Πώς να επιλέξετε οδηγό λάμπας LED: τύποι, σκοπός + χαρακτηριστικά σύνδεσης

Οι φωτιστικές συσκευές LED έχουν αποκτήσει μαζική διάδοση, με αποτέλεσμα να ξεκινήσει ενεργή παραγωγή δευτερευουσών πηγών τροφοδοσίας. Ο οδηγός λαμπτήρα LED μπορεί να διατηρεί σταθερά τις καθορισμένες τιμές ρεύματος στην έξοδο της συσκευής, σταθεροποιώντας την τάση που διέρχεται μέσα από την αλυσίδα των διόδων.

Θα σας πούμε τα πάντα για τους τύπους και τις αρχές λειτουργίας της συσκευής μετατροπής ρεύματος για τη λειτουργία της λάμπας LED. Στο άρθρο που προτείνουμε παρέχονται οδηγίες επιλογής οδηγού, δίνονται χρήσιμες συστάσεις. Οι ανεξάρτητοι οικιακοί ηλεκτρολόγοι θα βρουν σε εμάς δοκιμασμένες στην πράξη συνδέσεις.

Σκοπός και πεδίο χρήσης

Οι κρύσταλλοι διόδων αποτελούνται από δύο ημιαγωγούς – την άνοδο (θετικό) και την κάθοδο (αρνητικό), οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για τη μετατροπή των ηλεκτρικών σημάτων. Η μία περιοχή έχει αγωγιμότητα τύπου P, η δεύτερη – N. Κατά τη σύνδεση μιας πηγής τροφοδοσίας, μέσω αυτών των στοιχείων θα ρέει ρεύμα.

Λόγω αυτής της πολικότητας, τα ηλεκτρόνια από τη ζώνη τύπου P κατευθύνονται προς τη ζώνη τύπου N, και αντίστροφα, τα φορτία από το σημείο N κατευθύνονται προς το P. Ωστόσο, κάθε τμήμα της περιοχής έχει τα όριά του, που ονομάζονται επαφές P-N. Σε αυτές τις θέσεις, τα σωματίδια συναντώνται και αλληλοαπορροφούνται ή ανασυνδυάζονται.

Η δίοδος ανήκει στα ημιαγωγικά στοιχεία και διαθέτει μόνο μία επαφή p-n. Για αυτόν τον λόγο, το κύριο χαρακτηριστικό που καθορίζει τον βαθμό φωτεινότητάς τους δεν είναι η τάση, αλλά το ρεύμα.

Κατά τις επαφές P-N, η τάση μειώνεται κατά ένα ορισμένο αριθμό βολτ, πάντα ίδιο για κάθε στοιχείο του κυκλώματος. Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις τιμές, ο οδηγός σταθεροποιεί τις ενδείξεις του εισερχόμενου ρεύματος και παράγει στην έξοδο μια σταθερή τιμή.

Ποια ισχύς απαιτείται και ποιες τιμές απωλειών κατά τη διέλευση P-N αναγράφονται στο φύλλο προδιαγραφών της συσκευής LED. Επομένως, κατά την επιλογή λάμπας LED είναι απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη οι παράμετροι του τροφοδοτικού, το εύρος των οποίων πρέπει να επαρκεί για την αντιστάθμιση της χαμένης ενέργειας.

Για να λειτουργήσουν τα ισχυρά LED για τον χρόνο που αναφέρεται στις προδιαγραφές, απαιτείται μια σταθεροποιητική συσκευή – ένας οδηγός (driver). Στο περίβλημα του ηλεκτρονικού μηχανισμού εμφανίζεται πάντα η τάση εξόδου του.

Τροφοδοτικά με τάση από 10 έως 36 V χρησιμοποιούνται για τον εξοπλισμό φωτιστικών συσκευών.

Η τεχνολογία μπορεί να είναι διαφόρων τύπων:

• προβολείς αυτοκινήτων, ποδηλάτων, μοτοσυκλετών κ.λπ·
• μικρά φορητά φώτα ή φώτα δρόμου·
• γραμμές LED, ταινίες, λαμπτήρες οροφής και μονάδες.

Ωστόσο, για LED χαμηλής ισχύος, καθώς και σε περίπτωση χρήσης σταθερής τάσης, δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν οδηγοί. Αντί αυτών, στο κύκλωμα προστίθεται μια αντίσταση, η οπία τροφοδοτείται επίσης από το δίκτυο 220 V.

Αρχή λειτουργίας τροφοδοτικού

Ας αναλύσουμε ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ πηγής τάσης και τροφοδοτικού. Ως παράδειγμα, ας εξετάσουμε το παρακάτω σχήμα.

Συνδέοντας μια αντίσταση 40 Ω σε μια πηγή τροφοδοσίας 12 V, θα διέρχεται ρεύμα 300 mA (σχήμα Α). Με παράλληλη σύνδεση μιας δεύτερης αντίστασης στο κύκλωμα, η τιμή του ρεύματος θα είναι 600 mA (Β). Ωστόσο, η τάση θα παραμείνει αμετάβλητη.

Παρά τη σύνδεση δύο αντιστάσεων στην πηγή τροφοδοσίας, η τάση εξόδου θα παραμείνει σταθερή, καθώς υπό ιδανικές συνθήκες δεν υπόκειται στο φορτίο.

Τώρα ας δούμε πώς θα αλλάξουν οι τιμές αν στο κύκλωμα συνδεθούν αντιστάσεις στο τροφοδοτικό. Με παρόμοιο τρόπο εισάγουμε ένα ρεοστάτη 40 Ω με έναν οδηγό 300 mA. Ο τελευταίος δημιουργεί σε αυτόν τάση 12 V (σχήμα Γ).

Αν το κύκλωμα αποτελείται από δύο αντιστάσεις, τότε η τιμή του ρεύματος παραμένει αμετάβλητη, ενώ η τάση θα είναι 6 V (Δ).

Ο οδηγός, σε αντίθεση με την πηγή τάσης, διατηρεί τις καθορισμένες παραμέτρους ρεύματος στην έξοδο, ωστόσο η ισχύς τάσης μπορεί να μεταβάλλεται.

Συμπερασματικά, μπορούμε να πούμε ότι ένας ποιοτικός μετατροπέας παρέχει στο φορτίο το ονομαστικό ρεύμα ακόμα και όταν η τάση πέφτει. Αναλόγως, οι κρύσταλλοι διόδων 2 V ή 3 V με ρεύμα 300 mA θα λάμπουν εξίσου φωτεινά με μειωμένη τάση.

Διακριτικά χαρακτηριστικά του μετατροπέα

Ένας από τους σημαντικότερους δείκτες είναι η μεταφερόμενη ισχύς υπό φορτίο. Η συσκευή δεν πρέπει να υπερφορτώνεται και να μην επιχείραίται η απόκτηση μέγιστων δυνατών αποτελεσμάτων.

Η λανθασμένη χρήση συμβάλλει στην ταχεία βλάβη όχι μόνο του υπό εξέταση μηχανισμού, αλλά και των τσιπ LED.

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία είναι:

• τα συστατικά στοιχεία που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία συναρμολόγησης·
• βαθμός προστασίας (IP)·
• ελάχιστες και μέγιστες τιμές εισόδου και εξόδου·
• κατασκευαστής.

Τα σύγχρονα μοντέλα μετατροπέων παράγονται με βάση μικροκυκλώματα και χρησιμοποιούν τεχνολογία διαμόρφωσης εύρους παλμών (PWM).

Κατά τη λειτουργία του τροφοδοτικού, για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου εφαρμόζεται η μέθοδος της διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM), ενώ στην έξοδο διατηρείται το ίδιο είδος ρεύματος όπως και στην είσοδο.

Τέτοιες συσκευές χαρακτηρίζονται από υψηλό βαθμό προστασίας έναντι βραχυκυκλωμάτων και υπερφορτώσεων δικτύου, και έχουν επίσης υψηλότερη απόδοση.

Κανόνες επιλογής μετατροπέα ρεύματος

Για την αγορά μετατροπέα λαμπτήρων LED, πρέπει να μελετήσετε τα βασικά χαρακτηριστικά της συσκευής. Θα πρέπει να βασιστείτε στην τάση εξόδου, το ονομαστικό ρεύμα και την παραγόμενη ισχύ.

Ισχύς φωτοδιόδων

Ας αναλύσουμε αρχικά την τάση εξόδου, η οποία εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:

• η τιμή των απωλειών τάσης στις επαφές P-N των κρυστάλλων·
• ο αριθμός των LED στην αλυσίδα·
• το διάγραμμα σύνδεσης.

Οι παράμετροι του ονομαστικού ρεύματος μπορούν να προςδιοριστούν από τα χαρακτηριστικά του φορτίου, συγκεκρμένα από την ισχύ των στοιχείων LED και τον βαθμό φωτεινότητάς τους.

Αυτή η παράμετρος θα επηρεάσει το ρεύμα που καταναλώνουν οι κρύσταλλοι, το εύρος του οποίου ποικίλλει ανάλογα με την απαιτούμενη φωτεινότητα. Ο σκοπός του μετατροπέα είναι να παρέχει σε αυτά τα στοιχεία την απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας.

Η τιμή της τάσης εξόδου πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με το συνολικό άθροισμα της ενέργειας που καταναλώνεται σε κάθε τμήμα του ηλεκτρικού κυκλώμματος.

Η ισχύς της συσκευής εξαρτάται από την ισχύ κάθε στοιχείου LED, το χρώμα τους και τον αριθμό τους.

Για τον υπολόγισμό της καταναλισκόμενης ενέργειας χρησριμσποιείται ο ακόλουθος τύπος:

P_H = P_LED * N,

Όπρόπου

• P_LED – το ηλεκτρικό φορτίο που δημιουργείται από μία δίοδο,
• N – ο αριθμός των κρυστάλων στο κύκλμα.

Οι λαμβανόμενες τιμές δεν πρέπει να είνα κμκρότερες από την ισχύ του οδηγού. Τώρα πρέπει να προςδιοριστεί η απαιτούμενη ονομαστική τιμή.

Μέγιστη ισχύς συσκευής

Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και το γεγονός ότι για τη διασφάλση σταθερής λειτοργίας του μετατροπέα, οι ονομαστικές του τιμές πρέπει να υπερβαίνουν κατά 20-30 % την υπολογισμένη τιμή P_H.

Έτσι, ο τύπος αποκτά τη μορφή:

P_max ≥ (1,2..1,3) * P_H,

όπου P_max – η ονομαστική ισχύς του τροφοδοτικού.

Εκτός από την ισχύ και τον αριθμό των φορτίων στην πλακέτα, η ισχύ του φοτοτίου εξαρτάτα επίσης από τους χρώματικούς παράγοντες του φορτίου. Με το ίδιο ρεύμα, ανάλογα με την απόχρωση, έχουν διαφορετικές ενδείξεις πτώσης τάσης.

Ο οδηγός για λαμπτήρες LED πρέπει να παρέχει την ποσότητα ρεύματος που απαιτείται για την επίτευξη μέγιστης φωτεινότητας. Κατά την επιλογή της συσκευής, ο αγοραστής πρέπει να θυμάται ότι η ισχύς πρέπει να είναι μεγαλύτερη από αυτήν που καταναλώνουν όλα τα LED.

Ας πάρουμε για παράδειγμα, LED της αμερικανικής εταιρειας Cree από τη σειρά XP-E σε κόκκιν χρώμα.

Τα χαρακτηριστικά τους είναι τα εξής:

• πτώση τάσης 1,9-2,4 V·
• ρεύμα 350 mA·
• μέση ισχύς καταναλωσης 750 mW.

Ανάλογο πράσινου χρώματος με το ίδιο ρεύμα, θα έχει εντελώς διαφορετικές ενδείξεις: απώλειες στις διασταυρώσεις P-N 3,3-3,9 V, και ισχύς 1,25 W.

Αντίστοιχα, μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα: ένας οδηγός σχεδιασμένος για 10 W χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία δώδεκα κόκκινων κρυστάλλων ή οκτώ πράσινων.

Διάγραμμα σύνδεσης LED

Η επιλογή του οδηγού πρέπει να γίνεται μετά τον καθορισμό του διαγράμματος σύνδεσης των καταναλωτών LED. Εάν αγοράσετε πρώτα τις φωτοδιόδους και στη συνέχεια αναζητήσετε έναν μετατροπέα για αυτές, αυτή η διαδικασία θα συνοδεύεται από πολλές δυσκολίες.

Για την εύρεση μιας συσκευής που να εξασφαλίζει τη λειτουργία ακριβώς αυτού του αριθμού καταναλωτών με δεδομένο διάγραμμα σύνδεσης, θα χρειαστεί να αφιερωθεί αρκετός χρόνος.

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα με έξι καταναλωτές. Οι απώλειες τάσης τούς είνα 3 V, το ρεύμα καταναλωσης 300 mA. Για τη σύνδεςή τούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία από τισ μεθόδους, ενώ σε κάθε περίπτωςη οι απαιτούμενες παράμετροι του τροφοδοτικού θα διαφέρουν.

Το μειονέκτήμα της διαδοχικής διάταξης των διόδων είναι η ανάγκη για τροφοδοτικ όμε υψηλή τάση, εάν στο κύκλωμα υπάρχουν πολλοί κρύσταλλοι.

Στην περίπτωσή μας, με σειριακή σύνδεση απαιτείται ένα τροφοδοτικό 18 V με ρεύμα 300 mA. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι σε ολόκληρη τη γραμμή διέρχεται ίση ένταση, επομένως όλες οι δίοδοι λάμπουν με ίδια φωτεινότητα.

Το μειονέκτημα της παράλληλης διάταξης των καταναλωτών είναι η διαφορά στη φωτεινότητα κάθε αλυσίδας. Αυτό το αρνητικό φαινόμενο προκύπτει λόγω της διασποράς των παραμέτρων των διόδων εξαιτίας των διαφορών στο ρεύμα που διέρχεται από κάθε γραμμή.

Εάν εφαρμοστεί παράλληλη διάταξη – αρκεί η χρήση μετατροπέα 9 V, ωστόσο η τιμή του καταναλισκόμενου ρεύματος θα είναι διπλάσια σε σύγκριση με την προηγούμενη μέθοδο.

Η μέθοδος σειριακής διάταξης ανά δύο διόδους δεν μπορεί να εφαρμοστεί με αλλαγή του αριθμού των κρυστάλλων που περιλαμβάνονται σε μια ομάδα – 3 ή περισσότεροι. Τέτοιοι περιορισμοί σχετίζονται με το γεγονός ότι από ένα στοιχείο μπορεί να διέλθει πολύ μεγάλο ρεύμα, και αυτό δημιουργεί πιθανότητα βλάβης ολόκληρου του κυκλώματος.

Εάν χρησιμοποιείται σειριακή μέθοδος με σχηματισμό ζευγών ανά δύο LED, χρησιμοποιείται οδηγός με ανάλογες παραμέτρους, όπως στην προηγούμενη περίπτωςη. Η φωτεινότητα τού φωτικού θα είναι ομοιόμρφη.

Ωστόσο, και εδώ δεν έλειψταν τα αρνητικά σημεία: κατά την παροχή τροφοδοσίας στην ομάδα, λόγω διασποράς χαρακτηριστικών, μία από τις LED μπορεί να ανάψει γρηγορότερα από τη δεύτερη, οπότε από αυτήν θα διέλθει ρεύμα διπλάσιο της ονομαστικής τιμής.

Πολλά είδη LED λαμπτήρων για οικιακό φωτισμό είναι σχεδιασμένα για τέτοιες βραχυπρόθεσμες αιχμές, αλλά αυτή η μέθοδος θεωρείται λιγότερο δημοφιλής.

Τύποι οδηγών ανάλογα με τον τύπο συσκευής

Οι διατάξεις που μετατρέπουν την τροφοδοσία 220 V στις απαραίτητες παραμέτρους για τα LED χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: ηλεκτρονικές, με βάση πυκνωτές, και ρυθμιζόμενες (dimming).

Η αγορά φωτιστικών αξεσουάρ προσφέρει μεγάλη ποικιλία μοντέλων οδηγών, κυρίως κινεζικής κατασκευής. Παρά το χαμηλό εύρος τιμών, μπορεί κανείς να επιλέξει μια αρκετά αξιόλογη επιλογή. Ωστόσο, αξίζει να δώσετε προσοχή στο πιστοποιητικό εγγύησης, καθώς δεν έχουν όλα τα προϊόντα αποδεκτή ποιότητα.

Ηλεκτρονικός τύπος συσκευής

Στην ιδανική περίπτωση, ένας ηλεκτρονικός μετατροπέας θα πρέπει να είναι εξοπλισμένος με τρανζίστορ. Ο ρόλος του είναι να αποφορτίζει το ρυθμιστικό ολοκληρωμένο κύκλωμα. Για να εξαλειφθεί ή να εξομαλυνθεί στο μέγιστο ο κυματισμός, τοποθετείται πυκνωτής στην έξοδο.

Αυτός ο τύπος συσκευής ανήκει στην ακριβή κατηγορία, αλλά μπορεί να σταθεροποιήσει ρεύμα έως 750 mA, κάτι που οι μηχανισμοί έρματος δεν μπορούν.

Οι νεότεροι οδηγοί (drivers) εγκαθίστανται κυρίως σε λαμπτήρες με βάση Ε27. Εξαίρεση αποτελούν τα προϊόντα Gauss GU5,3. Είναι εξοπλισμένα με μετασχηματιστή χωρίς μετασχηματιστή (ballast). Ωστόσο, ο βαθμός κυματισμού σε αυτά φτάνει αρκετές εκατοντάδες Hz.

Ο κυματισμός δεν είναι το μόνο μειονέκτημα αυτών των μετατροπέων. Δεύτερο είναι οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές υψηλής συχνότητας (ΥΣ). Έτσι, αν στην πρίζα που συνδέεται με τον φωτιστήρα συνδεθούν άλλες ηλεκτρικές συσκευές, όπως ραδιόφωνο, μπορεί να υπάρξουν παρεμβολές στη λήψη ψηφιακών FM συχνοτήτων, τηλεόρασης, δρομολογητή κ.λπ.

Σε μια προαιρετική συσκευή ποιοτικού προϊόντος θα πρέπει να υπάρχουν δύο πυκνωτές: ένας ηλεκτρολυτικός για εξομάλυνση του κυματισμού και ένας κεραμικός για μείωση των ΥΣ. Ωστόσο, αυτός ο συνδυασμός δεν συναντάται συχνά, ειδικά στα κινεζικά προϊόντα.

Όσοι έχουν γενικές γνώσεις σε τέτοιου είδους ηλεκτρικά κυκλώματα μπορούν να επιλέγουν μόνοι τους τις παραμέτρους εξόδου του ηλεκτρονικού μετατροπέα, αλλάζοντας την ονομαστική τιμή των αντιστάσεων.

Χάρη στην υψηλή απόδοση (έως 95%), αυτοί οι μηχανισμοί είναι κατάλληλοι για ισχυρές συσκευές που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς, όπως για το tuning αυτοκινήτων, σε εξωτερικά φωτιστικά, καθώς και σε οικιακές πηγές LED.

Τροφοδοτικό βασισμένο σε πυκνωτές

Τώρα περνάμε σε λιγότερο δημοφιλείς συσκευές – με βάση πυκνωτές. Σχεδόν όλα τα κυκλώματα φθηνών λαμπτήρων LED, όπου χρησιμοποιούνται τέτοιοι οδηγοί (drivers), έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά.

Ωστόσο, λόγω τροποποιήσεων από τον κατασκευαστή, υφίστανται αλλαγές, όπως η αφαίρεση κάποιου στοιχείου του κυκλώματος. Συχνά αυτό το εξάρτημα είναι ένας από τους πυκνωτές — ο εξομαλυντικός.

Λόγω της ανεξέλεγκτης πλήρωσης της αγοράς με φθηνά και κακής ποιότητας προϊόντα, οι χρήστες μπορεί να «αισθάνονται» 100% παλμό στους λαμπτήρες. Ακόμη και χωρίς να εμβαθύνουμε στη δομή τους, μπορούμε να ισχυριστούμε ότι έχει αφαιρεθεί το εξομαλυντικό στοιχείο από το κύκλωμα.

Τα πλεονεκτήματα τέτοιων μηχανισμών είναι μόνο δύο: είναι προσιτά για αυτοσυναρμολόγηση και η απόδοσή τους είναι σχεδόν 100%, καθώς οι απώλειες θα είναι μόνο στις επαφές p-n και στις αντιστάσεις.

Τόσο και τα μειονεκτήματα: χαμηλή ηλεκτρική ασφάλεια και υψηλός βαθμός παλμού. Το δεύτερο μειονέκτημα είναι περίπου 100 Hz και προκύπτει από την ανόρθωση της εναλλασσόμενης τάσης. Στο GOST καθορίζεται ο κανόνας του επιτρεπόμενου παλμού στο 10-20% ανάλογα με τον σκοπό του χώρου όπου είναι εγκατεστημένη η φωτιστική συσκευή.

Ο μόνος τρόπος να εξομαλυνθεί αυτό το μειονέκτημα είναι η επιλογή πυκνωτή με τη σωστή ονομαστική τιμή. Ωστόσο, δεν πρέπει να υπολογίζετε στην πλήρη εξάλειψη του προβλήματος – μια τέτοια λύση μπορεί απλώς να μειώσει την ένταση των αιχμών.

Μετατροπείς ρεύματος με δυνατότητα ρύθμισης φωτεινότητας (dimmable)

Οι οδηγοί ρυθμιστές φωτεινότητας για λαμπτήρες LED με δυνατότητα ρύθμισης φωτεινότητας επιτρέπουν την αλλαγή των εισερχόμενων και εξερχόμενων τιμών ρεύματος, ενώ μειώνεται ή αυξάνεται ο βαθμός φωτεινότητας του φωτός που εκπέμπεται από τις διόδους.

Υπάρχουν δύο μέθοδοι σύνδεσης:

• η πρώτη προϋποθέτει ομαλή εκκίνηση·
• η δεύτερη – παλμική.

Εξετάστε την αρχή λειτουργίας των ρυθμιζόμενων οδηγών με βάση το ολοκληρωμένο κύκλωμα CPC9909, το οποίο χρησιμοποιείται ως ρυθμιστική συσκευή για κυκλώματα LED, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων με υψηλή φωτεινότητα.

Κύκλωμα τυπικής σύνδεσης του CPC9909 με τροφοδοσία 220 V. Σύμφωνα με τις σχηματικές οδηγίες, υπάρχει δυνατότητα ελέγχου ενός ή περισσότερων ισχυρών καταναλωτών.

Με ομαλή εκκίνηση, το ολοκληρωμένο κύκλωμα με τον οδηγό εξασφαλίζει σταδιακή ενεργοποίηση των διόδων με αυξανόμενη φωτεινότητα. Για αυτή τη διαδικασία χρησιμοποιούνται δύο αντιστάσεις συνδεδεμένες στον ακροδέκτη LD, που προορίζεται για την εκτέλεση της εργασίας ομαλής ρύθμισης φωτεινότητας. Έτσι υλοποιείται μια σημαντική λειτουργία – η παράταση της διάρκειας ζωής των στοιχείων LED.

Ο ίδιος ακροδέκτης εξασφαλίζει και αναλογική ρύθμιση — η αντίσταση 2,2 kΩ αντικαθίσταται με μια πιο ισχυρή μεταβλητή αντίσταση 5,1 kΩ. Έτσι επιτυγχάνεται ομαλή αλλαγή του δυναμικού στην έξοδο.

Η εφαρμογή της δεύτερης μεθόδου προϋποθέτει την παροχή ορθογώνιων παλμών στον ακροδέκτη χαμηλής συχνότητας PWMD. Σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται είτε μικροελεγκτής είτε γεννήτρια παλμών, οι οποίοι αναγκαστικά διαχωρίζονται με οπτοζεύκτη.

Με περίβλημα ή χωρίς;

Οι οδηγοί κυκλοφορούν με περίβλημα ή χωρίς. Η πρώτη επιλογή είναι η πιο συνηθισμένη και πιο ακριβή. Αυτές οι συσκευές προστατεύονται από την είσοδο υγρασίας και σωματιδίων σκόνης.

Οι συσκευές του δεύτερου τύπου χρησιμοποιούνται κατά την κρυφή εγκατάσταση και, κατά συνέπεια, διακρίνονται για το χαμηλό κόστος τους.

Η τροφοδοσία όλων των παρουσιαζόμενων συσκευών μπορεί να είναι από δίκτυο 12 V ή 220 V. Παρόλο που τα μοντέλα χωρίς περίβλημα υπερτερούν σε τιμή, υστερούν σημαντικά σε ασφάλεια και αξιοπιστία του μηχανισμού.

Κάθε ένα από αυτά διαφέρει ως προς την επιτρεπόμενη θερμοκρασία κατά τη λειτουργία – σε αυτό πρέπει επίσης να δίνετε προσοχή κατά την επιλογή.

Κλασικό διάγραμμα οδηγού

Για την αυτοσυναρμολόγηση του τροφοδοτικού LED, ας δούμε την απλούστερη συσκευή παλμικού τύπου, χωρίς γαλβανική απομόνωση. Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του είδους διαγραμμάτων είναι η απλή σύνδεση και η αξιόπιστη λειτουργία.

Το διάγραμμα του μετατροπέα 220 V παρουσιάζεται ως παλμικό τροφοδοτικό. Κατά τη συναρμολόγηση πρέπει να τηρούνται όλοι οι κανόνες ηλεκτρικής ασφάλειας, καθώς δεν υπάρχουν όρια στην απόδοση ρεύματος.

Το διάγραμμα αυτού του μηχανισμού αποτελείται από τρεις βασικές βαθμίδες:

1. Διαχωριστής τάσης με χωρητική αντίσταση.
2. Ανορθωτής.
3. Σταθεροποιητές τάσης.

Το πρώτο τμήμα – η αντίδραση που παρέχεται στο εναλλασσόμενο ρεύμα από τον πυκνωτή C1 και την αντίσταση. Η τελευταία απαιτείται αποκλειστικά για την αυτοφόρτιση του αδρανούς στοιχείου. Δεν επηρεάζει τη λειτουργία του διαγράμματος.

Η ονομαστική τιμή της αντίστασης μπορεί να κυμαίνεται από 100 kΩ έως 1 MΩ, με ισχύ 0,5-1 W. Ο πυκνωτής πρέπει να είναι ηλεκτρολυτικός, και η ενεργός τιμή τάσης του – 400-500 V.

Όταν η σχηματιζόμενη ημικυματική τάση διέρχεται από τον πυκνωτή, το ρεύμα ρέει έως ότου οι πλάκες φορτιστούν πλήρως. Όσο μικρότερη είναι η χωρητικότητα του μηχανισμού, τόσο λιγότερος χρόνος θα δαπανηθεί για την πλήρη φόρτισή του.

Για παράδειγμα, μια συσκευή χωρητικότητας 0,3-0,4 μF φορτίζεται μέσα στο 1/10 της περιόδου της ημικυματικής, δηλαδή μόνο το ένα δέκατο της διερχόμενης τάσης θα περάσει από αυτό το τμήμα.

Η διαδικασία ανόρθωσης σε αυτό το τμήμα εκτελείται σύμφωνα με το κύκλωμα Γκρέτς. Η γέφυρα διόδων επιλέγεται με βάση το ονομαστικό ρεύμα και την αντίστροφη τάση. Η τελευταία τιμή δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 600 V.

Η δεύτερη βαθμίδα είναι μια ηλεκτρική συσκευή που μετατρέπει (ανορθώνει) το εναλλασσόμενο ρεύμα σε παλμικό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αμφιημικυματική. Δεδομένου ότι ένα μέρος της ημικυματικής εξομαλύνθηκε από τον πυκνωτή, στην έξοδο αυτού του τμήματος το συνεχές ρεύμα θα είναι 20-25 V.

Δεδομένου ότι η τροφοδοσία των LED δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 12V, για το κύκλωμα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα στοιχείο σταθεροποίησης. Για αυτό εισάγεται ένα χωρητικό φίλτρο. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το μοντέλο L7812

Το τρίτο στάδιο λειτουργεί με βάση ένα φίλτρο εξομάλυνσης και σταθεροποίησης – έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή. Η επιλογή των χωρητικών παραμέτρων του εξαρτάται από την ισχύ του φορτίου.

Επειδή το συναρμολογημένο κύκλωμα λειτουργεί αμέσως, δεν πρέπει να αγγίζετε τα γυμνά καλώδια, καθώς το ρεύμα που μεταφέρεται φτάνει τις δεκάδες αμπέρ – προηγείται η μόνωση των γραμμών.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Όλες οι δυσκολίες που μπορεί να αντιμετωπίσει ένας ραδιοερασιτέχνης που επιλέγει έναν μετατροπέα για ισχυρές λάμπες LED περιγράφονται λεπτομερώς στο βίντεο:

Βασικά χαρακτηριστικά της ανεξάρτητης σύνδεσης μιας συσκευής μετατροπής στο ηλεκτρικό κύκλωμα:

Οδηγίες βήμα προς βήμα που περιγράφουν τη διαδικασία συναρμολόγησης ενός οδηγού LED από αυτοσχέδια υλικά:

Παρά τις δεκάδες χιλιάδες ώρες αδιάλειπτης λειτουργίας που δηλώνει ο κατασκευαστής για τις λάμπες LED, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μειώνουν σημαντικά αυτές τις επιδόσεις.

Οι οδηγοί προορίζονται για την εξομάλυνση όλων των απότομων μεταβολών του ρεύματος στο ηλεκτρικό σύστημα. Η επιλογή τους ή η αυτοσυναρμολόγηση πρέπει να γίνεται υπεύθυνα μετά τον υπολογισμό όλων των απαραίτητων παραμέτρων.

Πείτε μας πώς επιλέξατε τον οδηγό για τη λάμπα LED. Μοιραστείτε τα επιχειρήματά σας και τους τρόπους σταθεροποίησης της παροχής τάσης στη συσκευή φωτισμού διόδου. Αφήστε σχόλια στο παρακάτω πλαίσιο, κάντε ερωτήσεις και αναρτήστε φωτογραφίες σχετικές με το θέμα του άρθρου.