Powszechnie systemy oświetleniowe składają się z lamp żarowych, fluorescencyjnych i halogenowych. Wszystko zmieniło się wraz ze wzrostem popularności diod LED, które znajdują szerokie zastosowanie zarówno w oświetleniu wewnętrznym, jak i zewnętrznym. Wiodącymi szoferami tej mody są oszczędność energii, długa żywotność, niezawodność gadżetów półprzewodnikowych i niesamowita zdolność adaptacji, jaką komponent LED może wnieść do aplikacji oświetleniowych. Niemniej jednak, aby je ulepszyć, należy starannie dobrać ich zasilanie.
Wybierz zasilacz LED bardzo ostrożnie
Do wszystkich diod LED przykładane jest napięcie, przez które przepływa prąd, dioda LED zaświeci się. Napięcie musi być równe lub wyższe od bezpośredniego spadku napięcia na diodzie LED (zwykle rzędu 2-3 V), a prąd może normalnie wynosić 350 mA dla diody 1 W, co jest niewielką mocą znamionową stosowaną w lampach. Załóżmy jednak, że przyłożone napięcie wykracza poza prosty wynik napięcia diody LED. W takim przypadku teraźniejszość poruszająca się wraz z nią rośnie wykładniczo, generując znaczny wzrost temperatury chipa LED, co może spowodować jego awarię.
Dostarczyć wystarczające napięcie!
Z tego powodu zasilacz musi dawać napięcie wystarczające do spełnienia odpowiednich wymagań. Najbardziej dostępnym sposobem na to jest użycie zasilacza o napięciu wynikowym wyższym niż napięcie prostej wybranej diody LED i ograniczenie istniejącej do optymalnej wartości określonej przez producenta diod LED za pomocą rezystora. Wadą tej strategii jest to, że moc rozpraszana przez opór zagraża zaletom wysokiej wydajności lamp LED. Dodatkowym problemem związanym z tą techniką jest to, że poziom temperatury złącza diody LED wpływa na jej napięcie przewodzenia. Ponieważ napięcie wyjściowe zasilacza jest stałe, a napięcie na końcach istniejącego gadżetu ograniczającego może się zmieniać, prąd Led może również nadmiernie się zmieniać. Ta regulacja prądu może wpłynąć na ilość emitowanego światła i zmniejszyć integralność diody LED.
Kontroluj Led za pomocą obecnego, spójnego zasobu .
W rezultacie najlepszą strategią jest zarządzanie Led z obecnym ciągłym źródłem. Pozwala to na ustawienie prądu na maksymalną wartość określoną przez producenta diod LED w celu uzyskania maksymalnej wydajności i niezawodności lub uzyskania dokładnego oświetlenia wymaganego przez usunięcie wpływu poziomu temperatury wynikającego ze zmian poziomu temperatury diody LED lub otoczenia na złączu. Jedną z korzyści płynących z używania diod LED w zastosowaniach oświetleniowych jest łatwość zmiany oświetlenia. Można to osiągnąć, różnicując prąd przez diodę LED proporcjonalnie do wytwarzanego światła. Niemniej jednak dioda LED o prądzie mniejszym od optymalnego zmniejsza wydajność i może mieć małe warianty wysyłanego odcienia.
PWM
Z tego powodu lepszym sposobem jest posiadanie impulsu o wartości pomiędzy zerem a maksimum, aby zmieniać przeciętne wytwarzane światło. Przy wystarczająco wysokiej częstotliwości zapobiega się odbieraniu przez ludzkie oko pulsów jako migotania; jest to najlepsza metoda zmiany natężenia światła wysyłanego przez diodę LED. Impulsy prądowe mają zwykle ustawioną częstotliwość, zmieniając proporcję między prądem bez prądu a prądem optymalnym. Takie podejście nazywa się PWM (modulacja wielkości impulsu).
Wybór zasilacza
Wybór rodzaju zasilacza do zastosowań oświetleniowych opiera się na kilku czynnikach. Początkowo należy wziąć pod uwagę czynniki środowiskowe. Czy aplikacja jest przeznaczona do użytku wewnętrznego czy zewnętrznego? Czy zasilacz powinien być wodoodporny czy mieć określony poziom bezpieczeństwa? Czy wymagania dotyczące zasilania będą uwzględniać chłodzenie kondukcyjne lub klimatyzację konwekcyjną?
Jaka jest wymagana całkowita moc?
Pojedynczy składnik światła może potrzebować tylko procentu mocy; jednak skomplikowany system może wymagać zasilacza, który oferuje wiele watów. Ponadto, czy wymagane są różne inne atrybuty? Na przykład, czy wymagane jest, aby zasilacz pracował w stałym napięciu, czy w stałym trybie istniejącym? Czy istnieje wymóg możliwości ściemniania? Czy z perspektywy zarządzającej system ogólnie musi utrzymywać prądy harmoniczne w ramach określonych ograniczeń? Czy musisz przestrzegać przepisów dotyczących bezpieczeństwa i ochrony oświetlenia, czy też zasilacz ITE jest idealny? W obecnych czasach oszczędzania energii, jak efektywne jest wymaganie balastu? Czy ten stopień skuteczności powinien być zachowany przy jakiejkolwiek mocy wejściowej, gdy światła są wyłączone?
Standardy bezpieczeństwa
W przypadku systemów oświetleniowych obowiązują różne standardy. Na całym świecie istnieje norma Iec61347 Part 1, która obejmuje ogólne potrzeby bezpieczeństwa urządzeń sterujących oświetleniem, oraz część 2 sekcja 13, która dotyczy źródła zasilania komponentów LED, Stany Zjednoczone mają UL8750, a w Europie En61347, co odpowiada IEC dla paragrafów wymienionych powyżej.
Prądy harmoniczne
W zastosowaniach oświetleniowych na ogół konieczne jest, aby prądy harmoniczne wytwarzane w celu spełnienia wymagań normy EN61000-3-2, gdzie kategoria narzędzi oświetleniowych to kurs C. W ramach tego kursu istnieje szereg ograniczeń z aktywnym wejściem moc powyżej 25 W oraz inne limity, jeśli są równe lub wymienione poniżej 25 W. Jednak wymagania dla 25 W i wymienione poniżej dotyczą głównie lamp wyładowczych. Regulacja zmiennej mocy jest zwykle stosowana w celu spełnienia limitów mocy powyżej 25 W. Ponieważ limity te są określane jako procent wartości bazowej, a nie jako całkowita wartość amperów. Najlepiej jest używać zasilacza opracowanego specjalnie do zastosowań oświetleniowych, a nie zasilacza typu ITE. Jednak zasilacz ITE prawdopodobnie spełni ograniczenia, ponieważ tony oświetlenia są wyższe niż 40-50% optymalnych partii zasilania.
Przykładem zasilacza stworzonego głównie do oświetlenia LED jest seria XP Power DLE o stopniu ochrony IP67. Asortyment obejmuje modele 15-, 25-, 35- oraz 60-watowe, a także spełniają normy bezpieczeństwa EN61347 i UL8750.
Konfiguracja LED
Niektóre aplikacje mogą wykorzystywać tylko jedną diodę LED. Używana przez to moc będzie zwykle wynosić około 1 W przy napięciu wyprzedzającym 2-3 V, a także istniejącym około 350 mA. Chociaż bez wątpienia wytworzy to jeden rodzaj światła, bardziej prawdopodobne jest, że diody LED będą używane w pewnym zakresie w lampie lub grupie lamp, aby uzyskać jaśniejsze źródło światła i utrzymać światło tak jednolite, jak to możliwe. Diody LED są zwykle ustawiane w czterech możliwych układach. Umieszczenie diod LED w strukturze szeregowej, równoległej lub matrycowej (mieszanka szeregowa i równoległa) umożliwia ich zasilanie z pojedynczego źródła zasilania. Czwarta konfiguracja wykorzystuje wiele kanałów, które wymagają wielu materiałów zasilających.
Konfiguracja kolekcji
W tym układzie prywatne diody LED są ustawione szeregowo. Zapewnia to korzyść, że ta sama teraźniejszość płynie ze wszystkimi, a także. W rezultacie masz taką samą jasność wyjściową. Kolejną zaletą jest to, że jeśli jedna dioda LED nie wywoła zwarcia, różne inne diody LED będą nadal działać. Wadą jest jednak to, że jeśli uszkodzona dioda LED rozwinie obwód otwarty, obieg prądu zostanie przerwany, a wszystkie inne diody LED wygasną. Dodatkową wadą jest to, że jeśli kilka diod LED jest wywoływanych do wytworzenia pożądanej ilości światła, napięcia kierowane na diody LED kumulują się, aby zapewnić, że wymagany jest zasilacz o bardzo wysokim napięciu wynikowym.
Identyczny układ
W przypadku podłączenia równolegle diody LED mogą nadal być połączone szeregowo w dwa lub więcej ciągów diod LED. Zaletą jest to, że dla tej samej różnorodności diod LED, tj. aby mieć tę samą jasność, zasilacz może mieć niższe napięcie wynikowe; dzieje się tak, ponieważ w każdym ciągu masz mniejszą liczbę diod LED. Dodatkową korzyścią jest to, że jeśli jedna z diod LED przestanie działać, tworząc obwód otwarty w szeregu, różne inne linie nadal będą działać, a narzędzie może nadal generować światło, nawet przy obniżonej jasności. Minusem jest to, że samotny zasilacz nie może precyzyjnie kontrolować prądu każdej kolekcji. Dzieje się tak, ponieważ w każdej grupie diod LED mogą występować niewielkie różnice w napięciach prostych. W rezultacie może być konieczne ustabilizowanie gadżetu istniejącego w każdej strunie, co może obniżyć ogólną wydajność.
Konfiguracja macierzy
W projekcie matrycowym diody LED mogą być zorganizowane podobnie do konfiguracji równoległej, ale z połączeniami między każdym modułem LED w kolekcji a różnymi innymi. Ta zaleta aranżacji polega na tym, że jeśli pojedyncza dioda LED ulegnie awarii i stanie się obwodem otwartym, nadal istnieje ścieżka dla istniejącej transmisji strumieniowej ze wszystkimi innymi diodami LED w tym łańcuchu. Jednak światło jest uwalniane, ponieważ tablica będzie niewątpliwie nieco mniejsza. Trudniejsze do regulacji istniejących w każdej serii ponieważ nie można użyć urządzenia do stabilizacji teraźniejszości to główna zaleta. Sugeruje to, że zastosowane diody LED powinny mieć bardzo podobne napięcie stałe, co może powodować dodatkowe koszty.
Kilka aranżacji sieciowych
Wykorzystując tę strategię, diody LED są zorganizowane w kilka ciągów w systemie porównywalnym z układami równoległymi i matrycowymi. Ma to tę zaletę, że pełne napięcie może zminimalizować każdą linię, aby uzyskać wymagane oświetlenie. Ponadto, biorąc pod uwagę, że każda seria ma prywatny zasilacz, awaria jednego rzędu z pewnością nie wpłynie na inne. Minusem jest to, że zasilacz będzie droższy, ponieważ każda seria wykorzystuje jeden wynik — większą elastyczność aplikacji. Jasność jednej kolekcji LED musi być inna od pozostałych, lub intensywność światła emitowanego przez każdy ciąg wymaga precyzyjnego dostosowania.
