categorieën: Aanbevolen artikelen » Lichtbronnen
Aantal keer bekeken: 51627
Reacties op het artikel: 4
Uitdagende problemen met LED-lampvermogen
Het artikel gaat over de krachtfuncties van LED-lampen en modules. Problemen en kenmerken van voedingen en bediening van dergelijke lampen worden overwogen.
LED-verlichting dringt snel ons leven binnen en probeert energie-efficiënte fluorescentielampen te verplaatsen die al bekend zijn geworden. Tot nu toe is dit niet erg succesvol. Laag vermogen, smalle lichtfocus, hoge helderheid en het verblindende effect van LED's maakt het niet mogelijk om comfortabele verlichting in appartementen te creëren. Maar dit zijn allemaal 'kinderziekten' van nieuwe bronnen die in de nabije toekomst zullen worden overwonnen. En hier Probleem met LED-lampvermogen verdient nadere aandacht.
Onthoud dat LED is een apparaat met het huidige principe van lichtgeneratie. De directe omzetting van elektrische stroom in licht is te wijten aan de recombinatie van ladingen in de halfgeleiderovergangszone. Als de efficiëntie van de omzetting van ladingen in lichtstraling bijna 100% was, zou dit een aantal ernstige technische en technologische problemen voor fabrikanten wegnemen high power led-lampen vandaag.
Natuurlijk, in vergelijking met het rendement van gloeilampen, die 3% niet bereiken, en fluorescentielampen, waarin het rendement nauwelijks 9% bereikt, zijn LED's met hun 22% onbetwistbare leiders onder lichtbronnen. 8 van elke 10 watt elektrisch vermogen dat aan het emitterende kristal wordt geleverd, wordt echter omgezet in warmte. En het is moeilijk om hem af te leiden, omdat silicium is een slecht koellichaammateriaal.
Kortom, LED's verdragen geen hoge temperaturen en ze reageren op dezelfde apparaten: ze schakelen LED's uit, waardoor diffusieprocessen in halfgeleiders worden versneld. Idealiter is de levensduur van de LED bij cryogene temperaturen onbeperkt. Maar bij 100 graden is hij in het beste geval 50.000 uur.
Daarom zijn die "gouden" tijden verstreken waarin een LED-indicator met laag vermogen via een beperkende weerstand kon worden ingeschakeld en het bestaan ervan kon vergeten. Met een toename van de efficiëntie en het vermogen van LED's is het noodzakelijk om te balanceren op de wankele grens van extreem hoge stromen en temperaturen.
De eerste LED-lampen (SL) hadden een eenvoudig voedingsontwerp: een stroombegrenzende condensator, een gelijkrichter en vervolgens een opeenvolgende keten van emitterende diodes. Bovendien hadden ze aanzienlijke pulsaties van de lichtstroom vanwege de lage traagheid van de LED's. Dergelijke lampen zijn gebruikt voor het verlichten van bijkeuken, trappenhuizen en huisnummerplaten.
Maar ze waren volkomen ongeschikt voor het verlichten van woongebouwen. Allereerst door de onbevredigende eigenschappen van de pulserende lichtstroom. De komst van krachtige LED's en LED-modules met een vermogen tot 50 en zelfs 100 W heeft de ontwikkeling van noodzakelijk gemaakt gespecialiseerde voedingen voor hun normale werking.
toepassing lineaire stroomstabilisatoren voor het voeden van LED-lampen bleek alleen acceptabel te zijn voor stromen tot 1A. Ondanks het brede bereik en de precieze outputparameters, hadden de microschakelingen grote warmteverliezen, vereisten het gebruik van radiatoren en konden ze niet worden gebruikt in krachtige LED-lampen. Tegenwoordig hebben individuele LED's en modules geïntegreerde integrale stabilisatoren, maar dergelijke modules worden voornamelijk gebruikt wanneer ze worden gevoed door oplaadbare batterijen.
De uitweg werd gevonden op de manier van toepassing. schakelvoedingen voor LED-lampen. In feite zijn dit halfgeleiders voorschakelapparaten van compacte fluorescentielampengeoptimaliseerd voor het voeden van LED-lampen.Het voordeel van pulsapparaten is de mogelijkheid om te werken vanaf de netspanning (220 V), een hoog rendement, het gemak van stabilisatiestroomregeling.
De nadelen zijn de hoge prijs, inschakelstroomingang en rimpeluitgangsstroom, waardoor de levensduur van de LED's wordt verkort. Met enige complicatie van deze apparaten, genaamd "LED-stuurprogramma's", wordt netwerkinterferentie effectief onderdrukt. Dergelijke stuurprogramma's zijn door veel bedrijven in een geïntegreerd ontwerp verkrijgbaar.
Een voorbeeld is de LM-serie step-down- en boost-drivers met pulsbreedtemodulatie van National Semiconductor. Helaas is de ingangsspanning van de microschakelingen niet meer dan 100V, waardoor het moeilijk is om ze rechtstreeks op het 220V-netwerk aan te sluiten. Daarom worden voor LED-lampen voor netspanning nog steeds drivers gebruikt die op afzonderlijke elementen zijn gemaakt.
Een breed scala aan stuurprogramma's voor installatie binnen en buiten biedt het bedrijf uit Taiwan Mean Well Enterprises. De AC / DC-converters dekken het vermogensbereik van 20 tot 300 watt. De ingangsspanning kan variëren van 90 tot 264V, er is bescherming tegen overspanning, kortsluiting, correctie van de ingangsvermogensfactor.
Nog complexere apparaten hebben stuurprogramma's met de mogelijkheid om de helderheid van LED-lampen te regelen of kleurbeheer bij gebruik van LED-modules als belasting met driekleuren RGB-LED's.
Voor kleurbeheer worden gespecialiseerde controllers met 4 of 6 uitgangen, programmageheugen of besturingsingangen van externe apparaten gebruikt. Met dergelijke controllers kunt u een volledig kleurengamma krijgen, maar bemoeilijken bovendien de voedingsapparatuur van dergelijke lampen.
LED-helderheidsregeling in het geval van het gebruik van gepulseerde apparaten met een breed bereik van ingangsspanningen, veroorzaakt dit aanzienlijke moeilijkheden. Traditionele dimmercircuits werkt in dit geval niet. Het is noodzakelijk om de parameters van de uitgangstrappen van de driver aan te passen, wat verre van eenvoudig is en opnieuw de voeding van dergelijke lichtbronnen bemoeilijkt.
Het resultaat is een paradoxale situatie: voor het aansturen en aansturen van slechts één halfgeleiderovergang die licht uitzendt, is het noodzakelijk om complexe en dure apparaten te gebruiken die duizenden of zelfs tienduizenden halfgeleiderstructuren bevatten. Gezien de verscheidenheid aan soorten en toepassingen van LED's, selecteert u vandaag een voedingsapparaat voor led strip en lampen met de gewenste eigenschappen en parameters is een serieus probleem.
Verdere ontwikkeling van voedingen en besturing wordt gezien in de creatie van flexibele, universele, programmeerbare stuurprogramma's met een vrij krachtige centrale processor. Dankzij de externe 'omsnoering' van de chips kunnen ze zowel rechtstreeks worden gebruikt om de lampen van het netwerk te voeden als om te communiceren met externe besturingsapparaten. De noodzakelijke elementaire basis bestaat vandaag. Stop alleen voor een succesvol ontwerp.
Zie ook op onze website:Hoe LED-plafondlampen te installeren
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: