Peterburg-okna.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы светодиодной ленты

Обычно светодиоды не работают в цепях переменного тока. Их используют с драйверами или блоками питания. Это применимо как для отдельных элементов, так и для конструкций, собранных на плате, ленте или другими способами. Но в продаже имеется светодиодная лента, которую можно подсоединить напрямую к сети переменного тока 220 В.

На деле все обстоит не совсем так. Схема не имеет понижающих трансформаторов и фильтрующих сглаживающих конденсаторов. Конструкция работает без блока питания в его классическом понимании, его функции выполняют ограничительные резисторы и выпрямительный диодный мост.

Давайте разберемся, из чего состоит лента:

  • SMD-светодиоды;
  • резисторы для ограничения тока;
  • гибкая печатная плата;
  • самоклеящаяся основа;
  • двухполупериодный выпрямитель;
  • вилка для подключения в розетку.

С одной стороны, такая конструкция ведет к удешевлению и упрощению схемы, с другой – лимитирует возможности применения в жилых помещениях. Но об этом мы расскажем позже, в разделе о преимуществах и недостатках.

Сферы применения LED лент

Светодиодные ленты 220 Вольт предназначены для наружного применения, выполняются в силиконовой оболочке и обладают максимальной защитой. Они могут быть одно- и многоцветными. Для них не требуется использование блоков питания, преобразователей. Они подсоединяются через силовой кабель с диодным мостом, который преобразует переменное напряжение в постоянное.

Существует разные разновидности (светодиодная лента дюралайт или светящиеся гибкие полоски на 220В). На самом деле светильник дюралайт – это прозрачный шнур из гибкого полимера, внутри которого изначально располагались миниатюрные лампы , а теперь современные LED светодиоды способные работать без блока питания напрямую от 220В. Внутреннее пространство шнура заполняют поливинилхлоридом с целью гирметичности степени защиты. По внешнему виду и способу применения лента на 220В и дюралайт-шнур очень схожи.

Современная светодиодная лента на 220В Лента дюролайт

Что нужно для подключения светодиодной ленты?

Чтобы система заработала, ее нужно правильно собрать.

Что необходимо: светодиодная лента, блок питания (лента низковольтное изделие). Для RGB-версии еще понадобится контроллер для управления цветом света или диммирования. Одного хватает на ленту мощностью примерно 100 — 120 Вт. Если мощность ленты больше, чем может потянуть контроллер, то докупается усилитель.

Если конфигурация световой системы не линейная или имеет места стыка, то соединение частей ленты происходит с помощью коннекторов и клипс (простых или герметичных).

Подключение

Для питания и управления светодиодной лентой необходимы блок питания и специализированный контроллер. Мощность блока питания и контроллера должны соответствовать мощности потребляемой RGB лентой. Лучше если их мощности будут выбраны с небольшим запасом.

Схема подключения довольно проста. Выход 12В (24В) блока питания подключается к соответствующим клеммам контроллера с соблюдением полярности. Управляющие напряжения с контроллера подаются на светодиодную ленту. При этом также необходимо следить за правильностью подключения проводников: R к R, G к G и так далее.

Соединения между блоком питания и контроллером лучше выполнять с помощью двухжильного кабеля, а между контроллером и лентой – четырехжильного. Сечение жилы кабеля не должно быть меньше 0.25 мм 2 . Присоединять проводники к отрезкам светодиодной ленты можно с помощью пайки, однако лучше применять специальные коннекторы и шлейфы. Более подробно о подключении можно почитать здесь.

Читать еще:  Как подключить домофон самостоятельно

Немного теории

Если вы не имеете совершенно никакого представления о том, как работает светодиодная лента, стоит познакомиться с самим принципом ее работы. Ее основной элемент, дающий свет, – это полупроводниковый прибор, состоящий из двух кристаллов. В атомной структуре одного из них преобладают отрицательно заряженные ионы (электроны), а в другом – положительные (так называемые дырки). Если этот кристаллический «бутерброд» подключить к гальванической батарее, то при совпадении полюсов – плюс к элементу с «дырками», а минус к тому, где преобладают электроны – через него потечет ток. Он и вызовет свечение на стыке материалов.

Заметьте, что эффект свечения возникает только при совпадении плюсов и минусов. То есть, если вы подключите светодиод к источнику переменного тока, то он начнет моргать. Но и это еще не все. Кристаллы эти довольно малы – не более пяти миллиметров в диаметре. Если через них пропустить бытовой ток в 15 А, то они попросту сгорят. По этой причине светодиодные ленты подключают к особым источникам питания, понижающим напряжение и выпрямляющим его.

В источнике питания обязательно есть выпрямляющий диодный мост и RC-фильтр на входе, сглаживающий пульсации (нестабильность) питающего напряжения. От этого фильтра и зависит качество блока питания. В самых надежных и дорогих использованы стабилизаторы тока на микросхемах. В простых – те самые RC-фильтры.

Промышленностью выпускаются светодиодные ленты, питающиеся как от 24-х, так и от 12-ти вольт. Выходное напряжение блока питания должно соответствовать этому номиналу.

Электрическая схема БП светодиодных лент похожа на те, что используются для питания осветительных ламп того же типа.

Преимущества и недостатки

Лед-ленты занимают небольшое пространство

Достоинства и недостатки светодиодных лент следует рассматривать с привязкой к их назначению и виду. Для монохромных изделий, чаще всего применяемых в качестве подсветки ограниченных зон или труднодоступных мест, заявленные производителем преимущества выражаются в следующем:

  • низкое энергопотребление;
  • небольшие размеры ленточки, почти не занимающей места в рабочей зоне;
  • возможность регулировки освещенности путем изменения общей длины шлейфа;
  • сравнительно низкая стоимость без учета блока питания.

Некоторые достоинства достигаются за счет ограничений, характерных для других показателей. Небольшие размеры, в частности, являются причиной недостаточной освещенности. Необходимость в пониженном напряжении приводит к дополнительным расходам на приобретении блока питания или мощного источника тока. То же самое отмечается и у трехцветных декоративных ленточек, когда за положительный эффект игры красок приходится расплачиваться высокой стоимостью контроллера RGB или специального сетевого модуля.

Плата питания

Рассматривая принцип работы, нельзя не упомянуть про плату, подающую питание на все компоненты. В её задачи входит выпрямить и распределить ток на все компоненты. При использовании лампочки на 220 Вольт, диоды попросту сгорят от воздействия напряжения такого типа.

От качества платы зависит долговечность работы осветительного прибора. В дешевых вариантах присутствует только резистор и диодный мост. Удивительными считаются варианты, где нет и этих элементов. Светят лампочки ярко, но не продолжительно. Распространенными считаются платы, где дополнительно находятся сглаживающий фильтр. Относятся к среднему сегменту и обладают невысокой стоимостью.

Читать еще:  Как подключить светодиодную ленту на кухне

В дорогих используется уже встроенный блок питания. При любых изменения напряжения, он реагирует и подает необходимый ток на компоненты. Единственная проблема, которая может возникнуть – повышение температуры и соответственно, снижение рабочего ресурса. Покупая светодиодный источник, нужно тщательно проверять характеристики, указанные на упаковке.

Техническое описание коннектора-выпрямителя

Коннектор для подключения светодиодных лент соответствующего питающего напряжения к сети переменного тока с напряжением 220В и частотой 50Гц (бытовая электросеть) представляет собой комбинированное устройство, основой которого является элементарный выпрямитель, построенный по схеме диодного моста (рис. 1).

Рис. 1. Принцип работы диодного моста.

Диодный мост — это электронная схема, предназначенная для выпрямления переменного тока в пульсирующий постоянный. В результате преобразования, на выходе диодного моста получается пульсирующее напряжение вдвое большей частоты, чем на входе, но стабильной полярности. В коннекторе не предусмотрено иных электронных компонентов, таких как конденсатор, обычно используемых для сглаживания пульсаций в блоках питания электронных приборов.

Диодный мост выполнен в виде монолитной диодной сборки размером 23х23мм и помещен в пластиковый корпус, который одновременно является и внешним изолятором (рис. 2). К выводам диодной сборки припаиваются провода входной (переменного тока) и выходной (постоянного тока) цепей.

Рис. 2. Диодный мост и коннектор в сборе.

Технические параметры диодного моста

  • Максимальное постоянное обратное напряжение, В: 600
  • Максимальное импульсное обратное напряжение, В: 600
  • Максимальный прямой (выпрямленный за полупериод) ток, А: 4
  • Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А: 80
  • Максимальный обратный ток, мкА: 10
  • Максимальное прямое напряжение, В при Iпр., А= 2: 1,05
  • Максимальное время обратного восстановления, мкс: 500
  • Рабочая температура, С: -40···+150
  • Способ монтажа: пайка
  • Количество фаз: 1

Драйвер для светодиодов: принцип работы

  • 09 февраля 2017 13:27:39
  • Отзывы :
  • Просмотров: 42127

В этой статье мы расскажем чем отличается драйвер для светодиодов от блока питания, какой принцип работы в основе стандартных драйверов, а также в чем преимущества и недостатки каждого из этих элементов питания.

Отличия блока питания от драйвера для светодиодов

Блок питания , просто даже судя по его названию, это отдельный функциональный элемент какой-либо цепи, отвечающий за подачу питания на те или иные приборы. Блок питания может иметь различные показатели мощности, напряжения и силы тока, выдаваемых на выходе. И именно напряжение является фактически основным параметром. В свою очередь драйвер для питания светодиодов выполняет фактически ту же функцию, но основным отличием является то, что драйвер отвечает за стабильную силу выдаваемого тока. В случае со светодиодами это достаточно важный момент. Так как оба эти элемента, и блок питания и драйвер, выполняют схожую функцию, их достаточно часто путают. Как раз в маркетинговых целях и было придумано отдельное название «драйвер», чтобы максимально разграничить эти два устройства.

В силу того, что большинство электроприборов работает от 220 В и подключаются к стандартной розетке, мы не привыкли задумываться о потребляемом токе. В случае же с подключением светодиодов, светодиодных лент и прочей подобной осветительной техники — это фактически самый важный параметр.

Блок питания

Рассмотрим отличия в работе блоков питания и драйвера для светодиодов на простом примере. Блок питания, как мы выяснили, отвечает за стабильное выходное напряжение. Значит, если к блоку питания с выходным напряжением 12 В подключить, например, одну лампу 12 вольт 5 ватт, то она потребует 0,42 А тока (5 / 12 = 0,42 А). Если подключить 2 такие лампы, то блок питания вынужден будет для обеспечения 12 вольт для каждой лампы, выдать ток в два раза больший. И так далее. Если неправильно рассчитать нагрузку на блок питания, он будет продолжать работать и выдавать стабильное напряжение, но со временем это может привести к его перегреву, выходу из строя, а может быть и к пожару.

Читать еще:  Как подключить варочную панель к электросети

Драйвер для светодиодов

С драйвером для светодиодов все несколько иначе. В его задачи входит вывод в цепь стабильного тока и что бы вы ни подключили к драйверу, ток не будет больше, чем тот, на который рассчитан драйвер. Например, у вас есть драйвер с параметрами мощности 3 ватта и тока 300 мА. Соответственно, напряжение, которое он сможет выдать равняется 10 вольтам (3 / 0,3 = 10). Такой драйвер сможет контролировать работу любого количества светодиодов, суммарное напряжение которых не превышает 10 вольт, а заявленный рабочий ток составляет 300 мА. Если подключить к нему диоды с рабочим током 700 мА, они все равно будут получать не более 300 мА.

Это помогает обезопасить светодиоды от перегрева, обеспечить более стабильную их работу, а как следствие, значительно увеличивает срок их службы.

Основные виды драйверов

В продаже на сегодняшний день вы можете найти два вида драйверов. Одни из них рассчитаны на любое количество светодиодов (главное, чтобы суммарная мощность их не превышала заявленной). Другие служат для подключения строгого определенного количества диодов. Именно этот момент стоит учитывать при выборе конкретного драйвера.

Также драйверы можно разделить по типу их конструкции и принципу работы. Существуют драйверы на основе резистора, конденсаторной схемы, микросхемы LM317, микросхемы HV9910, драйверы с низковольтным входом и сетевые драйверы. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки, свой КПД и особенности подключения.

Выбор и покупка драйвера для светодиодов

Для того, чтобы обеспечить качественное подключение светодиодов, а также гарантировать их полную совместимость с драйвером и долговечность работы, Вам необходимо приобретать диоды и драйвер строго в связке, подбирая их максимально совместимыми друг к другу. Также при выборе драйвера обязательно стоит учитывать условия, в которых он будет работать и конкретные задачи, которые будут выполнять светодиоды, подключенные к нему.

Стоит заметить, что приобретая драйвер для светодиодов и сами диоды, многие покупатели ошибочно воспринимают максимальный заявленный уровень тока как рабочий. Например, если рабочий ток светодиодов 350 мА, то это максимальный показатель. Следовательно, в качестве источника питания стоит использовать драйвер с током 300-330 мА. Работа на повышенном токе, возможно, и не спровоцирует выход светодиодов из строя, но может значительно сократить срок их службы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector