Dizajni dhe parimi i funksionimit të drejtuesve për llambat LED

Drejtuesit janë pajisje speciale që sigurojnë funksionim të qëndrueshëm të llambave LED. Pa to, diodat janë të paqëndrueshme dhe shpejt dështojnë. Ne do të mësojmë se si janë rregulluar drejtuesit dhe si funksionojnë ata.

Pse shofer LED?

LED janë shumë më efikasë në energji dhe zgjasin më shumë se llambat inkandeshente. Ata mund të punojnë me vite dhe të konsumojnë disa herë më pak energji elektrike se llambat konvencionale, me një furnizim të qëndrueshëm me energji elektrike, për të cilën drejtuesi është përgjegjës.
LED janë shumë të ndjeshëm ndaj fuqisë së furnizuar në hyrjet e tyre. Ata nuk kanë frikë nga vlerat më të ulëta, por tensionet dhe rrymat e rritura jo vetëm që mund të zvogëlojnë ndjeshëm burimin e gjysmëpërçuesve, por edhe t’i çaktivizojnë ato. Detyra e drejtuesit është të sigurojë LED-të me një rrymë të qëndrueshme. Drejtues për llambat LED – furnizimi me energji elektrike. Është një qark elektronik, dalja e të cilit është një rrymë konstante e një vlere të caktuar.

Në mënyrë që elementët LED të funksionojnë për një kohë të gjatë dhe me efikasitet, të digjen me shkëlqim dhe pa dridhje, një rrymë e një vlere të tillë që tregohet në fletën e të dhënave teknike të elementit gjysmëpërçues duhet të rrjedhë nëpër LED.

Drejtuesit LED të ofruara nga prodhuesit janë të dizajnuar për tensione 10, 12, 24, 220 V dhe rryma direkte prej 350 mA, 700 mA, 1 A. Zakonisht, drejtuesit bëhen për pajisje specifike, por ka edhe pajisje universale në shitje që përshtaten shumica e artikujve LED nga markat e njohura. Stabilizuesit aktualë përdoren në:

• sistemet e ndriçimit të rrugëve dhe shtëpive;
• llamba zyre per desktop;
• Shirita LED dhe ndriçimi dekorativ.

Drejtuesit ndryshojnë ndriçimin dhe ngjyrën e LED-ve. Kjo bëhet duke përdorur pullat ose telekomandën. Një llambë LED pa drejtues është e paqëndrueshme dhe rrezikon të dështojë shpejt.

Parimi i funksionimit

Një tension aplikohet në hyrjen e drejtuesit LED, i cili mund të ndryshojë. Rryma kalon nëpër rezistencat R1 dhe R3, duke marrë vlerën e dëshiruar, dhe kondensatori C1 vendos frekuencën e tij. Rryma alternative, duke marrë parametrat e vendosur, hyn në urën e diodës. Duke kaluar nëpër këtë ndreqës, rryma shndërrohet nga alternative në direkte. Më tej, parametrat e tij rregullohen nga rezistorët R2 dhe R4 dhe kondensatori C2. Në këtë mënyrë arrihet saktësia maksimale e parametrave të rrymës dalëse. Diagrami i qarkut elektrik të pajisjes:

Llojet e drejtuesve sipas parimit të funksionimit

Të gjithë drejtuesit për LED ndahen në linearë dhe pulsorë. Secili grup ka të mirat, të këqijat dhe rekomandimet e tij për përdorim. Krahasimi i konvertuesit të rrymës lineare dhe pulsit:

Linear

Bazuar në qarkun linear, krijohen drejtuesit më të thjeshtë për llambën LED. Si një element stabilizues, përdoret një rezistencë kufizuese me një rezistencë të ndryshueshme. Në një shofer industrial, “motori” i rezistencës nuk kontrollohet nga një person, por nga elektronika. Nëse tensioni rritet në vlera kritike, rryma gjithashtu fillon të rritet, dhe kur arrin një vlerë të papranueshme, LED mbinxehet dhe më pas shkatërrohet. Në qarqet më komplekse, transistorët përdoren për të rregulluar rrymën. Disavantazhi i qarkut linear është humbje e madhe e fuqisë, pasi me rritjen e tensionit, rritet shpërndarja e tij e padobishme. Një pengesë e ngjashme është e lejueshme me përjashtim të llambave me fuqi të ulët. Për LED me shumë vat, skema të tilla nuk janë të përshtatshme. Përparësitë e një skeme të stabilizimit linear:

• dizajn i thjeshtë;
• çmim i ulët;
• besueshmëri e mjaftueshme (me fuqi të ulët të ngarkesës).

Stabilizuesi linear:

Pulsi

Opsioni i dytë është stabilizimi i impulsit. Pas ndezjes së butonit KH, kondensatori C ngarkohet. Pas hapjes së kontakteve të butonit, ai fillon të shkarkohet, duke i dhënë energji elektrike elementit gjysmëpërçues. Rregullatori më i thjeshtë i ndërrimit:
Ndërsa kondensatori lëshon energji, dioda lëshon dritë. Sa më i lartë të jetë voltazhi i hyrjes, aq më e shkurtër është koha e karikimit. Shtypja dhe lëshimi i butonit ruan shkëlqimin. Ky parim i funksionimit quhet modulim i gjerësisë së pulsit. Dhjetra dhe madje mijëra operacione ndodhin në sekondë.

Llojet e drejtuesve sipas llojit të projektimit

Drejtuesit për elementët LED janë një qark i vogël elektronik i mbledhur nga rezistorë, kondensatorë dhe dioda gjysmëpërçues të vendosur në tabelë. Pajisjet që stabilizojnë rrymën për LED janë në dispozicion në 2 versione:

• Në trup. Ky është opsioni më i zakonshëm. Kostoja e një pajisjeje të tillë është më e lartë. Avantazhi i tij kryesor është mbrojtja e elementeve strukturorë nga lagështia dhe pluhuri.
• Pa trup. Përdorimi i tyre justifikohet vetëm për instalim të fshehur. Ato janë më të lira se analogët e rastit.

Sipas dizajnit, konvertuesit ndahen në tre grupe.

Elektronike

Në një konvertues elektronik, një transistor është përgjegjës për korrigjimin e rrymës. Detyra e tij është të shkarkojë mikroqarkun e kontrollit. Për të zbutur valëzimin sa më shumë që të jetë e mundur, një kondensator është instaluar në daljen e qarkut.
Pajisjet elektronike janë të shtrenjta, por stabilizojnë rrymën deri në maksimum 750 mA. Drejtuesit e fundit të këtij lloji zakonisht instalohen në llambat me një bazë E27. Disavantazhet kryesore janë valëzimet dhe ndërhyrja në diapazonin e frekuencës së lartë. Nëse pajisjet shtëpiake, si radioja, futen në të njëjtën prizë me llambën, ndërhyrja ndodh në frekuencat FM. . Një drejtues i mirë elektronik duhet të ketë dy kondensatorë njëherësh:

• elektrolitike, e cila zbut pulsimet;
• qeramike, e cila ul frekuencat e larta.

Ky kombinim është i rrallë, veçanërisht në drejtuesit e prodhimit kinez. Përdoruesit e ditur të IC mund të marrin parametrat e daljes së drejtuesit duke ndryshuar vlerat e rezistencës. Për shkak të efikasitetit të lartë – rreth 95% – drejtuesit elektronikë përdoren për qëllime të ndryshme (për të siguruar funksionimin e llambave LED të automobilave, ndriçimin e rrugëve dhe shtëpive).

Në bazë të kondensatorëve

Drejtuesit e bazuar në përdorimin e kondensatorëve janë disi më pak të njohur. Pothuajse të gjitha qarqet buxhetore të llambave LED me pajisje të tilla kanë karakteristika të ngjashme.
Për shkak të ndryshimeve të bëra nga prodhuesit në qarqet elektrike, disa elementë mund të hiqen prej tyre. Sidomos shpesh ata nuk kanë një kondensator përgjegjës për zbutjen e valëzimeve. Përparësitë e drejtuesve të kondensatorëve:

• thjeshtësia e dizajnit;
• Efikasiteti tenton në 100%, pasi humbjet e fuqisë vërehen vetëm në rezistorët dhe kryqëzimet e elementeve gjysmëpërçues.

Sipas GOST, shkalla e lejueshme e valëzimit është 10-20% dhe varet nga qëllimi i dhomës në të cilën funksionon pajisja e ndriçimit.

Dimmable

Një dimmer është një pajisje që kontrollon ndriçimin e LED-ve. Shumë drejtues modernë përfshijnë këto veçori të dobishme.
Përparësitë e drejtuesve me dimmable:

• përdoruesi zgjedh nivelin e ndriçimit që është i rehatshëm për momentin aktual;
• përfshirja e një dimmer në stabilizuesit aktual ju lejon të konsumoni ekonomikisht energjinë elektrike dhe jetën e LED-ve.

Opsionet e ekzekutimit:

• Pajisja e zbehjes ndodhet midis furnizimit me energji dhe llambës LED. Një pajisje e tillë kontrollon energjinë elektrike të furnizuar me LED. Zakonisht këta janë stabilizues me gjerësi pulsi (PWM) që korrigjojnë sasinë e rrymës.
• Pajisja kontrollon furnizimin me energji elektrike. Kryen korrigjimin aktual. Shkëlqimi dhe ngjyra e diodave ndryshon.

Jetëgjatësia

Kohëzgjatja e funksionimit të saktë të drejtuesit varet nga cilësia dhe kushtet e funksionimit të tij. Por edhe pajisja me cilësi më të lartë ka një burim shumë më të vogël se LED-të e lidhur me të. Elementet LED nga markat e njohura zgjasin rreth 100,000 orë. Koha e parashikuar e funksionimit të shoferit:

• cilësi e ulët – deri në 20,000 orë;
• mesatare – deri në 50,000 orë;
• i lartë – deri në 70,000 orë.

Për prodhimin dhe rrugët, rekomandohet të merrni shoferë me një jetë të gjatë shërbimi.

Kohëzgjatja e stabilizatorit aktual për LED ndikohet nga faktorë të jashtëm. Shoferi mund të dështojë për arsyet e mëposhtme:

• lagështia e lartë në dhomë, e cila nuk korrespondon me shkallën e mbrojtjes së pajisjes;
• ndryshime të mprehta të temperaturës;
• ventilim i dobët;
• llogaritja e gabuar e fuqisë së ngarkesës.

Më shpesh, shoferi prishet për shkak të kondensatorit – ai dështon gjatë rritjeve të energjisë në rrjet.

Si të zgjidhni një shofer?

Shumica e drejtuesve të ndriçimit LED të shitur në tregun vendas janë prodhuar në Kinë, janë të lirë dhe nuk janë të cilësisë së lartë. Në drejtuesit e llambave LED kineze, shpesh gjenden mikroqarqe me defekt, nuk rekomandohet blerja e tyre. Një pajisje e tillë dështon shpejt dhe nuk ka gjasa që të jetë e mundur ta shkëmbeni atë me një të re ose t’i ktheni paratë. Këshilla për zgjedhjen e shoferit LED:

• Merrni stabilizuesin aktual së bashku me ngarkesën.
• Merrni parasysh fuqinë e ngarkesës që do të lidhet me drejtuesin.
• Kushtojini vëmendje trupit. Duhet të tregojë fuqinë, diapazonin e tensionit (hyrje dhe dalje), vlerën nominale të rrymës së stabilizuar, klasën e rezistencës ndaj lagështirës dhe pluhurit.

Fuqia maksimale e shoferit

Tensioni i daljes varet nga numri i diodave në qark dhe nga skema e përfshirjes së tyre. Duhet të jetë më i madh ose i barabartë me shumën e energjisë së shpenzuar nga çdo bllok i qarkut elektrik. Rryma e vlerësuar përcaktohet nga fuqia e elementeve dhe shkëlqimi i tyre. Qëllimi i stabilizatorit është të sigurojë diodat me energjinë e nevojshme. Fuqia totale e LED-ve përcaktohet nga parametrat e secilit element, numri dhe ngjyra e tyre. Sasia e energjisë së konsumuar llogaritet sipas formulës: P = PLED x N, ku N është numri i diodave në qark, PLED është fuqia e një diode. Vlera nominale merret 20-30% më shumë se fuqia e llogaritur: Pmax ≥ (1.2..1.3) * P. Është marrë parasysh edhe ngjyra e shkëlqimit të elementeve. Ndikon në tensionin e daljes. Tregohet drejtpërdrejt në pajisje ose në paketim. Për shembull, ka tre LED 3W. Atëherë fuqia totale është 9 vat. Drejtuesi i rekomanduar Pmax = 9 x 1.3 = 11.7 watts.

Çmimi

Drejtuesit për ndriçimin LED shiten në dyqanet elektrike, në internet, në pikat e shitjes me pakicë që merren me komponentët e radios. Blerja në internet është më e lira.
Çmimet e përafërta për stabilizuesit aktualë:

• DC12V (fuqia 18 W, tensioni i hyrjes 12 V, prodhimi 100-240 V) – 190 rubla;
• LB0138 (6 W, 45 V, 220 V) – 170 rubla;
• YW-83590 (21 W, 25-35 V, 200-240 V) – 690 rubla;
• LB009 (150 W, 12 V, 170-260 V) – 750 rubla.

Mikroqarku PT4115 – një konvertues i dollarit – kushton 150 rubla për copë. Elementet më të fuqishëm kushtojnë nga 150 në disa mijëra rubla.

Karakteristika të tjera

Kur blini një shofer, kushtojini vëmendje karakteristikave të mëposhtme:

• Tensioni i daljes. Vlera e saj varet nga numri i LED-ve në ndriçues, nga mënyra e furnizimit me energji elektrike dhe nga rënia e tensionit nëpër gjysmëpërçuesit. Në treg ka pajisje me tension nga 2 deri në 50 V e më shumë.
• Vlerësuarat aktuale. Duhet të jetë e mjaftueshme për të siguruar ndriçim optimal.
• Ngjyra LED. Ndikon në rënien e tensionit.

Varësia e parametrave elektrikë nga ngjyra e LED-ve:

Nëse burimi i dritës ka tre LED me dritë të bardhë 1 W të lidhura në seri, do t’ju duhet një drejtues me një tension 9-12 V dhe një rrymë prej 350 mA. Rënia e tensionit nëpër kristalet e bardha është 3,3 V. Kur lidhen në seri, tensionet përmblidhen. Rezulton 9.9 V, e cila kënaq gamën e funksionimit të shoferit. Në varësi të modifikimit, pajisjet përdoren për një numër të caktuar LED – një, dy ose më shumë.

Në jetën e përditshme dhe për fitolampat rekomandohet përdorimi i shoferëve në raste. Ato janë më estetike dhe më të sigurta se ato pa kornizë.

Për shembull, drejtuesit LED me çip 9918c në një llambë LED janë të përshtatshëm për drejtimin e llambave që nuk zbehen dhe mbështesin fuqinë deri në 25 W.

Lidhja e shoferit

Shoferi është mjaft i thjeshtë për t’u lidhur me LED. Në trupin e saj ka të gjitha shenjat e nevojshme. Një tension i hyrjes aplikohet në terminalet e hyrjes (INPUT), dhe një varg LED është i lidhur me terminalet e daljes (OUTPUT). Gjëja kryesore është të vëzhgoni polaritetin.

Polariteti i hyrjes

Nëse drejtuesi furnizohet me tension të vazhdueshëm, poli pozitiv i burimit të energjisë lidhet me terminalin e tij “+”. Për tensionin AC, kushtojini vëmendje etiketimit të terminaleve të hyrjes. Opsionet e shënimit:

• “L” dhe “N”. Aplikoni fazën në daljen “L”. Mund ta gjeni me një kaçavidë të veçantë elektrike. Lidhni telin neutral me terminalin “N”.
• “~”, “AC” ose pa shenjë. Në këtë rast, polariteti nuk është i rëndësishëm, nuk mund ta vëzhgoni atë.

Polariteti i daljes

Këtu duhet të respektohet gjithmonë polariteti. Teli “plus” është i lidhur me anodën e elementit të parë gjysmëpërçues, teli “minus” është i lidhur me katodën e diodës së fundit. Lidhja
e drejtuesit: Qarku i drejtuesit të llambës LED 220/12 V (tensioni hyrës/dalës):

Riparimi i drejtuesve të llambave LED

Nëse rregullatori aktual humbet aftësinë e tij për të kryer funksionet e tij, kjo mund të çojë në dëmtimin e LED-ve. Është e rëndësishme të identifikoni prishjen në kohë. Për të testuar drejtuesin e llambës LED, në hyrjen e saj aplikohet 220 V. Një tension konstant duhet të shfaqet në daljen e një drejtuesi që punon. Për më tepër, vlera e tij do të jetë pak më e madhe se diapazoni i sipërm i treguar në paketimin e pajisjes. Kjo metodë është e thjeshtë për t’u zbatuar, por nuk bën të mundur gjykimin e shëndetit të pajisjes. Për të kontrolluar nëse shoferi po funksionon, bëni sa më poshtë:

1. Instaloni një rezistencë në daljen e stabilizatorit aktual. Rezistenca e saj zgjidhet duke marrë parasysh rrymën e dhënë. Përcaktohet me ligjin e Ohmit: R=U/I.
2. Merrni një rezistencë me rezistencën e llogaritur dhe fuqinë përkatëse.
3. Pas instalimit të rezistencës, matni tensionin e daljes me një testues. Nëse nuk shkon përtej intervalit të funksionimit, pajisja po funksionon siç duhet.

Mënyra e dytë për të kërkuar dështimet e shoferit:

1. Nëse pajisja ka një siguresë, zile. Testuesi duhet të tregojë se rezistenca është zero. Nëse rezistenca tenton në pafundësi, zëvendësoni siguresën. Nëse llamba ndizet pas ndezjes së rrjetit, riparimi ka përfunduar.
2. Nëse siguresa nuk është fryrë, kërkoni më tej për një avari. Kontrolloni urën e diodës.
3. Nëse ndreqësi është në rregull, do t’ju duhet të shkulni kondensatorin zbutës dhe ta zini atë. Një rezistencë e vogël, që rritet para syve tanë, tregon shërbimin e kondensatorit.
4. Për një shofer të thjeshtë, këto kontrolle do të jenë të mjaftueshme për të gjetur burimin e problemit. Në stabilizuesit kompleks të rrymës, do t’ju duhet të telefononi të gjitha diodat dhe kondensatorët elektrolitikë.

Kur përpiqeni të gjeni një avari, merrni parasysh parimin e funksionimit të qarkut:

• Linear. Në drejtues të tillë, mbrojtja kundër rënies së tensionit kryhet duke përdorur rezistorë 5-100 Ohm. Një rezistencë vendoset në hyrjen e ndreqësit (ura diodike). Për të zvogëluar dridhjen, një kondensator i madh elektrolitik është i lidhur paralelisht me ngarkesën.
• Pulsi. Në këta konvertues ka mikroqarqe që kanë mbrojtje kundër të gjitha kërcënimeve – mbinxehje, mbingarkesa dhe mbitensione. Ata nuk duhet të prishen, por gjithçka ndodh me shoferët kinezë.

Problemi i riparimit të drejtuesve qëndron në vështirësinë e zgjedhjes së mikroqarqeve të duhura. Sidomos nëse stabilizuesi është bërë në Kinë. Nëse asnjë metodë nuk ju lejon të gjeni shkaqet e prishjes së stabilizatorit aktual, do të duhet të kontaktoni një specialist. Ose blini një shofer tjetër.

Dallimet nga furnizimi me energji elektrike

Shoferi që shumë përdorues e quajnë gabimisht furnizimin me energji elektrike. Në fakt, ato janë pajisje të ndryshme. Furnizimi me energji elektrike stabilizon tensionin, drejtuesi – rryma. Nëse LED-et janë të lidhura me burimin e gabuar të energjisë, ato shpejt dështojnë. Furnizimi me energji elektrike mund të jetë:

• Transformator. Ata janë të rrallë sot, pasi në shumë aspekte humbasin nga konkurrentët e tyre. Blloku i transformatorit bën 12 ose 24 V nga një tension prej 220 V. Më pas tensioni i alternuar korrigjohet për të drejtuar. Zbatohet në ngarkesë.
• Pulsi. Në to, voltazhi drejtohet menjëherë – 220 V AC konvertohet në 220 V DC. Pastaj shkon te gjeneratori i pulsit, i cili krijon një tension të alternuar me frekuencë të lartë. Elementi i fundit është transformatori.

Të dy furnizimet me energji prodhojnë një tension konstant të së njëjtës madhësi. Pajisjet e tilla nuk janë të përshtatshme për LED, pasi ato “fuqizohen” nga rryma elektrike. Dhe rënia e tensionit nëpër gjysmëpërçues është vetëm një nga karakteristikat e tyre. Nëse parametrat shkruhen në LED, për shembull, 10 mA dhe 2.7 V, kjo do të thotë që më shumë se Amperët e treguar nuk mund të kalohen përmes tij – do të digjet. Me kalimin e një rryme prej 10 mA, në gjysmëpërçues humbet 2,7 V. Pikërisht kjo është humbja dhe jo tensioni i nevojshëm për ndezjen e LED-ve.

Si të bëni një drejtues LED linear me duart tuaja?

Duke pasur mikroqarqe të gatshme, çdo radio amator fillestar mund të mbledhë një drejtues për LED. Për këtë punë, ju duhet të jeni në gjendje të bëni dy gjëra – të lexoni diagramet e qarkut elektrik dhe të zotëroni një hekur saldimi. Për shembull, mund të montoni një stabilizues aktual për LED 3 W duke përdorur çipin PowTech – PT4115 (Kinë). Konvertuesi, i krijuar në bazë të këtij mikroqarku, ka një minimum elementesh dhe efikasitet të lartë. Konvertuesi më i thjeshtë i rrymës është mbledhur edhe nga një karikues telefoni. Më poshtë është një udhëzim për montimin e një drejtuesi për tre LED 1W. Për punë do t’ju duhet:

• Karikues i vjetër i celularit. Për shembull, nga Samsung – ato janë më të besueshme. Parametrat e pajisjes – 5 V dhe 700 mA.
• Rezistencë prerëse me një rezistencë prej 10 kOhm.
• Tre elementë LED me fuqi 1 W.
• Kordoni me prizë.

Si të montoni shoferin:

1. Çmontoni karikuesin, duke pasur kujdes që të mos dëmtoni elementët e tij.
2. Përdorni një hekur saldimi për të bashkuar një rezistencë 5 kΩ në hyrje. Zëvendësoni atë me një rezistencë të rregullueshme.
3. Përcaktoni daljen për ngarkesën dhe polaritetin në mënyrë që të bashkoni LED-të në mënyrë korrekte. Ata janë montuar paraprakisht në një qark serial.
4. Zhbllokoni kontaktet nga kordoni dhe vendosni një tel me një prizë atje. Përpara se të kontrolloni nëse stabilizuesi funksionon, sigurohuni që gjithçka të jetë lidhur saktë. Nëse bëni një gabim, mund të ketë një qark të shkurtër.
5. Rregulloni rrymën me prerësin në mënyrë që LED-të të ndizen.
6. Nëse elementët që lëshojnë dritë janë të ndezur, kontrolloni tensionin, rrymën, fuqinë me një testues.

Nëse LED janë ndezur, nuk ka shkëndijë ose tym, montimi shkoi mirë – DIY juaj është gati. Përdorimi i një drejtuesi të zgjedhur siç duhet është një kusht i rëndësishëm për funksionimin me cilësi të lartë dhe afatgjatë të furnizimit me energji LED. Mundësia më e besueshme është blerja e një pajisjeje të markës së bashku me llambat LED. Nëse i kuptoni qarqet dhe jeni “miq” me një hekur saldimi, gjithmonë mund të montoni një drejtues të përshtatshëm për elementët LED.