La garantía de brillo, eficiencia y durabilidad de las fuentes de LED es la potencia adecuada, que puede ser proporcionada por dispositivos electrónicos especiales: controladores para LED. Convierten el voltaje de CA en la red de 220 V al voltaje de CC del valor especificado. El análisis de los principales tipos y características de los dispositivos ayudará a comprender qué función desempeñan los convertidores y qué buscar al momento de elegirlos.
Asignación de drivers LED para LEDs
La función principal del controlador para LED es proporcionar una corriente estabilizada que pase a través del dispositivo LED. El valor de la corriente que fluye a través del cristal semiconductor debe corresponder a los parámetros de pasaporte del LED. Esto asegurará la estabilidad del brillo del cristal y ayudará a evitar su degradación prematura. Además, para una corriente dada, la caída de voltaje corresponderá al valor requerido para la unión p – n. Puede averiguar la tensión de alimentación correspondiente del LED utilizando la característica de tensión actual.
Cuando se encienden locales residenciales y de oficinas con lámparas y luminarias LED, se utilizan controladores que funcionan con la red de 220 VCA. En iluminación automotriz (faros, DRL, etc.), faros de bicicleta, linternas portátiles utilizan una fuente de alimentación de CC en el rango de 9 a 36V. Algunos LED de bajo consumo pueden conectarse sin un controlador, pero luego se debe agregar una resistencia a la red de 220 voltios.
La tensión del controlador en la salida se indica en el intervalo de dos valores finales entre los cuales se garantiza un funcionamiento estable. Hay adaptadores con un intervalo de 3V a varias docenas. Para alimentar el circuito de 3 LED blancos conectados en serie, cada uno de los cuales tiene una potencia de 1 W, necesitará un controlador con valores de salida U – 9-12V, I – 350 mA. La caída de voltaje para cada cristal será de aproximadamente 3.3V, y un total de 9.9V, que se incluirá en el rango del controlador.
Principales características de los convertidores.
Antes de comprar un controlador para LED, debe estar familiarizado con las principales características de los dispositivos. Estos incluyen la tensión de salida, la corriente nominal y la potencia. La tensión de salida del convertidor depende de la magnitud de la caída de tensión en la fuente de LED, así como del método de conexión y la cantidad de LED en el circuito. La corriente depende de la potencia y el brillo de los diodos emisores. El conductor debe proporcionar a los LED la corriente que necesitan para soportar el brillo requerido.
Una de las características importantes del controlador es la potencia que proporciona el dispositivo en forma de carga. La elección de la potencia del controlador depende de la potencia de cada dispositivo LED, el número total y el color de los LED. El algoritmo para calcular la potencia es que la potencia máxima del dispositivo no debe ser inferior al consumo de todos los LED:
P = P (led) X n,
donde P (led) es la potencia de una única fuente de LED, y n es el número de LED.
Además, se debe cumplir una condición obligatoria, según la cual se proporcionaría una reserva de energía en el rango del 25-30%. Por lo tanto, el valor de la potencia máxima no debe ser menor que el valor (1.3 x P).
También debe tener en cuenta las características de color de los LED. Después de todo, los cristales semiconductores de diferente color tienen una magnitud diferente de la caída de voltaje cuando una corriente de la misma potencia pasa a través de ellos. Así que la caída de voltaje del LED rojo a una corriente de 350 mA es 1.9-2.4 V, entonces el valor promedio de su potencia será de 0.75 W. En el análogo de color verde, la caída de voltaje está en el rango de 3.3 a 3.9V y, al mismo tiempo, la potencia será de 1.25 vatios. Por lo tanto, el controlador para LED 12V puede conectar 16 fuentes de LED rojas o 9 verdes.
Buen consejo Al elegir un controlador para LED, los expertos aconsejan no descuidar el valor máximo de potencia del dispositivo.
Los controladores para los LED se clasifican por tipo de dispositivo en lineal y de pulso. La estructura y el circuito controlador típico para los LED de tipo lineal es un generador de corriente en un transistor de canal p. Tales dispositivos proporcionan una estabilización de corriente suave bajo la condición de voltaje inestable en el canal de entrada. Son dispositivos simples y baratos, sin embargo, se caracterizan por su baja eficiencia, emiten mucho calor durante el funcionamiento y no pueden utilizarse como controladores para LED de alta potencia.
Los dispositivos pulsados crean una serie de pulsos de alta frecuencia en el canal de salida. Su trabajo se basa en el principio de PWM (modulación de ancho de pulso), cuando la corriente de salida promedio está determinada por el factor de relleno, es decir, Relación de la duración del pulso al número de sus repeticiones. El cambio en la corriente de salida promedio ocurre debido al hecho de que la frecuencia de los pulsos permanece sin cambios, y el ciclo de trabajo varía de 10-80%.
Debido a la alta eficiencia de conversión (hasta un 95%) y la compacidad de los dispositivos, se utilizan ampliamente para diseños de LED portátiles. Además, la efectividad de los dispositivos tiene un efecto positivo en la duración de la operación de los dispositivos de potencia autónomos. Los convertidores tipo pulso tienen dimensiones compactas y se distinguen por una amplia gama de voltajes de entrada. La desventaja de estos dispositivos es un alto nivel de interferencia electromagnética.
Buen consejo Adquirir un controlador de LED debe estar en la etapa de elección de las fuentes de LED, habiendo determinado previamente el esquema de los LED a partir de 220 voltios.
Antes de elegir un controlador para LED, debe conocer las condiciones de su funcionamiento y la ubicación de los dispositivos LED. Los controladores de ancho de pulso, que se basan en un solo chip, tienen dimensiones en miniatura y son alimentados por fuentes autónomas de bajo voltaje. La aplicación principal de estos dispositivos es la afinación de automóviles y luces LED. Sin embargo, debido al uso de un circuito electrónico simplificado, la calidad de tales convertidores es algo menor.
Los controladores LED modernos son compatibles con dispositivos para ajustar el brillo de los dispositivos semiconductores. El uso de controladores regulables le permite controlar el nivel de iluminación en las habitaciones: reduzca la intensidad del brillo durante el día, resalte u oculte ciertos elementos en el interior, zonifique el espacio. Esto, a su vez, hace posible no solo el uso racional de la electricidad, sino también el ahorro de recursos de la fuente de luz LED.
Los controladores regulables son de dos tipos. Algunos están conectados entre la fuente de alimentación y las fuentes de LED. Tales dispositivos controlan la energía suministrada desde la fuente de alimentación a los LED. Dichos dispositivos se basan en el control de PWM, en el que se suministra energía a la carga en forma de pulsos. La duración de los pulsos determina la cantidad de energía desde el valor mínimo hasta el máximo. Los controladores de este tipo se usan principalmente para módulos LED con voltaje fijo, como tiras de LED, líneas de arrastre, etc.
Los transductores regulables del segundo tipo controlan directamente la fuente de alimentación. El principio de su trabajo consiste tanto en la regulación de PWM como en el control de la corriente que fluye a través de los LED. Los controladores regulables de este tipo se utilizan para dispositivos LED con una corriente estabilizada. Vale la pena señalar que cuando se controlan los LED mediante el control de PWM, se observan los efectos que afectan negativamente a la visión.
Comparando estos dos métodos de regulación, vale la pena señalar que al regular la cantidad de corriente a través de las fuentes de LED, no solo hay un cambio en el brillo del brillo, sino también un cambio en el color del brillo. Por lo tanto, los LED blancos emiten una luz amarillenta a una corriente más baja, y cuando se magnifican brillan en azul. Cuando se controlan los LED mediante la regulación de PWM, se observan efectos que afectan negativamente a la visión y un alto nivel de interferencia electromagnética. En este sentido, el control de PWM se usa muy raramente, a diferencia del control de corriente.
Muchos fabricantes producen chips de controladores para LED que permiten alimentar las fuentes desde una subtensión. Todos los controladores existentes se dividen en simples, hechos en base a 1-3 transistores y más complejos usando chips especiales con modulación de ancho de pulso.
ON Semiconductor ofrece una amplia variedad de chips como base para los conductores. Se distinguen por un costo aceptable, excelente eficiencia de conversión, eficiencia y bajo nivel de pulsos electromagnéticos. El fabricante proporciona el controlador del tipo de impulso UC3845 con el valor de la corriente de salida hasta 1A. En tal chip, puede implementar un circuito de controlador para un LED de 10W.
Los componentes electrónicos HV9910 (Supertex) son un chip popular para los conductores, gracias a una resolución de circuito simple y un precio bajo. Tiene un regulador de voltaje incorporado y salidas para implementar el control de brillo, así como una salida para programar la frecuencia de conmutación. El valor de corriente de salida es de hasta 0.01A. En este chip, es posible implementar un controlador simple para LED.
Basado en el chip UCC28810 (pr-in Texas Instruments), puede crear un circuito de controlador para LED de alta potencia. En este esquema, el controlador LED puede generar un voltaje de salida de 70-85V para módulos LED que consta de 28 fuentes LED con una corriente de 3 A.
Buen consejo Si planea comprar LED de alto brillo de 10W, para el diseño de ellos puede usar un controlador de pulso en el microcircuito UCC28810.
Clare propone la creación de un controlador de tipo pulso simple basado en el chip CPC 9909. Incluye un controlador convertidor ubicado en un paquete compacto. Debido al regulador de voltaje incorporado, el convertidor se alimenta desde un voltaje de 8-550V. El chip CPC 9909 permite que el controlador funcione en una amplia variedad de condiciones de temperatura de -50 a 80 ° С.
El mercado ofrece una amplia gama de controladores para LED de diferentes fabricantes. Muchos de ellos, especialmente los fabricados en China, tienen un precio bajo. Sin embargo, comprar estos dispositivos no siempre es beneficioso, ya que la mayoría de ellos no cumplen con las características establecidas. Además, dichos controladores no están acompañados por una garantía, y en caso de un defecto, no pueden ser devueltos o reemplazados por otros de calidad.
Por lo tanto, existe la posibilidad de adquirir un controlador, cuyo poder declarado es de 50 W. Sin embargo, en realidad, resulta que esta característica no es constante en la naturaleza y este poder es de corta duración. En realidad, un dispositivo de este tipo funcionará como un controlador LED de 30W o un máximo de 40W. También puede ser que el relleno carezca de algunos componentes responsables del funcionamiento estable del controlador. Además, se pueden usar componentes de baja calidad y vida de servicio baja, que es esencialmente un matrimonio.
Al comprar, debe prestar atención a la indicación de la marca del producto. En un producto de calidad, se indicará un fabricante que proporcionará una garantía y estará listo para ser responsable de sus productos. Cabe señalar que la vida útil de los conductores de fabricantes probados será mucho más larga. A continuación se muestra el tiempo estimado del conductor, según el fabricante:
- Conductor de fabricantes cuestionables – no más de 20 mil horas;
- Dispositivos de calidad media – unas 50 mil horas;
- Convertidor de un fabricante probado que utiliza componentes de calidad: más de 70 mil horas.
Buen consejo ¿Qué calidad tendrá el controlador LED? Tú eliges. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que es especialmente importante comprar un convertidor de marca si se trata de usarlo para proyectores con LED y dispositivos de alta potencia.
Para determinar el voltaje en la salida del controlador LED, es necesario calcular la relación de potencia (W) al valor actual (A). Por ejemplo, el controlador tiene las siguientes características: potencia 3 W y corriente 0,3 A. La relación calculada es 10V. Por lo tanto, este será el valor máximo del voltaje de salida de este convertidor.
