Koja je razlika između napajanja i upravljačkog programa za LED-ove: teorija i praksa, sve što trebate znati

Napomena autora: „Mreža ima prilično veliku količinu informacija o snazi ​​LED proizvoda, ali kada sam pripremao materijal za ovaj članak, našao sam puno apsurdnih podataka na web lokacijama s vrha rezultata pretraživača. U ovom slučaju, postoji potpuna odsutnost ili netočna percepcija osnovnih teorijskih informacija i koncepata. "

LED su najučinkovitiji od svih uobičajenih izvora svjetla do sada. Problemi stoje i iza učinkovitosti, na primjer, visoki zahtjev za stabilnošću struje koja ih napaja i loša tolerancija složenih toplinskih uvjeta rada (pri povišenim temperaturama). Otuda i zadatak rješavanja ovih problema. Pogledajmo kako se pojmovi napajanja i pogonskog sklopa razlikuju. Za početak, uđimo u teoriju.

Izvor struje i napona

Napajanje generičko je ime dijela elektroničkog uređaja ili druge električne opreme koja opskrbljuje i regulira električnu energiju za napajanje ove opreme. Može se nalaziti i unutar uređaja i izvana, u zasebnom kućištu.

vozač - generički naziv specijaliziranog izvora, sklopke ili regulatora snage za određenu električnu opremu.

Postoje dvije glavne vrste izvora energije:

• Izvor napona.

• Izvor struje.

Pogledajmo njihove razlike.

Izvor napona - ovo je takav izvor napajanja i napon na čijem se izlazu ne mijenja kad se promijeni izlazna struja.

Za idealan izvor napona unutarnji otpor je nula, a izlazna struja može biti beskonačno velika. U stvarnosti je situacija drugačija.

Bilo koji izvor napona ima unutarnji otpor. S tim u vezi, napon može pomalo odstupati od nominalnog kada je spojeno snažno opterećenje (snažno - mali otpor, struja velike potrošnje), a izlaznu struju određuje njegov unutarnji uređaj.

Za stvarni izvor napona, način rada u nuždi je način kratkog spoja. Struja se u tom načinu naglo povećava, ograničena je samo unutarnjim otporom izvora napajanja. Ako napajanje nema zaštitu od kratkog spoja, neće uspjeti

Izvor struje - ovo je izvor napajanja čija struja ostaje postavljena neovisno o otporu spojenog opterećenja.

Budući da je svrha trenutnog izvora održavanje određene zadane razine. Način rada u nuždi za to je u mirovanju.

Ako objasnite razlog jednostavnim riječima, situacija je sljedeća: recimo da ste na izvor struje spojili opterećenje od 1 ohma s otporom od 1 Ohm, tada će napon na njegovom izlazu biti postavljen na 1 Volt. Snaga od 1 W bit će istaknuta.

Ako povećate otpor opterećenja, recimo, do 10 Ohma, tada će struja biti 1A, a napon će već biti postavljen na 10V. Dakle, bit će dodijeljeno 10W snage. I obrnuto, ako smanjite otpor na 0,1 Ohm, struja će i dalje biti 1A, a napon će postati 0,1V.

U praznom hodu je stanje kada ništa nije priključeno na stezaljke izvora napajanja. Tada možemo reći da je otpor u opterećenju vrlo velik (beskonačan). Napon će rasti sve dok struja od 1A ne teče. U praksi za primjer ove situacije možete donijeti zavojnicu paljenja automobila.

Napon na elektrodama svjećice, kad se otvori krug napajanja primarnog namota zavojnice, raste sve dok njegova vrijednost ne dosegne napon proboja iskre svjećice,nakon čega kroz iskra prolazi struja, a energija akumulirana u zavojnici se raspršuje.

Uvjet kratkog spoja za izvor struje nije hitan rad. U slučaju kratkog spoja, otpor opterećenja na napajanju teži nuli, tj. beskrajno je mala. Tada će napon na izlazu izvora struje biti prikladan za protok određene struje, a dodijeljena snaga je zanemariva.

Krenimo na praksu

Ako govorimo o modernoj nomenklaturi ili imenima koja izvorima energije daju trgovci, a ne inženjeri napajanje uobičajeno zvani izvor napona.

To uključuje:

• Punjač za mobilni telefon (u njima pretvaranje vrijednosti u potrebnu struju i napon punjenja izvršavaju pretvarači instalirani na ploči uređaja za punjenje).

• Jedinica za napajanje prijenosnog računala.

• Napajanje za LED traku.

Vozač je izvor struje. Njegova glavna upotreba u svakodnevnom životu je prehrana pojedinca LED i LED nizovi obojica su obične velike snage od 0,5 vata.

LED napajanje

Na početku članka spomenuto je da LED ima vrlo velike potrebe za napajanjem. Činjenica je da LED pokreće struju. To je zbog strujna-naponska karakteristika za sve poluvodičke diode, Pogledajte je.

Na slici I-V karakteristike dioda različitih boja:

Ovaj oblik grane (blizu parabole) nastaje zbog karakteristika poluvodiča i nečistoća koje se uvode u njih, kao i karakteristikama pn spajanja. Struja, kada je napon primijenjen na diodu gotovo manji od praga, ne povećava se, ili bolje rečeno, njezin je rast zanemariv. Kad napon na terminalima diode dosegne graničnu razinu, struja počinje naglo narasti kroz diodu.

Ako struja kroz otpornik raste linearno i ovisi o njegovom otporu i primijenjenom naponu, tada porast struje kroz diodu ne poštuje ovaj zakon. A s povećanjem napona za 1%, struja se može povećati za 100% ili više.

Osim toga, u metalima se otpor povećava s porastom temperature, a u poluvodičima, naprotiv, otpor se smanjuje, a struja počinje rasti.

Da biste saznali razloge za to, morate se dublje upisati na tečaj "Fizička osnova elektronike" i saznati o vrstama nosača naboja, razmaku pojasa i drugim zanimljivim stvarima, ali to nećemo učiniti, ukratko smo ispitali ta pitanja u članku o bipolarnim tranzistorima.

U tehničkim specifikacijama prag napona označava se kao pad napona u prednjem smjeru, za bijele LED diode, obično oko 3 volta.

Na prvi pogled može se činiti da je dovoljno u fazi dizajna i proizvodnje lampe otpornici na ograničavanje struje i postavite stabilan napon na izlazu napajanja i sve će biti u redu. To čine na LED trakama, ali napajaju se iz stabiliziranih izvora napajanja, a snaga LED dioda koje se koriste u trakama često je * mala, desetina ili stotina vata.

* (ako ne govorimo o trakama i trakama s 5730 LED, za više informacija o vrstama SMD LED, pogledajte članak - Vrste, karakteristike i označavanje SMD LED-ova)

Snažne LED diode, za koje se vozačima preporučuje da se napajaju, zagrijavaju se prilično snažno. Na primjer, 1W LED zagrijava se na temperaturu iznad 50 stupnjeva u nekoliko 5-15 sekundi rada bez radijatora.

Ako takav LED pokreće vozač sa stabilnom izlaznom strujom, tada kada se LED zagrijava, struja kroz njega se neće povećavati, ali će ostati nepromijenjena, a napon na njegovim terminalima će se zbog toga malo smanjiti.

A ako se iz jedinice napajanja (izvor napona), nakon zagrijavanja povećava struja, od čega će grijanje biti još jače.

Postoji još jedan faktor - karakteristike svih LED-ova (kao i ostalih elemenata) uvijek su različite.

Izbor vozača: karakteristike, povezanost

Za ispravan odabir vozača, morate se upoznati s njegovim tehničkim karakteristikama, glavna su:

• Nazivna izlazna struja;

• Maksimalna snaga;

• Minimalna snaga. Nije uvijek naznačeno. Činjenica je da se neki upravljački programi neće pokrenuti ako je na njih priključeno opterećenje manje od određene snage.

U trgovinama često umjesto struje navode:

• Nazivna izlazna struja;

• Raspon izlaznih napona u obliku (min.) V ... (max.) V, na primjer 3-15 V.

• Broj priključenih LED dioda, ovisno o rasponu napona, piše se (min) ... (max), na primjer 1-3 LED.

Budući da je struja kroz sve elemente ista kada su serijski spojeni, tada se LED-ovi serijski povezuju s pogoniteljem.

Paralelno s tim, nepoželjno je (prilično nemoguće) spajati LED-ove na vozač, jer pada napona na LED-ima mogu malo varirati i jedan će se preopteretiti, a drugi, naprotiv, raditi u nižem nominalnom načinu rada.

Ne preporučuje se povezivanje više LED dioda nego što je određeno dizajnom upravljačkog programa. Činjenica je da bilo koji izvor energije ima određenu najveću dopuštenu snagu, koju nije moguće prekoračiti. A sa svakim LED spojenim na stabilizirani izvor struje, napon na njegovim izlazima povećava se za oko 3V (ako je LED bijeli), a snaga će biti jednaka, kao i obično, struji do napona.

Na temelju toga, izvlačimo zaključke za kupnju pravog upravljačkog programa za LED, trebate odrediti struju koju LED diode troše i napon koji pada na njih te odabrati vozač prema parametrima.

Na primjer, ovaj pokretač podržava povezivanje do 12 LED snage velike snage po 1 W, uz struju potrošnje od 0,4 A.

Ovaj proizvodi struju 1,5A i napon od 20 do 39V, što znači da se na njega možete spojiti, na primjer, LED na 1,5A, 32-36V i snagu 50W.

zaključak

Vozač je jedna od vrsta napajanja namijenjena pružanju LED dioda zadanom strujom. U principu, nije važno kako se taj izvor napajanja naziva. Napajanja se nazivaju napajanjem za LED trake od 12 ili 24 V, a mogu proizvesti bilo koju struju ispod maksimuma. Znajući točna imena, malo je vjerojatno da ćete pogriješiti prilikom kupnje robe u trgovinama, a nećete je morati mijenjati.

Comments

[#1 Faza]

Zapamti))

[#2 Oleg]

Korisni članak.

[#3 Oleg]

Hvala vam na lucidnom predstavljanju teme zbunjene od strane menadžera.

[#4 Anatolij]

Razumljivo je)) inače sam napravio osvjetljenje stola arduinom putem PWM modula, na koji sam spojio napajanje (!) Iz walkie-talkie-ja))), ali ispada nemoguće)) ili nepoželjno.

[#5 Alex žutan]

Ne znam što su "menadžeri" nepoznati meni govorili autoru članka))), ali ovaj članak griješi u logičkim i tehničkim nedosljednostima. Zašto je autor i ovdje vukao svijeće za automobile - ne razumijem to uopće. Osjećaj da autor ni to ne razumije. U dobrom postotku od 70 iz ovog članka izbacite i ostavite samo „praktični dio“ s nekim amandmanima, onda će to vjerojatno biti zaista razumljivo. "Teoretske" informacije o izvorima struje i izvorima napona treba izbaciti bez greške, jer je glupost potpuna ako se razmotri u vezi s glavnim pitanjem članka, na koji ova "teorija" nema apsolutno nikakve veze.
Živi primjer toga je spominjanje zavojnice za paljenje. A ovdje je trenutni izvor? Ništa s tim i nema veze s trenutnim izvorom, potpuno drugačijim principom.
U stvari je sve jednostavnije.Ne postoje izvori struje ili naponi s svojstvima koja su autori opisali u praksi. Postoje konvencionalni izvori napajanja krajnje snage (možemo govoriti o nazivnoj snazi), koji proizvode napon predviđen od dizajnera. Struja će ovisiti o otpornosti na opterećenje i snazi ​​koju ovaj izvor napajanja može isporučiti.
jednostavan pravi izvor struje (ili napon, koji je u osnovi isti u našem slučaju) ima nestabilan izlazni napon, koji varira ovisno o struji opterećenja. Korištenjem prilično jednostavnog elektroničkog kruga možemo stabilizirati izlazni napon izvora napajanja ili stabilizirati izlaznu struju.
U principu, vozač također radi s takvim stabilizatorom. Potreban je tamo gdje je napon izvora nestabilan i stalno se mijenja, na primjer, kada se koristi u automobilu, gdje se napon generatora može mijenjati i obično je veći od izračunatih 12V.
Tamo gdje je potreban stabilizator struje i gdje je potreban napon je određeni problem, obično koriste stabilizaciju napona, to je lakše. A logičnije je za osvjetljenje kada su LED žarulje već ocijenjene za određeni napon.

PWM modul se također može koristiti i aktivno se koristi za podešavanje svjetline, na primjer, pri pozadinskom osvjetljenju monitora i televizora. Činjenica da su to "nepoželjni" proizvođači monitora ne znaju ništa))) ili ne žele znati, jer je to najlakši i najjeftiniji način.

Možda nije tako detaljan kao u članku))) i pomalo neuredan, ali negdje previše pojednostavljen, ali (čini mi se) točnije.

[#6 Dmitry]

Potpuno se slažem s prethodnim komentarom, članak ne samo da ne objašnjava bit problema, već je i zabludu!

[#7 Marat]

Članak zaista piše osoba koja razumije o čemu piše (to se danas rijetko događa). Osobno sam dobio iscrpan odgovor na svoje pitanje. Hvala

[#8 Pavle]

Hvala na komentaru! Koliko ih nije pročitalo opise o tome što je trenutni izvor, a svi se opisi nisu složili s mojim logičkim zaključcima, a zahvaljujući vašem komentaru sve se spojilo, opisali ste trenutni izvor točno onako kako sam ga razumio. Izražavam zahvalnost autoru petog komentara, Alexu Gallu.

[#9 Eugene]

Aleksej, reci mi, za kasetu s 12-voltnim diodama ws2815 trebam li pogonitelj s ograničenjem struje ili napajanje s ograničenjem napona? Čini li se da vrpca nema otpornik na ograničavanje struje?