Co je ovladač světla LED? Ovladače pro LED: typy, účel, zapojení Návrh obvodu ovladačů LED žárovek.

Nejoptimálnějším způsobem připojení na 220V, 12V je použití stabilizátoru proudu nebo LED driveru. V jazyce zamýšleného nepřítele se píše „vedl řidič“. Přidáním požadovaného výkonu k tomuto požadavku můžete snadno najít vhodný produkt na Aliexpress nebo Ebay.

1. Rysy čínštiny
2. Životnost
3. LED ovladač 220V
4. RGB ovladač 220V
5. Modul pro montáž
6. Ovladač pro LED lampy
7. Napájení pro LED pásek
8. DIY ovladač LED
9. Nízké napětí
10. Nastavení jasu

Vlastnosti čínštiny

Mnoho lidí rádo nakupuje na největším čínském bazaru Aliexpress. ceny a sortiment jsou dobré. Ovladač LED je nejčastěji vybírán kvůli nízké ceně a dobrému výkonu.

Ale s růstem směnného kurzu dolaru se stalo nerentabilní nakupovat od Číňanů, náklady se vyrovnaly ruským a neexistovala žádná záruka ani možnost směny. U levné elektroniky jsou charakteristiky vždy přeceňovány. Pokud je například specifikovaný výkon 50 wattů, je to v nejlepším případě maximální krátkodobý výkon, nikoli konstantní. Nominální bude 35W - 40W.

Navíc hodně ušetří na náplni, aby snížili cenu. Na některých místech není dostatek prvků zajišťujících stabilní provoz. Používají se nejlevnější komponenty s krátkou životností a nízkou kvalitou, takže závadovost je poměrně vysoká. Komponenty zpravidla pracují na hranici svých parametrů, bez rezervy.

Pokud výrobce uveden není, tak nemusí ručit za kvalitu a na jeho výrobek nebude napsána žádná recenze. A stejný produkt vyrábí několik továren v různých konfiguracích. U dobrých výrobků musí být uvedena značka, což znamená, že se nebojí nést odpovědnost za kvalitu svých výrobků.

Jednou z nejlepších je značka MeanWell, která si váží kvality svých výrobků a neprodukuje šmejdy.

Život

Jako každé elektronické zařízení má LED driver životnost, která závisí na provozních podmínkách. Značkové moderní LED diody již pracují až 50-100 tisíc hodin, takže napájení vypadne dříve.

Klasifikace:

spotřební zboží do 20 000 hodin;
průměrná kvalita až 50 000 hodin;
až 70 000 h. napájení pomocí kvalitních japonských komponent.

Tento ukazatel je důležitý při výpočtu dlouhodobé návratnosti. Spotřebního zboží pro domácnost je dostatek. I když lakomec platí dvakrát, a to funguje skvěle v LED reflektorech a lampách.

LED ovladač 220V

Moderní LED budiče jsou navrženy pomocí PWM regulátoru, který dokáže velmi dobře stabilizovat proud.

Hlavní parametry:

jmenovitý výkon;
provozní proud;
počet připojených LED;
stupeň ochrany proti vlhkosti a prachu
Faktor síly;
Účinnost stabilizátoru.

Kryty pro venkovní použití jsou vyrobeny z kovu nebo nárazuvzdorného plastu. Když je pouzdro vyrobeno z hliníku, může fungovat jako chladicí systém pro elektronické součástky. To platí zejména při plnění těla směsí.

Značení často ukazuje, kolik LED diod lze připojit a jaký výkon. Tato hodnota může být nejen pevná, ale také ve formě rozsahu. Například je možné 4 až 7 kusů 1W. Záleží na návrhu obvodu budiče LED.

RGB ovladač 220V

Tříbarevné RGB LED se liší od jednobarevných LED tím, že obsahují krystaly různých barev (červená, modrá a zelená) v jednom pouzdře. Pro jejich ovládání musí svítit každá barva zvlášť. U diodových pásků k tomu slouží RGB ovladač a napájecí zdroj.

Pokud je u RGB LED indikován výkon 50W, pak je to součet pro všechny 3 barvy. Chcete-li zjistit přibližnou zátěž na každém kanálu, vydělte 50W 3, dostaneme asi 17W.

Kromě výkonných led driverů jsou k dispozici také 1W, 3W, 5W, 10W.

Existují 2 typy dálkových ovladačů. S infračerveným ovládáním, jako televizor. U rádiového ovládání není třeba dálkový ovladač mířit na přijímač signálu.

Montážní modul

Pokud máte zájem o LED ovladač pro sestavení LED reflektoru nebo lampy vlastníma rukama, můžete použít LED ovladač bez krytu.

Než si vlastníma rukama vyrobíte 50W led ovladač, stojí za to trochu hledat, například ho obsahuje každá diodová lampa. Pokud máte vadnou žárovku, jejíž diody jsou vadné, pak můžete použít ovladač z ní.

Nízké napětí

Podrobně rozebereme typy nízkonapěťových ledových driverů pracujících od napětí do 40 voltů. Naši čínští bratři v mysli nabízejí mnoho možností. Stabilizátory napětí a stabilizátory proudu jsou vyráběny na bázi PWM regulátorů. Hlavní rozdíl je v tom, že modul se schopností stabilizovat proud má na desce 2-3 modré regulátory v podobě proměnných rezistorů.

Technické vlastnosti celého modulu jsou indikovány parametry PWM mikroobvodu, na kterém je sestaven. Například zastaralý, ale oblíbený LM2596 podle svých specifikací pojme až 3 Ampéry. Ale bez chladiče zvládne pouze 1 Ampér.

Modernější možností s vylepšenou účinností je regulátor XL4015 PWM určený pro 5A. S miniaturním chladicím systémem může pracovat až do 2,5A.

Pokud máte velmi výkonné, supersvítivé LED diody, pak potřebujete ovladač LED pro LED lampy. Dva radiátory chladí Schottkyho diodu a čip XL4015. V této konfiguraci je schopen provozu až 5A s napětím až 35V. Je vhodné, aby nepracoval v extrémních podmínkách, výrazně se tím zvýší jeho spolehlivost a životnost.

Máte-li malou svítilnu nebo kapesní reflektor, pak je pro vás vhodný miniaturní stabilizátor napětí s proudem do 1,5A. Vstupní napětí od 5 do 23V, výstupní až 17V.

Nastavení jasu

Chcete-li regulovat jas LED, můžete použít kompaktní LED stmívače, které se objevily nedávno. Pokud jeho výkon nestačí, můžete nainstalovat větší stmívač. Obvykle pracují ve dvou rozsazích: 12V a 24V.

Můžete jej ovládat pomocí infračerveného nebo rádiového dálkového ovladače (RC). Stojí od 100 rublů za jednoduchý model a od 200 rublů za model s dálkovým ovládáním. V podstatě se takové dálkové ovladače používají pro 12V diodové pásky. Ale lze jej snadno připojit k nízkonapěťovému ovladači.

Stmívání může být analogové v podobě otočného knoflíku nebo digitální v podobě tlačítek.

Standardní obvod ovladače LED RT4115 je znázorněn na obrázku níže:

Napájecí napětí by mělo být alespoň o 1,5-2 voltů vyšší než celkové napětí na LED. Podle toho lze v rozsahu napájecího napětí od 6 do 30 voltů k ovladači připojit 1 až 7-8 LED.

Maximální napájecí napětí mikroobvodu 45V, ale provoz v tomto režimu není zaručen (raději věnujte pozornost podobnému mikroobvodu).

Proud procházející LED diodami má trojúhelníkový tvar s maximální odchylkou od průměrné hodnoty ±15 %. Průměrný proud procházející LED diodami je nastaven rezistorem a vypočítán podle vzorce:

I LED = 0,1 / R

Minimální přípustná hodnota je R = 0,082 Ohm, což odpovídá maximálnímu proudu 1,2 A.

Odchylka proudu procházejícího LED od vypočteného nepřesahuje 5% za předpokladu, že je instalován odpor R s maximální odchylkou od jmenovité hodnoty 1%.

Takže pro rozsvícení LED při konstantním jasu necháme DIM pin viset ve vzduchu (je vytažen až na úroveň 5V uvnitř PT4115). V tomto případě je výstupní proud určen pouze odporem R.

Pokud mezi pin DIM a zem připojíme kondenzátor, získáme efekt plynulého rozsvícení LED diod. Doba potřebná k dosažení maximálního jasu bude záviset na kapacitě kondenzátoru; čím větší je, tím déle bude lampa svítit.

Pro referenci: Každý nanofarad kapacity prodlužuje dobu zapnutí o 0,8 ms.

Pokud chcete vytvořit stmívatelný ovladač pro LED s nastavením jasu od 0 do 100 %, můžete se uchýlit k jedné ze dvou metod:

První způsob předpokládá, že na vstup DIM je přiváděno konstantní napětí v rozsahu od 0 do 6V. V tomto případě se nastavení jasu od 0 do 100 % provádí při napětí na kolíku DIM od 0,5 do 2,5 voltů. Zvýšení napětí nad 2,5 V (a do 6 V) neovlivňuje proud procházející LED (jas se nemění). Naopak snížení napětí na úroveň 0,3V nebo nižší vede k vypnutí obvodu a jeho přepnutí do pohotovostního režimu (spotřeba proudu klesne na 95 μA). Můžete tak efektivně ovládat provoz ovladače bez odpojení napájecího napětí.
Druhý způsob zahrnuje dodávku signálu z pulsně-šířkového měniče s výstupní frekvencí 100-20000 Hz, jas bude určen pracovním cyklem (pulsní pracovní cyklus). Pokud například vysoká úroveň trvá 1/4 periody a nízká úroveň 3/4, bude to odpovídat úrovni jasu 25 % maxima. Musíte pochopit, že pracovní frekvence ovladače je určena indukčností induktoru a v žádném případě nezávisí na frekvenci stmívání.

Obvod ovladače LED PT4115 se stmívačem konstantního napětí je znázorněn na obrázku níže:

Tento obvod pro nastavení jasu LED funguje skvěle díky tomu, že uvnitř čipu je pin DIM „vytažen“ na 5V sběrnici přes odpor 200 kOhm. Když je tedy jezdec potenciometru v nejnižší poloze, vytvoří se dělič napětí 200 + 200 kOhm a na pinu DIM se vytvoří potenciál 5/2 = 2,5V, což odpovídá 100% jasu.

Jak schéma funguje

V prvním okamžiku, kdy je přivedeno vstupní napětí, je proud přes R a L nulový a výstupní spínač zabudovaný v mikroobvodu je rozpojený. Proud přes LED začne postupně narůstat. Rychlost nárůstu proudu závisí na velikosti indukčnosti a napájecího napětí. Obvodový komparátor porovnává potenciály před a za rezistorem R a jakmile je rozdíl 115 mV, objeví se na jeho výstupu nízká úroveň, která sepne výstupní spínač.

Díky energii uložené v indukčnosti proud přes LED nezmizí okamžitě, ale začne postupně klesat. Postupně se snižuje úbytek napětí na rezistoru R. Jakmile dosáhne hodnoty 85 mV, komparátor opět vydá signál k rozepnutí výstupního spínače. A celý cyklus se opakuje dokola.

Pokud je potřeba zmenšit rozsah vlnění proudu přes LED, je možné paralelně s LED zapojit kondenzátor. Čím větší je jeho kapacita, tím více se vyhladí trojúhelníkový tvar proudu procházejícího LED a tím více se bude podobat sinusovému. Kondenzátor neovlivňuje pracovní frekvenci nebo účinnost budiče, ale prodlužuje dobu, za kterou se ustálí specifikovaný proud procházející LED.

Důležité montážní detaily

Důležitým prvkem obvodu je kondenzátor C1. Nejenže vyhlazuje vlnění, ale také kompenzuje energii akumulovanou v induktoru v okamžiku sepnutí výstupního spínače. Bez C1 bude energie uložená v induktoru proudit přes Schottkyho diodu do napájecí sběrnice a může způsobit poruchu mikroobvodu. Pokud tedy zapnete ovladač bez kondenzátoru, který posunuje napájení, je téměř zaručeno, že se mikroobvod vypne. A čím větší je indukčnost induktoru, tím větší je pravděpodobnost spálení mikrokontroléru.

Minimální kapacita kondenzátoru C1 je 4,7 µF (a když je obvod napájen pulzujícím napětím za diodovým můstkem - alespoň 100 µF).

Kondenzátor by měl být umístěn co nejblíže čipu a mít co nejnižší hodnotu ESR (tj. tantalové kondenzátory jsou vítány).

Velmi důležité je také zodpovědně přistupovat k výběru diody. Musí mít nízký úbytek napětí v propustném směru, krátkou dobu zotavení při spínání a stabilitu parametrů při zvyšování teploty p-n přechodu, aby se zabránilo nárůstu svodového proudu.

V zásadě můžete vzít běžnou diodu, ale pro tyto požadavky jsou nejvhodnější Schottkyho diody. Například STPS2H100A v SMD verzi (napětí vpřed 0,65V, vzad - 100V, pulzní proud do 75A, provozní teplota do 156°C) nebo FR103 v pouzdře DO-41 (zpětné napětí do 200V, proud do 30A, teplota do 150 °C). Velmi dobře si vedly běžné SS34, které můžete vytáhnout ze starých desek nebo koupit celé balení za 90 rublů.

Indukčnost induktoru závisí na výstupním proudu (viz tabulka níže). Nesprávně zvolená hodnota indukčnosti může vést ke zvýšení výkonu rozptýleného na mikroobvodu a překročení limitů provozní teploty.

Pokud se přehřeje nad 160°C, mikroobvod se automaticky vypne a zůstane ve vypnutém stavu, dokud nevychladne na 140°C, poté se automaticky spustí.

Navzdory dostupným tabulkovým údajům je přípustné instalovat cívku s odchylkou indukčnosti větší, než je jmenovitá hodnota. V tomto případě se účinnost celého okruhu změní, ale zůstane funkční.

Můžete si vzít tovární tlumivku, nebo si ji můžete vyrobit sami z feritového kroužku ze spálené základní desky a drátu PEL-0,35.

Pokud je důležitá maximální autonomie zařízení (přenosné lampy, lucerny), pak má smysl trávit čas pečlivým výběrem induktoru, aby se zvýšila účinnost obvodu. Při nízkých proudech musí být indukčnost větší, aby se minimalizovaly chyby řízení proudu vyplývající ze zpoždění při spínání tranzistoru.

Tlumivka by měla být umístěna co nejblíže SW pinu, ideálně připojena přímo k němu.

A nakonec nejpřesnějším prvkem obvodu budiče LED je rezistor R. Jak již bylo řečeno, jeho minimální hodnota je 0,082 Ohmů, což odpovídá proudu 1,2 A.

Bohužel není vždy možné najít rezistor vhodné hodnoty, takže je čas si zapamatovat vzorce pro výpočet ekvivalentního odporu, když jsou rezistory zapojeny do série a paralelně:

R last = R1+R2 +...+Rn;
R páry = (R1xR2) / (R1+R2).

Kombinací různých způsobů připojení můžete získat požadovaný odpor z několika rezistorů po ruce.

Je důležité vést desku tak, aby proud Schottkyho diody neprotékal po dráze mezi R a VIN, protože to může vést k chybám v měření zatěžovacího proudu.

Nízká cena, vysoká spolehlivost a stabilita charakteristik ovladače na RT4115 přispívají k jeho širokému použití v LED lampách. Téměř každá druhá 12voltová LED lampa se základnou MR16 je namontována na PT4115 (nebo CL6808).

Odpor rezistoru s nastavením proudu (v ohmech) se vypočítá pomocí přesně stejného vzorce:

R = 0,1 / I LED[A]

Typické schéma zapojení vypadá takto:

Jak vidíte, vše je velmi podobné obvodu LED lampy s ovladačem RT4515. Popis činnosti, úrovně signálu, vlastnosti použitých prvků a rozložení desky plošných spojů jsou naprosto stejné, takže nemá smysl se opakovat.

CL6807 se prodává za 12 rublů/ks, jen je třeba dávat pozor, aby neklouzaly pájené (doporučuji vzít).

SN3350

SN3350 je další levný čip pro LED ovladače (13 rublů/kus). Jedná se téměř o úplnou obdobu PT4115 s jediným rozdílem, že napájecí napětí se může pohybovat od 6 do 40 voltů a maximální výstupní proud je omezen na 750 miliampérů (nepřetržitý proud by neměl překročit 700 mA).

Stejně jako všechny výše popsané mikroobvody je SN3350 pulzní snižující převodník s funkcí stabilizace výstupního proudu. Jako obvykle je proud v zátěži (a v našem případě jedna nebo více LED diod působí jako zátěž) nastaven odporem rezistoru R:

R = 0,1 / I LED

Aby se zabránilo překročení maximálního výstupního proudu, odpor R by neměl být nižší než 0,15 Ohm.

Čip je dostupný ve dvou balíčcích: SOT23-5 (maximálně 350 mA) a SOT89-5 (700 mA).

Jako obvykle přivedením konstantního napětí na pin ADJ změníme obvod na jednoduchý nastavitelný ovladač pro LED.

Charakteristickým rysem tohoto mikroobvodu je mírně odlišný rozsah nastavení: od 25% (0,3V) do 100% (1,2V). Když potenciál na pinu ADJ klesne na 0,2 V, mikroobvod přejde do režimu spánku se spotřebou kolem 60 µA.

Typické schéma zapojení:

Další podrobnosti viz specifikace mikroobvodu (soubor pdf).

ZXLD1350

Navzdory skutečnosti, že tento mikroobvod je dalším klonem, některé rozdíly v technických vlastnostech neumožňují jejich přímé vzájemné nahrazení.

Zde jsou hlavní rozdíly:

mikroobvod začíná na 4,8 V, ale normálního provozu dosáhne pouze s napájecím napětím 7 až 30 V (až 40 V lze dodávat po dobu půl sekundy);
maximální zatěžovací proud - 350 mA;
odpor výstupního spínače v rozepnutém stavu je 1,5 - 2 Ohmy;
Změnou potenciálu na pinu ADJ z 0,3 na 2,5 V můžete měnit výstupní proud (jas LED) v rozsahu od 25 do 200 %. Při napětí 0,2 V po dobu alespoň 100 µs přejde ovladač do režimu spánku s nízkou spotřebou energie (asi 15-20 µA);
pokud se nastavení provádí pomocí PWM signálu, pak při frekvenci opakování pulzu pod 500 Hz je rozsah změn jasu 1-100 %. Pokud je frekvence nad 10 kHz, pak od 25 % do 100 %;

Maximální napětí, které lze přivést na vstup ADJ, je 6V. V tomto případě v rozsahu od 2,5 do 6V budič produkuje maximální proud, který je nastaven odporem omezujícím proud. Odpor odporu se vypočítá přesně stejným způsobem jako u všech výše uvedených mikroobvodů:

R = 0,1 / I LED

Minimální odpor rezistoru je 0,27 Ohm.

Typické schéma zapojení se neliší od svých protějšků:

Bez kondenzátoru C1 NENÍ MOŽNÉ napájet obvod!!! V nejlepším případě se mikroobvod přehřeje a vytvoří nestabilní charakteristiky. V nejhorším případě okamžitě selže.

Podrobnější charakteristiku ZXLD1350 naleznete v datasheetu k tomuto čipu.

Náklady na mikroobvod jsou nepřiměřeně vysoké (), navzdory skutečnosti, že výstupní proud je poměrně malý. Obecně platí, že je to moc pro každého. Já bych se do toho nepletl.

QX5241

QX5241 je čínský analog MAX16819 (MAX16820), ale ve výhodnějším balení. Dostupné také pod názvy KF5241, 5241B. Je označena „5241a“ (viz foto).

V jednom známém obchodě se prodávají téměř na váhu (10 kusů za 90 rublů).

Budič funguje na úplně stejném principu jako všechny výše popsané (kontinuální step-down měnič), ale neobsahuje výstupní spínač, takže provoz vyžaduje připojení externího tranzistoru s efektem pole.

Můžete použít jakýkoli N-kanálový MOSFET s vhodným odběrovým proudem a napětím zdroje kolektoru. Vhodné jsou například: SQ2310ES (do 20V!!!), 40N06, IRF7413, IPD090N03L, IRF7201. Obecně platí, že čím nižší je otevírací napětí, tím lépe.

Zde jsou některé klíčové funkce ovladače LED na QX5241:

maximální výstupní proud - 2,5 A;
Účinnost až 96 %;
maximální frekvence stmívání - 5 kHz;
maximální pracovní frekvence převodníku je 1 MHz;
přesnost stabilizace proudu pomocí LED - 1%;
napájecí napětí - 5,5 - 36 Voltů (běžně funguje při 38!);
výstupní proud se vypočítá podle vzorce: R = 0,2 / I LED

Přečtěte si specifikaci (v angličtině) pro více podrobností.

Ovladač LED na QX5241 obsahuje několik dílů a je vždy sestaven podle tohoto schématu:

Čip 5241 je dodáván pouze v balení SOT23-6, takže je nejlepší se k němu nepřibližovat páječkou na pájecí pánve. Po instalaci by měla být deska důkladně omyta, aby se odstranilo tavidlo, jakákoli neznámá kontaminace může negativně ovlivnit činnost mikroobvodu.

Rozdíl mezi napájecím napětím a celkovým úbytkem napětí na diodách by měl být 4 volty (nebo více). Pokud je menší, pak jsou pozorovány některé závady v provozu (nestálost proudu a pískání induktoru). Berte to tedy s rezervou. Navíc, čím větší je výstupní proud, tím větší je napěťová rezerva. I když jsem možná právě narazil na špatnou kopii mikroobvodu.

Pokud je vstupní napětí menší než celkový pokles na LED, pak generování selže. V tomto případě se spínač výstupního pole úplně otevře a LED svítí (samozřejmě ne na plný výkon, protože napětí nestačí).

AL9910

Společnost Diodes Incorporated vytvořila jeden velmi zajímavý IC driver LED: AL9910. Kuriózní je tím, že rozsah jeho provozního napětí umožňuje jeho přímé připojení do sítě 220V (přes jednoduchý diodový usměrňovač).

Zde jsou jeho hlavní charakteristiky:

vstupní napětí - až 500V (až 277V pro střídavé);
vestavěný stabilizátor napětí pro napájení mikroobvodu, který nevyžaduje zhášecí odpor;
možnost nastavení jasu změnou potenciálu na ovládací noze z 0,045 na 0,25 V;
vestavěná ochrana proti přehřátí (spouští se při 150°C);
pracovní frekvence (25-300 kHz) se nastavuje externím rezistorem;
pro provoz je nutný externí tranzistor s efektem pole;
K dispozici v osminohých obalech SO-8 a SO-8EP.

Ovladač namontovaný na čipu AL9910 nemá galvanické oddělení od sítě, takže by měl být používán pouze tam, kde není možný přímý kontakt s prvky obvodu.

LED osvětlení je relativně nový a slibný směr v designu interiérů a exteriérů. Velká zodpovědnost přitom spočívá ve výběru komponentů pro takový umělý zdroj. Správně zvolená elektronika, jejíž součástí je led driver, zajišťuje dlouhotrvající a nepřetržitý provoz celé řady zařízení.

Vlastnosti práce

Schéma zapojení LED předpokládá přítomnost zdroje konstantního proudu. V souladu s tím stávající pásky vyžadují zdroj energie nikoli ze sítě 220 V, ale s výrazně nižší úrovní stejnosměrného proudu. Led driver, speciální usměrňovač, pomáhá vrátit vše do normálu.

Každý obvod je charakterizován fyzikálními parametry:

vlastní výkon, W;
proudová síla, A;
napětí, V.

Proto je nutné vypočítat a vybrat vhodný ovladač LED. Uživatelé se často potýkají se skutečností, že je připraven návrh schématu zapojení, LED diody jsou k dispozici, ale neexistuje způsob, jak vybrat nebo koupit optimální napájecí ovladač LED.

Ve skutečnosti je napájecí zdroj malé zařízení, které vydává napětí a proud na kontakty nastavené výrobci. V ideálním případě tyto parametry nezávisí na zatížení, které na něj působí.

Zapojení dvou rezistorů paralelně

Se znalostí fyzikálních zákonů můžeme vypočítat, že když je spotřebič s odporem 40 Ohmů připojen ke zdroji proudu o napětí 12 V (ten může být rezistor), pak obvodem proteče 0,3 A. Pár takových paralelních rezistorů je zapojen do obvodu, pak proud stoupne na 0,6 A.

Ovladač LED pracuje tak, aby udržoval stabilní proud. Hodnota napětí se v tomto případě může lišit. Při připojení rezistoru 40 Ohm při dávkování 0,3 A bude spotřebič napájen napětím 12 V. Pokud přidáte paralelně druhý rezistor, napětí klesne na 6 V a proud zůstane 0,3 A.

Nejlepší ovladače LED poskytují jakoukoli zátěž s proudem stanoveným výrobci, bez ohledu na významný pokles napětí. Současně budou spotřebiče, když se hodnota napětí sníží na 2 V a přijímají 0,3 A, stejně jasné jako při 3 V a 0,3 A.

Možnosti k výběru

Technické parametry produktu vám pomohou vybrat správný ovladač pro váš LED pásek. Jedním z nich je síla. Počítá se pro jakýkoli zdroj energie. Výkon přímo závisí na parametrech součástí a jejich množství. Maximální přípustná hodnota je uvedena na přední straně obalu nebo na zadní straně samotného výrobku.

Výkon pro napájecí zdroje musí být zvolen větší, než je dostupná hodnota obvodu. Jinak se teplota bloku zvýší.

Pozornost věnujeme také proudu a napětí. Každá továrna označuje své výrobky štítky s uvedením jmenovitého proudu. U LED si sami vybíráme příslušný LED driver. Nejoblíbenější jsou diody, které spotřebují 0,35 A nebo 0,7 A. V tomto případě výrobci pásek nabízejí 12 V nebo 24 V. Označení na napájecích zdrojích se provádí ve formě napětí a výkonu.

Protože ovladače pro LED mohou být nyní umístěny za jakýchkoli podmínek, je důležité věnovat pozornost odolnosti proti vlhkosti a třídě těsnosti.

Často je nutné používat diody ve vlhkých podmínkách, například vedle nebo přímo v bazénu. Pak je třeba věnovat pozornost hodnocení IP, které označuje ochranu proti pronikání vlhkosti. Hodnocení IPX6 demonstruje schopnost dočasného zaplavení, zatímco IPX9 umožňuje odolat značnému tlaku.

VIDEO: LED - napájení (ovladače LED)

Možnosti připojení

Podívejme se na pár příkladů, jak vybrat ovladač pro LED diody. Vše rozložíte v okruhu šesti diod. Mohou se propojit několika způsoby, což poskytuje požadovaný výsledek.

Důsledně

V takovém případě volíme zdroj s napětím 12 V a proudem 0,3 A. Hlavní výhodou metody je, že v celém obvodu je spotřebitelům dodáván stejný proud. V tomto případě všechny prvky vyzařují stejný jas. Nevýhodou zapojení je, že při výrazném nárůstu diod je potřeba mít zdroj s vyšším jmenovitým napětím.

Paralelní

V takové situaci postačí budič LED produkující na kontakty 6 V. Proud, který obvod odebere, se však ve srovnání s podobným sériovým zapojením zdvojnásobí na 0,6 A. Nevýhody jsou v tom, že proudy protékající pro každou sekci budou vzhledem k fyzikálním parametrům diod fyzicky odlišné. Výsledkem bude nepatrný rozdíl v záři ploch.

V těchto DIY obvodech můžete použít pomoc ovladačů pro LED, podobně jako u paralelního zapojení. Tím nastavíte jas stejný pro každou část obvodu. Schéma má významnou nevýhodu. Je zřejmé, že při spuštění se kvůli malým rozdílům ve vlastnostech některé prvky spustí dříve než jiné. V této době jimi bude protékat proud o dvojnásobné nominální hodnotě. Výrobci umožňují krátkodobé překročení hodnoty, ale přesto se nedoporučuje toto schéma v praxi používat. Před výběrem ovladače pro LED musíte posoudit všechna rizika.

V žádném případě tímto způsobem nezapojujte více než dvě diody, protože některé z nich ponesou extrémně velký proud, což povede k jejich okamžitému selhání.

V uvedených příkladech byl ovladač LED v každém případě vzat s výkonem 3,6 W. Tato hodnota neovlivnila způsoby připojení. Na základě reálného příkladu je zřejmé, že v procesu nákupu diod je nutné vybrat zdroj energie. Pravděpodobnost výběru v následujících fázích výrazně snižuje šance na nalezení požadovaného bloku.

Klasifikace prvků

Na policích jsou dva hlavní typy ovladačů LED:

pulzní typ
lineární.

První jsou zařízení, která na výstupu poskytují kaskádu vysokofrekvenčních impulsů. Nejnovější generace využívá princip pulzně šířkové modulace. Ve skutečnosti je parametr průměrného proudu vypočítán jako poměr šířky impulzu k jejich periodě. Parametr je určen faktorem plnění.

Lineární výstupy poskytují hodnotu z generátoru proudu. Vytvoří se stabilizace proudu a napětí se bude měnit. Všechna nastavení se provádějí v plynulém režimu bez vzniku elektromagnetického vysokofrekvenčního rušení. I při relativně nízké účinnosti (asi 85 %) a jednoduchosti konstrukce je jejich oblast působnosti omezena na nízkopříkonové pásky nebo LED žárovky.

Ovladače PWM jsou populárnější díky svým pozitivním výkonnostním charakteristikám:

dlouhá životnost;
Účinnost až 95 %;
minimální rozměry.

Nevýhodou druhého jmenovaného je vysoká míra rušení, na rozdíl od lineárních.

Ovladače se liší přítomností nebo nepřítomností galvanického oddělení. V prvním případě je zajištěna větší účinnost, zvýšená spolehlivost a dostatečná bezpečnost.

Pro připojení LED ke standardnímu napájecímu zdroji lze použít oba typy ovladačů, preferovány jsou však ty s galvanickým oddělením. Je to ona, kdo je zodpovědný za bezpečný provoz lamp. Pokud taková izolace neexistuje, vždy existuje riziko úrazu elektrickým proudem.

Život

I sami výrobci tvrdí, že ovladač vydrží méně než optika. Pokud je tento navržen na 30 tisíc hodin, pak usměrňovač bude pracovat v nejlepším případě 1000 hodin. Tento časový odstup je způsoben následujícími okolnostmi:

poklesy napětí v elektrické síti, a to jak nahoru, tak dolů, o více než 5 %;
rozdíl v provozní teplotě během provozu;
vysoká vlhkost, pokud mluvíme o takových prostorách;
intenzita - čím více pracuje a čím méně se vypíná, tím delší je pracovní doba.

První, co odnese ránu, je vyhlazovací kondenzátor, ve kterém se při vysoké vlhkosti, teplotě a při napěťových rázech začne intenzivně odpařovat elektrolyt. S jeho nedostatkem se zvyšuje úroveň zvlnění, což vede k selhání ovladače ledu.

Nejzajímavější ale je, že částečný úvazek zkracuje pracovní dobu. Pokud jste si zakoupili 150wattový prvek a zatížení nepřesáhne 70, zbývajících 80 se vrátí do sítě a vyvolá její přetížení. Vždy vyberte správné ovládací prvky, aby výkon co nejlépe odpovídal skutečným podmínkám.

VIDEO: Jednoduchý napájecí zdroj pro LED

Pro navrhování LED žárovek jsou neustále potřeba zdroje energie – ovladače. S velkým objemem je docela možné sestavit ovladače sami, ale náklady na takové ovladače nejsou tak nízké a výroba a pájení oboustranných desek plošných spojů s SMD součástkami je doma poměrně náročný proces.

Rozhodl jsem se, že si vystačím s hotovým ovladačem. Co bylo potřeba, byl levný ovladač bez krytu, nejlépe s možností nastavení proudu a stmívání.

Schéma jsem překreslil a trochu upravil

Charakteristika bez kondenzátorů ~0,9V a 8,7% (zvlnění světelného toku)

Očekává se, že výstupní kondenzátor sníží zvlnění o polovinu ~ 0,4 V a 4 %

Ale 10uF kondenzátor na vstupu snižuje zvlnění 9krát ~0,1V a 1%, ačkoli přidání tohoto kondenzátoru výrazně snižuje PF (účiník)

Oba kondenzátory přibližují výstupní charakteristiku zvlnění specifikacím ~ 0,05 V a 0,6 %

Takže zvlnění bylo poraženo pomocí dvou kondenzátorů ze starého zdroje.

Vylepšení č. 2. Nastavení výstupního proudu driveru

Hlavním účelem ovladačů je udržovat stabilní proud do LED. Tento ovladač trvale produkuje 600 mA.

Někdy chcete změnit proud ovladače. To se obvykle provádí výběrem odporu nebo kondenzátoru v obvodu zpětné vazby. Jak jsou na tom tito řidiči? A proč jsou zde instalovány tři paralelní nízkoodporové odpory R4, R5, R6?

Všechno je správně. Mohou nastavit výstupní proud. Všechny budiče jsou zřejmě stejného výkonu, ale pro různé proudy a liší se právě těmito odpory a výstupním transformátorem, který dává různá napětí.

Pokud opatrně odstraníme rezistor 1,9 Ohm, získáme odstraněním obou rezistorů 300 mA výstupní proud 430 mA.

Můžete jít opačnou cestou připájením dalšího rezistoru paralelně, ale tento driver produkuje napětí až 35V a s vyšším proudem získáme přebytečný výkon, který může vést k selhání driveru. Ale 700 mA je docela možné vymáčknout.

Takže výběrem rezistorů R4, R5 a R6 můžete snížit výstupní proud ovladače (nebo jej velmi mírně zvýšit), aniž byste změnili počet LED v řetězci.

Revize 3. Stmívání

Na desce ovladače jsou tři kolíky označené DIMM, což naznačuje, že tento ovladač může ovládat výkon LED diod. Datasheet pro mikroobvod hovoří o tom samém, i když neobsahuje typické stmívací obvody. Z datasheetu můžete získat informace, že přivedením napětí -0,3 - 6V na nohu 7 mikroobvodu můžete získat plynulou regulaci výkonu.

Připojení proměnného rezistoru na piny DIMM k ničemu nevede, navíc noha 7 čipu ovladače není vůbec k ničemu připojena. Takže opět vylepšení.

Připájejte odpor 100K k noze 7 mikroobvodu

Nyní přivedením napětí 0-5V mezi zem a rezistor získáme proud 60-600mA

Chcete-li snížit minimální stmívací proud, musíte také snížit odpor. V datasheetu se o tom bohužel nic nepíše, takže všechny komponenty budete muset vybrat experimentálně. Mě osobně vyhovovalo stmívání od 60 do 600mA.

Pokud potřebujete zorganizovat stmívání bez externího napájení, můžete vzít napájecí napětí ovladače ~15V (noha 2 mikroobvodu nebo rezistor R7) a použít jej podle následujícího obvodu.

No, nakonec přivádím PWM z D3 Arduina do vstupu stmívání.

Píšu jednoduchý náčrt, který změní úroveň PWM z 0 na maximum a zpět:

#zahrnout

void setup() (
pinMode(3, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
analogWrite(3,0);
}

void loop() (
for(int i=0; i< 255; i+=10){
analogWrite(3,i);
zpoždění(500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
analogWrite(3,i);
zpoždění(500);
}
}

Stmívání získám pomocí PWM.

PWM stmívání zvyšuje výstupní zvlnění asi o 10-20% ve srovnání s DC řízením. Maximální zvlnění se zvýší přibližně dvakrát, když je proud budiče nastaven na polovinu maxima.

Kontrola ovladače na zkrat

Aktuální ovladač musí správně reagovat na zkrat. Ale je lepší zkontrolovat Číňany. Takové věci nemám rád. Přilepte něco pod napětím. Ale umění vyžaduje oběti. Během provozu zkratujeme výstup driveru:

Řidič normálně toleruje zkraty a obnovuje svůj provoz. Je zde ochrana proti zkratu.

Pojďme si to shrnout

Klady řidiče

Malé rozměry
Nízké náklady
Možnost aktuální úpravy
Stmívatelné

Mínusy

Vysoké výstupní zvlnění (eliminuje přidáním kondenzátorů)
Vstup stmívání je potřeba připájet
Málo normální dokumentace. Neúplný datový list
Během provozu byla objevena další nevýhoda - rušení rádia v rozsahu FM. Lze jej ošetřit instalací ovladače do hliníkového pouzdra nebo pouzdra potaženého fólií či hliníkovou páskou.

Ovladače jsou docela vhodné pro ty, kterým vyhovuje páječka nebo pro ty, kterým ne, ale jsou ochotni tolerovat zvlnění výstupu 3-4%.

užitečné odkazy

Ze série - kočky jsou tekuté. Timofey - 5-6 litrů)))