Controladores LED aislados y no aislados para aplicaciones de iluminación deportiva

La industria de la iluminación LED ha estado evolucionando durante decenas de años y siempre hay preguntas sobre «aislado y no aislado», ¿cuál es mejor? En el pasado, este tipo de debate solo existía en los diseños de baja y media potencia, pero hoy en día, la cuestión pasa a aplicaciones de alta potencia como la iluminación deportiva y la iluminación de puertos.

Mi respuesta es que solo podemos decir cuál es más adecuado para ciertas aplicaciones o diseños de luminarias. Ambos tienen las razones para ser utilizados en el mercado. Y este artículo proporciona algunas ideas para los diseñadores de luminarias sobre cómo elegir entre los dos tipos de controladores LED.

luz deportiva

La diferencia entre el controlador LED no aislado y aislado

La siguiente figura muestra los detalles de las dos estructuras. La diferencia clave es sobre el transformador de aislamiento que aísla la salida del alto voltaje de entrada de CA.

controlador led aislado 700

Y la siguiente tabla muestra más sobre las diferencias eléctricas.

no aisladoAislado
TopologíaBuck, boost, buck-boost, etc.Flyback, forwardhalf bridge LLC, etc.
ComplejidadBajomedio y alto
EficienciaAltoMedio
Tensión de salidaAltomedio y bajo
Seguridad de salidaInseguroRelativamente seguro, seguro SELV o clase 2 se puede lograr
Costo25% más bajo25% más alto
SolicitudIncorporadoIndependiente
Diseño de luminariasSe necesita más aislamientoFácil

Atenuación aislada y controladores LED aislados

Ambos conceptos se pueden mezclar fácilmente cuando hablamos de «aislado», ya que esta palabra se puede usar para describir tanto la atenuación como el propio controlador LED. Son conceptos totalmente diferentes. La atenuación aislada significa que la interfaz de atenuación, como las señales DALI, 0-10 V o PWM, está aislada de la entrada, la salida o la tierra física. Así que no importa si la salida del controlador LED es segura o no, al menos los controladores de atenuación que están conectados directamente a las luminarias son seguros. Y esa es la razón por la que los usuarios deben emplear la atenuación aislada. De acuerdo con IEC61347-1, todas las luminarias, independientemente de que se utilicen o no controladores LED no aislados, la interfaz de atenuación o los circuitos deben aislarse por separado. El nivel de resistencia eléctrica de entrada, salida, carcasa e interfaz de atenuación se muestra en la siguiente tabla.

Unidad: VcaAporteProducciónAtenuaciónCaso
Aporte37501554
Producción15541554
Atenuación375015541554
Caso155415541554

Cómo elegir y diseñar con controladores LED no aislados.

No es fácil encontrar un controlador de LED no aislado adecuado para un diseño de alta potencia, lo siguiente debe ser considerado cuidadosamente:

a.Eficiencia y térmica. Los controladores LED no aislados tienen la ventaja de la eficiencia en comparación con los controladores LED aislados convencionales. Pero eso no significa que la eficiencia no sea importante. Una mejor eficiencia significa una menor pérdida de energía y menos generación de calor, por lo que el controlador LED LED puede tener una vida útil más larga y una mayor confiabilidad con una mejor situación térmica. La comprobación de la temperatura de la carcasa en el punto Tc es obligatoria para un buen diseño de luminaria.

b.Rendimiento de atenuación. El uso de un controlador LED de menor costo no significa que tengamos que sacrificar el rendimiento. La atenuación suave con compatibilidad de control de 0-10 V o DALI o DMX es importante para las luces del estadio, especialmente la respuesta de atenuación rápida.

c.Encuentre el rango de voltaje de entrada correcto para diferentes países.

d. Intente usar el alto voltaje del LED para lograr la mejor eficiencia.

e.Utilice la placa LED con mayor aislamiento. Se sugiere un voltaje de aislamiento de 3 kV.

f. Haga un aislamiento adecuado para toda la luminaria para asegurarse de que todos los puntos que pueden ser tocados por el cuerpo humano estén seguros y puedan pasar la prueba de aislamiento.

Los controladores LED no aislados de alta potencia de uPowerTek están certificados con UL, ENEC, CB y RCM, y pueden ser buenas opciones para las aplicaciones de alta potencia.

¿Cómo resuelve el problema del brillo para crecer la luz cuando se atenúa?

Los cultivadores ahora se dieron cuenta cada vez más de que la muy poca luz que llamamos «brillo» en este artículo puede tener un gran impacto en el rendimiento de la planta, como lo indicó el famoso profesor Dr. Bruce Bugbee en su curso. Entonces, entender por qué ocurre el «brillo» y cómo evitarlo es importante para los diseñadores de luminarias.

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Por qué ocurre el «brillo»

Hay dos formas de apagar las luces, una es cortar la entrada de CA y la otra es «atenuar» usando las señales de control de atenuación. El simple hecho de cortar la entrada de CA seguramente puede evitar que la luz brille porque no hay una ruta de energía hacia el LED en absoluto, pero no está en nuestro rango de discusión ya que esta no es una forma «inteligente» o «modernizada» de tratar con crecer la industria ligera.

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Hoy solo hablamos sobre el brillo en el estado «dim off» con la entrada de CA conectada a las luminarias. Hay dos razones de la siguiente manera:

a.El voltaje de salida del controlador LED no es lo suficientemente bajo durante el «apagado atenuado». Hay muchos controladores LED que utilizan un voltaje de salida más bajo a un nivel bajo para realizar la atenuación.

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b. Los chips LED y los capacitores, incluido el capacitor Y dentro del controlador y los capacitores parásitos entre el LED y la tierra, forman una ruta de corriente para que se produzca el brillo. Como se muestra en la figura a continuación, el voltaje de CA de entrada de línea proporciona la energía a través de CY1, Cp1 y Cp2 al LED. CY1 es el condensador Y y Cp1/Cp2 es el condensador parásito entre el LED y el disipador de calor de la placa LED que está conectado a tierra. Para controladores aislados, CY1 es mucho más grande que Cp1 y Cp2, por lo que el problema no es grave en la mayoría de los casos. Pero para los controladores no aislados, CY1 es casi cero, por lo que el voltaje de modo común en realidad se aplica directamente a Cp1 y Cp2, y cuando Cp1 no es igual a Cp2, puede haber una diferencia de voltaje entre Vout+ y Vout, lo que hace que el LED brille. .

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Cómo evitar el “brillo”

Conociendo la razón del brillo, podemos resolver el problema de las siguientes maneras.

a. NO use la forma de reducir el voltaje de salida para atenuar porque diferentes LED se comportan de manera diferente y no sabemos cuánto voltaje puede conducir el LED. Entonces, para eliminar la posibilidad, debemos apagar completamente el controlador LED en lugar de simplemente reducir el voltaje de salida. También hay otro beneficio: la energía de reserva es mucho menor porque el controlador está en «modo de suspensión». Pero el otro resultado es que el costo del controlador es mayor al agregar este tipo de circuitos dentro del controlador.

b.Para evitar la corriente de fuga de modo común a través de los condensadores parásitos, tenemos dos formas, desconectar la tierra o desconectar la entrada/salida durante el estado de atenuación. Obviamente, no estamos autorizados a desconectar la tierra según las normas de seguridad con la línea de CA conectada. Por lo que la única manera de tener que hacerlo es desconectar la entrada o salida al LED mediante un relé interno. También el inconveniente es el mayor costo.

Compruebe los controladores LED no aislados sin brillo de uPowerTek

Resumen

Asegurarse de la oscuridad para el cultivo de cannabis y vegetales es tan importante que los fabricantes de controladores LED como uPowerTek están haciendo un gran esfuerzo en los diseños para evitar el «brillo» en estado apagado. Para los diseñadores de luminarias, debe asegurarse de que la luminaria se pruebe completamente en el cuarto oscuro antes de finalizar el producto. No dude en hacérnoslo saber si tiene alguna pregunta.



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