Обычно системы освещения состояли из ламп накаливания, люминесцентных и галогенных ламп. Каждая мелочь изменилась с ростом популярности светодиодов, которые находят широкое применение как во внутреннем, так и во внешнем освещении. Ведущие шоферы этой причуды – экономия энергии, финансовая экономия, длительный срок службы, надежность твердотельных гаджетов и удивительная адаптивность, которую светодиодный компонент может привнести в приложение для освещения. Тем не менее, чтобы улучшить их, необходимо тщательно выбирать источник питания.
Тщательно выбирайте источник питания для светодиодов
На все светодиоды подается напряжение, через него проходит ток, светодиод загорается. Напряжение должно быть равно или превышать прямое падение напряжения на светодиодах (обычно порядка 2-3 В), а также ток, как правило, может составлять 350 мА для светодиода мощностью 1 Вт, что является незначительной номинальной мощностью, используемой в светильниках. Тем не менее, предположим, что приложенное напряжение превышает прямую оценку напряжения светодиода. В этом случае настоящее, движущееся вместе с ним, увеличивается экспоненциально, вызывая значительное повышение уровня температуры светодиодного чипа, что может вызвать его выход из строя.
Подайте достаточное напряжение
По этой причине источник питания должен обеспечивать достаточное напряжение для правильного выполнения требований. Наиболее доступный способ сделать это – использовать источник питания с результирующим напряжением выше, чем прямое напряжение выбранного светодиода, и ограничить существующее до оптимального значения, определенного производителем светодиода с помощью резистора. Недостатком этой стратегии является то, что мощность, рассеиваемая сопротивлением, ставит под угрозу преимущества высокой производительности светодиодных фонарей. Дополнительная проблема с этой техникой заключается в том, что уровень температуры перехода светодиода влияет на его прямое напряжение. Поскольку выходное напряжение источника питания является фиксированным, а напряжение на концах существующего ограничивающего устройства может изменяться, светодиодный ток также может сильно варьироваться. Эта регулировка тока может повлиять на количество испускаемого света и снизить целостность светодиода.
Управляйте светодиодом с помощью настоящего постоянного ресурса
В результате лучшая стратегия – управлять светодиодом с помощью постоянного источника. Это позволяет установить ток на максимальное значение, указанное производителем светодиода для максимальной производительности и надежности, или для достижения точного освещения, необходимого за счет устранения влияния уровня температуры, возникающего в результате изменения уровня светодиода или температуры окружающей среды в месте соединения. Среди преимуществ использования светодиодов в осветительных приборах – простота изменения освещенности. Этого можно достичь, изменяя ток через светодиод пропорционально производимому свету. Тем не менее, светодиод с током меньше оптимального снижает эффективность и может иметь небольшие отклонения в отправляемой тени.
ШИМ
По этой причине лучшим средством является наличие импульса со значением между нулевым и максимальным значениями для изменения среднего излучаемого света. При достаточно высокой частоте предотвращается то, что человеческий глаз может воспринимать импульсы как мерцающие; это лучший способ изменить интенсивность света, излучаемого светодиодом. Импульсы тока обычно имеют заданную частоту за счет разницы в соотношении между отсутствием тока и оптимальным током. Этот подход называется PWM (размерно-импульсная модуляция).
Выбор блока питания
Выбор типа источника питания для освещения основывается на нескольких факторах. Первоначально следует учитывать факторы окружающей среды. Приложение предназначено для внутреннего или наружного использования? Должен ли источник питания быть водонепроницаемым или иметь определенный уровень безопасности? Будут ли требования к источникам питания использовать кондуктивное охлаждение или конвекционное кондиционирование воздуха?
Какая общая мощность требуется?
Для одного светового компонента может потребоваться только процент мощности; однако для сложной системы может потребоваться блок питания мощностью в несколько ватт. Кроме того, требуются ли другие атрибуты? Например, для работы блока питания требуется постоянное напряжение или постоянный существующий режим? Есть ли требования к возможному затемнению? С точки зрения управления, должна ли система в целом поддерживать гармонические токи в рамках определенных ограничений? Вам нужно будет соблюдать законы о безопасности и защите освещения, или источник питания ITE идеален? В наше время сохранения энергии, насколько эффективно требуется балласт? Следует ли сохранять эту степень эффективности при любой входной мощности, когда свет выключен?
Стандарты безопасности
К системам освещения применяются разные стандарты. Во всем мире существует Iec61347, часть 1, которая включает общие требования к безопасности устройств управления освещением, и часть 2, раздел 13, в которой применяется источник питания светодиодных компонентов, в Соединенных Штатах есть UL8750, а в Европе – En61347, что соответствует IEC для перечисленных выше параграфов.
Гармонические токи
В системах освещения, как правило, необходимо, чтобы создаваемые гармонические токи удовлетворяли требованиям стандарта En61000-3-2, где категория осветительных приборов – это курс C. В рамках этого курса существует ряд ограничений с активным входом. мощность выше 25 Вт, а также другие ограничения, если она равна или указана ниже 25 Вт. Однако требования для 25 Вт и перечисленные ниже в основном относятся только к газоразрядным лампам. Регулировка переменной мощности обычно используется для соответствия пределам мощности более 25 Вт. Поскольку эти пределы определяются как процент от базового значения, а не от общего значения в амперах. Лучше использовать источник питания, специально разработанный для освещения, а не источник питания типа ITE. Однако источник питания ITE, вероятно, будет соответствовать ограничениям, потому что тонны освещения превышают 40-50% от оптимальных партий источника питания.
Примером блока питания, в основном предназначенного для светодиодного освещения, является серия XP Power DLE с защитой IP67. Ассортимент включает модели мощностью 15, 25, 35 и 60 Вт, а также удовлетворяет требованиям безопасности EN61347 и UL8750.
Настройка светодиодов
В некоторых приложениях может использоваться только один светодиод. Используемая им мощность обычно составляет около 1 Вт с опережающим напряжением 2-3 В, а также около 350 мА. Хотя это, несомненно, будет давать один тип света, более вероятно, что светодиоды будут использоваться в некотором диапазоне в лампе или группе ламп, чтобы получить более яркий источник света и сохранить как можно более однородный свет. Светодиоды обычно устанавливаются в одном из четырех возможных вариантов. Размещение светодиодов в последовательной, параллельной или матричной структуре (сочетание последовательного и параллельного) позволяет им управлять от одного источника питания. Четвертая установка использует несколько каналов, для которых требуется большое количество материалов.
Конфигурация коллекции
При таком расположении частные светодиоды устанавливаются последовательно. Это дает то преимущество, что одно и то же настоящее течет и со всеми. В результате получается такая же яркость. Еще одно преимущество состоит в том, что если один светодиод не вызывает короткого замыкания, другие светодиоды продолжают работать. Тем не менее, недостатком является то, что при разрыве цепи поврежденного светодиода циркуляция тока прерывается, и все остальные светодиоды выключаются. Дополнительным недостатком является то, что если для создания необходимого количества света вызывается несколько светодиодов, то напряжения, направляемые на светодиоды, накапливаются, чтобы гарантировать, что требуется источник питания с очень высоким результирующим напряжением.
Идентичное расположение
При параллельном подключении светодиоды все еще могут быть расположены в виде двух или более последовательностей светодиодов. Преимущество состоит в том, что для одного и того же набора светодиодов, т. Е. Чтобы иметь одинаковую яркость, источник питания может иметь более низкое результирующее напряжение; это потому, что у вас меньшее количество светодиодов в каждой строке. Дополнительным преимуществом является то, что если один из светодиодов перестает работать, создавая разрыв цепи в серии, различные другие линии продолжают работать, и инструмент все еще может генерировать свет даже при пониженной яркости. Обратной стороной является то, что отдельный источник питания не может точно контролировать ток каждой коллекции. Это связано с тем, что в каждой группе светодиодов могут быть небольшие различия в постоянных напряжениях. В результате может потребоваться, чтобы устройство стабилизировало существующее в каждой строке, что может снизить общую производительность.
Конфигурация матрицы
В матричной конструкции светодиоды могут быть организованы аналогично параллельной конфигурации, но с подключениями между каждым светодиодным модулем в коллекции и различными другими. Преимущество такой компоновки состоит в том, что если один светодиод выходит из строя и оказывается разомкнутой цепью, все еще существует путь для существующего потока со всеми другими светодиодами в этой строке. Однако свет испускается, потому что массив, несомненно, будет несколько меньше. Более сложно регулировать существующее в каждой серии, поскольку вы не можете использовать устройство для стабилизации настоящего – это главное преимущество. Это говорит о том, что используемые светодиоды должны иметь очень похожее постоянное напряжение, а это может привести к дополнительным расходам.
Несколько сетевых устройств
Используя эту стратегию, светодиоды организованы в несколько цепочек в систему, сопоставимую с параллельным и матричным расположением. Это имеет то преимущество, что полное напряжение может минимизировать каждую линию, чтобы вызвать требуемое освещение. Кроме того, учитывая, что каждая серия имеет собственный источник питания, выход из строя одного ряда, безусловно, не повлияет на другие. Обратной стороной является то, что источник питания будет слишком дорогим, поскольку каждая серия использует один результат – большую гибкость в применении. Яркость одной коллекции светодиодов должна отличаться от других, или интенсивность света, испускаемого каждой цепочкой, должна быть точно отрегулирована.
