- Накратко за ефективността
- Въздействието на конструктивните характеристики върху цената
- Инсталационни функции
- Функции за захранване
- Домашен LED драйвер
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Устройствата за осветяване, в които ултра-ярки светодиоди се използват като източници на светлина, няма да изненадат никого. Търсенето на такива устройства непрекъснато нараства, това е пряко свързано с ниската консумация на енергия на тези устройства. Като се има предвид, че около 25-35% от консумираната електроенергия се изразходва за осветление, спестяванията ще бъдат много забележими.
Но предвид относително високата цена на превъзходните светодиоди, поради техните конструктивни особености, все още не е навременно да се говори за пълен преход към този вид осветление. Според експерти този процес ще отнеме от 5 до 10 години, това е, което ще е необходимо за отстраняване на грешки и въвеждане на нови технологии.
Накратко за ефективността
Ефективността на осветителното устройство се счита за отношението на произведения светлинен поток (измерен в лумени) към консумираната електроенергия (ватове). Висококачествената нажежаема лампа има ефективност от около 16 лумена на ват, флуоресцентна (енергоспестяваща) - четири пъти повече (64 lm / W), при дълги дневни лампи тази стойност е около 80 lm / W.
Ефективността на светодиодите с висока яркост, които се произвеждат в големи количества в момента, е приблизително същата като тази на флуоресцентните лампи. Моля, обърнете внимание, че говорим за масови продукти. Що се отнася до теоретичната граница за превъзходните LED източници, тя се определя от праг от 320 lm / W.
Както много производители обещават, през следващите няколко години ефективността може да се увеличи до ниво от 213 lm / W.
Въздействието на конструктивните характеристики върху цената
За изработването на високо-яркост LED източници на светлина могат да се прилагат по един от двата начина:
- За да получите светлина, която е близка по спектър до бяло, се използват три кристала, инсталирани в един и същ пакет. Едно червено, второ синьо и трето зелено;
- Използва се кристал, излъчващ в синия или ултравиолетовия спектър, който осветява обектива, покрит с фосфор, в резултат на което излъчването се превръща в светлина, близка по обхват до естествената.
Въпреки факта, че първият вариант е по-ефективен, неговото прилагане струва малко повече, което се отразява негативно върху разпространението. В допълнение, спектърът на светлината, излъчвана от такъв източник, е различен от естествения.
Устройствата, произведени по втората технология, имат по-малка ефективност. Трябва също да се има предвид, че фосфорът съдържа сложен състав, базиран на церий и итрий, които сами по себе си не са евтини. Всъщност това обяснява сравнително високата цена на светодиодите с висока яркост при бяла светлина. Конструкцията на такова устройство е показана на фигурата.
Легенда:
- А - печатен проводник;
- В - основа с висока топлопроводимост;
- C - корпус на защитно устройство;
- D - спояваща паста;
- E - LED кристал, излъчващ ултравиолетова или синя светлина;
- F - светлинно покритие;
- G - лепило (може да се замени с евтектична сплав);
- H - проводник, свързващ кристала и изхода;
- K - отражател;
- J е радиаторна основа;
- L - изходна мощност;
- М е диелектричен слой.
Инсталационни функции
Работата на превъзходните светодиоди се влияе от степента на нагряване на кристала и самия pn кръстопът. От първата директно зависи от живота на устройството, от второто - нивото на светлинен поток. Ето защо, за дългосрочно обслужване на светодиоди с висока яркост, е необходимо да се организира надежден радиатор, това се прави с радиатор.
Трябва да се има предвид, че топлопроводимите основи на тези полупроводници по правило провеждат електричество. Следователно, когато се монтират няколко елемента на един радиатор, трябва да се внимава да се осигури надеждна електрическа изолация на основите.
Останалите правила за инсталиране са почти същите като за конвенционалните диоди, т.е. трябва да се спазва полярността, както при инсталиране на самата част, така и при свързване на електрозахранването.
Функции за захранване
Като се има предвид относително високата цена на светодиодите с висока яркост, много е важно да се използват надеждни и висококачествени захранващи устройства за тяхната работа, тъй като тези полупроводникови елементи са от решаващо значение за текущото претоварване.
След ненормален режим, устройството може да продължи да работи, но силата на излъчения светлинен поток ще бъде значително намалена. В допълнение, такъв елемент вероятно е причината за повреда и други свързани светодиоди.
Преди да говорим за драйвери за светодиоди с висока яркост, накратко опишете характеристиките на тяхната мощност. Преди всичко е необходимо да се вземат предвид следните фактори:
- силата на светлинния поток, излъчван от тези елементи, зависи пряко от количеството електрически ток, преминаващ през тях;
- за светодиоди с висока яркост - характеристика нелинейна токово-напрежение (характеристика на токовото напрежение);
- Температурата оказва силно влияние върху характеристиките на токовото напрежение на тези полупроводникови устройства.
По-долу е показано изменението на IVC при температурата на полупроводниковия елемент (smd-LED с висока яркост) 20 ° С и 70 ° С.
Както може да се види от графиката, когато към полупроводника се приложи стабилно напрежение 2 V, преминаващият през него електрически ток се променя в зависимост от температурата. Когато кристалът се загрее до 20 ° С, той ще бъде равен на 14 mA, когато температурата се повиши до 70 ° C, този параметър ще съответства на 35 mA.
Резултатът от такава разлика е промяната в мощността на светлинния поток при същото захранващо напрежение. На тази основа е необходимо да се стабилизира не напрежението, а електрическият ток, преминаващ през полупроводника.
Такива захранващи устройства се наричат LED драйвери, те са обикновени стабилизатори на тока. Това устройство може да бъде закупено готово или сглобено самостоятелно, в следващия раздел ще представим някои типични драйверни схеми.
Домашен LED драйвер
Осигурете няколко възможности за шофьори на базата на специализирани микросхеми на Монолитна система, чието използване значително опростява дизайна. Диаграмите са дадени като пример, пълното описание на типа включване може да бъде намерено в листа с данни на чипа.
Вариант 1, базиран на низходящ конвертор MP4688.
Този драйвер може да работи с напрежения от 4, 5 до 80 V, максималният праг на изходния ток е 2 A, което позволява на лампата да се захранва с мощни светодиоди с висока яркост. Нивото на електрически ток, преминаващ през светодиодите, се регулира от съпротивлението R FB . Внедряването на PWM затъмняване с честота 20 kHz позволява плавно да променяте тока, преминаващ през светодиода.
Втората версия на драйвера, базирана на чип MP2489. Неговият компактен корпус (QFN8 или TSOT23-5) дава възможност за поставяне на водача в MR16 базата, използвана от халогенни лампи, което позволява заменянето му с LED. На фигурата е показана типична електрическа схема за MP2489.
Горната схема ви позволява да включите два паралелни светодиода, всеки от които има работен ток от 350 mA.
Най-новата версия на драйвера на базата на чип MP3412, който може да се използва в преносими фенери. Отличителна черта на тази схема е способността да се работи от клетката за пръст на АА.
