Alai

Ovladače LED mohou být matoucí součástí technologie LED. Existuje tolik různých typů a variant, že se to někdy může zdát trochu zahlcující. Proto jsem chtěl napsat krátký příspěvek, ve kterém vysvětlím jednotlivé druhy, v čem se liší a na co byste se měli zaměřit při výběru LED ovladače (ovladačů) pro vaši světelnou aplikaci.

Co je to LED ovladač, ptáte se možná? LED ovladač je elektrické zařízení, které reguluje napájení LED diody nebo řetězce LED diod. Jedná se o klíčovou součást obvodu LED a provoz bez něj bude mít za následek selhání systému.

Jeho použití je velmi důležité pro zabránění poškození LED diod, protože dopředné napětí (Vf) výkonné LED diody se mění s teplotou. Dopředné napětí je množství voltů, které světelná dioda potřebuje k vedení elektřiny a rozsvícení. S rostoucí teplotou se dopředné napětí LED snižuje, což způsobuje, že LED odebírá více proudu. LED dioda se bude dále zahřívat a odebírat více proudu, dokud se sama nevypálí, což je také známé jako tepelný únik. Ovladač LED je samostatný napájecí zdroj, který má výstupy přizpůsobené elektrickým vlastnostem LED. To pomáhá zabránit tepelnému úniku, protože ovladač LED s konstantním proudem kompenzuje změny dopředného napětí a zároveň dodává LED diodě konstantní proud.

Co je třeba zvážit před výběrem ovladače LED

• Jaký typ LED diod se používá a kolik?
  • Zjistěte dopředné napětí, doporučený řídicí proud atd.
• Potřebuji ovladač LED s konstantním proudem nebo ovladač LED s konstantním napětím?
  • Probereme zde konstantní proud vs. konstantní napětí.
• Jaký typ napájení bude použit? (Stejnosměrný proud, střídavý proud, baterie atd.)
  • Běží ze střídavého proudu? Podívejte se, jaké výhody vám přinese ovladač střídavého proudu!
• Jaká jsou prostorová omezení?“
  • Pracujete ve stísněném prostoru? Není k dispozici velké napětí pro práci?
• Jaké jsou hlavní cíle aplikace?
  • Velikost, náklady, účinnost, výkon atd.
• Jsou potřeba nějaké speciální funkce?
  • Stmívání, pulzování, mikroprocesorové řízení atd.

Nejprve byste měli vědět…

Existují dva hlavní typy ovladačů, ty, které používají nízkonapěťové stejnosměrné vstupní napájení (obvykle 5-36 VDC), a ty, které používají vysokonapěťové střídavé vstupní napájení (obvykle 90-277 VAC). Ovladače LED, které používají vysokonapěťové střídavé napájení, se nazývají Off-Line ovladače nebo AC LED ovladače. Ve většině aplikací se doporučuje používat nízkonapěťový stejnosměrný vstupní ovladač LED. I když je váš vstup vysokonapěťový střídavý, použití přídavného spínaného zdroje umožní použití ovladače se stejnosměrným vstupem. Nízkonapěťové stejnosměrné ovladače se doporučují, protože jsou mimořádně účinné a spolehlivé. Pro menší aplikace je k dispozici více možností stmívání a výstupu ve srovnání s vysokonapěťovými střídavými ovladači, takže máte ve své aplikaci více možností práce. Pokud však máte velký projekt obecného osvětlení pro obytné nebo komerční osvětlení, měli byste se přesvědčit, že pro tento typ práce mohou být vhodnější střídavé ovladače.

Druhá věc, kterou byste měli vědět

Druhá věc je, že musíte znát hnací proud, který chcete do LED diody pustit. Vyšší hnací proudy budou mít za následek více světla z LED diody a budou také vyžadovat větší příkon pro provoz světla. Je důležité znát specifikace LED, abyste znali doporučené hnací proudy a požadavky na chladič, abyste LED nespálili příliš velkým proudem nebo nadměrným teplem. Nakonec je dobré vědět, co od své světelné aplikace očekáváte. Pokud například chcete stmívat, musíte si vybrat ovladač s možností stmívání.

Něco málo o stmívání

Stmívání LED se liší podle toho, jaký druh napájení používáte; proto proberu možnosti stmívání stejnosměrným i střídavým proudem, abychom lépe pochopili, jak stmívat všechny aplikace, ať už stejnosměrné, nebo střídavé.

Stmívání stejnosměrným proudem

Nízkonapěťové ovladače napájené stejnosměrným proudem lze snadno stmívat několika různými způsoby. Nejjednodušším řešením jejich stmívání je použití potenciometru. Tím získáte plný rozsah stmívání 0-100 %.

Tento postup se obvykle doporučuje, pokud máte v obvodu pouze jeden ovladač, ale pokud je z jednoho potenciometru stmíváno více ovladačů, lze hodnotu potenciometru zjistit z – KΩ/N – kde K je hodnota vašeho potenciometru a N je počet používaných ovladačů. Máme zapojené ovladače BuckPucks, které se dodávají s potenciometrem s otočným knoflíkem 5K pro stmívání, ale máme také tento potenciometr 20K, který lze snadno použít s našimi ovladači BuckBlock a FlexBlock. Stačí připojit zemnicí vodič stmívání ke středovému kolíku a stmívací vodič na jednu nebo druhou stranu (volba strany pouze určuje, jakým směrem otočíte knoflíkem, aby se stmívalo).

Druhou možností stmívání je použití 0-10V nástěnného stmívače, jako je náš nízkonapěťový stmívací ovladač A019. Tento způsob stmívání je lepší, pokud máte více jednotek, protože 0-10V stmívač může pracovat s několika ovladači najednou. Stačí připojit stmívací vodiče přímo ke vstupu ovladače a můžete začít.

Stmívání střídavým proudem

Pro vysokonapěťové ovladače střídavého proudu existuje také několik možností stmívání v závislosti na vašem ovladači. Mnoho střídavých ovladačů pracuje se stmíváním 0-10 V, jak jsme si prošli výše. Dodáváme také LED ovladače Mean Well a Phihong, které nabízejí stmívání TRIAC, takže fungují s mnoha stmívači s náběžnou a průběžnou hranou. To je užitečné, protože to umožňuje LED diodám pracovat s velmi oblíbenými systémy stmívání v domácnostech, jako jsou Lutron a Leviton.

Kolik LED diod můžete provozovat s jedním ovladačem?

Maximální počet LED diod, které můžete provozovat s jedním ovladačem, se určí vydělením maximálního výstupního napětí ovladače dopředným napětím vaší LED diody (diod). Při použití ovladačů LuxDrive určíte maximální výstupní napětí odečtením 2 voltů od vstupního napětí. To je nutné, protože ovladače potřebují 2 volty nadoraz pro napájení vnitřních obvodů. Například při použití ovladače Wired 1000mA BuckPuck se vstupním napětím 24 voltů byste měli maximální výstupní napětí 22 voltů.

Co potřebuji pro napájení?

To nás vede ke zjištění, jaké vstupní napětí potřebujeme pro naše LED diody. Vstupní napětí se koneckonců rovná našemu maximálnímu výstupnímu napětí pro náš ovladač poté, co zohledníme režijní napětí obvodu ovladače. Ujistěte se, že znáte minimální a maximální vstupní napětí pro vaše ovladače LED. Pro příklad se budeme držet modelu Wired 1000mA BuckPuck, který může přijímat vstupní napětí v rozmezí 7-32 VDC. Při zjišťování, jaké by mělo být vaše vstupní napětí pro danou aplikaci, můžete použít tento jednoduchý vzorec.

Vo + (Vf x LEDn) = Vin

Kde:

Vo = Napěťová režie pro ovladače – 2, pokud používáte stejnosměrný ovladač LuxDrive, nebo 4, pokud používáte střídavý ovladač LuxDrive

Vf = Přímé napětí LED, které chcete napájet

LEDn = Počet LED, které chcete napájet

Vin = Vstupní napětí do ovladače

Například, pokud potřebujete napájet 6 LED diod Cree XPG2 ze stejnosměrného zdroje a používáte výše uvedený kabelový BuckPuck, pak by Vin musel být alespoň 20 VDC na základě následujícího výpočtu.

2 + (3,0 x 6) = 20

Tím určíte minimální vstupní napětí, které musíte zajistit. Není na škodu použít vyšší napětí až do maximálního jmenovitého vstupního napětí ovladače, takže vzhledem k tomu, že nemáme 20VDC zdroj, pravděpodobně zůstanete u 24VDC zdrojů, abyste mohli tyto LED diody provozovat.

Nyní nám to pomůže ujistit se, že napětí funguje, ale abychom našli správný zdroj, musíme také zjistit příkon celého LED obvodu. Výpočet příkonu LED je následující:

Vf x proud pohonu (v ampérech)

Při použití 6 LED XPG2 z výše uvedeného můžeme zjistit náš příkon ve wattech.

3.0 V x 1A = 3 W na LED

Celkový příkon obvodu = 6 x 3 = 18 W

Při výpočtu vhodného příkonu zdroje pro váš projekt je důležité počítat s 20% „polštářem“ pro výpočet příkonu. Přidáním tohoto 20% polštáře zabráníte přetížení napájecího zdroje. Přetěžování napájecího zdroje může způsobit blikání LED diod nebo předčasné selhání napájecího zdroje. Stačí vypočítat rezervu vynásobením celkového příkonu koeficientem 1,2. Pro náš výše uvedený příklad bychom tedy chtěli alespoň 21,6 wattu (18 x 1,2 = 21,6). Nejbližší běžná velikost zdroje bude 25 wattů, takže by bylo ve vašem nejlepším zájmu pořídit si 25wattový zdroj s výstupem 24 V.

Co když nemám dostatečné napětí? Použití ovladače LED Boost (FlexBlock)

Ovladače LED FlexBlock jsou boost ovladače, což znamená, že mohou vyvést vyšší napětí, než jaké je jim dodáváno. To umožňuje napájet více LED diod v sérii pomocí jediného ovladače LED. To je velmi užitečné v aplikacích, kde je vaše vstupní napětí omezené a vy potřebujete dostat

více energie do LED. Stejně jako u ovladače BuckPuck je maximální počet LED diod, které můžete napájet jedním ovladačem v sérii, určen vydělením maximálního výstupního napětí ovladače dopředným napětím vašich LED diod. Ovladač FlexBlock lze připojit ve dvou různých konfiguracích a liší se, pokud jde o vstupní napětí. V režimu Buck-Boost (standardním) může FlexBlock zpracovávat zátěže LED, které jsou vyšší, nižší nebo rovny napětí zdroje. Maximální výstupní napětí ovladače v tomto režimu zjistíte podle tohoto vzorce:

48VDC – Vin

Takže při použití 12VDC napájecího zdroje a výše uvedených LED XPG2, kolik bychom jich mohli provozovat s 700mA FlexBlockem? Vaše maximální výstupní napětí je 36VDC (48-12) a dopředné napětí XPG2 běžícího při 700mA je 2,9, takže vydělením 36VDC touto hodnotou vidíme, že by tento ovladač mohl napájet 12 LED. V režimu Boost-Only může FlexBlock produkovat až 48VDC z pouhých 10VDC. Pokud byste tedy byli v režimu Boost-Only, mohli byste napájet až 16 LED diod (48/2,9). Zde si podrobně projdeme použití ovladače FlexBlock s boostem k napájení LED diod.

Kontrola příkonu u výkonných ovladačů se střídavým vstupem

Nyní u ovladačů se střídavým vstupem vydávají určité množství wattů pro provoz, takže je třeba zjistit příkon vašich LED diod. To můžete provést pomocí tohoto vzorce:

x LEDn = Wattáž

Takže pokud se snažíme napájet stejných 6 LED Cree XPG2 při proudu 700 mA, vaše wattáž bude…

x 6 = 12.18

To znamená, že musíte najít střídavý ovladač, který dokáže pracovat s výkonem až 13 W, jako je náš 15wattový ovladač LED Phihong.

POZNÁMKA: Při návrhu aplikace je důležité vzít v úvahu minimální výstupní napětí off-line ovladačů. Například výše uvedený ovladač má minimální výstupní napětí 15 V. Vzhledem k tomu, že minimální výstupní napětí je vyšší než u naší jediné LED XPG2 (2,9 V), museli byste jich pro práci s tímto konkrétním ovladačem zapojit do série alespoň 6.

Nástroje pro pochopení a nalezení správného ovladače LED

Takže nyní byste měli mít celkem dobrou představu o tom, co je to ovladač LED a na co se musíte zaměřit při výběru ovladače s dostatečným napájením pro vaši aplikaci. Vím, že stále budou existovat otázky, a proto nás můžete kontaktovat zde na (802) 728-6031 nebo na [email protected].

Máme také tento nástroj pro výběr ovladače, který vám pomůže vypočítat, jaký ovladač by byl nejlepší po zadání specifikací vašeho obvodu.

Pokud vaše aplikace vyžaduje vlastní velikost a výkon, kontaktujte prosím společnost LEDdynamics. Jejich divize LUXdrive rychle navrhne a vyrobí LED ovladače na zakázku přímo zde ve Spojených státech.

Děkuji za sledování a doufám, že tento příspěvek pomůže všem, které zajímá, o čem jsou LED ovladače.