एलईडी के लिए 12 वोल्ट का ड्राइवर। क्या आपके पास एलईडी के बारे में प्रश्न हैं? चालक का योजनाबद्ध आरेख

एलईडी के व्यापक उपयोग से उनके लिए बिजली आपूर्ति का बड़े पैमाने पर उत्पादन हुआ। ऐसे ब्लॉक को ड्राइवर कहा जाता है। उनकी मुख्य विशेषता यह है कि वे आउटपुट पर किसी दिए गए करंट को स्थिर रूप से बनाए रखने में सक्षम होते हैं। दूसरे शब्दों में, एल ई डी के लिए एक ड्राइवर उन्हें शक्ति प्रदान करने का एक वर्तमान स्रोत है।

चूंकि एलईडी एक अर्धचालक तत्व है, उनकी चमक की चमक निर्धारित करने वाली प्रमुख विशेषता वोल्टेज नहीं है, बल्कि वर्तमान है। उन्हें घोषित घंटों के लिए काम करने की गारंटी देने के लिए, एक ड्राइवर की आवश्यकता होती है - यह एलईडी सर्किट के माध्यम से बहने वाली धारा को स्थिर करता है। चालक के बिना कम-शक्ति वाले प्रकाश उत्सर्जक डायोड का उपयोग करना संभव है, ऐसे में एक रोकनेवाला अपनी भूमिका निभाता है।

आवेदन पत्र

ड्राइवरों का उपयोग तब किया जाता है जब एलईडी 220V नेटवर्क से संचालित होती है, और स्रोतों से स्थिर वोल्टेज 9-36 वी। पहले का उपयोग कमरे की रोशनी के लिए किया जाता है एलईडी लैंपऔर रिबन, बाद वाले कारों, साइकिल हेडलाइट्स, पोर्टेबल लैंप आदि में अधिक आम हैं।

संचालन का सिद्धांत

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ड्राइवर एक वर्तमान स्रोत है। वोल्टेज स्रोत से इसके अंतर को नीचे दिखाया गया है।

वोल्टेज स्रोत अपने आउटपुट पर एक निश्चित वोल्टेज बनाता है, आदर्श रूप से लोड से स्वतंत्र।

उदाहरण के लिए, यदि आप 40 ओम रोकनेवाला को 12 वी स्रोत से जोड़ते हैं, तो उसमें से 300 एमए की धारा प्रवाहित होगी।

यदि आप दो प्रतिरोधों को समानांतर में जोड़ते हैं, तो एक ही वोल्टेज पर कुल करंट पहले से ही 600 mA होगा।

ड्राइवर अपने आउटपुट पर दिए गए करंट को बनाए रखता है। वोल्टेज बदल सकता है।

हम 300 mA ड्राइवर के लिए 40 ओम रोकनेवाला भी जोड़ते हैं।

ड्राइवर रेसिस्टर के आर-पार 12V ड्रॉप बनाएगा।

यदि आप दो प्रतिरोधों को समानांतर में जोड़ते हैं, तो करंट अभी भी 300 mA होगा, और वोल्टेज 6 V तक गिर जाएगा:

इस प्रकार, आदर्श चालक भार प्रदान करने में सक्षम होता है वर्तमान मूल्यांकितवोल्टेज ड्रॉप की परवाह किए बिना। यही है, 2 वी के वोल्टेज ड्रॉप के साथ एक एलईडी और 300 एमए का करंट 3 वी के वोल्टेज और 300 एमए के करंट वाले एलईडी की तरह चमकीला होगा।

मुख्य विशेषताएं

चयन करते समय, आपको तीन मुख्य मापदंडों को ध्यान में रखना होगा: आउटपुट वोल्टेज, वर्तमान और लोड द्वारा खपत बिजली।

ड्राइवर का आउटपुट वोल्टेज कई कारकों पर निर्भर करता है:

• एलईडी भर में वोल्टेज ड्रॉप;
• एलईडी की संख्या;
• कनेक्शन विधि।

ड्राइवर के आउटपुट पर करंट एल ई डी की विशेषताओं से निर्धारित होता है और निम्नलिखित मापदंडों पर निर्भर करता है:

• एलईडी शक्ति;
• चमक।

एल ई डी की शक्ति उनके द्वारा खींची जाने वाली धारा को प्रभावित करती है, जो आवश्यक चमक के आधार पर भिन्न हो सकती है। ड्राइवर को उन्हें यह करंट देना चाहिए।

लोड पावर पर निर्भर करता है:

• प्रत्येक एलईडी की शक्ति;
• उनकी मात्रा;
• रंग की।

सामान्य तौर पर, बिजली की खपत की गणना इस प्रकार की जा सकती है

जहां प्लेड एलईडी की शक्ति है,

एन कनेक्टेड एलईडी की संख्या है।

चालक की अधिकतम शक्ति कम नहीं होनी चाहिए।

यह विचार करने योग्य है कि चालक के स्थिर संचालन के लिए और इसकी विफलता को रोकने के लिए, कम से कम 20-30% का पावर मार्जिन प्रदान किया जाना चाहिए। अर्थात्, निम्नलिखित संबंध धारण करना चाहिए:

जहां Pmax चालक की अधिकतम शक्ति है।

एल ई डी की शक्ति और संख्या के अलावा, भार शक्ति भी उनके रंग पर निर्भर करती है। अलग-अलग रंगों के एल ई डी में अलग-अलग वोल्टेज ड्रॉप होते हैं वही करंट. उदाहरण के लिए, XP-E लाल एलईडी में 350mA पर 1.9-2.4V का वोल्टेज ड्रॉप है। इस तरह से इसके द्वारा खपत की जाने वाली औसत बिजली लगभग 750 mW है।

हरे XP-E में समान धारा पर 3.3-3.9V की गिरावट होती है, और यह औसत शक्तिलगभग 1.25 वाट होगा। यानी, 10 वाट के लिए डिज़ाइन किया गया ड्राइवर 12-13 लाल एलईडी या 7-8 हरे एलईडी को बिजली दे सकता है।

एलईडी के लिए ड्राइवर कैसे चुनें। एलईडी कनेक्ट करने के तरीके

मान लीजिए कि 2V के वोल्टेज ड्रॉप और 300mA के करंट के साथ 6 LED हैं। आप उन्हें विभिन्न तरीकों से जोड़ सकते हैं, और प्रत्येक मामले में आपको कुछ मापदंडों वाले ड्राइवर की आवश्यकता होगी:

इस तरह से समानांतर में 3 या अधिक एल ई डी को जोड़ना अस्वीकार्य है, क्योंकि उनके माध्यम से बहुत अधिक करंट प्रवाहित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप वे जल्दी से विफल हो जाएंगे।

कृपया ध्यान दें कि सभी मामलों में चालक की शक्ति 3.6 डब्ल्यू है और यह इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि लोड किस तरह से जुड़ा है।

इस प्रकार, पहले से ही कनेक्शन योजना निर्धारित करने के बाद, बाद वाले को खरीदने के चरण में एल ई डी के लिए ड्राइवर चुनना अधिक समीचीन है। यदि आप पहले स्वयं एल ई डी खरीदते हैं, और फिर उनके लिए एक ड्राइवर का चयन करते हैं, तो यह एक कठिन काम हो सकता है, क्योंकि संभावना है कि आपको वास्तव में वह शक्ति स्रोत मिलेगा जो एक विशेष में शामिल एल ई डी की इस विशेष संख्या के संचालन को प्रदान कर सकता है। योजना, छोटी है।

प्रकार

सामान्य तौर पर, एलईडी ड्राइवरों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: रैखिक और स्विचिंग।

रैखिक आउटपुट एक वर्तमान जनरेटर है। यह अस्थिर इनपुट वोल्टेज के साथ आउटपुट करंट का स्थिरीकरण प्रदान करता है; इसके अलावा, उच्च आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप पैदा किए बिना, समायोजन सुचारू रूप से होता है। वे सरल और सस्ते हैं, लेकिन उनकी कम दक्षता (80% से कम) उनके दायरे को कम-शक्ति वाले एलईडी और स्ट्रिप्स तक सीमित कर देती है।

पल्स वे उपकरण हैं जो आउटपुट पर उच्च-आवृत्ति वाले वर्तमान दालों की एक श्रृंखला बनाते हैं।

आमतौर पर, वे पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) के सिद्धांत पर काम करते हैं, अर्थात आउटपुट करंट का औसत मूल्य दालों की चौड़ाई के अनुपात से उनकी अवधि (इस मान को कर्तव्य चक्र कहा जाता है) द्वारा निर्धारित किया जाता है।

ऊपर दिया गया चित्र दिखाता है कि पीडब्लूएम चालक कैसे काम करता है: पल्स आवृत्ति स्थिर रहती है, लेकिन कर्तव्य चक्र 10% से 80% तक भिन्न होता है। इससे आउटपुट पर वर्तमान I cp के औसत मूल्य में परिवर्तन होता है।

ऐसे ड्राइवरों का व्यापक रूप से उनकी कॉम्पैक्टनेस और उच्च दक्षता (लगभग 95%) के कारण उपयोग किया जाता है। रैखिक वाले की तुलना में मुख्य नुकसान विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का उच्च स्तर है।

220V एलईडी ड्राइवर

220 वी नेटवर्क में शामिल करने के लिए, रैखिक और स्पंदित दोनों का उत्पादन किया जाता है। नेटवर्क से और इसके बिना गैल्वेनिक अलगाव वाले ड्राइवर हैं। पूर्व के मुख्य लाभ उच्च दक्षता, विश्वसनीयता और सुरक्षा हैं।

गैल्वेनिक अलगाव के बिना, वे आमतौर पर सस्ते होते हैं, लेकिन कम विश्वसनीय होते हैं और कनेक्ट करते समय देखभाल की आवश्यकता होती है, क्योंकि बिजली के झटके की संभावना होती है।

चीनी ड्राइवर

एलईडी ड्राइवरों की मांग चीन में उनके बड़े पैमाने पर उत्पादन में योगदान करती है। ये उपकरण हैं आवेग स्रोतवर्तमान, आमतौर पर 350-700 एमए, अक्सर बिना किसी मामले के।

3w एलईडी के लिए चीनी ड्राइवर

उनका मुख्य लाभ कम कीमत और बिजली उत्पन्न करनेवाली अलगाव की उपस्थिति है। नुकसान निम्नलिखित हैं:

• सस्ते सर्किट समाधानों के उपयोग के कारण कम विश्वसनीयता;
• नेटवर्क में ओवरहीटिंग और उतार-चढ़ाव से सुरक्षा की कमी;
• उच्च स्तररेडियो हस्तक्षेप;
• उच्च उत्पादन तरंग;
• नाजुकता

जीवन काल

आमतौर पर, चालक का जीवन ऑप्टिकल भाग से कम होता है - निर्माता 30,000 घंटे के संचालन की गारंटी देते हैं। यह इस तरह के कारकों के कारण है:

• अस्थिरता मुख्य वोल्टेज;
• तापमान में उतार-चढ़ाव;
• आर्द्रता का स्तर;
• चालक भार।

सबसे कमजोर कड़ी एलईडी ड्राइवरस्मूथिंग कैपेसिटर हैं जो इलेक्ट्रोलाइट को वाष्पित करते हैं, विशेष रूप से उच्च आर्द्रता और अस्थिर आपूर्ति वोल्टेज की स्थितियों में। नतीजतन, चालक के आउटपुट पर तरंग का स्तर बढ़ जाता है, जो एल ई डी के संचालन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।

साथ ही, ड्राइवर का अधूरा लोडिंग सेवा जीवन को प्रभावित करता है। यही है, अगर इसे 150 डब्ल्यू के लिए डिज़ाइन किया गया है, और 70 डब्ल्यू के लोड पर संचालित होता है, तो इसकी आधी शक्ति नेटवर्क पर वापस आ जाती है, जिससे यह ओवरलोड हो जाता है। इससे बार-बार बिजली गुल हो जाती है। हम इसके बारे में पढ़ने की सलाह देते हैं।

एल ई डी के लिए चालक सर्किट (माइक्रो सर्किट)

कई निर्माता विशेष ड्राइवर आईसी का उत्पादन करते हैं। आइए उनमें से कुछ पर विचार करें।

सेमीकंडक्टर UC3845 एक स्विचिंग ड्राइवर है जिसका आउटपुट करंट 1A तक है। इस चिप पर 10w एलईडी के लिए ड्राइवर सर्किट नीचे दिखाया गया है।

Supertex HV9910 एक बहुत ही सामान्य स्विचिंग ड्राइवर IC है। आउटपुट करंट 10 mA से अधिक नहीं है, इसमें कोई गैल्वेनिक आइसोलेशन नहीं है।

इस चिप पर एक साधारण करंट ड्राइवर नीचे दिखाया गया है।

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स UCC28810। नेटवर्क पल्स ड्राइवर, गैल्वेनिक अलगाव को व्यवस्थित करने की क्षमता रखता है। 750 एमए तक का आउटपुट करंट।

इस कंपनी की एक और चिप, हाई-पावर LED LM3404HV को पावर देने वाला ड्राइवर, इस वीडियो में वर्णित है:

डिवाइस एक बक कन्वर्टर गुंजयमान कनवर्टर के सिद्धांत पर काम करता है, अर्थात, आवश्यक वर्तमान को बनाए रखने का कार्य आंशिक रूप से एक कुंडल L1 और एक Schottky डायोड D1 (एक विशिष्ट आरेख नीचे दिखाया गया है) के रूप में गुंजयमान सर्किट को सौंपा गया है। . रोकनेवाला R ON चुनकर स्विचिंग आवृत्ति सेट करना भी संभव है।

मैक्सिम MAX16800 एक रैखिक चिप है जो कम वोल्टेज पर संचालित होती है, इसलिए आप इस पर 12 वोल्ट का ड्राइवर बना सकते हैं। आउटपुट करंट 350 mA तक है, इसलिए इसे पावर ड्राइवर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है शक्तिशाली एलईडी, टॉर्च, आदि धूमिल होने की संभावना है। एक विशिष्ट योजना और संरचना नीचे प्रस्तुत की गई है।

निष्कर्ष

एल ई डी अन्य प्रकाश स्रोतों की तुलना में बहुत अधिक बिजली के भूखे हैं। उदाहरण के लिए, 20% overcurrent for फ्लोरोसेंट लैंपप्रदर्शन में गंभीर गिरावट नहीं होगी, एलईडी के लिए, सेवा जीवन कई बार कम हो जाएगा। इसलिए, एलईडी के लिए ड्राइवर चुनते समय आपको विशेष रूप से सावधान रहना चाहिए।

निर्माण के लिए एलईडी लैंपबिजली की आपूर्ति - ड्राइवरों की लगातार आवश्यकता होती है। बड़ी मात्रा में, ड्राइवरों की असेंबली को स्वयं व्यवस्थित करना काफी संभव है, लेकिन ऐसे ड्राइवरों की लागत इतनी कम नहीं है, और दो तरफा का निर्माण और सोल्डरिंग प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्सएसएमडी घटकों के साथ - घर पर प्रक्रिया काफी श्रमसाध्य है।

मैंने एक तैयार ड्राइवर के साथ जाने का फैसला किया। हमें बिना केस के एक सस्ते ड्राइवर की जरूरत थी, अधिमानतः करंट और डिमिंग को समायोजित करने की क्षमता के साथ।

योजना को फिर से तैयार किया गया और थोड़ा संशोधित किया गया

कैपेसिटर के बिना लक्षण ~ 0.9V और 8.7% (प्रकाश प्रवाह का स्पंदन)

आउटपुट कैपेसिटर के तरंग ~ 0.4V और 4% को आधा करने की उम्मीद है

लेकिन इनपुट पर एक 10uF संधारित्र 9 ~ 0.1V और 1% के कारक से तरंग को कम करता है, हालांकि इस संधारित्र के अतिरिक्त पीएफ (पावर फैक्टर) को काफी कम कर देता है।

दोनों कैपेसिटर आउटपुट रिपल विशेषताओं को नेमप्लेट ~ 0.05V और 0.6% के करीब लाते हैं

तो पुरानी बिजली आपूर्ति से दो कैपेसिटर की मदद से तरंगों को हराया जाता है।

शोधन संख्या 2. ड्राइवर आउटपुट वर्तमान सेटिंग

ड्राइवरों का मुख्य उद्देश्य एल ई डी पर एक स्थिर धारा बनाए रखना है। यह ड्राइवर लगातार 600mA आउटपुट करता है।

कभी-कभी आप ड्राइवर को करंट बदलना चाहते हैं। यह आमतौर पर सर्किट में एक रोकनेवाला या संधारित्र का चयन करके किया जाता है। प्रतिक्रिया. ये ड्राइवर कैसे कर रहे हैं? और तीन क्यों हैं समानांतर रोकनेवालाकम प्रतिरोध R4, R5, R6?

सबकुछ सही है। वे आउटपुट करंट सेट कर सकते हैं। जाहिरा तौर पर, एक ही शक्ति के सभी चालक, लेकिन विभिन्न धाराओं के लिए, इन प्रतिरोधों और आउटपुट ट्रांसफार्मर में भिन्न होते हैं, जो अलग-अलग वोल्टेज देता है।

यदि हम 1.9Ω रेसिस्टर को सावधानी से हटा दें, तो हमें दोनों 300mA रेसिस्टर्स को हटाकर 430mA का आउटपुट करंट प्राप्त होता है।

आप दूसरे रेसिस्टर को समानांतर में सोल्डर करके भी दूसरे रास्ते पर जा सकते हैं, लेकिन यह ड्राइवर 35V और at . तक के वोल्टेज का उत्पादन करता है उच्च धाराहमें बिजली की अधिकता मिलेगी, जिससे चालक की विफलता हो सकती है। लेकिन 700mA को निचोड़ना काफी संभव है।

तो, प्रतिरोधों R4, R5 और R6 को चुनकर, आप श्रृंखला में एलईडी की संख्या को बदले बिना ड्राइवर के आउटपुट करंट को कम कर सकते हैं (या इसे बहुत थोड़ा बढ़ा सकते हैं)।

शोधन 3. डिमिंग

ड्राइवर बोर्ड पर DIMM लेबल वाले तीन पिन होते हैं, जो बताता है कि यह ड्राइवर एलईडी की शक्ति को नियंत्रित कर सकता है। माइक्रोक्रिकिट के लिए डेटाशीट भी यही कहती है, हालाँकि उनमें कोई विशिष्ट डिमिंग योजनाएँ नहीं हैं। डेटाशीट से, आप जानकारी प्राप्त कर सकते हैं कि माइक्रोक्रिकिट के लेग 7 में -0.3 - 6V का वोल्टेज लगाने से आप सुचारू बिजली नियंत्रण प्राप्त कर सकते हैं।

DIMM पिन से जुड़ना परिवर्ती अवरोधककुछ भी नहीं होता है, इसके अलावा, ड्राइवर चिप का लेग 7 किसी भी चीज़ से बिल्कुल भी जुड़ा नहीं है। तो फिर से सुधार।

हम microcircuit के लेग 7 में 100K रोकनेवाला मिलाप करते हैं

अब ग्राउंड और रेसिस्टर के बीच 0-5V का वोल्टेज लगाने पर हमें 60-600mA . का करंट मिलता है

न्यूनतम डिमिंग करंट को कम करने के लिए, आपको रेसिस्टर को भी कम करना होगा। दुर्भाग्य से, डेटाशीट में इसके बारे में कुछ भी नहीं लिखा गया है, इसलिए आपको प्रयोगात्मक रूप से सभी घटकों का चयन करना होगा। मैं व्यक्तिगत रूप से 60 से 600mA तक डिमिंग से संतुष्ट था।

यदि आपको बिना डिमिंग को व्यवस्थित करने की आवश्यकता है बाहरी विद्युत आपूर्ति, तो आप ड्राइवर आपूर्ति वोल्टेज ~ 15V (माइक्रोकिरिट या रोकनेवाला R7 का पैर 2) ले सकते हैं और इसे निम्न योजना के अनुसार लागू कर सकते हैं।

और अंत में, मैं D3 arduino से PWM को डिमिंग इनपुट पर लागू करता हूं।

मैं एक साधारण स्केच लिख रहा हूं जो पीडब्लूएम स्तर को 0 से अधिकतम और पीछे बदलता है:

#शामिल

व्यर्थ व्यवस्था()(
पिनमोड (3, आउटपुट);
सीरियल.बेगिन (9600);
एनालॉगराइट (3,0);
}

शून्य लूप () (
के लिए(int i=0; i< 255; i+=10){
एनालॉगराइट(3,i);
देरी (500);
}
for(int i=255; i>=0; i-=10)(
एनालॉगराइट(3,i);
देरी (500);
}
}

मैं पीडब्लूएम का उपयोग करके धुंधला हो जाता हूं।

PWM के साथ डिमिंग करने से नियंत्रण की तुलना में आउटपुट रिपल लगभग 10-20% बढ़ जाता है एकदिश धारा. जब ड्राइवर करंट को अधिकतम आधा पर सेट किया जाता है, तो अधिकतम तरंग लगभग दोगुनी हो जाती है।

शॉर्ट सर्किट के लिए ड्राइवर की जाँच करना

वर्तमान ड्राइवर को शॉर्ट सर्किट के लिए सही प्रतिक्रिया देनी चाहिए। लेकिन चीनी की जांच करना बेहतर है। मुझे ऐसी चीजें पसंद नहीं हैं। दबाव में कुछ चिपकाओ। लेकिन कला के लिए त्याग की आवश्यकता होती है। हम ऑपरेशन के दौरान ड्राइवर के आउटपुट को छोटा करते हैं:

चालक आमतौर पर शॉर्ट सर्किट को सहन करता है और अपना काम बहाल करता है। शॉर्ट सर्किट प्रोटेक्शन है।

उपसंहार

चालक लाभ

• छोटे आयाम
• कम लागत
• वर्तमान को समायोजित करने की क्षमता
• dimmable

माइनस

• उच्च आउटपुट तरंग (कैपेसिटर जोड़कर समाप्त)
• डिमिंग इनपुट को मिलाप करने की आवश्यकता है
• पर्याप्त सामान्य दस्तावेज नहीं। अधूरा डेटाशीट
• काम के दौरान, एक और माइनस खोजा गया - एफएम बैंड में रेडियो पर हस्तक्षेप। एल्युमिनियम केस में ड्राइवर को इंस्टाल करके या फॉयल या एल्युमिनियम टेप से चिपकाए गए केस द्वारा इसका इलाज किया जाता है