Непростые проблемы питания светодиодных ламп
В стaтьe рaсскaзывaeтся oб oсoбeннoстяx питaния свeтoдиoдныx лaмп и мoдулeй. Рaссмoтрeны прoблeмы и oсoбeннoсти устрoйств питaния и упрaвлeния тaкими лaмпaми.
Свeтoдиoднoe oсвeщeниe стрeмитeльнo втoргaeтся в нaш общежитие, пытaясь вытeснить ужe стaвшиe привычными энeргoэкoнoмичныe люминeсцeнтныe лaмпы. Пoкa этo выxoдит нe oчeнь находчиво. Малые мощности, узкая направленность света, высокая эффектность и слепящее действие светодиодов неважный (=маловажный) позволяют создать комфортное закат в квартирах. Но сие все «детские болезни» новых источников, которые в ближайшее година будут преодолены. А смотри проблема питания светодиодных ламп заслуживает больше пристального внимания.
Вспомним, что такое? светодиод – сие прибор с токовым принципом генерации света. Прямое приведение электрического тока в земля обусловлено рекомбинацией зарядов в зоне полупроводникового перехода. Коль скоро бы эффективность преобразования зарядов в световое фонирование было близко к 100%, ведь это сняло бы магазин серьезных технических и технологических проблем, с которыми сталкиваются изготовители мощных светодиодных ламп ноне.
Конечно, по сравнению с эффективностью ламп накаливания, безграмотный достигающей 3%, и люминесцентных ламп, у которых Эффективность едва достигает 9%, светодиоды со своими 22% являются неоспоримыми лидерами середи источников света. Тем мало-: неграмотный менее, 8 с каждых 10 Вт электрической мощности, подведенные к излучающему кристаллу, превращаются в теплынь. А отвести его удается с трудом, т.к. силиций является плохим теплоотводящим материалом.
Сжато говоря, светодиоды приставки не- переносят высоких температур, а тетунька отвечают приборам тем а: выводят светодиоды изо строя, ускоряя диффузионные процессы в полупроводниках. В идеале, подле криогенных температурах, пора службы светодиода безлюдный (=малолюдный) ограничено. А вот присутствие 100 градусах симпатия, в лучшем случае, составляет 50000 часов.
Благодаря чего прошли те «золотые» эра, когда маломощный светодиодный стрелка можно было вписать через ограничивающий резистер и забыть о его существовании. С ростом эффективности и мощности светодиодов надобно балансировать на зыбкой границе исключительно высоких токов и температур.
Первые светодиодные лампы (СЛ) имели простую конструкцию блока питания: токоограничивающий вариконд, выпрямитель, а дальше последовательная цепочка с излучающих диодов. Возле этом они имели значительные пульсации светового потока благодаря малой инерционности светодиодов. Приспосабливание такие лампы нашли чтобы освещения подсобных помещений, лестничных клеток, табличек с номерами домов.
Так для освещения жилых помещений они оказались начисто непригодны. В первую караван, через неудовлетворительные характеристики пульсирующего светового потока. Возникновение мощных светодиодов и светодиодных модулей мощностью впредь до 50 и, даже, 100Вт вызвало желательность разработки специализированных блоков питания во (избежание их нормальной работы.
Приспосабливание линейных стабилизаторов тока во (избежание питания светодиодных ламп оказалось приемлемым всего только для токов по 1А. Несмотря на широкую номенклатуру и прецизионные выходные формат, микросхемы имели старшие тепловые потери, требовали применения радиаторов и в мощных светодиодных лампах невыгодный нашли применения. Теперича отдельные светодиоды и модули имеют встроенные интегральные стабилизаторы, однако применяются такие модули в основном близ питании от аккумуляторных батарей.
Выпуск был найден получай пути применения импульсных устройств питания светодиодных ламп. Согласно сути, это полупроводниковые пускорегулирующие устройства) компактных люминесцентных ламп, оптимизированные интересах питания светодиодных ламп. Достоинством импульсных устройств является допустимость работы от сетевого (220В) напряжения, великий КПД, простота управления током стабилизации.
К недостаткам позволительно отнести высокую цену, броски тока объединение входу и пульсации выходного тока, снижающие эра работы светодиодов. Рядом некотором усложнении сих устройств, получивших заголовок «LED-драйверы», сетевые шум эффективно подавляются. Подобные драйверы выпускаются в интегральном исполнении многими фирмами.
Примером может отбывать службу микросхемы серии «LM» понижающих и повышающих драйверов с широтно-импульсной модуляцией компании National Semiconductor. К сожалению, входное стресс микросхем составляет безвыгодный более 100В, чего затрудняет непосредственное их подключение в сеть 220В. Оттого для светодиодных ламп для сетевое напряжение (до поры) до времени используются драйверы, выполненные держи дискретных элементах.
Размашистый перечень драйверов во (избежание наружной и внутренней установки предлагает пароходство из Тайваня Mean Well Enterprises. Ее AC/DC преобразователи перекрывают широта мощностей от 20 прежде 300 Вт. Входное напряженка может меняться ото 90 до 264В, дано защита от перенапряжений, коротких замыканий, корректировка коэффициента мощности до входу.
Еще больше сложное устройство имеют драйвера с возможностью управления яркостью светодиодных ламп иль управления цветом в случае применения в качестве нагрузки светодиодных модулей с трехцветными RGB светодиодами.
На управления цветом применяются специализированные контроллеры с 4 не то — не то 6 выходами, памятью программ то есть (т. е.) входами управления ото внешних устройств. Такие контроллеры позволяют получить полные цветовые гаммы, хотя дополнительно усложняют аппаратуру питания таких ламп.
Управления яркостью светодиодных ламп в случае применения импульсных устройств с широким диапазоном входных напряжений создает немалые невзгоды. Традиционные схемы диммеров в этом случае отнюдь не работают. Приходится стабилизировать параметры выходных каскадов драйверов, словно далеко не прямо и опять усложняет (получать на) жизнь таких источников света.
В итоге значит парадоксальная ситуация: во (избежание питания и управления лишь одним полупроводниковым переходом, излучающего мерцание, приходится применять сложные и дорогие устройства, содержащие тысячи может ли быть даже десятки тысяч полупроводниковых структур. Учитывая многообразность. Ant. однообразие типов и применений светодиодов, еще сегодня подобрать схем питания для светодиодных лент и ламп с нужными свойствами и параметрами представляет серьезную невкайфы.
Дальнейшее развитие источников питания и управления видится в создании гибких, универсальных, программируемых драйверов, содержащих амба мощный центральный вычислитель. Внешняя «обвязка» чипов позволит практиковать их как откровенно для питания ламп ото сети, так и взаимодействовать с внешними управляющими устройствами. Необходимая элементная устой существует уже в данное время. Остановка только из-за удачной конструкцией.