Vấn đề năng lượng đèn LED đầy thách thức

Bài báo nói về các tính năng năng lượng của đèn LED và mô-đun. Các vấn đề và tính năng của các thiết bị cung cấp điện và điều khiển các loại đèn này được xem xét.

Ánh sáng LED đang nhanh chóng xâm chiếm cuộc sống của chúng ta, cố gắng thay thế đèn huỳnh quang tiết kiệm năng lượng đã trở nên quen thuộc. Cho đến nay điều này không thành công lắm. Công suất thấp, tiêu cự ánh sáng hẹp, độ sáng cao và hiệu ứng chói mắt của đèn LED không cho phép tạo ra ánh sáng thoải mái trong căn hộ. Nhưng đây là tất cả các bệnh thời thơ ấu của người Bỉ, các nguồn mới sẽ được khắc phục trong tương lai gần. Và đây Vấn đề về đèn LED xứng đáng được chú ý hơn.

Nhớ lại rằng LED là một thiết bị với nguyên lý phát sáng hiện nay. Sự chuyển đổi trực tiếp của dòng điện thành ánh sáng là do sự kết hợp lại các điện tích trong vùng chuyển tiếp bán dẫn. Nếu hiệu suất chuyển đổi điện tích thành bức xạ ánh sáng đạt gần 100%, điều này sẽ loại bỏ một số vấn đề nghiêm trọng về kỹ thuật và công nghệ mà các nhà sản xuất phải đối mặt bóng đèn led công suất cao hôm nay

Tất nhiên, so với hiệu suất của đèn sợi đốt, không đạt 3% và đèn huỳnh quang, trong đó hiệu suất chỉ đạt 9%, đèn LED với 22% là những nhà lãnh đạo không thể chối cãi trong các nguồn sáng. Tuy nhiên, 8 trong số 10 watt năng lượng điện cung cấp cho tinh thể phát ra được chuyển đổi thành nhiệt. Và rất khó để chuyển hướng anh ta, bởi vì silicon là một vật liệu tản nhiệt kém.

Nói tóm lại, đèn LED không chịu được nhiệt độ cao và chúng phản ứng với cùng một thiết bị: chúng vô hiệu hóa đèn LED, tăng tốc quá trình khuếch tán trong chất bán dẫn. Lý tưởng nhất là ở nhiệt độ đông lạnh, tuổi thọ của đèn LED là không giới hạn. Nhưng ở 100 độ, anh ấy, tốt nhất, là 50.000 giờ.

Do đó, thời gian "vàng" đó đã trôi qua khi đèn LED công suất thấp có thể được bật thông qua một điện trở giới hạn và quên đi sự tồn tại của nó. Với sự gia tăng hiệu quả và sức mạnh của đèn LED, cần phải cân bằng trên biên giới rung lắc của dòng điện và nhiệt độ cực cao.

Đèn LED đầu tiên (SL) có thiết kế cung cấp năng lượng đơn giản: tụ điện giới hạn dòng điện, bộ chỉnh lưu và sau đó là một chuỗi các điốt phát ra liên tiếp. Hơn nữa, chúng có các xung đáng kể của thông lượng ánh sáng do quán tính thấp của đèn LED. Những đèn như vậy đã được sử dụng để chiếu sáng các phòng tiện ích, cầu thang và biển số nhà.

Nhưng họ đã hoàn toàn không phù hợp để chiếu sáng mặt bằng khu dân cư. Trước hết, thông qua các đặc điểm không đạt yêu cầu của thông lượng ánh sáng xung. Sự ra đời của đèn LED công suất cao và mô-đun LED có công suất lên tới 50 và thậm chí 100W đã cần đến sự phát triển của nguồn cung cấp năng lượng chuyên dụng cho hoạt động bình thường của họ.

Ứng dụng ổn định dòng tuyến tính để cung cấp năng lượng cho đèn LED Hóa ra chỉ chấp nhận được đối với dòng điện lên đến 1A. Mặc dù có các thông số đầu ra chính xác và phạm vi rộng, các vi mạch có tổn thất nhiệt lớn, yêu cầu sử dụng bộ tản nhiệt và không thể được sử dụng trong đèn LED công suất cao. Ngày nay, các đèn LED và mô-đun riêng lẻ đã tích hợp các bộ ổn định tích hợp, nhưng các mô-đun như vậy được sử dụng chủ yếu khi được cung cấp bởi pin sạc.

Lối thoát được tìm thấy trên đường áp dụng chuyển đổi nguồn cung cấp cho đèn LED. Trên thực tế, đây là những chất bán dẫn chấn lưu của đèn huỳnh quang compacttối ưu hóa để cung cấp năng lượng cho đèn LED.Ưu điểm của thiết bị xung là khả năng làm việc từ điện áp nguồn (220 V), hiệu suất cao, dễ điều khiển dòng ổn định.

Những nhược điểm bao gồm giá cao, đầu vào hiện tại và dòng đầu ra gợn, làm giảm tuổi thọ của đèn LED. Với một số biến chứng của các thiết bị này, được gọi là "Trình điều khiển LED", nhiễu mạng được triệt tiêu hiệu quả. Trình điều khiển như vậy có sẵn trong thiết kế tích hợp của nhiều công ty.

Một ví dụ là loạt LM của trình điều khiển bước xuống và tăng tốc với điều chế độ rộng xung từ National S bán dẫn. Thật không may, điện áp đầu vào của microcircuits không quá 100V, điều này gây khó khăn cho việc kết nối trực tiếp chúng với mạng 220v. Do đó, đối với đèn LED cho điện áp nguồn, trình điều khiển được thực hiện trên các phần tử rời rạc vẫn được sử dụng.

Một loạt các trình điều khiển để cài đặt trong nhà và ngoài trời cung cấp cho công ty từ Đài Loan Mean Well Enterprises. Bộ chuyển đổi AC / DC của nó bao gồm dải công suất từ ​​20 đến 300 watt. Điện áp đầu vào có thể thay đổi từ 90 đến 264V, có bảo vệ chống quá áp, ngắn mạch, hiệu chỉnh hệ số công suất đầu vào.

Thậm chí các thiết bị phức tạp hơn có Trình điều khiển với khả năng kiểm soát độ sáng của đèn LED hoặc quản lý màu khi sử dụng các mô-đun LED làm tải với đèn LED RGB ba màu.

Để quản lý màu, các bộ điều khiển chuyên dụng có 4 hoặc 6 đầu ra, bộ nhớ chương trình hoặc đầu vào điều khiển từ các thiết bị bên ngoài được sử dụng. Bộ điều khiển như vậy cho phép bạn có được gam màu đầy đủ, nhưng cũng làm phức tạp thêm thiết bị cung cấp điện của các loại đèn đó.

Kiểm soát độ sáng LED trong trường hợp sử dụng các thiết bị xung với một loạt các điện áp đầu vào, nó tạo ra những khó khăn đáng kể. Mạch dimmer truyền thống trong trường hợp này không hoạt động. Cần phải điều chỉnh các tham số của các giai đoạn đầu ra trình điều khiển, điều này không đơn giản và một lần nữa làm phức tạp việc cung cấp năng lượng của các nguồn sáng như vậy.

Kết quả là một tình huống nghịch lý: để cung cấp năng lượng và điều khiển chỉ một điểm tiếp xúc bán dẫn phát ra ánh sáng, cần phải sử dụng các thiết bị phức tạp và đắt tiền có chứa hàng ngàn hoặc thậm chí hàng chục nghìn cấu trúc bán dẫn. Với nhiều loại và ứng dụng của đèn LED, ngày nay, hãy chọn một thiết bị nguồn cho dải dẫn và đèn với các đặc tính và thông số mong muốn là một khó khăn nghiêm trọng.

Tiếp tục phát triển nguồn cung cấp năng lượng và điều khiển được thấy trong việc tạo ra các trình điều khiển linh hoạt, phổ quát, có thể lập trình có chứa bộ xử lý trung tâm khá mạnh. Bộ gắn chip bên ngoài của chip chip sẽ cho phép sử dụng cả hai trực tiếp để cấp nguồn cho đèn từ mạng và tương tác với các thiết bị điều khiển bên ngoài. Các cơ sở nguyên tố cần thiết tồn tại ngày nay. Dừng lại chỉ cho một thiết kế thành công.

Xem thêm trên trang web của chúng tôi:Cách lắp đặt đèn trần LED

Comments

[#1]

Để điều chỉnh độ sáng của đèn LED và đèn sợi đốt, tôi sử dụng bộ ổn định dòng và bộ điều chỉnh PWM trong suốt cuộc đời ý thức của tôi, và đối với đèn LED, ngành công nghiệp sử dụng bộ điều chỉnh PWM. Và nếu không có kiến ​​thức cơ bản về những điều cơ bản của thiết bị điện tử, thì nó không đáng để đánh lừa mọi người bằng những văn bản như vậy. Bộ điều khiển PWM đơn giản hơn chỉ là tham số.

[#2 Artyom]

Khi điều khiển đèn bằng đèn LED và đèn huỳnh quang với công tắc được chiếu sáng bằng diode, một số nhấp nháy và phát sáng yếu xảy ra ở những người khác khi công tắc ở trạng thái mở. Điều này là do thực tế là một dòng điện (khoảng 20 mA) đi qua đèn nền diode của công tắc.

[#3]

Đèn LED chỉ tốt hơn để điều chỉnh mà không cần PWM, bởi vì Không giống như các loại đèn khác, đèn LED ngay lập tức sáng lên và tắt, đó là lý do tại sao ánh sáng nhấp nháy trở nên có hại cho tầm nhìn (đặc biệt là ở chu kỳ nhiệm vụ cao, xảy ra ở độ sáng rất thấp).

Không giống như đèn sợi đốt, đèn LED ở dòng điện thấp không đặc biệt làm biến dạng bóng râm của ánh sáng. Ngoài ra, do hiệu quả tốt, điện trở sẽ không đặc biệt nóng lên. Do đó, kiểm soát hiện tại là một giải pháp tốt cho họ. Và vì có rất nhiều bóng đèn trong đèn để làm cho nó tối hơn - bạn có thể tắt một số bóng đèn.

[#4]

Bài viết có năng lực. Một chút hời hợt, nhưng không còn phù hợp với một khối lượng văn bản như vậy. Và "sở hữu kiến ​​thức cơ bản về các kiến ​​thức cơ bản về điện tử" có thể được giải trí bằng cách hàn các bộ điều khiển PWM trên bộ định thời 555 và MOSFET-e trần, làm hỏng thị lực và đèn LED, bỏ qua các tính năng điều khiển đèn LED mạnh mẽ.