إن ضمان السطوع والكفاءة والمتانة لمصادر LED هو الطاقة المناسبة ، والتي يمكن توفيرها بواسطة الأجهزة الإلكترونية الخاصة – برامج تشغيل LEDs. يقوم بتحويل جهد التيار المتردد في الشبكة 220 فولت إلى جهد التيار المستمر للقيمة المحددة. سيساعد تحليل الأنواع والخصائص الرئيسية للأجهزة على فهم الوظيفة التي تؤديها المحولات وما الذي تبحث عنه عند اختيارها.
تعيين برامج تشغيل LED لمصابيح LED
إن وظيفة التشغيل الرئيسية لمصابيح LED هي توفير تيار ثابت يمر عبر جهاز LED. يجب أن تتطابق قيمة التيار المتدفق عبر بلورة أشباه الموصلات مع معلمات جواز السفر الخاصة بمصباح LED. وهذا يضمن استقرار وهج الكريستال ويساعد على تجنب تدهوره السابق لأوانه. بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لتيار معين ، فإن انخفاض الجهد سوف يتوافق مع القيمة المطلوبة لتقاطع p – n. يمكنك معرفة جهد مصدر التيار المقابل لجهاز LED باستخدام خاصية الجهد الحالي.
عند إضاءة المباني السكنية والمكاتب باستخدام مصابيح LED ومصابيح الإضاءة ، يتم استخدام برامج التشغيل التي يتم تشغيلها من شبكة التيار المتردد 220 فولت. في إضاءة السيارات (المصابيح الأمامية ، DRL ، إلخ) ، المصابيح الأمامية للدراجات ، تستخدم المشاعل المحمولة مصدر طاقة التيار الدائم في النطاق من 9 إلى 36 فولت. يمكن توصيل بعض مصابيح LED المنخفضة الطاقة بدون سائق ، ولكن يجب إضافة المقاوم إلى الشبكة 220 فولت.
يشار إلى جهد السائق عند الخرج في فاصل قيمتين نهائيتين يتم فيه ضمان التشغيل المستقر. هناك محولات مع فاصل من 3V إلى عدة عشرات. لتوليد الطاقة لثلاث دارات LED متتالية ، لكل منها طاقة تبلغ 1 وات ، ستحتاج إلى سائق مع قيم خرج U-9-12V ، I – 350 mA. وسيكون انخفاض الجهد لكل بلورة حوالي 3.3V ، وما مجموعه 9.9V ، والتي سيتم تضمينها في نطاق السائق.
الخصائص الرئيسية للمحولات
قبل أن تشتري سائقًا لمصابيح LED ، يجب أن تكون على دراية بالخصائص الأساسية للأجهزة. وتشمل هذه الجهد الناتج ، التيار المقنن والقوة. يعتمد جهد الخرج للمحول على مقدار انخفاض الجهد عبر مصدر LED ، وكذلك على طريقة التوصيل وعدد مؤشرات LED الموجودة في الدائرة. التيار يعتمد على قوة و سطوع الثنائيات المنبعثة. يجب أن يوفر السائق مصابيح LED مع التيار الذي يحتاجونه لدعم السطوع المطلوب.
واحدة من الخصائص الهامة للسائق هي القوة التي يوفرها الجهاز في شكل حمولة. يتأثر اختيار قوة السائق بقوة كل جهاز LED ، العدد الكلي واللون لمصابيح LED. تتمثل خوارزمية حساب القدرة في أن الطاقة القصوى للجهاز يجب ألا تكون أقل من استهلاك جميع مؤشرات LED:
P = P (led) X n,
حيث P (led) هي قوة مصدر LED وحيد ، و n هو عدد مؤشرات LED.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب استيفاء شرط إلزامي ، يتم بموجبه توفير احتياطي الطاقة في حدود 25-30٪. وبالتالي ، يجب ألا تقل قيمة الطاقة القصوى عن القيمة (1.3 x P).
يجب أيضًا مراعاة خصائص ألوان مصابيح LED. بعد كل شيء ، بلورات أشباه الموصلات من لون مختلف لها حجم مختلف من انخفاض الجهد عندما يمر التيار من خلالهم من خلالها. وبالتالي فإن انخفاض الجهد في الصمام الأحمر في تيار 350 مللي أمبير هو 1.9-2.4 فولت ، فإن متوسط قيمة قوته ستكون 0.75 واط. في التناظرية من اللون الأخضر ، يكون انخفاض الجهد في النطاق من 3.3 إلى 3.9V وفي نفس التيار ستكون الطاقة 1.25 واط. هذا يعني أنه يمكنك توصيل 16 مصدر LED أحمر أو 9 مصابيح LED خضراء إلى السائق من أجل مصابيح LED 12V.
نصيحة جيدة! عند اختيار برنامج تشغيل لمصابيح LED ، ينصح الخبراء بعدم إهمال قيمة الطاقة القصوى للجهاز.
يتم تصنيف برامج التشغيل الخاصة بمصابيح LED حسب نوع الجهاز إلى خطي ونابض. الهيكل ودائرة التشغيل النموذجية لمصابيح LED من النوع الخطي هو مولد تيار على ترانزستور p-channel. هذه الأجهزة توفر الاستقرار الحالي السلس في حالة الجهد غير المستقر على قناة الإدخال. وهي أجهزة بسيطة ورخيصة ، ومع ذلك ، فهي تتميز بالكفاءة المنخفضة ، وتطلق الكثير من الحرارة أثناء التشغيل ولا يمكن استخدامها كمحركات لمصابيح LED ذات الطاقة العالية.
تخلق الأجهزة النبضية سلسلة من النبضات عالية التردد في قناة الإخراج. يعتمد عملهم على مبدأ PWM (تعديل عرض النبضة) ، عندما يتم تحديد متوسط الخرج الحالي بواسطة عامل التعبئة ، أي نسبة مدة النبض إلى عدد التكرار. يحدث التغير في متوسط الخرج الحالي بسبب حقيقة أن تواتر النبضات لم يتغير ، وتختلف دورة التشغيل من 10-80٪.
نظرًا لكفاءة التحويل العالية (تصل إلى 95٪) وضغط الأجهزة ، فهي تستخدم على نطاق واسع لتصميمات LED المحمولة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فعالية الأجهزة لها تأثير إيجابي على مدة تشغيل أجهزة الطاقة الذاتية. محولات من نوع نبضة ذات أبعاد صغيرة وتتميز بمجموعة واسعة من الفولتية المدخلة. عيب هذه الأجهزة هو مستوى عال من التداخل الكهرومغناطيسي.
نصيحة جيدة! يجب أن يكون الحصول على سائق LED في مرحلة اختيار مصادر LED ، بعد أن حددت مسبقاً نظام LED من 220 فولت.
قبل اختيار برنامج تشغيل لمبات LED ، تحتاج إلى معرفة ظروف تشغيلها وموقع أجهزة LED. تتميز برامج تشغيل عرض النبض ، التي تعتمد على شريحة واحدة ، بأبعاد مصغرة ويتم تشغيلها بواسطة مصادر ذات جهد منخفض ذاتي. التطبيق الرئيسي لهذه الأجهزة هو ضبط السيارات وأضواء LED. ومع ذلك ، نظرًا لاستخدام دائرة إلكترونية مبسطة ، تقل جودة هذه المحولات إلى حد ما.
تتوافق برامج تشغيل LED الحديثة مع الأجهزة التي تتحكم في سطوع أجهزة أشباه الموصلات. استخدام محركات عكس الضوء يسمح لك بالتحكم في مستوى الإضاءة في الغرف: تقليل شدة التوهج في النهار ، والتأكيد على بعض العناصر الداخلية أو إخفائها ، قم بتوسعة المساحة. هذا ، بدوره ، يجعل من الممكن ليس فقط استخدام الكهرباء بشكل عقلاني ، ولكن أيضا لحفظ الموارد من مصدر ضوء LED.
السائقين عاكس الضوء من نوعين. يرتبط بعضها بين مصدر الطاقة ومصادر LED. تتحكم هذه الأجهزة في الطاقة الموردة من مصدر الطاقة إلى مصابيح LED. تعتمد هذه الأجهزة على التحكم في PWM ، حيث يتم توفير الطاقة للحمل في شكل نبضات. تحدد مدة النبض مقدار الطاقة من الحد الأدنى إلى القيمة القصوى. يتم استخدام برامج التشغيل من هذا النوع في الغالب لوحدات LED ذات الجهد الثابت ، مثل شرائح LED ، خطوط الزحف ، إلخ.
محولات الطاقة القابلة للتحكم من النوع الثاني تتحكم مباشرة في مصدر الطاقة. يتكون مبدأ عملها في تنظيم PWM والتحكم في التيار المتدفق من خلال مصابيح LED. وتستخدم محركات عكس الضوء من هذا النوع لأجهزة LED مع التيار المستقر. تجدر الإشارة إلى أنه عند التحكم في LED عن طريق التحكم PWM ، يتم ملاحظة التأثيرات التي تؤثر سلبًا على الرؤية.
مقارنة بين هاتين الطريقتين للتنظيم ، تجدر الإشارة إلى أنه عند تنظيم كمية التيار من خلال مصادر LED ، ليس هناك فقط تغيير في سطوع التوهج ، ولكن أيضًا تغيير في لون التوهج. وبالتالي ، تصدر مصابيح LED البيضاء ضوءاً مصفراً في تيار سفلي ، ومع زيادة توهجها باللون الأزرق. عند التحكم في المصابيح عن طريق تنظيم PWM ، يتم ملاحظة التأثيرات التي تؤثر سلبًا على الرؤية ومستوى عالٍ من التداخل الكهرومغناطيسي. في هذا الصدد ، يتم استخدام التحكم PWM نادرا جدا ، على عكس السيطرة الحالية.
تنتج العديد من الشركات المصنعة رقائق التشغيل الخاصة بمصابيح LED التي تسمح بمصادر الطاقة من انخفاض الجهد. تنقسم كل برامج التشغيل الحالية إلى برامج بسيطة يتم تصنيعها على أساس الترانزستورات 1-3 وأكثر تعقيدًا باستخدام شرائح خاصة مع تعديل عرض النبض.
يوفر ON Semiconductor مجموعة واسعة من الدوائر المصغرة كأساس للسائقين. وتتميز بتكلفة مقبولة وكفاءة تحويل ممتازة وكفاءة ومستوى منخفض من النبضات الكهرومغناطيسية. تقدم الشركة المصنعة لمحرك نوع النبض UC3845 مع قيمة تيار الإخراج حتى 1 أ. على مثل هذه الشريحة ، يمكنك تنفيذ دائرة تشغيل من أجل LED 10W.
المكونات الإلكترونية HV9910 (Supertex) هي رقاقة شعبية للسائقين ، وذلك بفضل دقة الدائرة البسيطة والسعر المنخفض. لديه منظم الجهد المدمج والمخرجات لتنفيذ التحكم في السطوع ، فضلا عن إخراج للبرمجة تردد التبديل. قيمة الانتاج الحالية تصل إلى 0.01A. على هذه الشريحة ، من الممكن تنفيذ برنامج تشغيل بسيط لمصابيح LED.
استناداً إلى الشريحة UCC28810 (pr-in الشركة من شركة Texas Instruments) ، يمكنك إنشاء دائرة تشغيل من أجل مصابيح LED عالية الطاقة. في هذا النظام ، يمكن لبرنامج تشغيل LED توليد جهد إخراج 70-85V لوحدات LED التي تتكون من 28 مصدر LED مع تيار من 3 A.
نصيحة جيدة! إذا كنت تخطط لشراء مصابيح LED فائقة السطوع 10W ، لتصميماتها يمكنك استخدام برنامج تشغيل النبض على رقاقة UCC28810.
تقترح Clare إنشاء برنامج تشغيل بسيط نوع النبض يعتمد على رقاقة CPC 9909. ويتضمن وحدة تحكم المحول مضمنة في حزمة مدمجة. بسبب منظم الجهد المدمج ، يمكن تشغيل المحول من جهد 8-550V. تسمح رقاقة CPC 9909 للسائق بالعمل في تباين واسع لظروف درجة الحرارة من -50 إلى 80 درجة مئوية.
السوق يقدم مجموعة واسعة من السائقين لمصابيح LED من مختلف الصانعين. كثير منها ، وخاصة تلك المصنوعة في الصين ، لديها سعر منخفض. ومع ذلك ، لا يكون شراء مثل هذه الأجهزة مفيدًا دائمًا ، نظرًا لأن معظمها لا يتطابق مع الخصائص المذكورة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يقترن مثل هؤلاء السائقين بضمان ، وفي حالة وجود عيب ، لا يمكن إعادتهم أو استبدالهم بجودة.
إذن هناك إمكانية للحصول على سائق ، القوة المعلنة 50 وات. ولكن ، من الناحية العملية ، تبين أن هذه الخاصية ذات طبيعة غير ثابتة وهذه القوة قصيرة الأجل فقط. في الواقع ، سيعمل هذا الجهاز كصمام LED 30W أو بحد أقصى 40W. قد يكون كذلك أن الحشو سوف يفتقر إلى بعض المكونات المسؤولة عن التشغيل المستقر للسائق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام مكونات ذات جودة منخفضة وفترة خدمة منخفضة ، وهو في الأساس الزواج.
عند الشراء ، يجب الانتباه إلى إشارة العلامة التجارية للمنتج. في منتج ذي جودة ، سيتم الإشارة إلى الشركة المصنعة التي ستوفر ضمانًا وستكون جاهزة لتحمل المسؤولية عن منتجاتها. وتجدر الإشارة إلى أن عمر خدمة السائقين من الشركات المصنعة المؤكدة سيكون أطول من ذلك بكثير. أدناه هو الوقت المقدر للسائق ، اعتمادا على الشركة المصنعة:
- سائق من الشركات المصنعة مشكوك فيها – لا يزيد عن 20 ألف ساعة.
- أجهزة ذات جودة متوسطة – حوالي 50 ألف ساعة.
- محول من جهة تصنيع مثبتة باستخدام مكونات الجودة – أكثر من 70 ألف ساعة.
نصيحة جيدة! ما نوعية السائق الصمام – اخترت. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه من المهم بشكل خاص شراء محول لاسم العلامة التجارية إذا كان الأمر يتعلق باستخدام أجهزة العرض LED والتجهيزات عالية الطاقة.
لتحديد الجهد عند خرج برنامج التشغيل LED ، من الضروري حساب نسبة الطاقة (W) إلى القيمة الحالية (A). على سبيل المثال ، يحتوي برنامج التشغيل على الخصائص التالية: power 3 W و current 0.3 A. النسبة المحسوبة هي 10V. وبالتالي ، ستكون هذه القيمة القصوى لجهد الخرج لهذا المحول.
