Sự khác biệt giữa nguồn cung cấp năng lượng và trình điều khiển cho đèn LED: lý thuyết và thực hành, tất cả những gì bạn cần biết

Lưu ý của tác giả: Mạng Mạng có một lượng thông tin khá lớn về sức mạnh của các sản phẩm LED, nhưng khi tôi đang chuẩn bị tài liệu cho bài viết này, tôi đã tìm thấy rất nhiều thông tin vô lý trên các trang web từ đầu kết quả của công cụ tìm kiếm. Trong trường hợp này, có một sự vắng mặt hoàn toàn hoặc nhận thức không chính xác về thông tin và khái niệm lý thuyết cơ bản.

Đèn LED là hiệu quả nhất của tất cả các nguồn ánh sáng phổ biến cho đến nay. Các vấn đề cũng nằm sau hiệu quả, ví dụ, yêu cầu cao đối với sự ổn định của dòng điện nuôi chúng, khả năng chịu đựng kém của các điều kiện vận hành nhiệt phức tạp (ở nhiệt độ cao). Do đó nhiệm vụ giải quyết những vấn đề này. Chúng ta hãy xem các khái niệm về cung cấp năng lượng và trình điều khiển khác nhau như thế nào. Để bắt đầu, hãy đi sâu vào lý thuyết.

Nguồn hiện tại và nguồn điện áp

Cấp điện là tên chung của một bộ phận của thiết bị điện tử hoặc thiết bị điện khác cung cấp và điều chỉnh điện để cung cấp năng lượng cho thiết bị này. Nó có thể được đặt cả bên trong thiết bị và bên ngoài, trong một trường hợp riêng biệt.

Tài xế - tên chung của một nguồn chuyên dụng, công tắc hoặc bộ điều chỉnh năng lượng cho các thiết bị điện cụ thể.

Có hai loại nguồn năng lượng chính:

• Nguồn điện áp.

• Nguồn hiện tại.

Hãy nhìn vào sự khác biệt của họ.

Nguồn điện áp - đây là một nguồn năng lượng và điện áp ở đầu ra không thay đổi khi dòng điện đầu ra thay đổi.

Đối với một nguồn điện áp lý tưởng, điện trở trong bằng 0 và dòng điện đầu ra có thể vô cùng lớn. Trong thực tế, tình hình là khác nhau.

Bất kỳ nguồn điện áp có một điện trở nội. Về vấn đề này, điện áp có thể sai lệch một chút so với danh nghĩa khi tải mạnh được kết nối (mạnh - điện trở thấp, dòng tiêu thụ cao) và dòng điện đầu ra được xác định bởi thiết bị bên trong của nó.

Đối với nguồn điện áp thực, chế độ hoạt động khẩn cấp là chế độ ngắn mạch. Trong chế độ này, dòng điện tăng mạnh, nó chỉ bị giới hạn bởi điện trở bên trong của nguồn điện. Nếu nguồn điện không có bảo vệ ngắn mạch, nó sẽ bị hỏng

Nguồn hiện tại - đây là nguồn điện có dòng điện vẫn được đặt bất kể điện trở của tải được kết nối.

Vì mục đích của nguồn hiện tại là duy trì một mức hiện tại nhất định. Chế độ hoạt động khẩn cấp cho nó là chế độ không tải.

Nếu bạn giải thích lý do bằng những từ đơn giản, tình huống như sau: giả sử bạn đã kết nối tải 1 ohm với điện trở 1 Ohm với nguồn hiện tại, thì điện áp ở đầu ra của nó sẽ được đặt thành 1 Volt. Công suất 1 W sẽ nổi bật.

Nếu bạn tăng điện trở tải, giả sử, lên tới 10 Ohms, thì dòng điện sẽ là 1A và điện áp sẽ được đặt ở mức 10V. Vì vậy, 10W công suất sẽ được phân bổ. Và ngược lại, nếu bạn giảm điện trở xuống 0,1 Ohm, dòng điện vẫn sẽ là 1A, và điện áp sẽ trở thành 0,1V.

Không sử dụng là điều kiện khi không có gì được kết nối với các cực của nguồn điện. Sau đó, chúng ta có thể nói rằng khi nhàn rỗi, điện trở tải rất lớn (vô hạn). Điện áp sẽ tăng cho đến khi có dòng điện 1A. Trong thực tế, đối với một ví dụ về tình huống như vậy, bạn có thể mang cuộn dây đánh lửa của một chiếc xe hơi.

Điện áp ở các điện cực của bugi, khi mạch cấp nguồn của cuộn dây sơ cấp của cuộn dây mở ra, tăng lên cho đến khi giá trị của nó đạt đến điện áp đánh thủng của khe hở tia lửa,sau đó một dòng điện chạy qua tia lửa và năng lượng tích lũy trong cuộn dây bị tiêu tán.

Một tình trạng ngắn mạch cho nguồn hiện tại không phải là một hoạt động khẩn cấp. Trong trường hợp ngắn mạch, điện trở tải của nguồn cung cấp có xu hướng bằng không, tức là nó vô cùng nhỏ Khi đó điện áp ở đầu ra của nguồn hiện tại sẽ phù hợp với dòng chảy của một dòng điện nhất định và công suất được phân bổ là không đáng kể.

Hãy chuyển sang thực hành

Nếu chúng ta nói về danh pháp hiện đại hoặc tên được trao cho các nguồn năng lượng bởi các nhà tiếp thị hơn là các kỹ sư, thì cung cấp điện thường được gọi là nguồn điện áp.

Chúng bao gồm:

• Bộ sạc cho điện thoại di động (trong đó, việc chuyển đổi giá trị thành dòng sạc và điện áp cần thiết được thực hiện bởi các bộ chuyển đổi được cài đặt trên bảng của thiết bị sạc).

• Các đơn vị cung cấp năng lượng cho máy tính xách tay.

• Cung cấp năng lượng cho dải LED.

Một trình điều khiển là một nguồn hiện tại. Công dụng chính của nó trong cuộc sống hàng ngày là dinh dưỡng của cá nhân Đèn LED và Mảng LED cả hai đều là công suất cao thông thường từ 0,5 watt.

Nguồn LED

Ở đầu bài viết, nó đã được đề cập rằng đèn LED có yêu cầu năng lượng rất cao. Thực tế là đèn LED được cung cấp bởi dòng điện. Điều này là do đặc tính điện áp hiện tại của tất cả các điốt bán dẫn. Hãy nhìn cô ấy.

Trong ảnh I-V đặc điểm của điốt có màu khác nhau:

Hình dạng của nhánh này (gần với một parabol) là do các đặc tính của chất bán dẫn và tạp chất được đưa vào chúng, cũng như các đặc điểm của tiếp giáp pn. Dòng điện, khi điện áp đặt vào diode gần như nhỏ hơn ngưỡng, không tăng, hay đúng hơn, sự tăng trưởng của nó là không đáng kể. Khi điện áp ở các cực của diode đạt đến ngưỡng, dòng điện bắt đầu tăng mạnh qua diode.

Nếu dòng điện qua điện trở tăng trưởng tuyến tính và phụ thuộc vào điện trở của nó và điện áp ứng dụng, thì sự tăng dòng điện qua diode không tuân theo định luật này. Và với việc tăng điện áp thêm 1%, dòng điện có thể tăng 100% trở lên.

Thêm vào đó, trong kim loại, điện trở tăng khi nhiệt độ tăng và trong chất bán dẫn, ngược lại, điện trở giảm và dòng điện bắt đầu tăng.

Để tìm hiểu lý do cho việc này, bạn cần tìm hiểu sâu hơn về khóa học Vật lý cơ bản của Điện tử và tìm hiểu về các loại sóng mang điện, khoảng cách băng tần và những điều thú vị khác, nhưng chúng tôi sẽ không làm điều này, chúng tôi đã kiểm tra ngắn gọn những vấn đề này trong một bài viết về bóng bán dẫn lưỡng cực.

Trong các thông số kỹ thuật, điện áp ngưỡng được ký hiệu là điện áp rơi theo độ lệch thuận, đối với đèn LED trắng, thường khoảng 3 volt.

Thoạt nhìn có vẻ như đủ ở giai đoạn thiết kế và sản xuất đèn là đủ điện trở giới hạn hiện tại và đặt điện áp ổn định ở đầu ra của nguồn điện và mọi thứ sẽ ổn. Họ làm điều này trên các dải đèn LED, nhưng chúng được cung cấp từ các nguồn năng lượng ổn định và công suất của đèn LED được sử dụng trong các dải thường là * nhỏ, một phần mười hoặc một phần trăm của một watt.

* (nếu chúng ta không nói về băng và dải với 5730 đèn LED, để biết thêm thông tin về các loại đèn LED SMD, hãy xem bài viết - Các loại, đặc điểm và ghi nhãn của đèn LED SMD)

Đèn LED mạnh mẽ, được khuyến nghị cung cấp bởi trình điều khiển, được làm nóng khá mạnh. Ví dụ, đèn LED 1W được làm nóng đến nhiệt độ trên 50 độ trong vài 5-15 giây hoạt động mà không cần bộ tản nhiệt.

Nếu một đèn LED như vậy được cung cấp bởi trình điều khiển có dòng điện đầu ra ổn định, thì khi đèn LED được làm nóng, dòng điện qua nó sẽ không tăng, nhưng sẽ không thay đổi, và điện áp tại các cực của nó sẽ giảm nhẹ cho điều này.

Và nếu từ nguồn cung cấp điện (nguồn điện áp), sau khi sưởi ấm, dòng điện sẽ tăng lên, từ đó hệ thống sưởi sẽ còn mạnh hơn nữa.

Có một yếu tố khác - đặc điểm của tất cả các đèn LED (cũng như các yếu tố khác) luôn khác nhau.

Lựa chọn lái xe: đặc điểm, kết nối

Để lựa chọn trình điều khiển chính xác, bạn cần làm quen với các đặc tính kỹ thuật của nó, những đặc điểm chính là:

• Dòng điện đầu ra định mức;

• Công suất tối đa;

• Công suất tối thiểu. Không phải lúc nào cũng được chỉ định. Thực tế là, một số trình điều khiển sẽ không khởi động nếu tải ít hơn một công suất nhất định được kết nối với chúng.

Thông thường trong các cửa hàng, thay vì quyền lực, họ chỉ ra:

• Dòng điện đầu ra định mức;

• Phạm vi của điện áp đầu ra ở dạng (tối thiểu) V ... (tối đa) V, ví dụ 3-15V.

• Số lượng đèn LED được kết nối, tùy thuộc vào phạm vi điện áp, được viết là (tối thiểu) ... (tối đa), ví dụ 1-3 đèn LED.

Do dòng điện qua tất cả các phần tử là như nhau khi được kết nối nối tiếp, do đó, đèn LED được kết nối nối tiếp với trình điều khiển.

Song song, việc kết nối đèn LED với trình điều khiển là không mong muốn (vì không thể), vì điện áp giảm trên đèn LED có thể thay đổi đôi chút và một cái sẽ bị quá tải, và thứ hai, ngược lại, sẽ hoạt động ở chế độ danh nghĩa thấp hơn.

Không nên kết nối nhiều đèn LED hơn so với xác định bởi thiết kế của trình điều khiển. Thực tế là bất kỳ nguồn năng lượng nào cũng có công suất tối đa cho phép nhất định, không thể vượt quá. Và với mỗi đèn LED được kết nối với nguồn dòng ổn định, điện áp ở đầu ra của nó sẽ tăng thêm khoảng 3V (nếu đèn LED màu trắng) và công suất sẽ bằng, như thường lệ, dòng điện thành điện áp.

Dựa trên điều này, chúng tôi rút ra kết luận để mua đúng trình điều khiển cho đèn LED, bạn cần xác định dòng điện mà đèn LED tiêu thụ và điện áp rơi vào chúng, và chọn trình điều khiển theo các thông số.

Ví dụ, trình điều khiển này hỗ trợ kết nối tối đa 12 đèn LED công suất cao trên 1W, với mức tiêu thụ là 0,4A.

Cái này tạo ra dòng điện 1,5A và điện áp từ 20 đến 39V, có nghĩa là bạn có thể kết nối với nó, ví dụ, đèn LED ở 1,5A, 32-36V và công suất 50W.

Kết luận

Trình điều khiển là một trong những loại nguồn cung cấp được thiết kế để cung cấp cho đèn LED với một dòng điện nhất định. Về nguyên tắc, không vấn đề gì về nguồn năng lượng này được gọi là gì. Bộ nguồn được gọi là bộ nguồn cho dải đèn LED 12 hoặc 24 Volts, chúng có thể tạo ra bất kỳ dòng điện nào dưới mức tối đa. Biết tên chính xác, bạn không có khả năng mắc lỗi khi mua hàng hóa trong các cửa hàng và bạn sẽ không phải thay đổi nó.

Comments

[#1 Faza]

Ghi nhớ))

[#2 Oleg]

Bài viết hữu ích.

[#3 Oleg]

Cảm ơn bạn đã trình bày sáng suốt về chủ đề nhầm lẫn của các nhà quản lý.

[#4 Giải phẫu]

Nó có thể hiểu được)) nếu không thì tôi đã thực hiện chiếu sáng bảng với arduino thông qua mô-đun PWM, mà tôi đã kết nối nguồn điện (!) Từ bộ đàm)) nhưng không thể)) hoặc không mong muốn.

[#5 Alex mật]

Tôi không biết những gì các "nhà quản lý" không biết với tôi đã nói gì với tác giả của bài viết))) nhưng bài viết này có sự không nhất quán về logic và kỹ thuật. Tại sao tác giả cũng kéo nến xe hơi ở đây - Tôi không hiểu gì cả. Cảm giác mà tác giả cũng không hiểu điều này. Với tỷ lệ tốt của 70 bài viết này, hãy loại bỏ và chỉ để lại "phần thực tế" với một số sửa đổi, thì có lẽ nó sẽ thực sự dễ hiểu. Lý thuyết của hoàng tử Thông tin về các nguồn hiện tại và nguồn điện áp nên được loại bỏ mà không thất bại, vì sự ngu ngốc đã hoàn tất khi được xem xét liên quan đến vấn đề chính của bài báo, mà lý thuyết này mà Tử hoàn toàn không có gì để làm.
Một ví dụ sinh động về điều này là đề cập đến cuộn dây đánh lửa. Và đây là nguồn hiện tại? Không có gì để làm với nó, và nó không liên quan gì đến nguồn hiện tại, một nguyên tắc hoàn toàn khác.
Trong thực tế, mọi thứ đơn giản hơn.Không có nguồn hiện tại hoặc nguồn điện áp với các thuộc tính được mô tả bởi các tác giả trong thực tế. Có những bộ nguồn thông thường với công suất cuối cùng (chúng ta có thể nói về công suất định mức), tạo ra điện áp được cung cấp cho các nhà thiết kế. Dòng điện sẽ phụ thuộc vào điện trở tải và công suất mà nguồn năng lượng này có khả năng cung cấp.
Đơn giản thật nguồn hiện tại (hoặc điện áp, về cơ bản là giống nhau trong trường hợp của chúng tôi) có điện áp đầu ra không ổn định, thay đổi tùy thuộc vào dòng tải. Sử dụng một mạch điện tử khá đơn giản, chúng ta có thể ổn định điện áp đầu ra của nguồn điện hoặc ổn định dòng điện đầu ra.
Về nguyên tắc, người lái xe cũng làm việc với bộ ổn định như vậy. Nó là cần thiết khi điện áp của nguồn không ổn định và liên tục thay đổi, ví dụ, khi được sử dụng trong xe hơi, nơi điện áp của máy phát có thể thay đổi và thường cao hơn điện áp tính toán 12V.
Khi cần một bộ ổn định dòng điện và khi cần một điện áp là một vấn đề cụ thể, họ thường sử dụng ổn định điện áp, điều đó dễ dàng hơn. Và nó hợp lý hơn cho ánh sáng khi đèn LED đã được đánh giá cho một điện áp nhất định.

Mô-đun PWM cũng có thể được sử dụng và nó được sử dụng tích cực để điều chỉnh độ sáng, ví dụ, trong đèn nền của màn hình và TV. Thực tế rằng đây là nhà sản xuất màn hình "không mong muốn" không biết gì))) hoặc không muốn biết, vì đây là cách dễ nhất và rẻ nhất.

Nó có thể không chi tiết như trong bài viết))) và hơi lộn xộn, nhưng ở đâu đó quá đơn giản, nhưng (có vẻ như với tôi) chính xác hơn.

[#6 Dmitry]

Tôi hoàn toàn đồng ý với nhận xét trước đó, bài viết không những không giải thích được bản chất của vấn đề, mà còn gây hiểu lầm!

[#7 Marat]

Bài viết thực sự được viết bởi một người hiểu những gì anh ta đang viết về (điều này hiếm khi xảy ra bây giờ). Cá nhân tôi đã nhận được một câu trả lời thấu đáo cho câu hỏi của tôi. Cảm ơn

[#8 Pavel]

Cảm ơn vì nhận xét này! Có bao nhiêu người không đọc các mô tả về nguồn hiện tại là gì và tất cả các mô tả không đồng ý với kết luận logic của tôi và nhờ nhận xét của bạn, mọi thứ kết hợp với nhau, bạn đã mô tả chính xác nguồn hiện tại như tôi đã hiểu. Tôi bày tỏ lòng biết ơn đến tác giả của bình luận thứ năm, Alex Gall.

[#9 Eugene]

Alexei, cho tôi biết, đối với một cuộn băng có điốt ws2815 12 volt, tôi có cần một trình điều khiển với giới hạn hiện tại hoặc nguồn điện có giới hạn điện áp không? Có phải băng dường như không có điện trở giới hạn hiện tại?