Ovládanie LED diód Všetko závisí od správneho napájania

Spoločnosti na túto tému

všetko

najprv: LED diódy pracujú oveľa efektívnejšie pri nižších prúdoch. Poskytujú podstatne viac lúmenov na watt. Ako príklad možno uviesť počet jasných LED diód typu Cree XM-L. Ak LED pracuje s 3 A pri teplote 25 ° C, generuje svetelný tok 976 lúmenov. Spotreba 3 A * 3,34 V = 10,02 W, čo má za následok svetelný výkon 97 lm/W.

Ak naopak LED pracuje s 1,5 A, generuje 590 lm. Spotreba energie je 1,5 A * 3,14 V = 4,71 W, čo má za následok oveľa vyšší svetelný výkon 125 lm/W. Vďaka vyššej svetelnej účinnosti je samoohrev LED pri nižších prúdoch podstatne nižší. To však môže mať vplyv na vlnovú dĺžku aj intenzitu emitovaného svetla a dopredné napätie je tiež ovplyvnené vyššou teplotou spoja.

Po druhé: So zvyšovaním teploty sa zvyšuje aj dopredné napätie a výkon potrebný na udržanie konštantného prúdu. Zároveň klesá aj svetelný tok, a to v ešte väčšej miere. Aj keď je na prúdenie konštantného prúdu potrebný menší výkon, celkový svetelný výkon LED sa zníži z dôvodu zníženého svetelného toku.

Prečo sú vôbec potrebné ovládače pre LED?

Pre prevádzku LED s najvyššou možnou účinnosťou je rozhodujúci výber správneho napájacieho zdroja. V dôsledku dlhej životnosti LED diód vzniká dojem, že napájací zdroj je teraz najslabším článkom v reťazci. Vďaka starostlivému dizajnu, špičkovým komponentom a inovatívnemu tepelnému hospodáreniu vyvinula spoločnosť Excelsys riešenia, ktoré zákazníkom ponúkajú životnosť, ktorá dokonca presahuje LED. Do dizajnu boli navyše integrované prvky výbavy, ktoré konkrétne vyhovujú požiadavkám trhu s LED diódami.

  • Vodotesné kovové puzdro s certifikáciou IP67 (voliteľne zapuzdrené)
  • Ako komponenty s nelineárnou charakteristikou prúdového napätia a teplotným dopredným napätím musia byť LED prevádzkované prúdovo riadeným spôsobom.
  • LED musia byť prevádzkované s nízkym, obmedzeným jednosmerným napätím a musia byť chránené pred poškodením.
  • Na rozdiel od žiaroviek nie sú LED diódy čisto ohmické záťaže. Vodiči sú povinní udržiavať takmer 1 účinník vo všetkých podmienkach vedenia a zaťaženia.
  • Vysoká svetelná účinnosť (v súlade s tlakom na inovácie vývojárov osvetlenia pre ešte viac lúmenov na watt).
  • Vysoká spoľahlivosť
  • Dlhá životnosť, pokiaľ je to možné, rádovo desaťtisíce hodín
  • Schválenie podľa UL8750
  • Budúce dizajny budú mať schopnosť komunikovať s napájacím zdrojom.

LED diódy sú súčasti napájané prúdom. Preto sa vynára otázka, prečo spoločnosti vôbec ponúkajú riešenia LED s konštantným prúdom a konštantným napätím pre LED ovládače. Jeden by chcel ponúknuť návrhárom svietidiel niekoľko možností optimalizácie ich systémov. Ak je do série zapojených niekoľko LED reťazcov, je možné ich najlepšie ovládať budičom s konštantným prúdom. LED diódy sú pripojené priamo k prípojkám napájania.

Ak sú však LED reťazce zapojené paralelne, môže byť problematické vyvážiť prúdy v jednotlivých reťazcoch. Možnou alternatívou by tu bolo vloženie externého komponentu alebo aktívneho komponentu na reguláciu prúdu. Aj keď by to mierne znížilo celkový svetelný výkon meraný v lúmenoch na watt. Používateľ by však mal neobmedzenú flexibilitu na zabezpečenie rovnakých prúdov v rôznych paralelne zapojených LED reťazcoch.

Režimy konštantného prúdu a konštantného napätia

Obrázky 5 až 7 znázorňujú charakteristické vlastnosti troch rôznych prevádzkových režimov napájacieho zdroja. Osi sú rovnaké vo všetkých troch diagramoch: zatiaľ čo výstupný výkon je vynesený na os X, výstupné napätie alebo výstupný prúd napájacieho zdroja je zobrazený pozdĺž osi Y. Napätie je na diagrame znázornené modrou krivkou, výstupný prúd zelenou krivkou.

Obrázok 5 zobrazuje správanie napájacieho zdroja s konštantným napätím. Ako už názov napovedá, výstupné napätie zostáva konštantné so zvyšujúcim sa výkonom. Prúd záťaže stúpa s výstupným výkonom, až kým sa konečne nedosiahne bod, v ktorom zasahuje obmedzenie prúdu, aby sa zabránilo poškodeniu výkonovej časti. V produktovom portfóliu Excelsys patria do tejto kategórie produktové rady LDV a LXV. Obe série pokrývajú všetky bežné, ale aj niektoré menej bežné napätia.

Obrázok 6 zobrazuje správanie sa vodiča s konštantným prúdom. Pri zvyšovaní záťaže zostáva výstupný prúd rovnaký, zatiaľ čo napätie podľa záťaže klesá. Túto charakteristiku vykazujú produktové rady LDC, LXC a LXD.

V najnovšom dizajne od spoločnosti Excelsys sú režimy konštantného prúdu a konštantného napätia spojené v jednom riešení. Ako ukazuje obrázok 7, napájací zdroj sa spočiatku správa ako konštrukcia s konštantným napätím. Po dosiahnutí maximálneho zaťažovacieho prúdu udržiava riadiaca slučka výstupný prúd na konštantnej hodnote a zodpovedajúcim spôsobom znižuje výstupné napätie. Táto koncepcia má pre vývojárov koncových zariadení veľa výhod, pretože pri správnom použití je možné režimy konštantného prúdu a konštantného napätia implementovať pomocou jediného napájacieho zdroja. Každé z týchto riešení možno použiť na implementáciu riešenia pre rôzne svetelné aplikácie.

* DR. Michael Würkner je vedúcim viceprezidentom pre produktový manažment OEM v spoločnosti CompuMess Elektronik (CME) a ​​Shane Callanan je riaditeľom aplikačného inžinierstva v spoločnosti Excelsys.