tartania a biztonsági előírásokat. Ha megérinti a csupasz részeket, erős áramütést kaphat.

Az illesztőprogram a semmiből is felépíthető. Ehhez szükség van egy forrasztópáka, egy teszter, vezetékek és egy beépített stabilizátor KR142EN12A (vagy egy külföldi analóg – LM317), amely megvásárolható bármely szaküzletben 20 rubelért. A megvásárolt mikroáramkör paraméterei 40 V és 1,5 A áram. Beépített túlterhelés, túlmelegedés és rövidzárlat elleni védelemmel rendelkezik. A mikroáramkör stabilizálja a feszültséget, és a meghajtó kiegyenlíti az áramot, ezért módosítania kell a mikroáramkör csatlakoztatásához szükséges szabványos áramkört. Meghajtó integrált stabilizátoron:
Ebben az esetben a mikroáramkör feladata a szabályozás, aminek köszönhetően az áram a kívánt szinten marad. Az áramértéket az R1 ellenállás ellenállása határozza meg. Névleges értékét a következő képlettel számítjuk ki: R = 1,2 / I, ahol:

• R – ellenállás, Ohm;
• I – jelenlegi, A.

Driver összeállítási sorrend:

1. Szereljen össze egy 9,9 V-os áramszabályozót 300 mA áramerősséggel. Ezután R1 \u003d 1,2 / 0,3 \u003d 4 ohm. Az ellenállás teljesítménye – 4 watttól. Elviheti a TV-kben használt ellenállásokat. Az üzletekben is megvásárolhatók. Ezen elemek teljesítménye 2 W, ellenállása 1-2 ohm.
2. Csatlakoztassa sorba az ellenállásokat. Ellenállásuk összeadódik, és 2-4 ohm lesz.
3. Csatlakoztassa a chipet a hűtőbordához, és csatlakoztasson egy sorba kapcsolt diódák áramkörét a meghajtó kimenetére. A LED-ek csatlakoztatásakor ügyeljen a polaritásra.
4. A bemenetre 12-40 V állandó feszültséget kapcsoljunk (9,9 V-ra tervezték a készüléket, ezért margóval vesszük). A határértéket nem érdemes túllépni – a mikroáramkör kiéghet. Előfordulhat, hogy a betáplált feszültség nem stabilizálódik. Használhat autó akkumulátort, laptop tápegységet vagy diódahíddal lecsökkentő transzformátort. Csatlakoztassa a meghajtót, figyelje a polaritást – a munka kész.

A meghajtóknak köszönhetően nemcsak a LED-lámpák teljesítménye javítható, hanem hosszú, zavartalan működésük is biztosítható. A LED-es lámpatestek költségét tekintve a meghajtók használata költséghatékony megoldássá válik.