Kāda ir atšķirība starp gaismas diožu barošanas avotu un draiveri: teorija un prakse, viss, kas jums jāzina

Autora piezīme: “Tīklā ir diezgan liels informācijas daudzums par LED izstrādājumu jaudu, taču, gatavojot materiālus šim rakstam, vietnēs no meklētājprogrammu rezultātu augšdaļas atradu daudz absurdas informācijas. Šajā gadījumā teorētiskā pamatinformācija un jēdzieni ir pilnīgi neesami vai ir nepareizi uztverti. ”

Gaismas diodes ir visefektīvākās no visiem līdz šim izmantotajiem gaismas avotiem. Problēmas slēpjas arī efektivitātes dēļ, piemēram, augstās prasības strāvas stabilitātei, kas tos baro, un sliktā panesamība sarežģītiem termiskiem darba apstākļiem (paaugstinātā temperatūrā). Līdz ar to ir uzdevums šīs problēmas atrisināt. Redzēsim, kā atšķiras enerģijas piegādes un vadītāja jēdzieni. Sākumā pievērsīsimies teorijai.

Strāvas avots un sprieguma avots

Strāvas padeve ir elektroniskās ierīces vai citas elektroiekārtas daļas vispārīgais nosaukums, kas piegādā un regulē elektrību, lai darbinātu šo aprīkojumu. Atsevišķā gadījumā to var novietot gan ierīces iekšpusē, gan ārpusē.

Šoferis - īpaša elektriska aprīkojuma specializēta avota, slēdža vai jaudas regulatora vispārīgais nosaukums.

Pastāv divi galvenie enerģijas avotu veidi:

• Sprieguma avots.

• Pašreizējais avots.

Apskatīsim viņu atšķirības.

Sprieguma avots - tas ir šāds enerģijas avots, un spriegums pie izejas nemainās, mainoties izejas strāvai.

Ideālam sprieguma avotam iekšējā pretestība ir nulle, un izejas strāva var būt bezgalīgi liela. Patiesībā situācija ir atšķirīga.

Jebkuram sprieguma avotam ir iekšēja pretestība. Šajā sakarā spriegums var nedaudz atšķirties no nominālā, kad ir pievienota jaudīga slodze (jaudīga - zema pretestība, liela patēriņa strāva), un izejas strāvu nosaka tā iekšējā ierīce.

Īsta sprieguma avotam avārijas darbības režīms ir īssavienojuma režīms. Šajā režīmā strauji palielinās strāva, to ierobežo tikai enerģijas avota iekšējā pretestība. Ja barošanas avotam nav aizsardzības pret īssavienojumu, tas neizdosies

Pašreizējais avots - tas ir enerģijas avots, kura strāva paliek iestatīta neatkarīgi no pievienotās slodzes pretestības.

Tā kā pašreizējā avota mērķis ir uzturēt doto pašreizējo līmeni. Avārijas režīms tam ir gaidīšanas režīms.

Ja izskaidrojat iemeslu vienkāršiem vārdiem, situācija ir šāda: pieņemsim, ka jūs savienojat strāvas avotu ar 1 omu slodzi ar pretestību 1 Ohm, tad spriegums tā izejā tiks iestatīts uz 1 voltu. Izcelsies 1 W jauda.

Ja palielināsit slodzes pretestību, teiksim, līdz 10 omiem, tad strāva būs 1A, un spriegums jau tiks iestatīts uz 10V. Tātad tiks piešķirta 10W jauda. Un otrādi, ja samazināsiet pretestību līdz 0,1 omam, strāva joprojām būs 1A, un spriegums kļūs par 0,1 V.

Tukšgaita ir stāvoklis, kad nekas netiek savienots ar strāvas avota spailēm. Tad mēs varam teikt, ka tukšgaitā slodzes pretestība ir ļoti liela (bezgalīga). Spriegums palielināsies, līdz plūst 1A strāva. Praksē šādas situācijas piemēram var atnest automašīnas aizdedzes spoli.

Spriegums pie aizdedzes sveces elektrodiem, kad atveras spoles primārā tinuma barošanas ķēde, palielinās, līdz tā vērtība sasniedz dzirksteles spraugas sadalījuma spriegumu,pēc tam caur dzirksteli plūst strāva un spolē uzkrātā enerģija tiek izkliedēta.

Īsslēguma apstāklis ​​strāvas avotam nav ārkārtas darbība. Īssavienojuma gadījumā barošanas bloka pretestībai ir tendence uz nulli, t.i. tas ir bezgala mazs. Tad spriegums pie strāvas avota izejas būs piemērots dotās strāvas plūsmai, un piešķirtā jauda ir niecīga.

Pāriesim pie prakses

Ja mēs runājam par moderno nomenklatūru vai nosaukumiem, kurus enerģijas avotiem lielākoties piešķir tirgotāji, nevis inženieri, tad barošanas avots parasti sauc par sprieguma avotu.

Tie ietver:

• Mobilā tālruņa lādētājs (tajos vērtību konvertēšanu vajadzīgajā uzlādes strāvā un spriegumā veic pārveidotāji, kas uzstādīti uz lādēšanas ierīces paneļa).

• Klēpjdatora barošanas bloks.

• Barošanas avots LED sloksnei.

Vadītājs ir pašreizējais avots. Tās galvenā lietošana ikdienas dzīvē ir cilvēka uzturs Gaismas diodes un LED masīvi abas no tām ir parastas lieljaudas no 0,5 vatiem.

LED jauda

Raksta sākumā tika minēts, ka LED ir ļoti augstas jaudas prasības. Fakts ir tāds, ka gaismas diodi darbina strāva. Tas ir saistīts ar strāvas sprieguma raksturlielums visām pusvadītāju diodēm. Paskatieties uz viņu.

Attēlā dažādu krāsu diožu I-V raksturlielumi:

Šī filiāles forma (tuvu parabolai) ir saistīta ar pusvadītāju un tajos ievietoto piemaisījumu īpašībām, kā arī pn krustojuma pazīmēm. Strāvas stiprums, kad diodei pielietotais spriegums ir gandrīz mazāks par slieksni, nepalielinās, vai drīzāk, tā pieaugums ir niecīgs. Kad spriegums diodes spailēs sasniedz sliekšņa līmeni, caur diodi strāva sāk strauji pieaugt.

Ja strāva caur rezistoru aug lineāri un ir atkarīga no tā pretestības un pielietotā sprieguma, tad strāvas pieaugums caur diodi nepakļaujas šim likumam. Un, palielinoties spriegumam par 1%, strāva var palielināties par 100% vai vairāk.

Plus, metālos pretestība palielinās, palielinoties temperatūrai, un pusvadītājos, gluži pretēji, pretestība samazinās, un strāva sāk augt.

Lai uzzinātu iemeslus, jums jāiedziļinās kursā “Elektronikas fizikālie pamati” un jānoskaidro par lādiņu nesēju veidiem, joslu spraugu un citām interesantām lietām, taču mēs to nedarīsim, īsi apskatījām šos jautājumus rakstā par bipolāriem tranzistoriem.

Tehniskajās specifikācijās sliekšņa spriegumu apzīmē kā sprieguma kritumu uz priekšu novirzēm baltām gaismas diodēm, parasti apmēram 3 voltiem.

No pirmā acu uzmetiena varētu šķist, ka lampas projektēšanas un ražošanas posmā ir pietiekami strāvas ierobežojošie rezistori un iestatiet stabilu spriegumu barošanas avota izejā, un viss būs kārtībā. Viņi to dara uz LED sloksnēm, bet tos baro no stabilizētiem enerģijas avotiem, un sloksnēs izmantoto gaismas diožu jauda bieži ir * maza, vata desmitdaļās vai simtdaļās.

* (ja mēs nerunājam par lentēm un sloksnēm ar 5730 gaismas diodēm, papildinformāciju par SMD gaismas diožu veidiem skatiet rakstā - SMD gaismas diožu veidi, raksturlielumi un marķējums)

Jaudīgas gaismas diodes, kuras draiveri iesaka darbināt, tiek uzkarstas diezgan spēcīgi. Piemēram, 1W gaismas diode tiek sildīta līdz temperatūrai virs 50 grādiem dažās 5-15 darbības sekundēs bez radiatora.

Ja šādu gaismas diodi darbina vadītājs ar stabilu izejas strāvu, tad, kad LED tiek sildīts, strāva caur to nepalielināsies, bet paliks nemainīga, un spriegums tā spailēs par to nedaudz samazināsies.

Un, ja no barošanas bloka (sprieguma avota) pēc sildīšanas palielināsies strāva, no kuras apkure būs vēl spēcīgāka.

Ir vēl viens faktors - visu gaismas diožu (kā arī citu elementu) īpašības vienmēr ir atšķirīgas.

Vadītāja izvēle: raksturlielumi, savienojums

Lai pareizi izvēlētos vadītāju, jums jāiepazīstas ar tā tehniskajiem parametriem, galvenie no tiem ir:

• Nominālā izejas strāva;

• Maksimālā jauda;

• Minimālā jauda. Ne vienmēr norādīts. Patiesībā daži autovadītāji nestartēs, ja viņiem ir pievienota krava, kas ir mazāka par noteiktu jaudu.

Bieži vien veikalos enerģijas vietā tie norāda:

• Nominālā izejas strāva;

• Izejas spriegumu diapazons (min.) V ... (maks.) V, piemēram, 3-15V.

• Pievienoto gaismas diožu skaitu atkarībā no sprieguma diapazona raksta kā (min) ... (maks.), Piemēram, 1-3 gaismas diodes.

Tā kā strāva caur visiem elementiem ir vienāda, ja tos savieno virknē, tāpēc LED ir savienoti virknē pie vadītāja.

Paralēli nav vēlams (diezgan neiespējami) savienot gaismas diodes ar draiveri, jo gaismas diožu sprieguma kritumi var nedaudz atšķirties un viens būs pārslogots, bet otrs, gluži pretēji, darbosies zemākā nominālajā režīmā.

Nav ieteicams pievienot vairāk gaismas diodes, nekā to nosaka draivera dizains. Fakts ir tāds, ka jebkuram enerģijas avotam ir noteikta maksimālā pieļaujamā jauda, ​​kuru nevar pārsniegt. Un ar katru gaismas diodi, kas savienota ar stabilizētu strāvas avotu, spriegums tā izejās palielināsies par aptuveni 3 V (ja gaismas diode ir balta), un jauda, ​​kā parasti, būs vienāda ar strāvu līdz spriegumam.

Balstoties uz to, mēs izdarām secinājumus, lai iegādātos pareizo gaismas diožu draiveri, jums jānosaka strāva, ko patērē gaismas diodes, un spriegums, kas uz tiem nokrīt, un jāizvēlas draiveris atbilstoši parametriem.

Piemēram, šis draiveris atbalsta līdz 12 lieljaudas gaismas diožu pievienošanu uz 1 W ar patēriņa strāvu 0,4A.

Tas rada strāvu 1,5A un spriegumu no 20 līdz 39V, kas nozīmē, ka jūs varat to savienot, piemēram, LED ar spriegumu 1,5A, 32-36V un jaudu 50W.

Secinājums

Vadītājs ir viens no barošanas veidiem, kas paredzēts LED apgaismojumam ar noteiktu strāvu. Principā nav nozīmes tam, ko sauc par šo enerģijas avotu. Barošanas avotus sauc par barošanas avotiem LED sloksnēm ar 12 vai 24 voltiem, tie var radīt strāvu, kas ir zemāka par maksimālo. Zinot pareizos nosaukumus, jūs, visticamāk, nepieļausit kļūdu, iegādājoties preces veikalos, un jums tā nebūs jāmaina.