อะไรคือความแตกต่างระหว่างแหล่งจ่ายไฟและไดรเวอร์สำหรับ LED: ทฤษฎีและการปฏิบัติสิ่งที่คุณต้องรู้

หมายเหตุผู้แต่ง:“ เครือข่ายมีข้อมูลจำนวนมากพอสมควรเกี่ยวกับพลังของผลิตภัณฑ์ LED แต่เมื่อฉันเตรียมเนื้อหาสำหรับบทความนี้ฉันพบข้อมูลไร้สาระจำนวนมากบนไซต์จากผลลัพธ์ของเครื่องมือค้นหา ในกรณีนี้อาจมีการขาดอย่างสมบูรณ์หรือการรับรู้ที่ไม่ถูกต้องของข้อมูลทางทฤษฎีขั้นพื้นฐานและแนวคิด "

LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบัน ปัญหาก็อยู่ข้างหลังประสิทธิภาพเช่นความต้องการสูงสำหรับความเสถียรของกระแสไฟฟ้าที่ป้อนเข้าและความทนทานต่อสภาพการทำงานเชิงความร้อนที่ซับซ้อน (ที่อุณหภูมิสูง) ดังนั้นหน้าที่ในการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เรามาดูกันว่าแนวคิดของแหล่งจ่ายไฟและไดรเวอร์แตกต่างกันอย่างไร เริ่มต้นด้วยเรามาขุดทฤษฏีกัน

แหล่งกระแสและแรงดันไฟฟ้า

แหล่งจ่ายไฟ เป็นชื่อสามัญของส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่จัดหาและควบคุมกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์นี้ มันสามารถอยู่ทั้งในอุปกรณ์และนอกในกรณีที่แยกต่างหาก

คนขับรถ - ชื่อสามัญของแหล่งกำเนิดเฉพาะสวิตช์หรือตัวควบคุมพลังงานสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าเฉพาะ

แหล่งพลังงานหลักสองประเภท:

• แหล่งจ่ายแรงดัน

• แหล่งที่มาปัจจุบัน

ลองดูความแตกต่างของพวกเขา

แหล่งจ่ายแรงดัน - นี่เป็นแหล่งพลังงานและแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อกระแสเอาท์พุทเปลี่ยนแปลง

สำหรับแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติความต้านทานภายในเป็นศูนย์และกระแสไฟขาออกมีขนาดใหญ่มาก ในความเป็นจริงสถานการณ์จะแตกต่างกัน

แหล่งแรงดันไฟฟ้าใด ๆ มีความต้านทานภายใน ในเรื่องนี้แรงดันไฟฟ้าอาจเบี่ยงเบนไปจากค่าเล็กน้อยเมื่อเชื่อมต่อโหลดที่มีประสิทธิภาพ (กำลัง - ความต้านทานต่ำ, กระแสการบริโภคสูง) และกระแสเอาต์พุตจะถูกกำหนดโดยอุปกรณ์ภายในของมัน

สำหรับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าจริงโหมดการทำงานฉุกเฉินเป็นโหมดลัดวงจร ในโหมดนี้กระแสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมันถูก จำกัด โดยความต้านทานภายในของแหล่งพลังงานเท่านั้น หากแหล่งจ่ายไฟไม่มีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรมันจะล้มเหลว

แหล่งที่มาปัจจุบัน - นี่คือแหล่งพลังงานที่ยังคงมีกระแสอยู่โดยไม่คำนึงถึงความต้านทานของโหลดที่เชื่อมต่อ

เนื่องจากวัตถุประสงค์ของแหล่งที่มาปัจจุบันคือการรักษาระดับปัจจุบันที่กำหนด โหมดการทำงานฉุกเฉินสำหรับมันคือโหมดไม่ได้ใช้งาน

หากคุณอธิบายเหตุผลด้วยคำง่าย ๆ สถานการณ์จะเป็นดังนี้: สมมติว่าคุณเชื่อมต่อโหลด 1 โอห์มที่มีความต้านทาน 1 โอห์มกับแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าจากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจะถูกตั้งค่าเป็น 1 โวลต์ กำลัง 1 W จะโดดเด่น

หากคุณเพิ่มความต้านทานโหลดให้พูดถึง 10 โอห์มแล้วกระแสจะเป็น 1A และแรงดันไฟฟ้าจะถูกตั้งไว้ที่ 10V ดังนั้นพลังงาน 10W จะถูกจัดสรร ในทางกลับกันถ้าคุณลดความต้านทานเป็น 0.1 โอห์มกระแสจะยังคงเป็น 1A และแรงดันจะกลายเป็น 0.1V

idling เป็นเงื่อนไขเมื่อไม่มีอะไรเชื่อมต่อกับขั้วของแหล่งพลังงาน จากนั้นเราสามารถพูดได้ว่าที่ไม่ได้ใช้งานความต้านทานโหลดมีขนาดใหญ่มาก (ไม่ จำกัด ) แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งกระแส 1A ไหล ในทางปฏิบัติสำหรับตัวอย่างของสถานการณ์เช่นนี้คุณสามารถนำคอยล์จุดระเบิดของรถยนต์

แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วไฟฟ้าของหัวเทียนเมื่อวงจรแหล่งจ่ายไฟของขดลวดปฐมภูมิของขดลวดเปิดขึ้นจนกระทั่งค่าถึงแรงดันพังทลายของช่องว่างประกายไฟหลังจากนั้นกระแสจะไหลผ่านประกายไฟและพลังงานที่สะสมอยู่ในขดลวดจะกระจายไป

สภาวะการลัดวงจรของแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าไม่ใช่การดำเนินการในกรณีฉุกเฉิน ในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรความต้านทานโหลดของแหล่งจ่ายไฟมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์เช่น มันมีขนาดเล็กไม่ จำกัด จากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายกระแสจะเหมาะสมกับการไหลของกระแสที่กำหนดและกำลังไฟฟ้าที่ปันส่วนจะน้อยมาก

มาฝึกกันต่อ

หากเราพูดถึงศัพท์เฉพาะที่ทันสมัยหรือชื่อที่มอบให้กับแหล่งพลังงานในระดับที่มากขึ้นโดยนักการตลาดมากกว่าวิศวกรแล้ว แหล่งจ่ายไฟ เรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า

เหล่านี้รวมถึง:

• ที่ชาร์จสำหรับโทรศัพท์มือถือ (ในที่นี้หมายถึงการแปลงค่าเป็นกระแสชาร์จที่ต้องการและแรงดันไฟฟ้าดำเนินการโดยตัวแปลงที่ติดตั้งบนบอร์ดของอุปกรณ์ชาร์จ)

• หน่วยจ่ายไฟสำหรับแล็ปท็อป

• แหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED

ไดรเวอร์เป็นแหล่งปัจจุบัน การใช้งานหลักในชีวิตประจำวันคือสารอาหารของแต่ละคน ไฟ LED และอาร์เรย์ LED ทั้งสองเป็นพลังงานสูงธรรมดาจาก 0.5 วัตต์

พลังงานไฟ LED

ในตอนต้นของบทความได้มีการกล่าวถึงว่า LED มีความต้องการพลังงานสูงมาก ความจริงก็คือไฟ LED จะขับเคลื่อนโดยกระแส นี่คือสาเหตุที่ คุณสมบัติกระแสไฟฟ้าของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด. ดูเธอสิ

ในภาพลักษณะ I-V ของไดโอดที่มีสีต่างกัน:

รูปร่างของสาขานี้ (ใกล้กับพาราโบลา) เกิดจากลักษณะของเซมิคอนดักเตอร์และสิ่งสกปรกที่ถูกนำเข้ามารวมถึงคุณสมบัติของจุดแยก pn ปัจจุบันเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้กับไดโอดน้อยกว่าขีด จำกัด ไม่เพิ่มขึ้นหรือมากกว่าการเติบโตของมันจะเล็กน้อย เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของไดโอดถึงระดับเกณฑ์ปัจจุบันจะเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วผ่านไดโอด

หากกระแสไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานขยายตัวเป็นเส้นตรงและขึ้นอยู่กับความต้านทานและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้แล้วการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าผ่านไดโอดจะไม่เป็นไปตามกฎหมายนี้ และด้วยการเพิ่มแรงดัน 1% กระแสสามารถเพิ่ม 100% หรือมากกว่า

นอกจากนี้ในโลหะความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและในเซมิคอนดักเตอร์ในทางตรงกันข้ามความต้านทานจะลดลงและกระแสเริ่มขึ้น

ในการค้นหาสาเหตุของสิ่งนี้คุณจะต้องเจาะลึกลงไปในหลักสูตร "พื้นฐานทางกายภาพของเครื่องใช้ไฟฟ้า" และค้นหาเกี่ยวกับประเภทของผู้ให้บริการค่าธรรมเนียมช่องว่างของวงดนตรีและสิ่งที่น่าสนใจอื่น ๆ แต่เราจะไม่ทำเช่นนี้ ในบทความเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์สองขั้ว.

ในข้อกำหนดทางเทคนิคแรงดันเกณฑ์ถูกระบุว่าแรงดันตกในอคติไปข้างหน้าสำหรับไฟ LED สีขาวมักจะประมาณ 3 โวลต์

เมื่อมองแวบแรกมันอาจดูเหมือนว่าเพียงพอในขั้นตอนการออกแบบและการผลิตของหลอดไฟ ตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบัน และตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรที่เอาท์พุทของแหล่งจ่ายไฟและทุกอย่างจะดี พวกเขาทำสิ่งนี้บนแถบ LED แต่ถูกป้อนจากแหล่งพลังงานที่มีความเสถียรและพลังงานของไฟ LED ที่ใช้ในแถบนั้นมักจะมีขนาดเล็กสิบหรือหนึ่งในร้อยวัตต์

* (ถ้าเราไม่ได้พูดถึงเทปและแถบที่มีไฟ LED 5730 สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของไฟ LED SMD ให้ดูบทความ - ประเภทลักษณะและการติดฉลากของไฟ LED SMD)

LED ที่ทรงพลังซึ่งแนะนำให้ใช้งานโดยคนขับมีความร้อนสูงมาก ตัวอย่างเช่น LED 1W ถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 50 องศาในเวลา 5-15 วินาทีของการทำงานโดยไม่มีหม้อน้ำ

หากไฟ LED ดังกล่าวขับเคลื่อนโดยไดรเวอร์ที่มีกระแสเอาต์พุตที่เสถียรจากนั้นเมื่อ LED ถูกให้ความร้อนกระแสที่ไหลผ่านจะไม่เพิ่มขึ้น แต่จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วจะลดลงเล็กน้อยสำหรับเรื่องนี้

และถ้าจากแหล่งจ่ายไฟ (แหล่งจ่ายแรงดัน) หลังจากความร้อนกระแสจะเพิ่มขึ้นซึ่งความร้อนจะยิ่งแรงขึ้น

มีอีกปัจจัยหนึ่ง - ลักษณะของไฟ LED ทั้งหมด (รวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ ) จะแตกต่างกันเสมอ

ตัวเลือกไดรเวอร์: ลักษณะการเชื่อมต่อ

สำหรับการเลือกไดรเวอร์ที่ถูกต้องคุณจะต้องทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติทางเทคนิคของมันคือตัวเลือกหลัก:

• เอาท์พุทจัดอันดับปัจจุบัน;

• พลังงานสูงสุด

• พลังงานขั้นต่ำ ไม่ได้ระบุไว้เสมอ ความจริงก็คือไดรเวอร์บางตัวจะไม่เริ่มทำงานหากโหลดน้อยกว่ากำลังไฟที่เชื่อมต่อกับพวกเขา

บ่อยครั้งที่ร้านค้าแทนที่จะใช้พลังงานพวกเขาระบุว่า:

• เอาท์พุทจัดอันดับปัจจุบัน;

• ช่วงแรงดันเอาต์พุตในรูปแบบของ (min.) V ... (สูงสุด) V ตัวอย่างเช่น 3-15V

• จำนวนไฟ LED ที่เชื่อมต่อขึ้นอยู่กับช่วงแรงดันไฟฟ้าที่เขียนเป็น (นาที) ... (สูงสุด) เช่น 1-3 LEDs

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าผ่านองค์ประกอบทั้งหมดจะเหมือนกันเมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรมดังนั้น LED จึงเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับไดรเวอร์

ในเวลาเดียวกันมันเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ (เป็นไปไม่ได้ค่อนข้างมาก) ในการเชื่อมต่อไฟ LED กับไดรเวอร์เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่ตกบนหลอดไฟ LED อาจแตกต่างกันเล็กน้อยและจะมีการโอเวอร์โหลด

ไม่แนะนำให้เชื่อมต่อ LED มากกว่าที่กำหนดโดยการออกแบบของไดรเวอร์ ความจริงก็คือแหล่งพลังงานใด ๆ มีพลังงานสูงสุดที่อนุญาตซึ่งไม่สามารถเกินได้ และเมื่อ LED แต่ละอันเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสที่มีความเสถียรแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจะเพิ่มขึ้นประมาณ 3V (หาก LED เป็นสีขาว) และพลังงานจะเท่ากันตามปกติกระแสกับแรงดัน

ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้เราสรุปได้ว่าในการซื้อไดรเวอร์ที่เหมาะสมสำหรับ LED คุณต้องพิจารณากระแสไฟที่ LED ใช้และแรงดันไฟฟ้าที่ตกลงมาและเลือกไดรเวอร์ตามพารามิเตอร์

ตัวอย่างเช่นไดรเวอร์นี้รองรับการเชื่อมต่อสูงถึง 12 LED พลังงานสูงต่อ 1W โดยมีปริมาณการใช้กระแส 0.4A

เครื่องนี้ผลิตกระแสไฟฟ้า 1.5A และแรงดันไฟฟ้า 20 ถึง 39V ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถเชื่อมต่อได้เช่น LED 1.5A, 32-36V LED ที่มีกำลัง 50W

ข้อสรุป

ไดร์เวอร์เป็นหนึ่งในประเภทของแหล่งจ่ายไฟที่ออกแบบมาเพื่อให้ LED ที่มีกระแสไฟฟ้าที่กำหนด โดยหลักการแล้วมันไม่สำคัญว่าแหล่งพลังงานนี้ถูกเรียกว่าอะไร แหล่งจ่ายไฟเรียกว่าแหล่งจ่ายไฟสำหรับแถบ LED 12 หรือ 24 โวลต์พวกเขาสามารถผลิตกระแสใด ๆ ด้านล่างสูงสุด เมื่อทราบชื่อที่ถูกต้องคุณไม่น่าจะผิดพลาดเมื่อซื้อสินค้าในร้านค้าและคุณจะไม่ต้องเปลี่ยนชื่อ