2024-01-31
Cómo elegir correctamente la potencia del controlador LED
Cómo elegir correctamente la potencia del controlador LED
1, el circuito de accionamiento afecta directamente la vida útil del LED
El controlador LED que decimos incluye dos categorías de controlador digital y controlador analógico, controlador de circuito exponencial de controlador digital, incluido control de atenuación digital y cambio de color completo RGB. El controlador analógico se refiere al controlador de circuito analógico, que incluye una fuente de alimentación conmutada de corriente constante de CA y un circuito de control de corriente constante de CC. El circuito de accionamiento está compuesto por componentes electrónicos, incluidos componentes semiconductores, resistencias, condensadores, inductores, etc. Estos componentes tienen una vida útil y la falla de cualquier dispositivo provocará la falla de todo el circuito o parte de la función. La vida útil del LED es de 5 a 10 mil horas, según 50.000 horas, la iluminación continua tiene una vida útil de casi 6 años. La vida útil de la fuente de alimentación conmutada es difícil de alcanzar los 6 años, el período de garantía de la fuente de alimentación conmutada vendida en el mercado es generalmente de 2 a 3 años y la fuente de alimentación con una garantía de 6 años es de grado militar y el El precio es de 4 a 6 veces mayor que el de la fuente de alimentación normal y la fábrica de iluminación general es difícil de aceptar. Por lo tanto, la falla de las lámparas LED se debe principalmente a una falla del circuito del controlador.
2. Problema de disipación de calor
El LED es una fuente de luz fría, la temperatura de la unión de trabajo no puede exceder el valor límite y se debe dejar un cierto margen en el diseño. El diseño de toda la lámpara debe considerar una apariencia hermosa, fácil instalación, distribución de la luz, disipación de calor y muchos otros aspectos del problema, para buscar un equilibrio en muchos factores, para que la lámpara en general sea la mejor. El tiempo de desarrollo de las lámparas LED no es largo, no hay mucha experiencia de la que aprender y muchos diseños se mejoran constantemente. Algunos fabricantes de iluminación LED utilizan la energía para subcontratar o subcontratar, los diseñadores de iluminación no saben mucho sobre la fuente de alimentación, el espacio de disipación de calor del LED es grande y el espacio de disipación de energía es pequeño. Generalmente, encontrar la fuente de alimentación adecuada se basa en el diseño de la lámpara, lo que plantea ciertas dificultades para la adaptación de la fuente de alimentación. A menudo se encuentra porque el espacio interno de la lámpara es pequeño o la temperatura interna es alta y el control de costos es bajo, no se puede combinar con la fuente de alimentación adecuada. Algunas fábricas de iluminación LED tienen capacidades de I + D de energía; al comienzo del diseño de la lámpara para evaluar la sincronización inicial del diseño de energía, se pueden resolver los problemas anteriores. En el diseño, se debe considerar exhaustivamente la disipación de calor del LED y la disipación de calor de la fuente de alimentación, y se debe controlar el aumento de temperatura de la lámpara en su conjunto, para diseñar una mejor lámpara.
3. Problemas en el diseño de la fuente de alimentación.
A. Diseño de energía. Aunque la eficiencia de la luz LED es alta, hay una pérdida de energía térmica del 80-85%, lo que resulta en un aumento de temperatura de 20-30 grados dentro de la lámpara, si la temperatura ambiente es de 25 grados, el interior de la lámpara tiene 45-55 grados, la fuente de alimentación durante mucho tiempo en un ambiente de alta temperatura, para garantizar la vida útil debe aumentar el margen de potencia, generalmente se deja entre 1,5 y 2 veces el margen.
B, selección de componentes. Cuando la temperatura interna de la lámpara es de 45 a 55 grados, el aumento de temperatura interna de la fuente de alimentación es de aproximadamente 20 grados y la temperatura cerca del componente debe alcanzar 65 a 75 grados. Algunos componentes se desviarán a altas temperaturas y otros acortarán su vida útil, por lo que los dispositivos deben seleccionarse para usarse a temperaturas más altas durante mucho tiempo, prestando especial atención a los condensadores y cables electrolíticos.
C, diseño de rendimiento eléctrico. La fuente de alimentación conmutada está diseñada para los parámetros del LED, principalmente parámetros de corriente constante, el tamaño de la corriente determina el brillo del LED, si el error de corriente del lote es grande, el brillo de todo el lote de luces es desigual. Y el cambio de temperatura también puede hacer que cambie la corriente de salida de la fuente de alimentación. Generalmente, el error del lote se controla dentro de +/-5% para garantizar el brillo constante de la lámpara. La caída de voltaje positiva del LED está polarizada y el rango de voltaje de corriente constante del diseño de la fuente de alimentación debe incluir el rango de voltaje del LED. Cuando se utilizan varias series de LED, la caída de voltaje mínima multiplicada por el número de series es el voltaje límite inferior, la caída de voltaje máxima multiplicada por el número de series es el voltaje límite superior, el rango de voltaje de corriente constante de la fuente de alimentación es ligeramente Más amplio que este rango, generalmente los límites superior e inferior dejan un margen de 1-2 V.
D, diseño de disposición de PCB. Las lámparas LED se quedan con un tamaño más pequeño para la fuente de alimentación (a menos que sea externa a la fuente de alimentación), por lo que los requisitos de diseño de PCB son mayores y hay muchos factores a considerar. La distancia de seguridad debe ser suficiente, lo que requiere el aislamiento de entrada y salida de la fuente de alimentación, el circuito del lado primario y el circuito del lado secundario deben soportar 1500-2000 VCA, y la distancia debe ser de al menos 3 mm en la PCB. Si se trata de una lámpara con carcasa metálica, toda la placa de alimentación también debe considerar la distancia de seguridad entre la parte de alto voltaje y la carcasa. Si no hay espacio para garantizar una distancia segura, se deben utilizar otras medidas para garantizar el aislamiento, como perforar agujeros en la PCB, agregar papel aislante, pegamento aislante para macetas, etc. Además, la placa de tela también debe considerar el equilibrio de calor, el elemento calefactor debe distribuirse uniformemente y no puede colocarse centralmente para evitar el aumento de temperatura local. Condensador electrolítico alejado de fuentes de calor, envejecimiento lento, prolonga la vida útil.
E. Problema de autenticación. En la actualidad, no existe un estándar nacional para las lámparas LED, los departamentos estatales pertinentes están estudiando y desarrollando, la certificación de ventas nacionales de lámparas se refiere al estándar de lámparas de iluminación, la exportación es para obtener la certificación CE o UL, y algunas se refieren a LED extranjeras. Normas de lámparas para hacer. Por lo tanto, en vista de esta situación, el diseño de una fuente de alimentación conmutada para cumplir con los estándares anteriores al mismo tiempo es más difícil, solo podemos cumplir diferentes requisitos para diferentes certificaciones.
B, selección de componentes. Cuando la temperatura interna de la lámpara es de 45 a 55 grados, el aumento de temperatura interna de la fuente de alimentación es de aproximadamente 20 grados y la temperatura cerca del componente debe alcanzar 65 a 75 grados. Algunos componentes se desviarán a altas temperaturas y otros acortarán su vida útil, por lo que los dispositivos deben seleccionarse para usarse a temperaturas más altas durante mucho tiempo, prestando especial atención a los condensadores y cables electrolíticos.
C, diseño de rendimiento eléctrico. La fuente de alimentación conmutada está diseñada para los parámetros del LED, principalmente parámetros de corriente constante, el tamaño de la corriente determina el brillo del LED, si el error de corriente del lote es grande, el brillo de todo el lote de luces es desigual. Y el cambio de temperatura también puede hacer que cambie la corriente de salida de la fuente de alimentación. Generalmente, el error del lote se controla dentro de +/-5% para garantizar el brillo constante de la lámpara. La caída de voltaje positiva del LED está polarizada y el rango de voltaje de corriente constante del diseño de la fuente de alimentación debe incluir el rango de voltaje del LED. Cuando se utilizan varias series de LED, la caída de voltaje mínima multiplicada por el número de series es el voltaje límite inferior, la caída de voltaje máxima multiplicada por el número de series es el voltaje límite superior, el rango de voltaje de corriente constante de la fuente de alimentación es ligeramente Más amplio que este rango, generalmente los límites superior e inferior dejan un margen de 1-2 V.
D, diseño de disposición de PCB. Las lámparas LED se quedan con un tamaño más pequeño para la fuente de alimentación (a menos que sea externa a la fuente de alimentación), por lo que los requisitos de diseño de PCB son mayores y hay muchos factores a considerar. La distancia de seguridad debe ser suficiente, lo que requiere el aislamiento de entrada y salida de la fuente de alimentación, el circuito del lado primario y el circuito del lado secundario deben soportar 1500-2000 VCA, y la distancia debe ser de al menos 3 mm en la PCB. Si se trata de una lámpara con carcasa metálica, toda la placa de alimentación también debe considerar la distancia de seguridad entre la parte de alto voltaje y la carcasa. Si no hay espacio para garantizar una distancia segura, se deben utilizar otras medidas para garantizar el aislamiento, como perforar agujeros en la PCB, agregar papel aislante, pegamento aislante para macetas, etc. Además, la placa de tela también debe considerar el equilibrio de calor, el elemento calefactor debe distribuirse uniformemente y no puede colocarse centralmente para evitar el aumento de temperatura local. Condensador electrolítico alejado de fuentes de calor, envejecimiento lento, prolonga la vida útil.
E. Problema de autenticación. En la actualidad, no existe un estándar nacional para las lámparas LED, los departamentos estatales pertinentes están estudiando y desarrollando, la certificación de ventas nacionales de lámparas se refiere al estándar de lámparas de iluminación, la exportación es para obtener la certificación CE o UL, y algunas se refieren a LED extranjeras. Normas de lámparas para hacer. Por lo tanto, en vista de esta situación, el diseño de una fuente de alimentación conmutada para cumplir con los estándares anteriores al mismo tiempo es más difícil, solo podemos cumplir diferentes requisitos para diferentes certificaciones.
4. Usar parámetros
La selección de la fuente de alimentación adquirida depende principalmente de la corriente constante y del rango de voltaje de la corriente constante. El valor de corriente constante se selecciona como la corriente estándar inferior del LED. La elección del rango de voltaje debe ser moderada, trate de no elegir un rango grande para evitar el desperdicio de energía.
Opciones específicas recomendadas:
En el diseño de iluminación LED, generalmente existen dos tipos de esquemas de accionamiento: accionamiento lineal y accionamiento tipo interruptor.
En el diseño de iluminación LED, generalmente existen dos tipos de esquemas de accionamiento: accionamiento lineal y accionamiento tipo interruptor.
La aplicación de conducción lineal es una de las aplicaciones de conducción más simples y directas. En la aplicación de LED blanco de grado de iluminación, aunque existen problemas como baja eficiencia y poca capacidad de ajuste, debido a su circuito simple y tamaño pequeño, puede cumplir con algunas aplicaciones específicas.
El variador de tipo interruptor puede obtener una buena precisión de control de corriente y una alta eficiencia general, y el modo de aplicación se divide principalmente en dos categorías: tipo reductor y tipo impulso. Los controladores de conmutación reductores son para aplicaciones donde el voltaje de la fuente de alimentación es mayor que el voltaje final del LED o donde se activan varios LED en paralelo. El controlador del interruptor de refuerzo es para aplicaciones donde el voltaje de la fuente de alimentación es menor que el voltaje final del LED o donde se activan varios LED en serie.
En general, se cree que la unidad aislada es segura pero menos eficiente, y la unidad no aislada es más eficiente, lo que debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos del uso real.
El diseño actual de la aplicación de iluminación de controlador LED básica general es relativamente simple, pero si también se requieren otras características como la atenuación por control de fase y la corrección del factor de potencia (PFC), el diseño se vuelve complicado. Los controladores LED sin atenuación y sin corrección del factor de potencia generalmente incluyen una fuente de alimentación conmutada fuera de línea para ajustar la salida a una corriente constante.
La arquitectura final del controlador LED contiene un circuito de regulación de corriente con protección contra cortocircuitos. Esto se puede lograr utilizando circuitos de regulación lineal, pero este método es inherentemente ineficiente y, por lo tanto, adecuado para corrientes de salida bajas y, por lo general, no se aplica a arquitecturas de niveles múltiples. La alternativa es utilizar un circuito regulador reductor simple con retroalimentación de corriente para limitar la corriente de salida más allá de la corriente de accionamiento del LED deseada. Contrarresta los cambios en el voltaje directo total del LED con la temperatura y la tolerancia del dispositivo, y también limita la corriente en caso de un cortocircuito u otras condiciones de falla, protegiendo así al controlador contra daños.
