Categories: Fonts de llum, Tot sobre els LED
Nombre de visualitzacions: 36016
Comentaris sobre l'article: 9
Quina diferència hi ha entre una font d’alimentació i un controlador per a leds: teoria i pràctica, tot el que has de saber
Nota de l’autor: “La xarxa té una quantitat d’informació bastant gran sobre la potència dels productes LED, però quan estava preparant el material per a aquest article, vaig trobar molta informació absurda en llocs de la part superior dels resultats del motor de cerca. En aquest cas, hi ha una absència completa o una percepció incorrecta de la informació i els conceptes teòrics bàsics. "
Els LED són els més eficients de totes les fonts de llum comunes fins a la data. També hi ha problemes per darrere de l'eficiència, com per exemple, l'elevat requisit d'estabilitat del corrent que els alimenta i la poca tolerància de condicions tèrmiques complexes (a temperatures elevades). D’aquí la tasca de resoldre aquests problemes. Vegem en què es diferencien els conceptes d’alimentació i conductor. Per començar, aprofundim en la teoria.
Font de corrent i font de tensió
Alimentació és el nom genèric d’una part d’un dispositiu electrònic o d’un altre equip elèctric que subministra i regula l’electricitat per alimentar aquest equipament. Es pot localitzar tant dins del dispositiu com fora, en un cas independent.
Conductor - el nom genèric d'una font, un interruptor o un regulador d'alimentació especialitzats per a equips elèctrics específics.
Hi ha dos tipus principals d'energia:
-
Font de tensió.
-
Font actual.
Mirem les seves diferències.
Font de tensió - es tracta d’una font d’alimentació i el voltatge a la sortida no canvia quan canvia el corrent de sortida.
Per a una font de tensió ideal, la resistència interna és zero i el corrent de sortida pot ser infinitament gran. En realitat, la situació és diferent.
Qualsevol font de tensió té una resistència interna. En aquest sentit, la tensió pot desviar-se una mica de la nominal quan es connecta una càrrega potent (potent - baixa resistència, corrent de consum elevat) i el corrent de sortida el determina el seu dispositiu intern.
Per a una font de tensió real, el mode d'operació d'emergència és el mode de curtcircuit. En aquest mode, el corrent augmenta bruscament, només està limitat per la resistència interna de la font d’energia. Si l'alimentació no té protecció contra curtcircuits, fallarà
Font actual - es tracta d'una font d'alimentació el corrent de la qual es manté fixat independentment de la resistència de la càrrega connectada.
Ja que l’objectiu de la font actual és mantenir un nivell actual donat. El mode d'operació d'emergència del mode inactiu.
Si expliqueu la raó amb paraules simples, la situació és la següent: diguem que heu connectat una càrrega d’1 ohm amb una resistència d’1 ohm a la font de corrent, el voltatge a la sortida s’establirà en 1 vol. Destacarà una potència d'1 W.
Si augmenteu la resistència de càrrega, per exemple, fins a 10 ohms, el corrent serà 1A i la tensió ja estarà en 10V. Així doncs, es destinaran 10 W de potència. I viceversa, si reduïu la resistència a 0,1 Ohm, el corrent continuarà sent 1A i la tensió passarà a 0,1V.
El ralentí és la condició en què no hi ha res connectat als terminals de la font d’energia. Aleshores podem dir que al ralentí la resistència de càrrega és molt gran (infinita). La tensió augmentarà fins que flueix un corrent d’1A. A la pràctica, per un exemple d’aquesta situació, podeu portar la bobina d’encesa d’un cotxe.
La tensió als elèctrodes de la bugia, quan s’obre el circuit d’alimentació de l’enrotllament primari de la bobina, augmenta fins que el seu valor assoleixi la tensió d’avaria de la bretxa,després del qual un corrent flueix per la guspira i es dissipa l’energia acumulada a la bobina.
Una condició de curtcircuit per a una font de corrent no és una operació d’emergència. En cas de presentar un curtcircuit, la resistència de càrrega de l’alimentació tendeix a zero, és a dir. és infinitament petit. Aleshores, la tensió a la sortida de la font de corrent serà adequada per al flux d’un corrent determinat, i la potència assignada és insignificant.
Passem a la pràctica
Si parlem de nomenclatura moderna o noms que els comercialitzadors donen en fonts més gran a les fonts d’energia, en lloc d’enginyers, aleshores font d’alimentació comunament anomenada font de tensió.
Aquests inclouen:
-
Carregador d’un telèfon mòbil (en ells, la conversió de valors al corrent i la tensió de càrrega necessaris es realitza per convertidors instal·lats a la placa del dispositiu de recàrrega).
-
La unitat d’alimentació per a portàtil.
-
Alimentació per banda LED.
Un controlador és una font actual. El seu principal ús a la vida quotidiana és la nutrició de l’individu LED i Matrius de LED tots dos són ordinaris d’alta potència de 0,5 watts.
Potència LED
Al principi de l'article, es va esmentar que el LED requereix uns requisits d'alta potència. El fet és que el LED està alimentat per corrent. Això es deu a tensió de corrent característica de tots els díodes de semiconductors. Mireu-la.
A la imatge característiques I-V dels díodes de diferents colors:
Aquesta forma de la branca (propera a una paràbola) es deu a les característiques dels semiconductors i a les impureses que s’hi introdueixen, així com a les característiques de la unió pn. El corrent, quan la tensió aplicada al díode és gairebé inferior al llindar, no augmenta, o millor dit, el seu creixement és insignificant. Quan la tensió als terminals del díode arriba a un nivell llindar, el corrent comença a augmentar bruscament a través del díode.
Si el corrent a través de la resistència creix linealment i depèn de la seva resistència i del voltatge aplicat, l'augment de corrent a través del díode no compleix aquesta llei. I amb un augment de la tensió un 1%, el corrent pot augmentar un 100% o més.
A més, als metalls, la resistència augmenta a mesura que augmenta la temperatura, i en els semiconductors, per contra, la resistència disminueix i el corrent comença a créixer.
Per conèixer els motius d’això, heu d’aprofundir en el curs “Fonaments físics bàsics de l’electrònica” i conèixer els tipus de portadors de càrrega, el buit de banda i altres coses interessants, però no ho farem, hem examinat breument aquests problemes. en un article sobre transistors bipolars.
En les especificacions tècniques, la tensió llindar s'indica com la caiguda de tensió del biaix endavant, per als LED blancs, generalment d'uns 3 volts.
A primera vista sembla que n’hi ha prou amb l’etapa de disseny i producció de la làmpada resistències limitants de corrent i establiu un voltatge estable a la sortida de l’alimentació i tot anirà bé. Ho fan en tires LED, però s’alimenten de fonts d’energia estabilitzades, i la potència dels LED que s’utilitzen a les cintes sovint és * petita, dècimes o centèsimes de watt.
* (si no parlem de cintes i tires amb 5730 LED, per obtenir més informació sobre tipus de leds SMD, vegeu l'article - Tipus, característiques i etiquetatge de LED SMD)
Els leds potents, que es recomana alimentar pels controladors, s’escalfen força. Per exemple, un LED d'1W s'escalfa a una temperatura superior als 50 graus en uns 5-15 segons de funcionament sense radiador.
Si un LED és alimentat per un conductor amb un corrent de sortida estable, llavors quan el LED s’escalfi, el corrent que hi passarà no augmentarà, però es mantindrà invariable i la tensió als seus terminals disminuirà lleugerament.
I si des de la unitat d’alimentació (font de tensió), després de la calefacció, augmentarà el corrent, a partir del qual la calefacció serà encara més forta.
Hi ha un altre factor: les característiques de tots els LED (i d'altres elements) són sempre diferents.
Elecció del conductor: característiques, connexió
Per a la correcta selecció del controlador, us heu de familiaritzar amb les seves característiques tècniques, les principals són:
-
Corrent de sortida nominal;
-
Potència màxima;
-
Potència mínima. No sempre està indicat. El fet és que alguns controladors no començaran si hi ha una càrrega inferior a una potència inferior.
Sovint a les botigues, en comptes de la potència, indiquen:
-
Corrent de sortida nominal;
-
El rang de tensions de sortida en forma de (min.) V ... (màx.) V, per exemple 3-15V.
-
El nombre de LED connectats, en funció del rang de tensió, s’escriu com a (min) ... (màxim), per exemple 1-3 LEDs.
Com que el corrent a través de tots els elements és el mateix quan es connecta en sèrie, per tant, els LED es connecten en sèrie al controlador.
Al mateix temps, és indesitjable (més aviat impossible) connectar els LED amb el controlador, ja que les caigudes de tensió dels LED poden variar lleugerament i un es sobrecarregarà, i el segon, per contra, funcionarà en un mode nominal inferior.
No es recomana connectar més LEDs que determinats pel disseny del controlador. El fet és que qualsevol font d’energia té una certa potència màxima admissible, que no es pot superar. I amb cada LED connectat a una font de corrent estabilitzada, la tensió a les seves sortides augmentarà al voltant de 3V (si el LED és blanc), i la potència igualarà, com és habitual, la corrent a la tensió.
A partir d’això, arribem a la conclusió que per comprar el controlador adequat per a leds, cal determinar el corrent que consumeixen els LED i la tensió que els cau, i seleccionar el controlador segons els paràmetres.
Per exemple, aquest controlador suporta la connexió de fins a 12 LEDs d'alta potència per 1W, amb un corrent de consum de 0,4A.
Aquest produeix una corrent d’1,5A i una tensió de 20 a 39V, cosa que significa que podeu connectar-hi, per exemple, un LED a 1,5A, 32-36V i una potència de 50W.
Conclusió
Un conductor és un dels tipus d’alimentació dissenyada per proporcionar els LED amb un corrent determinat. En principi, no importa el que es diu d'aquesta font d'energia. Les fonts d'alimentació s'anomenen fonts d'alimentació per a tires LED de 12 o 24 Volts, i poden produir qualsevol corrent per sota del màxim. Si coneixeu els noms correctes, és poc probable que cometeu un error en comprar productes a les botigues i no haureu de canviar-lo.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: