Comment choisir un pilote pour les diodes de 10 watts. Driver fait maison pour des LED puissantes

Les conceptions et les circuits des pilotes LED, y compris ceux contrôlés, et les systèmes d'éclairage LED basés sur ceux-ci, fabriqués par Integral et Tandem Electronics, sont pris en compte.

Introduction

Integral (République de Biélorussie), Tandem Electronics ( Fédération Russe) et SKTB Mikronika (République de Biélorussie) ont organisé la production de lampes et de luminaires à LED, en commençant par le développement et la production de circuits intégrés (CI) de pilotes de LED et de systèmes de contrôle d'éclairage et en terminant par la fabrication de cartes d'application.

Les lampes et luminaires à LED produits se caractérisent par une longue durée de vie, une consommation d'énergie extrêmement faible, un rendement lumineux élevé, aucune pulsation. flux lumineux, insensibilité à une alimentation électrique instable et marche / arrêt fréquents, capacité à travailler en toute confiance dans des conditions d'humidité élevée et de fortes gelées. Si nécessaire, une disposition modulaire de diodes LED dans le système d'éclairage est utilisée, ce qui permet de ne pas remplacer immédiatement la lampe LED lorsqu'une ou plusieurs LED tombent en panne, car la puissance lumineuse totale d'un tel système change de manière insignifiante.

Les lampes et luminaires à LED se composent généralement d'un module LED et d'une carte de source de courant (pilote LED) placée dans un boîtier de dissipateur thermique. Toutes les lampes, tubes et luminaires LED fabriqués par Integral et Tandem Electronics sont équipés de pilotes LED développés par SKTB Mikronika, qui utilise son propre circuit intégré dans leur composition.

Dans de nombreux cas, il est important de créer afin d'économiser de l'électricité (systèmes d'éclairage de voirie, de bureaux, " Maison intelligente”) ou pour la mise en œuvre de modes d'éclairage particuliers (usines avicoles, éclairage de serre, etc.) de systèmes d'éclairage contrôlé, qui nécessitent une alimentation contrôlée (CPS). L'utilisation d'UIP dans de tels systèmes d'éclairage peut fournir à la fois un contrôle de groupe et d'adresse de chaque lampe. De plus, les UPI prennent en charge une architecture distribuée ouverte avec des périphériques intelligents, ce qui permet, premièrement, d'optimiser le système de contrôle d'éclairage pour les besoins individuels des clients, et deuxièmement, le système dispose de fonctions avancées de contrôle d'éclairage et offre la possibilité de l'intégrer à d'autres systèmes de contrôle distribués. Le principal domaine d'application de ces systèmes est les poulaillers, l'éclairage des rues et des bureaux à économie d'énergie.

Pilotes LED

Les drivers de LED sont développés par des spécialistes d'Integral et Tandem Electronics et produits dans leurs propres installations à l'aide de composants passifs des principaux fabricants mondiaux, ce qui garantit leur haute performance. Divisés en types linéaires, isolés et non isolés, les pilotes de LED utilisent leurs propres circuits intégrés conçus sur mesure pour fournir des performances de pilote hautes performances. paramètres techniques(Tableau 1).

Tableau 1. Brèves caractéristiques Pilotes LED

Comme le montre le tableau 1, les pilotes de LED développés se caractérisent par une plage de tension d'entrée étendue, un rendement élevé et un facteur de puissance élevé. La stabilité actuelle de tous les types de pilotes n'est pas inférieure à ± (1-3) %, la durée de vie est supérieure à 40 000 heures. Il est possible d'augmenter la durée de vie à 80 000 heures ou plus grâce à des solutions de circuits qui excluent les condensateurs électrolytiques. dans la carte conducteur.

Pilotes LED linéaires

Le pilote linéaire est un limiteur de courant basé sur la famille de microcircuits MCA1504, conçu pour des courants de sortie typiques de 20, 30, 40 et 60 mA. Simplifié, le limiteur de courant peut être représenté comme une sorte de résistance réglable, dont la résistance varie en fonction de la tension à ses bornes, grâce à quoi le courant dans le circuit de résistance reste constant. L'apparence du pilote et son circuit sont illustrés à la fig. 1. La stabilité du courant est de ±2,5 % dans la plage de tension secteur de 210-230 V (Fig. 2).

Riz. 1. Driver LED linéaire sur IC MSA1504 40 mA : a) apparence ; b) circuit électrique

Riz. Fig. 2. Dépendance du courant LED sur la tension d'entrée d'un pilote linéaire avec un courant de sortie de 40 mA sur le MSA1504 IC

Drivers LED isolés

Le pilote isolé 6-22W est basé sur la puce MCA1501 et le pilote 40-200W est basé sur le MCA6062. Ce type de driver est un flyback isolé galvaniquement convertisseur d'impulsions tension (convertisseur flyback) avec contrôle du courant de sortie à travers le circuit retour d'information via un optocoupleur et un correcteur de facteur de puissance actif (PFC). L'apparence des pilotes sur les circuits intégrés MCA1501 et MCA6062 et leur schéma fonctionnel sont illustrés à la fig. 3.

Riz. 3. Aspect du driver de LED isolé : a) 11 W ; b) 60 W ; c) Schéma fonctionnel du pilote 60W

Les puces MCA1501 et MCA6062 sont un réseau contrôleur mené avec PFC, conçu pour piloter des convertisseurs abaisseurs ou élévateurs flyback fonctionnant en mode de conduction critique. Les pilotes de cette conception se caractérisent par une stabilité de courant élevée: la variation de courant ne dépasse pas ± 1% dans la plage de tension secteur de 90 à 255 V (Fig. 4).

Riz. Fig. 4. Dépendance du courant LED sur la tension d'entrée des pilotes LED isolés d'une puissance de 11 et 60 W

Le pilote de LED haute puissance isolé (60-200 W) utilise un convertisseur de tension de commutation flyback basé sur le MCA6062 IC avec un PFC actif à l'entrée (Fig. 5).

Riz. 5. Driver LED 60-200 W : a) apparence ; b) schéma fonctionnel

Drivers LED non isolés

Le schéma des pilotes de LED non isolés contient un filtre d'interférence radio, un redresseur, un circuit de commande avec un PFC actif ou passif externe intégré et une unité clé avec un élément d'intégration. Ces pilotes LED 3-22 W sont basés sur des microcircuits MCA1602 et MCA1503 et sont un convertisseur de tension de commutation abaisseur (convertisseur abaisseur) avec un PFC passif (pour un circuit avec MCA1602) et un PFC actif (pour un circuit avec MCA1503). L'apparence des pilotes de LED non isolés et leur schéma fonctionnel sont illustrés à la fig. 6, 7. La variation du courant des pilotes de LED non isolés basés sur les circuits intégrés MCA1602 et MCA1503 dans la plage de tension secteur de 100 à 255 V ne dépasse pas ± 3 % (Fig. 8).

Alimentation contrôlée

UIP, lors de la résolution du problème de la création de systèmes d'éclairage intelligents, prévoit la mise en œuvre de deux fonctions principales :

recevoir, traiter et transmettre un signal de commande à la puce de pilote de DEL ;
assurer la luminosité spécifiée de la source lumineuse dans des conditions de fonctionnement optimales des LED.

Structurellement, l'UIP est implémenté sur une seule carte (Fig. 9), qui contient un contrôleur de contrôle avec un canal d'interface numérique et une source courant d'impulsion Alimentation LED - Pilote LED. Dans le cadre de l'UIP, des pilotes de LED isolés et non isolés, similaires à ceux décrits ci-dessus, peuvent être utilisés.

Riz. Fig. 9. Aspect de l'UIP avec un driver de LED 20 W non isolé

Le pilote LED 20 W inclus dans l'UIP illustré à la fig. 9 est un convertisseur de tension à découpage abaisseur (convertisseur abaisseur) avec un PFC passif et un circuit de commande de courant LED via une interface LIN. Les dépendances de l'efficacité (COP), du courant de sortie (courant de LED) et du facteur de puissance de ce pilote de LED sont présentées à la fig. 10-12.

Riz. Fig. 10. Dépendance de l'efficacité de la tension d'entrée du pilote LED 20 W dans l'UIP

Riz. 11. Dépendance du courant LED à la tension d'entrée du pilote LED 20 W dans l'UIP

Riz. Fig. 12. Dépendance du facteur de puissance sur la tension d'entrée du pilote LED 20 W dans l'UIP

La luminosité des LED est contrôlée selon l'algorithme suivant (Fig. 13): un signal de commande numérique est généré par le contrôleur du panneau de commande du système conformément au programme installé sur celui-ci et est alimenté par une isolation optique à deux fils canal de communication vers le module d'interface UART du microcontrôleur de contrôle UIP.

Riz. 13. Schéma structurel du système de contrôle individuel des lampes à LED

Chaque microcontrôleur de contrôle UIP possède une adresse unique. Dans le système, la centrale a le statut de maître du bus d'interface, les autres appareils sont esclaves. Physiquement, le signal dans la ligne de transmission de données est actuel, ce qui garantit la résistance aux interférences externes et vous permet de créer des lignes de communication jusqu'à 200 m de long.Chaque appareil dispose d'une unité d'interface avec un microcontrôleur via une isolation optique du signal. Le bloc d'interface du microcontrôleur de contrôle modifie le protocole LIN, réduisant le taux d'échange de données à 10 kbps, ce qui assure un fonctionnement stable du canal de communication sur de longues distances à une vitesse tout à fait suffisante pour contrôler les systèmes d'éclairage. Conformément à la commande reçue, le microcontrôleur délivre un signal de commande (PWM ou linéaire) à l'entrée de gradation du microcircuit de commande de LED.

Littérature

Rudakovskiy D., Tsevelyuk E., Taraikovich A., Yatsko T. Mikronika Régulateurs de courant à LED de la série MCA1504 // Ingénierie d'éclairage à semi-conducteurs. 2012. N° 4.
Tsevelyuk E., Kotov V. Examen des pilotes LED pour lumière lampes à diodes large application // Ingénierie de l'éclairage des semi-conducteurs. 2012. N° 5.

La position de leader parmi les sources de lumière artificielle les plus efficaces est aujourd'hui occupée par les LED. C'est en grande partie un mérite des sources de nourriture de qualité pour eux. Lorsque vous travaillez en conjonction avec un pilote correctement sélectionné, la LED maintiendra une luminosité de lumière stable pendant une longue période, et la durée de vie de la LED sera très, très longue, mesurée en dizaines de milliers d'heures.

Ainsi, un pilote correctement sélectionné pour les LED est la clé d'un fonctionnement long et fiable de la source lumineuse. Et dans cet article, nous essaierons de révéler comment choisir le bon pilote pour une LED, ce qu'il faut rechercher et à quoi ils ressemblent.

Un pilote pour LED est une alimentation à tension constante stabilisée ou courant continu. En général, initialement, un pilote de LED l'est, mais aujourd'hui, même les sources de tension constante pour les LED sont appelées pilotes de LED. Autrement dit, nous pouvons dire que la condition principale est les caractéristiques stables de l'alimentation en courant continu.

Un dispositif électronique (en fait, un convertisseur d'impulsions stabilisées) est sélectionné pour la charge requise, qu'il s'agisse d'un ensemble de LED individuelles assemblées dans une chaîne en série, ou d'un ensemble parallèle de telles chaînes, ou il peut y avoir une bande ou même une DEL puissante.

Une alimentation à tension constante stabilisée est bien adaptée aux bandes de LED ou à l'alimentation d'un ensemble de plusieurs LED puissantes connectées une à la fois en parallèle - c'est-à-dire lorsque Tension nominale la charge des LED est connue avec précision, et il suffit de sélectionner l'alimentation pour la tension nominale à la puissance maximale correspondante.

Habituellement, cela ne pose pas de problèmes, par exemple : 10 LED à 12 volts, 10 watts chacune, nécessiteront une alimentation de 100 watts 12 volts, conçue pour courant maximalà 8,3 ampères. Il reste à régler la tension de sortie à l'aide d'une résistance de régulation sur le côté, et le tour est joué.

Pour les assemblages de LED plus complexes, en particulier lorsque plusieurs LED sont connectées en série, vous avez besoin non seulement d'une alimentation avec une tension de sortie stabilisée, mais d'un pilote de LED à part entière - un appareil électronique avec un courant de sortie stabilisé. Ici, le courant est le paramètre principal et la tension d'alimentation de l'ensemble LED peut varier automatiquement dans certaines limites.

Pour une lueur uniforme de l'ensemble LED, il est nécessaire de s'assurer courant nominalà travers tous les cristaux, cependant, la chute de tension à travers les cristaux peut différer pour différentes LED (puisque les CVC de chacune des LED de l'assemblage diffèrent légèrement), de sorte que la tension sur chaque LED ne sera pas la même, mais le courant devrait être le même.

Les pilotes de LED sont produits principalement pour une alimentation de 220 volts ou à partir de réseau embarqué voiture 12 volts. Les paramètres de sortie du pilote sont spécifiés sous la forme d'une plage de tension et d'un courant nominal.

Par exemple, un driver avec une sortie de 40-50 volts, 600 mA vous permettra de connecter en série quatre 12 volt a mené puissance de 5-7 watts. Environ 12 volts chuteront sur chaque LED, le courant traversant le circuit en série sera exactement de 600 mA, tandis que la tension de 48 volts tombe dans la plage de fonctionnement du pilote.

Un pilote de LED à courant constant est une alimentation universelle pour les assemblages de LED, et son efficacité est assez élevée, et voici pourquoi.

La puissance de l'ensemble LED est un critère important, mais qu'est-ce qui détermine cette puissance de charge ? Si le courant n'était pas stabilisé, alors une partie importante de la puissance serait dissipée dans les résistances d'égalisation du montage, c'est-à-dire que le rendement serait faible. Mais avec un pilote doté d'une stabilisation de courant, les résistances d'égalisation ne sont pas nécessaires, de sorte que l'efficacité de la source lumineuse s'avérera très élevée.

Conducteurs différents fabricants diffèrent les uns des autres par la puissance de sortie, la classe de protection et la base de l'élément appliqué. En règle générale, il est basé sur une stabilisation de la sortie de courant et une protection contre les courts-circuits et les surcharges.

Alimentation secteur courant alternatif 220 volts ou DC avec une tension de 12 volts. Les pilotes basse tension compacts les plus simples peuvent être implémentés sur une seule puce universelle, mais leur fiabilité est moindre en raison de la simplification. Néanmoins, de telles solutions sont populaires dans l'autoréglage.

Lors du choix d'un pilote pour LED, il faut comprendre que l'utilisation de résistances ne vous évite pas les interférences, ainsi que l'utilisation de circuits simplifiés avec des condensateurs d'extinction. Toutes les surtensions traversent les résistances et les condensateurs, et la caractéristique IV non linéaire de la LED se reflétera nécessairement sous la forme d'une surtension à travers le cristal, ce qui est nocif pour le semi-conducteur. Les stabilisateurs linéaires ne sont pas non plus la meilleure option en termes de protection contre les interférences, par ailleurs, l'efficacité de telles solutions est moindre.

Il est préférable que le nombre exact, la puissance et le schéma de commutation des LED soient connus à l'avance, et que toutes les LED de l'assemblage soient du même modèle et du même lot. Choisissez ensuite un chauffeur.

La plage des tensions d'entrée, des tensions de sortie et du courant nominal doit être indiquée sur le boîtier. Sur la base de ces paramètres, un pilote est sélectionné. Faites attention à la classe de protection du boîtier.

Pour tâches de recherche approprié, par exemple sans cadre pilotes conduit, de tels modèles sont largement représentés sur le marché aujourd'hui. S'il est nécessaire de placer le produit dans un boîtier, le boîtier peut être fabriqué par l'utilisateur lui-même.

Les avantages des pattes LED ont été discutés à plusieurs reprises. L'abondance de commentaires positifs des utilisateurs d'éclairage LED bon gré mal gré vous fait penser aux propres ampoules d'Ilyich. Tout serait bien, mais quand il s'agit de chiffrer la rénovation d'un appartement sur éclairage LED, les chiffres sont un peu "tendus".

Pour remplacer une lampe ordinaire de 75W, il existe lumièreà 15W, et une douzaine de ces lampes doivent être changées. Avec un coût moyen d'environ 10 dollars par lampe, le budget est correct, et le risque d'acquérir un "clone" chinois auprès de cycle de la vie 2-3 ans. À la lumière de cela, beaucoup envisagent auto-fabrication ces appareils.

L'option la plus économique peut être assemblée de vos propres mains à partir de ces LED. Une douzaine de ces petits coûtent moins d'un dollar et sont aussi brillants qu'une ampoule à incandescence de 75 W. Tout assembler n'est pas un problème, mais vous ne pouvez pas les connecter directement au réseau - ils s'épuiseront. Le cœur de toute lampe LED est le pilote de puissance. Cela dépend de la durée et de la qualité de l'éclairage de l'ampoule.

Pour assembler une lampe LED de 220 volts de nos propres mains, regardons le circuit du pilote d'alimentation.

Les paramètres du réseau dépassent largement les besoins de la LED. Pour que la LED puisse fonctionner à partir du réseau, il est nécessaire de réduire l'amplitude de la tension, l'intensité du courant et de convertir la tension alternative en courant continu.

À ces fins, un diviseur de tension avec une résistance ou une charge capacitive et des stabilisateurs sont utilisés.

Composants d'éclairage LED

Un circuit de lampe LED de 220 volts nécessitera montant minimal composants disponibles.

LED 3,3V 1W - 12 pièces ;
condensateur céramique 0.27uF 400-500V - 1 pc.;
résistance 500kΩ - 1MΩ 0,5 - 1W - 1 sh.t ;
Diode 100 V - 4 pièces ;
condensateurs électrolytiques pour 330uF et 100uF 16V, 1 pc.;
régulateur de tension pour 12V L7812 ou similaire - 1 pc.

Fabriquer un driver LED 220V de vos propres mains

Le circuit de commande de glace de 220 volts n'est rien de plus qu'une alimentation à découpage.

En tant que pilote de LED fait maison à partir d'un réseau 220V, considérez l'alimentation à découpage la plus simple sans isolation galvanique. Le principal avantage de tels schémas est la simplicité et la fiabilité. Mais soyez prudent lors de l'assemblage, car un tel circuit n'a pas de limite sur le courant de sortie. Les LED tireront leurs 1,5 ampères, mais si vous touchez les fils nus avec votre main, le courant atteindra dix ampères, et un tel choc de courant est très perceptible.

Le circuit de commande le plus simple pour les LED 220V se compose de trois étapes principales :

Diviseur de tension sur capacité ;
pont de diodes ;
étage de stabilisation de la tension.

Première cascade- capacité sur le condensateur C1 avec une résistance. La résistance est nécessaire à l'autodécharge du condensateur et n'affecte pas le fonctionnement du circuit lui-même. Sa valeur n'est pas particulièrement critique et peut aller de 100kΩ à 1MΩ avec une puissance de 0,5-1W. Le condensateur n'est pas forcément électrolytique pour 400-500V (tension crête efficace du réseau).

Lorsqu'une demi-onde de tension traverse un condensateur, elle laisse passer du courant jusqu'à ce que les plaques soient chargées. Plus sa capacité est petite, plus la charge complète est rapide. Avec une capacité de 0,3-0,4 uF, le temps de charge est de 1/10 de la période demi-onde tension secteur. en parlant langage clair, seul un dixième de la tension entrante traversera le condensateur.

Deuxième cascade- pont de diodes. Il convertit la tension AC en DC. Après avoir coupé la majeure partie de la demi-onde de tension par le condensateur, nous obtenons environ 20-24V DC à la sortie du pont de diodes.

Troisième cascade– filtre stabilisateur de lissage.

Un condensateur avec un pont de diodes agit comme un diviseur de tension. Lorsque la tension dans le réseau change, l'amplitude à la sortie du pont de diodes change également.

Pour lisser l'ondulation de tension, nous connectons un condensateur électrolytique en parallèle avec le circuit. Sa capacité dépend de la puissance de notre charge.

Dans le circuit pilote, la tension d'alimentation des LED ne doit pas dépasser 12V. En tant que stabilisateur, vous pouvez utiliser l'élément commun L7812.

Le circuit assemblé de la lampe LED 220 volts commence à fonctionner immédiatement, mais isolez soigneusement tous les fils nus et les points de soudure des éléments du circuit avant de vous connecter au réseau.

Option pilote sans stabilisateur de courant

Il existe un grand nombre de circuits de commande pour les LED d'un réseau 220V sur le réseau qui n'ont pas de stabilisateurs de courant.

Le problème de tout pilote sans transformateur est l'ondulation de la tension de sortie, et donc la luminosité des LED. Un condensateur installé après le pont de diodes résout partiellement ce problème, mais ne le résout pas complètement.

Il y aura une ondulation d'une amplitude de 2-3V sur les diodes. Lorsque nous installons un régulateur 12V dans le circuit, même en tenant compte de l'ondulation, l'amplitude de la tension entrante sera supérieure à la plage de coupure.

Diagramme de tension dans un circuit sans stabilisateur

Schéma dans un circuit avec un stabilisateur

Par conséquent, un pilote pour lampes à diodes, même assemblé par soi-même, ne sera pas inférieur en termes de pulsation à des unités similaires de lampes fabriquées en usine coûteuses.

Comme vous pouvez le constater, assembler un pilote de vos propres mains n'est pas particulièrement difficile. En modifiant les paramètres des éléments du circuit, on peut faire varier les valeurs du signal de sortie sur une large plage.

Si vous souhaitez assembler un circuit de projecteur LED 220 volts basé sur un tel circuit, il est préférable de convertir l'étage de sortie en 24V avec un stabilisateur approprié, car le courant de sortie du L7812 est de 1,2A, cela limite la puissance de charge à 10W. Pour des sources d'éclairage plus puissantes, il faut soit augmenter le nombre d'étages de sortie, soit utiliser un stabilisateur plus puissant avec un courant de sortie jusqu'à 5A et l'installer sur un radiateur.

Aujourd'hui en vente, vous pouvez voir beaucoup divers types alimentations pour LED. Cet article a pour but de vous faciliter le choix de la source dont vous avez besoin.

Tout d'abord, regardons la différence entre une alimentation standard et un driver LED. Vous devez d'abord décider - qu'est-ce qu'une alimentation? Dans le cas général, il s'agit d'une alimentation de tout type, qui est une unité fonctionnelle distincte. Habituellement, il a certains paramètres d'entrée et de sortie, et peu importe le type d'appareils qu'il est destiné à alimenter. Le pilote d'alimentation des LED fournit un courant de sortie stable. En d'autres termes, il s'agit également d'une alimentation électrique. Le pilote n'est qu'une désignation marketing - pour éviter toute confusion. Avant l'avènement des LED, les sources de courant - et elles en sont le moteur - n'étaient pas largement utilisées. Mais ensuite, une LED super brillante est apparue - et le développement des sources de courant a fait des pas de géant. Et à ne pas confondre - ils s'appellent Conducteurs. Alors mettons-nous d'accord sur certains termes. L'alimentation est une source de tension (tension constante), le Driver est une source de courant (courant constant). La charge est ce que nous connectons à l'alimentation ou au pilote.

Source de courant

La plupart des appareils électriques et des composants électroniques nécessitent une source de tension pour fonctionner. Il s'agit du réseau électrique habituel, présent dans n'importe quel appartement sous la forme d'une prise. Tout le monde connaît l'expression "220 volts". Comme vous pouvez le voir - pas un mot sur le courant. Cela signifie que si l'appareil est conçu pour fonctionner à partir d'un réseau 220 V, peu importe la quantité de courant qu'il consomme. Si seulement il y en avait 220 - et il prendra lui-même le courant - autant qu'il en a besoin. Par exemple, une bouilloire électrique classique d'une puissance de 2 kW (2 000 W), connectée à un réseau 220 V, consomme le courant suivant : 2 000 / 220 = 9 ampères. Beaucoup, étant donné que la plupart des multiprises électriques conventionnelles sont évaluées à 10 ampères. C'est la raison du fonctionnement fréquent de la protection (machine) lorsque les bouilloires sont branchées à la prise via une rallonge, dans laquelle de nombreux appareils sont déjà insérés - un ordinateur, par exemple. Et c'est bien si la protection fonctionne, sinon la rallonge risque tout simplement de fondre. Et ainsi - tout appareil conçu pour être branché sur une prise - connaissant sa puissance, vous pouvez calculer le courant consommé.
Mais la plupart des appareils ménagers, tels qu'un téléviseur, un lecteur DVD, un ordinateur, doivent abaisser la tension secteur de 220 V au niveau dont ils ont besoin - par exemple, 12 volts. L'alimentation n'est que l'appareil qui s'occupe d'une telle diminution.
Il existe de nombreuses façons d'abaisser la tension du réseau. Les alimentations les plus courantes sont le transformateur et la commutation.

Alimentation basée sur transformateur

Une telle alimentation est basée sur un gros engin en fer qui bourdonne. :) Eh bien, les transformateurs de courant bourdonnent moins. Le principal avantage est la simplicité et la sécurité relative de tels blocs. Ils contiennent un minimum de détails, mais en même temps ils ont de bonnes caractéristiques. Le principal inconvénient est l'efficacité et les dimensions. Plus l'alimentation est puissante, plus elle est lourde. Une partie de l'énergie est dépensée pour "fredonner" et chauffer :) De plus, une partie de l'énergie est perdue dans le transformateur lui-même. En d'autres termes - simple, fiable, mais a beaucoup de poids et consomme beaucoup - efficacité au niveau de 50-70%. Il a un avantage intégral important - l'isolation galvanique du réseau. Cela signifie que si un dysfonctionnement se produit ou si vous entrez accidentellement dans le circuit d'alimentation secondaire avec votre main, vous ne serez pas choqué :) Un autre avantage certain est que l'alimentation peut être connectée au réseau sans charge - cela ne lui fera pas de mal .
Mais voyons ce qui se passe si surcharger l'alimentation.
Disponible: bloc transformateur alimentation avec une tension de sortie de 12 volts et une puissance de 10 watts. Connectez-y une ampoule 12 volts 5 watts. L'ampoule brillera à tous ses 5 watts et consommera du courant 5 / 12 \u003d 0,42 A.

Connectez la deuxième ampoule en série à la première, comme ceci :

Les deux ampoules brilleront, mais très faiblement. Lorsqu'il est connecté en série, le courant dans le circuit restera le même - 0,42 A, mais la tension sera répartie entre deux ampoules, c'est-à-dire que chacune recevra 6 volts. Il est clair qu'ils brilleront à peine. Oui, et chacun consommera environ 2,5 watts.
Changeons maintenant les conditions - connectez les ampoules en parallèle :

En conséquence, la tension sur chaque lampe sera la même - 12 volts, mais le courant qu'elles prendront est de 0,42 A chacune, c'est-à-dire que le courant dans le circuit doublera. Considérant que nous avons un bloc d'une puissance de 10 W - cela ne lui semblera pas suffisant - avec connexion parallèle la puissance de charge, c'est-à-dire les ampoules, est additionnée. Si nous en connectons également un troisième, l'alimentation électrique commencera à chauffer sauvagement et finira par s'éteindre, emportant éventuellement votre appartement avec elle. Et tout cela parce qu'il ne sait pas limiter le courant. Par conséquent, il est très important de calculer correctement la charge sur l'alimentation. Bien sûr, les unités plus complexes contiennent une protection contre les surcharges et s'éteignent automatiquement. Mais vous ne devriez pas compter là-dessus - la protection, parfois, ne fonctionne pas non plus.

Bloc de puissance impulsionnelle

Le représentant le plus simple et le plus brillant est le chinois alimentation pour lampes halogènes 12 V. Contient peu de pièces, léger, petit. Les dimensions du bloc 150 W sont de 100x50x50 mm, le poids est de 100 grammes, la même alimentation par transformateur pèserait trois kilogrammes, voire plus. L'alimentation des lampes halogènes a également un transformateur, mais il est petit car il fonctionne à une fréquence accrue. Il convient de noter que l'efficacité d'une telle unité n'est pas non plus à la hauteur - environ 70 à 80%, alors qu'elle produit des interférences décentes dans le réseau électrique. Il existe de nombreux autres blocs basés sur un principe similaire - pour les ordinateurs portables, les imprimantes, etc. Ainsi, le principal avantage est la petite taille et le faible poids. L'isolation galvanique est également présente. L'inconvénient est le même que celui de son homologue transformateur. Il peut brûler à cause d'une surcharge :) Donc, si vous décidez de faire de l'éclairage halogène 12 V à la maison, calculez la charge admissible sur chaque transformateur.
Il est souhaitable de créer de 20 à 30% du stock. Autrement dit, si vous avez un transformateur de 150 W, il vaut mieux ne pas y suspendre des charges de plus de 100 W. Et gardez un œil attentif sur les Ravshans s'ils font des réparations pour vous. Il ne faut pas leur faire confiance pour calculer la puissance. Il convient également de noter que blocs d'impulsion n'aime pas allumer sans charge. C'est pourquoi il n'est pas recommandé de laisser les chargeurs de téléphone portable dans la prise une fois la charge terminée. Cependant, tout le monde le fait, donc la plupart des blocs d'impulsions actuels contiennent une protection contre l'allumage sans charge.

Ces deux membres simples de la famille des alimentations partagent une tâche commune : fournir le bon niveau de tension pour alimenter les appareils qui leur sont connectés. Comme mentionné ci-dessus, les appareils eux-mêmes décident de la quantité de courant dont ils ont besoin.

Chauffeur

En général le pilote est une source de courant pour les LED. Pour lui, il n'y a généralement pas de paramètre "tension de sortie". Courant et puissance de sortie uniquement. Cependant, vous savez déjà comment déterminer la tension de sortie autorisée - nous divisons la puissance en watts par le courant en ampères.
En pratique, cela signifie ce qui suit. Supposons que les paramètres du pilote soient les suivants : courant - 300 milliampères, puissance - 3 watts. Divisez 3 par 0,3 - nous obtenons 10 volts. Il s'agit de la tension de sortie maximale que le pilote peut fournir. Supposons que nous ayons trois LED, chacune évaluée à 300 mA, et que la tension aux bornes de la diode soit d'environ 3 volts. Si nous connectons une diode à notre pilote, la tension à sa sortie sera de 3 volts et le courant sera de 300 mA. Connectez la deuxième diode successivement(voir l'exemple avec les lampes ci-dessus) avec le premier - la sortie sera de 6 volts 300 mA, connectez le troisième - 9 volts 300 mA. Si nous connectons les LED en parallèle, ces 300 mA seront répartis entre eux à peu près également, c'est-à-dire environ 100 mA chacun. Si nous connectons des LED de trois watts avec un courant de travail de 700 mA à un pilote de 300 mA, elles ne recevront que 300 mA.
J'espère que le principe est clair. Un conducteur en activité ne délivrera en aucun cas plus actuel qu'il est calculé - peu importe comment vous connectez les diodes. Il convient de noter qu'il existe des pilotes conçus pour n'importe quel nombre de LED, tant que leur puissance totale ne dépasse pas la puissance du pilote, et il y a ceux qui sont conçus pour un certain nombre - 6 diodes, par exemple. Cependant, ils permettent une certaine propagation vers un côté plus petit - vous pouvez connecter cinq diodes ou même quatre. Efficacité pilotes universels pire que leurs homologues, conçu pour un nombre fixe de diodes en raison de certaines caractéristiques du travail circuits d'impulsions. De plus, les pilotes avec un nombre fixe de diodes contiennent généralement une protection contre les situations anormales. Si le pilote est conçu pour 5 diodes et que vous en avez connecté trois, il est tout à fait possible que la protection fonctionne et que les diodes ne s'allument pas ou clignotent, signalant un mode d'urgence. Il convient de noter que la plupart des pilotes ne tolèrent pas la connexion à la tension d'alimentation sans charge - en cela, ils sont très différents d'une source de tension conventionnelle.

Nous avons donc déterminé la différence entre l'alimentation et le pilote. Examinons maintenant les principaux types de drivers de LED, en commençant par le plus simple.

Résistance

C'est le pilote de LED le plus simple. Il ressemble à un tonneau avec deux fils. La résistance peut limiter le courant dans le circuit en sélectionnant la résistance souhaitée. Comment procéder est décrit en détail dans l'article "Connexion des LED dans une voiture"
L'inconvénient est le faible rendement, le manque d'isolation galvanique. Il n'y a aucun moyen d'alimenter de manière fiable une LED à partir d'un réseau 220 V via une résistance, bien que de nombreux commutateurs domestiques utilisent un circuit similaire.

circuit condensateur.

Semblable à un circuit de résistance. Les inconvénients sont les mêmes. Il est possible de réaliser un circuit de condensateurs d'une fiabilité suffisante, mais le coût et la complexité du circuit augmenteront considérablement.

Puce LM317

C'est le prochain membre de la famille des protozoaires pilotes pour LED. Les détails sont dans l'article susmentionné sur les LED dans les voitures. L'inconvénient est le faible rendement, une source d'alimentation principale est nécessaire. L'avantage est la fiabilité, la simplicité du circuit.

Pilote sur puce type HV9910

Ce type de pilote a acquis une popularité considérable en raison de la simplicité du circuit, du faible coût des composants et des petites dimensions.
Avantage - polyvalence, accessibilité. L'inconvénient est qu'il nécessite des compétences et des soins lors de l'assemblage. Il n'y a pas d'isolation galvanique du réseau 220 V. Bruit impulsif élevé dans le réseau. Faible facteur de puissance.

Pilote avec entrée basse tension

Cette catégorie comprend les pilotes conçus pour être connectés à une source de tension primaire - une alimentation ou une batterie. Par exemple, ce sont des pilotes pour Lumières LED ou des lampes conçues pour remplacer les halogènes 12 V. L'avantage est les dimensions et le poids réduits, le rendement élevé, la fiabilité et la sécurité de fonctionnement. L'inconvénient est qu'une source de tension primaire est nécessaire.

pilote réseau

Entièrement prêt à l'emploi et contenant tous les éléments nécessaires pour alimenter les LED. L'avantage est le rendement élevé, la fiabilité, l'isolation galvanique, la sécurité de fonctionnement. L'inconvénient est le coût élevé, difficile à obtenir. Ils peuvent être à la fois dans l'étui et sans l'étui. Ces derniers sont généralement utilisés dans le cadre de lampes ou d'autres sources lumineuses.

Application des pilotes dans la pratique

La plupart des gens envisagent d'utiliser LED commettent une erreur courante. Achetez-vous d'abord LED, puis sous eux est sélectionné chauffeur. Cela peut être considéré comme une erreur car à l'heure actuelle, il n'y a pas beaucoup d'endroits où vous pouvez acheter un assortiment suffisant de pilotes. En conséquence, avec les LED convoitées entre vos mains, vous vous creusez la tête - comment choisir un pilote parmi ceux disponibles. Vous avez donc acheté 10 LED - et il n'y a que 9 pilotes. Et vous devez vous creuser la tête - que faire avec cette LED supplémentaire. Peut-être était-il plus facile de compter sur 9 à la fois. Par conséquent, la sélection du pilote doit se produire simultanément avec la sélection des LED. Ensuite, vous devez prendre en compte les caractéristiques des LED, à savoir la chute de tension à travers elles. Par exemple, une LED rouge de 1 W a un courant de fonctionnement de 300 mA et une chute de tension de 1,8-2 V. La puissance consommée par celle-ci sera de 0,3 x 2 \u003d 0,6 W. Mais bleu ou DEL blanche a une chute de tension de 3-3,4 V au même courant, soit une puissance de 1 W. Ainsi, un driver avec un courant de 300 mA et une puissance de 10 W va "tirer" 10 LED blanches ou 15 LED rouges. La différence est significative. Un schéma typique pour connecter des LED 1 W à un pilote avec un courant de sortie de 300 mA ressemble à ceci :

Pour les LED 1W standard, la borne négative est plus grande que la borne positive, il est donc facile de la distinguer.

Que se passe-t-il si seuls les pilotes 700 mA sont disponibles ? Ensuite, vous devez utiliser nombre pair de LED dont deux en parallèle.

Je tiens à noter que beaucoup supposent à tort que le courant de fonctionnement de 1 W de LED est de 350 mA. Ce n'est pas le cas, 350mA est le courant de fonctionnement MAXIMUM. Cela signifie que lorsque vous travaillez pendant une longue période, il est nécessaire d'utiliser source de pouvoir avec un courant de 300-330 mA. Il en va de même pour la connexion en parallèle - le courant par LED ne doit pas dépasser le chiffre spécifié de 300-330 mA. Cela ne signifie pas du tout que le fonctionnement à un courant accru entraînera la défaillance de la LED. Mais avec une dissipation thermique insuffisante, chaque milliampère supplémentaire peut réduire la durée de vie. De plus, plus le courant est élevé, plus l'efficacité de la LED est faible, ce qui signifie que son échauffement est plus fort.

Lorsqu'il s'agit de connecter une bande LED ou des modules conçus pour 12 ou 24 volts, vous devez tenir compte du fait que les alimentations qui leur sont proposées limitent la tension et non le courant, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas des pilotes dans la terminologie acceptée. Cela signifie, premièrement, que vous devez surveiller attentivement la puissance de charge connectée à une alimentation particulière. Deuxièmement, si l'unité n'est pas assez stable, le pic de tension de sortie peut tuer votre bande. Cela rend la vie un peu plus facile que des résistances soient installées dans les bandes et les modules (clusters), ce qui vous permet de limiter le courant dans une certaine mesure. Je dois dire que la bande de LED consomme un courant relativement important. Par exemple, la bande smd 5050, qui a 60 LED par mètre, consomme environ 1,2 A par mètre. Autrement dit, pour alimenter 5 mètres, vous avez besoin d'une alimentation avec un courant d'au moins 7-8 ampères. Dans le même temps, la bande elle-même consommera 6 ampères et un ou deux ampères doivent être laissés en réserve pour ne pas surcharger l'appareil. Et 8 ampères, c'est presque 100 watts. Ces blocs ne sont pas bon marché.
Les pilotes sont plus optimaux pour connecter une bande, mais trouver de tels pilotes spécifiques est problématique.

En résumé, nous pouvons dire que le choix d'un pilote pour LED ne doit pas recevoir moins, sinon plus d'attention que les LED. La négligence lors du choix est lourde de défaillance des LED, des pilotes, de la consommation excessive et d'autres délices :)

Yuri Ruban, Rubikon LLC, 2010 .

LED - Diode électroluminescente - une diode électroluminescente - une ampoule miniature, dont la lueur se produit en raison du mouvement des électrons à travers les couches semi-conductrices de l'appareil. La lueur se produit lorsque la LED consomme une certaine quantité d'électricité. Ni les gaz ni les filaments incandescents ne sont utilisés comme fluide de travail dans la LED, de ce fait, les LED sont durables, fiables, efficaces et n'émettent pas un grand nombre Chauffer.

Quelle est la durée de vie d'une LED ?

Les LED ne brûlent pas comme les ampoules à incandescence, de sorte que les LED individuelles doivent rarement être remplacées. Cependant, la LED semble s'estomper avec le temps, donnant une luminosité plus faible. Les LED de fabricants consciencieux ont une durée de vie nominale moyenne de 50 000 heures, ce qui est plusieurs fois plus longue que la durée de vie des sources lumineuses à incandescence ou fluorescentes.

Les LED sont-elles rentables ?

Les LED ont apporté un certain nombre d'avantages à l'industrie de l'éclairage. Ceci et haute efficacité, solidité et durabilité. Dans tous ces paramètres, les sources lumineuses traditionnelles sont loin derrière. Les avantages des LED vous permettent d'économiser jusqu'à 80% d'électricité et de réduire les coûts de maintenance. Malgré le coût élevé des lampes à LED, elles sont garanties d'être amorties en peu de temps.

A quoi sert une alimentation ?

Les LED ont tendance à fonctionner à faible courant continu et nécessitent donc l'utilisation d'alimentations pour convertir la tension alternative d'un réseau domestique de 220 Volts en une tension continue de 5-24 Volts. L'alimentation est conçue pour stabiliser, redresser et lisser la tension de sortie.

Est-il possible de faire varier l'intensité (modifier la luminosité) des LED ?

Oui, les LED sont faciles à atténuer, de plus, cela peut aider à augmenter leur durée de vie. Des pilotes LED spéciaux permettent de régler très simplement et précisément le degré de gradation requis.

À quelle vitesse la LED s'allume-t-elle ?

Les LED atteignent leur luminosité maximale instantanément, et ceci indépendamment de la température ambiante.

Les LED peuvent-elles tomber en panne si elles ne sont pas correctement connectées à l'alimentation ?

Oui, ils peuvent. Les LED sont conçues pour que le courant puisse les traverser librement dans une seule direction, et ce courant doit correspondre strictement aux valeurs calculées pour chaque LED. Par exemple, si une LED conçue pour une basse tension constante est connectée directement à un réseau domestique de 220 V AC, la LED s'éteindra simplement en raison de l'excès multiple de valeurs de puissance.
Si l'appareil LED est connecté à une alimentation électrique avec une tension inférieure à celle requise, l'appareil brillera au mieux faiblement. Si la tension de sortie de l'alimentation dépasse la valeur calculée, la durée de vie de l'appareil connecté sera très courte.

Quelle est la différence entre les produits des différents fabricants de LED ?

La technologie de production de puces LED est assez complexe et multiforme, ce qui implique des approches non triviales de la production de puces. Chaque fabricant suit généralement sa propre voie de production, guidé par ses propres capacités, priorités, tâches, principes et technologies disponibles. Pour cette raison, le marché est rempli de nombreux types de LED différents avec des caractéristiques et des propriétés différentes. Lors du choix des produits LED, il est très important de comprendre si vous pouvez faire confiance à un fabricant particulier ou s'il vaut mieux payer un peu trop cher, mais obtenir des produits vraiment fiables et de haute qualité.

Que sont les drivers de LED à courant constant (CC) ?

Les pilotes de LED à courant constant sont conçus pour garantir que pendant le fonctionnement de la technologie LED connectée, une alimentation stable d'une valeur constante de courant électrique est fournie. Le pilote équilibre la quantité de courant sur chaque canal de sortie disponible afin de réduire les EMI et de maintenir la longue durée de vie des LED. Une propriété importante du pilote est que les différents Lumières LED brillera de la même manière, précisément en raison de la valeur fixe du courant alloué. Il est particulièrement important que les appareils inclus dans un circuit avec un pilote à courant constant soient connectés les uns aux autres en série.

Que sont les pilotes LED à tension constante (CV) ?

Ces drivers LED sont conçus pour maintenir une tension constante pendant le fonctionnement de la technologie LED connectée, quel que soit le nombre d'éléments inclus. Le pilote à tension constante est idéal pour alimenter des réseaux d'éclairage à LED parallèles. Sa conception comprend une résistance spéciale pour contrôler l'amplitude du courant électrique, grâce à laquelle le courant alternatif est converti en la tension continue requise. L'essentiel est que les appareils soient connectés au pilote en parallèle!

Quelle est la différence fondamentale entre les pilotes à courant constant et à tension constante ?

Les pilotes à tension constante augmentent jusqu'à une certaine limite à mesure que la charge augmente (connexion de nouveaux éléments LED) électricité tandis que la tension reste fixe. Avec les pilotes DC, c'est le contraire qui est vrai. Au fur et à mesure que les consommateurs sont connectés, la tension augmente, tandis que le courant reste inchangé. Il convient de rappeler qu'avec une tension constante, les appareils doivent être connectés en parallèle les uns aux autres, avec un courant constant - en série.

Comment savez-vous quel pilote doit être utilisé dans chaque cas ?

Habituellement, les fabricants de bonne foi Équipement DEL indiquer si l'appareil est conçu pour fonctionner en courant continu ou en tension constante. Si l'appareil est conçu pour fonctionner sous tension continue, vous ne pouvez pas le brancher sur un réseau continu sans l'endommager. Il en est de même dans le cas contraire. De plus, vous pouvez déterminer le mode de fonctionnement en spécifications techniques dispositifs. S'il est indiqué que le module LED est calculé en milliampères, alors la connexion est en courant continu, si le calcul est indiqué en volts, alors la connexion est en tension constante.

Que sont les gradateurs LED ?

Les gradateurs sont des dispositifs spéciaux permettant de contrôler la luminosité de la technologie LED. Il existe de nombreux types de gradateurs conçus pour différentes applications et contrôles. divers types Produits à DEL. Le contrôle peut être effectué manuellement, directement depuis l'appareil lui-même, à l'aide de la télécommande télécommande ou par programmation. Lors du choix d'un gradateur, vous devez faire attention aux spécificités de son application et à la conformité avec l'équipement d'éclairage qui y est connecté.

À quelle distance l'appareil LED peut-il être retiré de l'alimentation ?

Il est important de comprendre qu'avec une augmentation de la longueur des fils reliant l'alimentation à l'appareil connecté, la chute de tension dans cette section étendue augmente également. La chute de tension fait que les LED brillent moins fort. La dépendance est simple, plus fils de connexion, plus les LED s'allument. Il est impossible de donner des chiffres précis, car ils seront différents pour différents types d'équipements d'éclairage. Simplement, vous devez vous efforcer de vous assurer que l'alimentation électrique est aussi proche que possible (dans des limites raisonnables) de l'appareil connecté. Soit dit en passant, d'une certaine manière, ce problème peut être résolu en utilisant un pilote à courant constant qui, avec l'augmentation de la distance, augmentera proportionnellement la tension de sortie.