Gewoonlijk bestonden verlichtingssystemen uit gloeilampen, fluorescentielampen en halogeenlampen. Alles is veranderd met de toenemende populariteit van LED’s, die veelvuldig worden gebruikt in zowel binnen- als buitenverlichting. De leidende chauffeurs van deze rage zijn financiële energiebesparingen, een lange levensduur, de betrouwbaarheid van solid-state gadgets en het verbazingwekkende aanpassingsvermogen dat een LED-component kan brengen voor een verlichtingstoepassing. Niettemin, om ze te verbeteren, moet hun stroomvoorziening zorgvuldig worden gekozen.
Selecteer LED-voeding zeer zorgvuldig
Er staat een spanning op alle LED’s waar een stroom doorheen gaat, de LED gaat branden. De spanning moet gelijk zijn aan of hoger zijn dan de gelijkspanningsval over de LED (meestal in de orde van 2-3V) en de stroom kan normaal gesproken 350mA zijn voor een 1W LED, wat een klein vermogen is dat in lampen wordt gebruikt. Desalniettemin, stel dat de aangelegde spanning verder gaat dan de rechte spanningsscore van de LED. In dat geval neemt het meebewegende heden exponentieel toe, waardoor het temperatuurniveau van de LED-chip aanzienlijk stijgt, waardoor het defect kan raken.
Zorg voor voldoende spanning
De voeding moet daarom voldoende spanning geven voor de juiste behoefte. De meest toegankelijke manier om dit te doen is om een voeding te gebruiken met een resulterende spanning die hoger is dan de rechte spanning van de gekozen LED en de bestaande te beperken tot de optimale waarde bepaald door de LED-producent met een weerstand. Het nadeel van deze strategie is dat het vermogen dat door de weerstand wordt gedissipeerd, de voordelen van de hoge prestaties van LED-verlichting in gevaar brengt. Een bijkomend probleem met deze techniek is dat het junctietemperatuurniveau van de Led zijn voorwaartse spanning beïnvloedt. Aangezien de uitgangsspanning van de voeding vast is en de spanning aan de uiteinden van de bestaande beperkende gadget kan variëren, kan de Led-stroom ook buitensporig variëren. Deze aanpassing in stroom kan de hoeveelheid afgegeven licht beïnvloeden en de integriteit van de Led verminderen.
Bedien de Led met een huidige consistente bron
De beste strategie is daarom om de Led te beheren met een aanwezige continue bron. Hierdoor kan de stroom worden ingesteld op de maximale waarde die is gespecificeerd door de led-fabrikant voor maximale prestaties en betrouwbaarheid of om de exacte verlichting te bereiken die nodig is door het verwijderen van temperatuureffecten als gevolg van de led- of omgevingstemperatuurniveauvariatie op de kruising. Een van de voordelen van het gebruik van LED’s in verlichtingstoepassingen is het gemak waarmee de verlichting kan worden gevarieerd. Dit kan worden bereikt door de stroom door de LED proportioneel te laten verschillen voor het geproduceerde licht. Desalniettemin vermindert de LED met een stroomsterkte die lager is dan zijn optimum efficiëntie en kan het zijn dat er kleine varianten in de schaduw worden uitgezonden.
PWM
Om die reden is het een beter middel om een puls te hebben met een waarde tussen nee en maximum om het gemiddeld geproduceerde licht te variëren. Bij een voldoende hoge frequentie wordt voorkomen dat het menselijk oog de pulsen als flikkerend kan waarnemen; dit is de beste methode om de intensiteit van het door de LED uitgezonden licht te variëren. De stroompulsen hebben meestal een ingestelde frequentie door de verhouding tussen de geen stroom en de optimale stroom te verschillen. Deze benadering wordt PWM (Pulse Size Modulation) genoemd.
De voeding kiezen
Het selecteren van het type voeding voor verlichtingstoepassingen is gebaseerd op verschillende factoren. In eerste instantie, omgevingsfactoren te overwegen. Is de toepassing voor binnen- of buitengebruik? Moet de voeding waterdicht zijn of een bepaald beveiligingsniveau hebben? Zullen de vereisten voor de stroomvoorziening gebruik maken van conductiekoeling of convectie-airconditioning?
Wat is het totale benodigde vermogen?
Een enkele lichtcomponent heeft misschien maar een percentage stroom nodig; een gecompliceerd systeem kan echter een voeding nodig hebben die veel watt biedt. Zijn er daarnaast nog diverse andere attributen nodig? Is het bijvoorbeeld nodig dat de voeding in constante spanning of in constante bestaande modus werkt? Is er een vereiste voor mogelijk dimmen? Moet het systeem vanuit een regerend perspectief in het algemeen harmonische stromen binnen specifieke beperkingen handhaven? Moet u voldoen aan de veiligheids- en beveiligingswetten voor verlichting, of is een ITE-voeding ideaal? Hoe effectief is de ballastbehoefte precies in deze tijden van energiebesparing? Moet deze mate van effectiviteit behouden blijven met enig ingangsvermogen wanneer de lichten uit zijn?
Beveiligingsnormen
Voor verlichtingssystemen gelden andere normen. Wereldwijd is er de Iec61347 Deel 1, die de algemene veiligheidsbehoeften van regelapparatuur voor verlichting omvat, en deel 2, sectie 13, die de krachtbron van LED-componenten toepast, de Verenigde Staten heeft de UL8750 en in Europa de En61347, die overeenkomt met de IEC voor de bovenstaande paragrafen.
Harmonische stromen
In verlichtingstoepassingen is het in het algemeen nodig dat de geproduceerde harmonische stromen voldoen aan de behoeften van En61000-3-2, waar de categorie van verlichtingsgereedschappen cursus C is. Binnen deze cursus zijn er een aantal beperkingen met een actieve input vermogen boven 25 W en andere limieten als dit gelijk is aan of lager dan 25 W. De vereiste voor 25 W en hieronder vermeld zijn echter voornamelijk alleen van toepassing op ontladingslampen. Aanpassingen van vermogensvariabelen worden meestal gebruikt om te voldoen aan vermogenslimieten van meer dan 25 W. Omdat deze limieten worden bepaald als een percentage van de basiswaarde in plaats van de totale waarde van ampère. Het is het beste om een voeding te gebruiken die expliciet is ontwikkeld voor verlichtingstoepassingen in plaats van een voeding van het ITE-type. Een ITE-voeding zal echter waarschijnlijk aan de limieten voldoen omdat de verlichtingstons hoger zijn dan 40-50% van de optimale voedingen.
Een voorbeeld van een voeding die voornamelijk is gemaakt voor LED-verlichting is de DLE-serie van XP Power met IP67-bescherming. De variëteit omvat 15-, 25-, 35- en 60-watt-modellen en voldoet aan de EN61347- en UL8750-veiligheidsspecificaties.
LED-configuratie
Sommige toepassingen gebruiken mogelijk slechts één enkele LED. Het vermogen dat hierdoor wordt gebruikt, zal gewoonlijk ongeveer 1 W zijn met een voorspanning van 2-3 V en ongeveer 350 mA. Hoewel dit ongetwijfeld één type licht zal produceren, is het waarschijnlijker dat LED’s in een bepaald bereik in een lamp of groep lampen zullen worden gebruikt om een helderdere lichtbron te krijgen en het licht zo uniform mogelijk te houden. De LED’s worden meestal opgesteld in vier mogelijke opstellingen. Door de LED’s in een serie-, parallelle of matrixstructuur (mix van serie en parallel) te plaatsen, kunnen ze worden aangestuurd door een solitaire voeding. De 4e opstelling maakt gebruik van meerdere kanalen die veel stroommaterialen nodig hebben.
Collectieconfiguratie
In deze opstelling worden de privé-LED’s in serie opgesteld. Dit biedt het voordeel dat bij iedereen hetzelfde cadeau stroomt. Als resultaat heb je dezelfde helderheidsoutput. Een ander voordeel is dat als één LED geen kortsluiting veroorzaakt, de verschillende andere LED’s blijven werken. Een nadeel is echter dat als een beschadigde LED een open circuit ontwikkelt, de stroomcirculatie wordt onderbroken en alle andere LED’s uitgaan. Een bijkomend nadeel is dat als er meerdere LED’s worden aangeroepen om de gewenste hoeveelheid licht te creëren, de aan de LED’s geleide spanningen worden geaccumuleerd om ervoor te zorgen dat een voeding met een zeer hoge resultaatspanning nodig is.
identieke opstelling
Indien parallel aangesloten, kunnen de LED’s nog steeds in twee of meer reeksen LED’s in serie worden geplaatst. Het voordeel is dat voor dezelfde variëteit aan LED’s, dwz om dezelfde helderheid te hebben, de voeding een lagere resultaatspanning kan hebben; dit komt omdat je een lager aantal LED’s in elke string hebt. Een bijkomend voordeel is dat als een van de LED’s stopt met werken, waardoor er een open circuit in de serie ontstaat, de verschillende andere lijnen blijven functioneren en het gereedschap nog steeds licht kan genereren, zelfs bij een lagere helderheid. Het nadeel is dat een solitaire voeding de stroom van elke verzameling niet precies kan regelen. Dit komt omdat er kleine verschillen kunnen zijn in rechte spanningen die aanwezig zijn in elke groep LED’s. Als gevolg hiervan kan het nodig zijn om de gadget de bestaande in elke string te laten stabiliseren, wat de algehele prestaties zou kunnen verminderen.
Matrixconfiguratie
In een matrixontwerp kunnen de LED’s op dezelfde manier worden georganiseerd als de parallelle configuratie, maar met verbindingen tussen elke LED-module in een verzameling en de verschillende andere. dit voordeel van de opstelling is dat als een enkele led uitvalt en uiteindelijk een open circuit wordt, er nog steeds een pad is voor de bestaande om te streamen met alle andere LED’s in die reeks. Het licht komt echter vrij omdat de array ongetwijfeld wat veel minder zal zijn. moeilijker om het bestaande in elke serie te reguleren, omdat je geen apparaat kunt gebruiken om het heden te stabiliseren, is het belangrijkste voordeel. Dit suggereert dat de gebruikte LED’s een opmerkelijk vergelijkbare gelijkspanning moeten hebben en dit kan extra kosten veroorzaken.
Verschillende netwerkarrangementen:
Met behulp van deze strategie zijn de LED’s georganiseerd in verschillende strings in een systeem dat vergelijkbaar is met parallelle en matrixopstellingen. Dit heeft het voordeel dat de volledige spanning elke lijn kan minimaliseren om de gevraagde verlichting te hebben. Aangezien elke serie een eigen stroomvoorziening heeft, zal het uitvallen van een rij ook zeker geen invloed hebben op andere. Een nadeel is dat de voeding extra duur zal zijn, omdat elke serie maar één resultaat gebruikt: meer flexibiliteit in de toepassing. De helderheid van de ene LED-collectie moet anders zijn dan de andere, of de intensiteit van het licht dat door elke snaar wordt afgegeven, moet nauwkeurig worden aangepast.
