Przy tak wielu dostępnych opcjach wybór odpowiedniego sterownika LED może być czasem przytłaczający. Ale od teraz nie musisz się martwić, ponieważ w tym artykule omówimy wszystkie spostrzeżenia dotyczące sterowników LED, które należy wziąć pod uwagę przed dokonaniem wyboru. Omówimy sterowniki LED ze stałym prądem (CC) i stałym napięciem (CV), dlaczego i kiedy ich potrzebujesz, a także niektóre zalety i wady.
Co to jest sterownik LED?
Zanim przejdziemy do naszego głównego tematu, powinieneś wiedzieć, że sterownik LED to urządzenie, które reguluje przepływ prądu przez twoje diody LED . Wszystkie sterowniki są albo stałonapięciowe (CV), albo stałoprądowe (CC), albo oba. Powstaje pytanie, którego ze sterowników potrzebujesz? Prosta odpowiedź jest taka, że będzie to zależeć głównie od oprawy oświetleniowej LED, potencjalnego zastosowania i innych, które omówimy później.
Jakie są cechy diod LED?
Diody LED są obecnie najwybitniejszym źródłem światła. Diody LED to diody półprzewodnikowe utworzone przez połączenie dwóch nieco różnych materiałów w celu utworzenia złącza PN. Są to dziury typu P z nadmiarem ładunku dodatniego i elektrony typu N z dodatkowym ładunkiem ujemnym. Jest zwykle znany jako złącze PN i wytwarza światło po przyłożeniu prądu stałego.
Podobnie jak wszystkie inne półprzewodniki, diody LED umożliwiają przepływ prądu do przodu, ale blokują przepływ prądu w odwrotnej kolejności. Dioda LED wytwarza światło, gdy przepływa przez nią prąd elektryczny od anody (+) do katody (-).
Pobierz tę stronę jako plik PDF
Aby zaoszczędzić Twój czas, przygotowaliśmy również wersję PDF zawierającą całą zawartość tej strony, zostaw tylko swój adres e-mail, a natychmiast otrzymasz link do pobrania.
Charakterystyka LED VI
Podobnie jak tradycyjne diody złączowe PN, diody LED są również zależne od prądu z jego napięciem przewodzenia. Możemy powiedzieć, że niewielkie zmiany napięcia przewodzenia spowodują znaczące zmiany prądu przewodzenia. Zwykle diody LED mają napięcie przewodzenia (V f ) 2-3,5 V przy prądzie przewodzenia 10-200 mA. Widzimy, że niewielka zmiana napięcia spowoduje dużą zmianę prądu przewodzenia.
Współczynnik temperaturowy LED
Do tej pory wciąż jest wielu ludzi, którzy myślą, że po ustaleniu napięcia LED, prąd jest stały, więc użycie stałego napięcia lub stałego prądu jest takie samo. W rzeczywistości charakterystyka woltoamperów (VI) diod LED nie jest stała, ale zmienia się wraz z temperaturą. Więc napięcie jest stałe, prąd nie będzie stały, ale zmienia się wraz z temperaturą. Dzieje się tak, ponieważ dioda LED jest diodą, a jej charakterystyka woltoamperowa ma ujemny współczynnik temperaturowy.
Współczynnik temperaturowy, zwykle -2mV/stopień (-1,5-2,5mV/°C), to znaczy, że wraz ze wzrostem temperatury jego charakterystyka woltoamperowa przesuwa się w lewo.
Na powyższym obrazku znajdują się 3 krzywe, które przedstawiają różne cechy diody LED w różnych temperaturach. Przy tym samym napięciu 3,3 V prądy wynoszą 8 mA, 20 mA i 37 mA w różnych temperaturach.
Tak więc dwie powyższe cechy będą miały wpływ na to, jak wybierzemy sterowniki LED do diod LED, czytaj dalej, a znajdziesz odpowiedź.
Co to jest stały prądowy sterownik LED?
Stały prądowy sterownik LED zmienia napięcie w całym obwodzie elektrycznym, aby utrzymać ciągły przepływ prądu. Dla ułatwienia można powiedzieć, że stałoprądowy sterownik LED będzie miał stały prąd wyjściowy i zmienne napięcie wyjściowe. Diody LED przeznaczone do pracy na zasilaczach stałoprądowych potrzebują określonej ilości prądu do prawidłowego działania.
Tego typu sterowniki utrzymują stały prąd w całej instalacji LED, zmieniając wartość napięcia. Światło LED będzie jaśniejsze przy wyższym przepływie prądu, ale jeśli przepływ prądu nie jest regulowany, spowoduje to przepalenie diody LED. Ta ucieczka termiczna zmniejszy żywotność diody LED i jej jakość. Z tego powodu sterowniki stałoprądowe są tak ważne dla diody LED.
Z wartości współczynnika temperaturowego LED dowiedzieliśmy się, że lepiej jest użyć sterownika LED o stałym natężeniu prądu, aby przezwyciężyć problem wzrostu temperatury.
Kiedy potrzebujesz sterownika LED o stałym natężeniu prądu?
Zasilacze stałoprądowe stosowane są przede wszystkim w oprawach LED produkowanych metodą „napędu bezpośredniego”. Direct Drive oznacza, że „prąd wyjściowy sterownika LED bezpośrednio zasila obwód LED”.
Ta metoda ma wysoką wydajność i niską złożoność.
Sterowniki LED o stałym prądzie są najlepszym wyborem dla Ciebie, jeśli budujesz swoje urządzenie lub pracujesz dramatycznie z diodami LED o dużej mocy. Te sterowniki mogą być używane z pojedynczą żarówką lub w łańcuchu diod LED w szeregu.
W dalszej części artykułu zobaczysz szczegółową tabelę wykorzystania sterowników CC i CV.
Wybór sterownika LED zależy w dużym stopniu od celu, w jakim zamierzasz go używać.
- Jeśli zamierzasz używać go do oświetlenia, najlepszym wyborem będą sterowniki CC, ponieważ umożliwiają stałą kontrolę jasności i jakości światła.
- Dzięki CC układ sterowników można łatwo dostroić pod kątem wydajnej pracy diody LED.
- Sterowniki prądu stałego są zwykle używane do podświetlania, komercyjnych wyświetlaczy LED i znaków LED.
- Aby uzyskać szczegółowy widok aplikacji, zapoznaj się z poniższą tabelą.
| Nie. | Prąd stały (CC) | Stałe napięcie (CV) |
|---|---|---|
| 1 | Oświetlenie biurowe | Taśmy LED |
| 2 | Oświetlenie mieszkalne | Oznakowanie |
| 3 | oświetlenie rozrywkowe | Tablice reklamowe |
| 4 | Światła uliczne | Oświetlenie sceniczne |
| 5 | WYSOKIE OŚWIETLENIE | Oświetlenie kranowe LED, krążki świetlne, paski świetlne i liniowe paski LED. |
| 6 | Oświetlenie zewnętrzne | Oświetlenie architektoniczne |
| 7 | Oświetlenie LED | |
| 8 | Oświetlenie detaliczne |
Co to jest sterownik LED o stałym napięciu?
Sterowniki LED stałego napięcia są zasilaczami. Najpopularniejsze zasilacze to 12 VDC lub 24 VDC. Sterowniki te są przeznaczone do pojedynczego napięcia wyjściowego prądu stałego. Światło LED wyprodukowane zgodnie z koncepcją stałego napięcia wymaga określonej wartości napięcia, aby skutecznie działać.
W przypadku tych urządzeń LED z wbudowanym ogranicznikiem prądu lub regulatorem napięcie jest stałe, podczas gdy prąd dostarczany przez sterownik stałonapięciowy może się zmieniać, ponieważ diody LED są na stałe połączone równolegle. Na przykład dwa światła będą wymagać dwa razy więcej prądu niż jedno światło i tak dalej.
Czy mogę bezpośrednio używać sterownika LED o stałym napięciu do dowolnej diody LED?
Nie, nie możesz tego zrobić. Wraz ze wzrostem temperatury jego charakterystyka woltoamperowa przesuwa się w lewo. Jeśli przyłożone napięcie jest stałe, prąd oczywiście wzrośnie. Wydajność samej diody LED jest bardzo niska, a wzrost temperatury bardzo wysoki. Po włączeniu zasilania, jeśli rozpraszanie ciepła nie jest dobre, jego temperatura może łatwo wzrosnąć do ponad ośmiu lub dziewięćdziesięciu stopni.
Zakładając, że źródło stałego napięcia 3,3V jest używane do pracy przy 20mA w temperaturze pokojowej, a gdy temperatura wzrośnie do 85 stopni, prąd wzrośnie do 35-37mA, a jego jasność nie wzrośnie. Wzrost prądu spowoduje tylko wzrost jego temperatury, co zwiększy tłumienie światła i skróci żywotność.
A jeśli użyjesz stałego źródła napięcia zamiast stałego źródła prądu, podczas pracy przy 20mA w temperaturze pokojowej, gdy osiągnie -40 stopni, prąd zostanie zmniejszony do 8-10mA, a jasność zostanie zmniejszona.
W przypadku chipów LED o dużej mocy 1 W sytuacja jest taka sama, a ze względu na dużą moc rozpraszanie ciepła jest trudniejsze, a problem wzrostu temperatury jest poważniejszy. Można powiedzieć, że oprócz problemu rozpraszania ciepła, głównym powodem zaniku światła jest stosowanie zasilacza o stałym napięciu. Dlatego w zasadzie zabronione jest stosowanie zasilaczy stałonapięciowych do diod LED.
Jak rozwiązać ten problem?
Dodaj rezystory ograniczające prąd w obwodzie. Ponieważ gdy konfiguracja LED ma stałe źródło prądu, sterownik CC będzie utrzymywał stały przepływ prądu w systemie, nawet jeśli temperatura wzrośnie wraz ze wzrostem wartości napięcia. Ten sterownik zapobiegnie przesterowaniu diody LED i ucieczce termicznej, zwiększając w ten sposób żywotność diody LED.
Kiedy potrzebujesz sterownika LED o stałym napięciu?
Możesz użyć sterowników LED o stałym napięciu, aby uruchomić kilka diod LED połączonych równolegle, takich jak paski LED. Sterowniki stałonapięciowe to najlepsza opcja instalacji tam, gdzie wymagana jest najlepsza wydajność i trwałość diody LED.
Aby uzyskać pożądane rezultaty, diody LED są zwykle używane razem w obwodach równoległych i szeregowych. Projektanci i producenci oświetlenia wprowadzili na rynek wiele produktów LED, które są już montowane w linkach LED, listwach LED, taśmach LED. Aby zapewnić stałe napięcie, producenci potwierdzili, że rezystor ograniczający prąd jest zgodny z każdym paskiem, dzięki czemu paski LED są mniej podatne na zmiany napięcia LED.
Powyższe zdjęcie to obwód pasków LED. Widzimy, że w obwodzie znajduje się rezystor ograniczający prąd. Ten typ konstrukcji jest odpowiedni dla sterowników CV LED. Bo jeśli przetniemy jakieś części pasków LED, to i tak będzie działać, bo napięcie na każdym sznurku się nie zmienia.
Oto więc odpowiedź na powyższe pytanie: czy do taśmy LED używamy sterownika CC LED. Powiedzmy, że używamy sterownika LED 700mA, a następnie każdy ciąg dostanie 100mA. A jeśli odetniemy jedną linę, w obwodzie pozostanie sześć pasków, a przepływ prądu w każdym z nich wzrośnie do 116 mA. Ta duża ilość prądu spowoduje uszkodzenie diod LED, dlatego lepiej jest użyć sterownika LED o stałym napięciu w taśmach / ciągach LED.
Tak więc, kiedy budowane są paski/ciągi LED, zazwyczaj będą one wymagały napięcia statycznego do działania. Więc jeśli wiesz, że twoja taśma LED działa na 12VDC, nie martw się, ponieważ wbudowany obwód już reguluje prąd. Będziesz potrzebował tylko sterownika LED CV o wartości 12VDC.
Aplikacja sterownika LED stałego napięcia
- Można ich użyć do uruchomienia kilku równoległych świateł, takich jak łańcuchy i paski LED. Ale wyjście napięciowe musi spełniać wymagania napięciowe całych pasków LED, aby działały wydajnie.
- Jak wspomniano w powyższej tabeli, zasilacze LED o stałym napięciu są stosowane przede wszystkim w oświetleniu ulicznym, ruchomych szyldach w sklepach spożywczych, szpitalach, przychodniach i wielu innych miejscach.
Aby przejść dalej i podsumować tę długą dyskusję, oto małe porównanie sterowników CC i CV.
| Stały sterownik prądu | Sterownik stałego napięcia | |
|---|---|---|
| Aktualny | Bieżąca wartość to Stała . | Bieżąca wartość to Zmienna . |
| Napięcie | Wartość napięcia zmienna . | Wartość napięcia jest stała . |
Chcesz przeczytać później?
Aby zaoszczędzić Twój czas, przygotowaliśmy również wersję PDF zawierającą całą zawartość tej strony, zostaw tylko swój adres e-mail, a natychmiast otrzymasz link do pobrania.
Zalety i wady stałego napięcia:
zalety:
- Tolerancja błędów. Oznacza to, że gdy jedno światło jest zabezpieczone lub ulegnie awarii, nie wpłynie to na wydajność innych świateł.
- Łatwa instalacja z wieloma światłami lub paskami z dużą elastycznością.
- Co więcej, cena ta może być niższa w zastosowaniach LED na dużą skalę.
- CV to standardowa technologia dla inżynierów projektantów i instalatorów.
- Modele są znacznie mniejsze niż sterowniki stałoprądowe, 12V, 24V to najbardziej typowe modele.
Cons:
- Charakteryzuje się niską sprawnością w porównaniu do opraw stałoprądowych.
- W światłach musi być wbudowany ogranicznik prądu.
Zalety i wady prądu stałego:
zalety:
- Sterowniki te pozwalają uniknąć przekroczenia maksymalnego limitu prądu określonego dla diody LED. W ten sposób uratuje diodę LED przed przedwczesnym wypaleniem i wydłuży jej żywotność.
- Mają najniższą cenę i wysoką wydajność.
- Łatwiejsze dla projektantów i inżynierów kontrolowanie strumienia świetlnego.
- Sterowniki te pomagają w tworzeniu światła o bardziej stałej jasności.
- Nadaje się do diod LED dużej mocy.
Cons:
- Awaria jednego światła spowoduje awarię wszystkich świateł, ponieważ światła są połączone szeregowo w sterownikach prądu stałego.
- Nierówny prąd i jasność dla równoległych diod LED.
Jakiego rodzaju sterownika LED potrzebujesz?
Aby wybrać najlepszy sterownik LED dla swoich potrzeb, należy wziąć pod uwagę następujące kryteria.
- Zastosowanie sterownika LED.
- Napięcie i prąd diody LED.
- Wydajność lub łatwa instalacja.
- Sprawdź, czy wybrany sterownik LED spełnia normy bezpieczeństwa i energooszczędności.
Na przykład w przypadku małej aplikacji LED wystarczą sterowniki LED o stałym napięciu. Ale gdy liczba ciągów diod LED wzrasta, stosowane do zarządzania przepływem prądu osiągają najlepsze wyniki. W tym momencie będziesz potrzebować sterowników LED o stałym prądzie.
Mamy również bardziej szczegółowy artykuł, który pokazuje , jak wybrać sterowniki LED , możesz zajrzeć, jeśli jesteś zainteresowany.
Streszczenie
Wszyscy wiemy, że diody LED są urządzeniami napędzanymi prądem stałym. Ale NIE możemy zdecydować, że dioda LED ZAWSZE będzie wymagać sterownika stałoprądowego, ponieważ w niektórych przypadkach zasilanie stałym napięciem będzie najlepszą opcją, jak omówiliśmy powyżej. Dla ułatwienia porównaliśmy sterowniki LED stałoprądowe ze sterownikami LED stałonapięciowymi, aby dokonać najlepszego wyboru dla siebie.
Dokonanie dobrego wyboru tych sterowników ma kluczowe znaczenie dla systemu LED, ponieważ zapewniają one i regulują niezbędną moc diody LED. Dbają również o to, aby system działał bezpiecznie i konsekwentnie.
Sterowniki CC i CV uPowerTek:
uPowerTek dostarcza również certyfikowane na całym świecie, dobrze przetestowane i wysokiej jakości sterowniki LED o stałym napięciu i stałym natężeniu. W lutym 2021 r. firma uPowerTek ogłosiła nową serię sterowników LED o mocy 1000 W ze stałym prądem i stałym napięciem 800 W. Produkty te są wytwarzane z myślą o bezpieczeństwie konsumenta, bezpieczeństwie narodowym i zarządzaniu jakością produktu.
Powstaje pytanie, dlaczego uPowerTek? Jako członkowie Digital Illumination Interface Alliance (DiiA), uPowerTek zawsze stawia jakość i niezawodność na pierwszym miejscu, a także tworzy dodatkowe wartości dla klientów poprzez ciągłe wprowadzanie nowych produktów, takich jak programowalne sterowniki NFC i sterowniki oświetlenia o dużej mocy.
