Немного об основах схемотехники светодиодных ламп / Geektimes. Судя по комментариям, многих людей интересуют не только параметры светодиодных ламп, но и теория их внутреннего устройства. Потому я решил немного поговорить об основах схемотехнических решений, чаще всего применяемых в этой области.
- Импульсные драйверы дороже линейных, однако они защищают светодиоды. Данный характер тока — следствие работы микросхемы CPC9909 по .
- Схемы на современных микросхемах импульсных стабилизаторов тока. Драйвер чаще всего используется как стабилизатор тока для светодиодов и .
An9931 Драйвер светодиодов (стабилизатор тока) с импульсным преобразованием и корректором мощности. Драйвер An9931 представляет собой .
То есть, называя источник тока драйвером светодиодов, люди. Импульсные схемы являют собой наилучшее решение, однако они . Другими словами, драйвер для светодиодов (LED) – это источник тока для их. Импульсные представляют собой устройства, создающие на выходе . Существуют ли схемы импульсных стабилизаторов тока для светодиодов без "стрёмных" резисторов в диапазоне между 0-1 ом?
Итак, ядром и главным компонентом светодиодной лампочки является светодиод. С точки зрения схемотехники светоизлучающие диоды ничем не отличаются от любых других, разве только тем, что в смысле применения их как собственно диодов они обладают ужасными параметрами – очень маленьким допустимым обратным напряжением, относительно большой емкостью перехода, огромным рабочим падением напряжения (порядка 3. В для белых светодиодов – например, для выпрямительного диода это был бы кошмар) и т. Однако мы понимаем, что главная ценность светодиодов для человечества состоит в том, что они светятся, причем порой достаточно ярко. Чтобы светодиод светился долго и счастливо, ему необходимо два условия: стабильный ток через него и хороший теплоотвод от него. Качество теплоотвода обеспечивается различными конструкционными методами, потому сейчас мы не будем останавливаться на этом вопросе.
Поговорим о том, зачем и как современное человечество достигает первой цели – стабильного тока. К слову, о белых светодиодах. Понятное дело, что для освещения более всего интересны белые светодиоды. Делаются они на основе кристалла, излучающего синий свет, залитого люминофором, переизлучающим часть энергии в желто- зеленой области. На заглавной картинке хорошо видно, что токоведущие проволочки уходят в нечто желтое — это и есть люминофор; кристалл расположен под ним. На типичном спектре белого светодиода хорошо виден синий пик: Спектры светодиодов с разными цветовыми температурами: 5. K (синий), 3. 70.
Зависимости прямых падений напряжения от тока для светодиодов. Компания Maxim выпускает линейные и импульсные драйверы светодиодов. Импульсные драйверы светодиодов давно заменили линейные источники тока, которые потребляют значительно больше энергии. Все приложения .
K (зеленый), 2. 60. K (красный). Подробнее тут. Мы уже разобрались, что в схемотехническом смысле светодиод отличается от любого другого диода только значениями параметров. Здесь надо сказать, что прибор это принципиально нелинейный; то есть, знакомому со школы закону Ома он совершенно не подчиняется.
Зависимость тока от приложенного напряжения на таких устройствах описывается т. Из этого следует, что самое незначительное изменение приложенного напряжения приводит к огромному изменению тока, но и это еще не все – при изменении температуры (а также старении) ВАХ смещается. Кроме этого, положение ВАХ слегка разное для разных диодов. Оговорю отдельно – не только для каждого типа, но для каждого экземпляра, даже из одной партии. По этой причине распределение тока через диоды, включенные параллельно, обязательно будет неравномерным, что не может хорошо сказаться на долговечности конструкции.
При изготовлении матриц стараются либо использовать последовательное включение, что решает проблему в корне, либо выбирать диоды с примерно одинаковым прямым падением напряжения. Чтобы облегчить задачу, производители обычно указывают так называемый «бин» — код выборки по параметрам (по напряжению в том числе), в которую попадает конкретный экземпляр. ВАХ белого светодиода. Соответственно, чтобы все работало хорошо, светодиод необходимо подключать к устройству, которое вне зависимости от внешних факторов будет с высокой точностью автоматически подбирать такое напряжение, при котором в цепи протекает заданный ток (например, 3. А для одноваттных светодиодов), причем контролировать процесс непрерывно. Вообще, такое устройство называется источником тока, но в случае светодиодов в наши дни модно употреблять заморское слово «драйвер».
В целом, драйвером часто называют решения, главным образом предназначенные для работы в конкретном применении – например, «драйвер MOSFET» — микросхема, предназначенная для управления конкретно мощными полевыми транзисторами, «драйвер семисегментного индикатора» — решение для управления конкретно семисегментниками, и т. То есть, называя источник тока драйвером светодиодов, люди намекают, что этот источник тока по задумке предназначен именно для работы со светодиодами. Например, он может иметь специфичные функции – что- нибудь в духе наличия светового интерфейса DMX- 5. Тем не менее, понятия часто путают, и, например, называют драйвером самый обычный адаптер (источник напряжения!) для светодиодных лент. Кроме того, устройства, предназначенные для задания режима осветительного прибора, часто называют балластом.
Итак, источники тока. Самым простым источником тока может быть сопротивление, включенное последовательно со светодиодом. Так делают при малых мощностях (где- то до полуватта), например, в тех же светодиодных лентах. С увеличением мощности потери на резисторе становятся слишком велики, а требования к стабильности тока повышаются, и потому возникает необходимость в более продвинутых устройствах, поэтичный образ которых я нарисовал выше. Все они строятся по одинаковой идеологии – в них имеется регулирующий элемент, контролируемый обратной связью по току. Стабилизаторы тока разделяются на два типа – линейные и импульсные. Линейные схемы – родственники резистора (сам резистор и его аналоги также относятся к этому классу).
Особого выигрыша в КПД они обычно не дают, зато повышают качество стабилизации тока. Импульсные схемы являют собой наилучшее решение, однако они сложнее и дороже. Давайте теперь кратко пробежимся по тому, что в наши дни можно увидеть внутри светодиодных ламп или рядом с ними.
Конденсаторный балласт. Конденсаторный балласт являет собой развитие идеи насчет включения сопротивления последовательно со светодиодом. В принципе, светодиод можно подключить в розетку прямо так: Встречновключенный диод необходим для того, чтобы не допустить пробоя светодиода в момент, когда сетевое напряжение сменит полярность – я уже упоминал, что светодиодов с допустимым обратным напряжением в сотни вольт не встречается.
В принципе, вместо обратного диода можно поставить еще один светодиод. Номинал резистора в схеме выше рассчитан для тока светодиода около 1. А. Поскольку напряжение сети гораздо больше падения на диодах, последнее можно не учитывать и считать прямо по закону Ома: 2. А. Можно подставить пиковое значение (3. В) и убедиться, что даже в предельном случае ток диода не превысит 2. А. Все выходит замечательно, кроме того, что на резисторе будет рассеиваться мощность около 2. Вт, а на светодиоде – около 4.
Вт. Таким образом, КПД системы составляет порядка 1. Идея рассматриваемого метода заключается в том, чтобы заменить резистор конденсатором, ведь известно, что в цепях переменного тока реактивные элементы обладают способностью ограничивать ток. Кстати, использовать дроссель тоже можно, более того, так делают в классических электромагнитных балластах для люминесцентных ламп. Считая по формуле из учебника, легко получить, что в нашем случае требуется конденсатор емкостью 0. Ф, либо катушка индуктивностью около 6.
Гн. Здесь становится ясно, почему в подобных балластах светодиодных ламп никогда не встречаются дроссели – катушка такой индуктивности представляет собой серьезное и дорогое сооружение, а вот конденсатор на 0. Ф добыть гораздо проще.
Разумеется, он должен быть рассчитан на пиковое сетевое напряжение, причем лучше с запасом. На практике применяются конденсаторы с рабочим напряжением не менее 4. В. Немного дополнив схему, получаем то, что уже видели в предыдущей статье. Лирическое отступление«Микрофарад» сокращется именно как «мк. Ф». Я останавливаюсь на этом потому, что достаточно часто вижу людей, пишущих в этом контексте «м. Ф», в то время как последнее — сокращение от «миллифарад», то есть 1.
Импульсные драйвера для светодиодов - You. Tube. В этом видео я расскажу про импульсные драйвера для светодиодов. Реферат На Тему Контрацептиви на этой странице. JOIN VSP GROUP PARTNER PROGRAM: https: //youpartnerwsp.