Caratteristiche dell’alimentatore per luci a LED

Le funzioni dell’alimentatore LED

Con il continuo sviluppo della tecnologia di confezionamento delle lampade a LED e della tecnologia di dissipazione del calore negli ultimi anni, la stabilità delle lampade a LED ha raggiunto un livello relativamente buono. Il decadimento della luce e la deriva del colore sono causati principalmente da prodotti di produttori scadenti, principalmente a causa di un design irragionevole di dissipazione del calore. Relativamente parlando, molto più grave è il problema dell’alimentazione della lampada a LED, che è la principale causa di lampada morta o sfarfallio. In altre parole, l’alimentazione della lampada a LED è diventata un difetto della qualità della lampada a LED. Secondo la teoria del barilotto, la durata dell’alimentatore di azionamento della lampada a LED è la durata della lampada a LED.

I lampioni di illuminazione tradizionali sono separati dal portalampada e dalla fonte di alimentazione. È il portalampada che di solito fallisce: lo standard generale per le lampade al sodio ad alta pressione prevede una garanzia di un anno. L’unità di gestione dei lampioni immagazzinerà un certo numero di lampade al sodio. La lampada al sodio ad alta pressione ha standard nazionali maturi e i parametri principali come le dimensioni e la potenza dei principali accessori sono unificati e intercambiabili.

L’attuale guasto della lampada a LED è principalmente nell’alimentatore, quindi la cosa principale è risolvere il problema dell’alimentatore. A causa della mancanza di standard unificati obbligatori per gli alimentatori LED, gli alimentatori in commercio sono indipendenti, monocanale, multicanale e di dimensioni diverse, difficili da sostituire.

Con l’emergere sul mercato di lampioni a LED ad altissima potenza e di luci a tunnel a LED, frequenti interruzioni di alimentazione dell’unità LED e l’uso di design integrati per le fonti di alimentazione dell’unità di illuminazione stradale a LED spesso rendono difficile mantenere l’alimentazione di luci a LED. Inoltre, alcuni produttori non dispongono di servizi di manutenzione post-vendita, quindi le lamentele dei proprietari hanno causato l’incomprensione del pubblico sulle luci a LED dopo la pubblicità esagerata dei media, che ha influito sulla reputazione dell’industria dei LED.

Esperienza 1: rinuncia a più di 4 output e sviluppa output singoli o doppi. Abbandona le grandi correnti e le super correnti e sviluppa le piccole correnti.

Maggiore è il numero di canali di uscita, più è complicato e il costo per risolvere l’interferenza di corrente tra le diverse prese è molto elevato. Se non viene risolto, il tasso di errore è maggiore. Inoltre, maggiore è il numero di canali di uscita, maggiore è la corrente di uscita totale e la corrente è la principale causa di riscaldamento e la tensione stessa non provoca direttamente il riscaldamento. In poche parole, il valore del cuore è proporzionale al quadrato della corrente, il che significa che se la corrente viene raddoppiata, il valore del calore aumenterà di 4 volte. Se la corrente viene aumentata di 3 volte, il potere calorifico aumenterà a 9 volte. In sintesi, il tasso di interruzione di corrente delle luci a LED con uscita singola o doppia sarà molto ridotto.

Esperienza 2: rinuncia ad alta potenza e super potenza e scegli alimentatori ad alta stabilità di piccola e media potenza.

Perché maggiore è la potenza, maggiore è la generazione di calore e più compatti i componenti all’interno, il che non favorisce la dissipazione del calore, e la temperatura è la causa dell’interruzione di corrente. Inoltre, l’alimentatore a bassa potenza è relativamente maturo e presenta vantaggi in termini di stabilità e costo. In effetti, molte soluzioni di potenza ad alta potenza non sono state verificate nel tempo e provate dalla pratica. Sono tutti progetti lanciati in fretta e furia e sono tutti prodotti sperimentali. Pertanto, i fallimenti sono infiniti. Al contrario, a causa del precedente sviluppo di alimentatori di piccola e media potenza, le soluzioni tecniche sono molto più mature.

Esperienza 3: il controllo intelligente è uno dei vantaggi delle lampade a LED e l’alimentazione è la chiave del controllo intelligente.

Il controllo intelligente è il più maturo ed efficace nelle applicazioni di illuminazione stradale a LED e tunnel a LED. Il controllo intelligente può ottenere un controllo continuo della potenza della lampada in diversi periodi di tempo e in base alla densità del traffico stradale, che non solo soddisfa i requisiti dell’applicazione, ma consente anche un enorme risparmio energetico. L’effetto può far risparmiare un sacco di soldi per l’unità di supervisione dell’autostrada. L’applicazione dell’illuminazione del tunnel non solo può risparmiare energia, ma può anche regolare automaticamente la luminosità degli ingressi e delle uscite del tunnel in base alla situazione di luminosità all’esterno del tunnel, fornendo ai conducenti una fase di transizione visiva per garantire la sicurezza di guida.

 

Esperienza 4: la dissipazione del calore e la protezione sono i principali fattori esterni di interruzione di corrente.

Non solo l’alimentatore stesso genererà calore, ma anche le lampade genereranno calore. Come dissipare ragionevolmente queste due fonti di calore è un problema che il progettista della lampada deve considerare. È necessario evitare un’eccessiva concentrazione di calore, che formi un effetto isola di calore e influisca sulla durata dell’alimentatore. L’utilizzo di una soluzione di alimentazione separata è una buona scelta.

 

Esperienza 5: Design modulare.

Il design modulare è diventato la tendenza attuale. È necessario trovare un modo per integrare l’alimentazione del modulo. Se l’alimentatore può essere collegato e scollegato per risolvere il problema di manutenzione, sarà accolto favorevolmente dagli utenti. Allo stesso tempo, è necessario stabilire la standardizzazione dell’interfaccia in modo che gli alimentatori per lampade a LED di diversi produttori possano essere universali.

Esperienza 6: Prestazioni protettive.

Anche i problemi di protezione sono molto importanti. La penetrazione dell’umidità può causare un cortocircuito dell’alimentatore, la sabbia e la polvere sull’involucro influiranno sulla dissipazione del calore dell’alimentatore e l’esposizione al sole causerà facilmente temperature elevate e invecchiamento di cavi e altri componenti. Dall’esperienza nell’uso effettivo, il tasso di guasti delle spine dei cavi rotanti è relativamente alto e la maggior parte di essi è causata da perdite d’acqua.

 

Lezione 7: La fattibilità della manutenzione.

Il problema dell’interruzione di corrente non può essere completamente evitato. L’industria internazionale dell’illuminazione a LED ha proposto il principio della facilità di manutenzione all’inizio del 21° secolo. Solo quando la sostituzione dell’alimentatore è semplice come la sostituzione della sorgente luminosa di un’illuminazione convenzionale, l’utente può essere felice. Anche se l’alimentatore è rotto, l’umore non sarà male e l’umore dell’utente determina il destino dei produttori di lampade a LED.

Riepilogo: è meglio utilizzare un design diviso per l’alimentazione della lampada a LED, prestando attenzione all’affidabilità e alla durata dell’alimentatore. Anche se il costo è leggermente aumentato, solo progettando prodotti dal punto di vista dei clienti un’azienda può ottenere uno sviluppo a lungo termine.

Tecnologia di regolazione del driver di alimentazione LED

Con l’ampia applicazione dell’azionamento a corrente costante dei LED e la richiesta di attenuazione in occasioni specifiche, la tecnologia di attenuazione dei LED è ampiamente utilizzata. Il driver LED a corrente costante HX3143 può utilizzare l’attenuazione analogica e l’attenuazione PWM per attenuare i LED ad alta potenza. Può essere facilmente e semplicemente dimmerato tramite un pin DIM, con un’elevata precisione di dimmerazione e una buona linearità.

 

Realizzazione della funzione di regolazione della luminosità del LED

I metodi di regolazione della luminosità comunemente utilizzati dal circuito di azionamento del LED possono essere suddivisi in due: attenuazione analogica e modalità PWM. Poiché la luminosità del LED è principalmente influenzata dalla corrente diretta, ha una relazione positiva con la densità di corrente diretta. I due metodi di attenuazione precedenti cambiano la luminosità del LED modificando la corrente media che lo attraversa.

Dimmerazione analogica: in questo modo, la corrente che scorre attraverso il LED viene regolata linearmente in modo continuo per modificare la luminosità della luce e la luminosità del LED può essere regolata in un intervallo più ampio.

Oscuramento PWM: regola la luminosità luminosa accendendo e spegnendo ripetutamente la corrente del LED entro un’unità di tempo. La frequenza di commutazione è generalmente superiore a 100 Hz, quindi questa corrente di impulso non è facile da notare dall’occhio umano. La corrente media I che attraversa il LED e il duty cycle D sono linearmente proporzionali.

HX3143 è un driver LED a corrente costante con topologia step-down. L’intervallo di tensione di ingresso può essere 4 ~ 20 V e l’ILED può essere regolato da 10 mA ~ 1,2 A. Può pilotare stringhe LED singole o multiple. La corrente del LED è uguale alla corrente che scorre attraverso l’induttore. Quando la tensione VIN aumenta, questo circuito regola il ciclo di lavoro degli impulsi di corrente che fluiscono attraverso il LED, L e R2 monitorando la tensione del pin CS per rendere costante la corrente del LED al valore impostato.

HX3143 può programmare la corrente che scorre attraverso il LED impostando la resistenza Radj da CS a GND. Il pin DIM può accettare l’attenuazione analogica e l’attenuazione PWM.

Dimmeraggio analogico

La luminosità del LED è influenzata principalmente dalla corrente diretta e ha una relazione positiva con la densità di corrente diretta. Maggiore è la corrente diretta, maggiore è la probabilità di ricombinazione di elettroni e lacune e maggiore è la luminosità dell’emissione di luce.

La tecnologia di regolazione analogica serve a controllare la luminosità del LED modificando la corrente media che scorre attraverso il LED per unità di tempo. Ad esempio, dobbiamo ridurre la luminosità del LED al 50% della luminosità originale e dobbiamo solo ridurre la corrente del LED alla metà del valore massimo. . L’attenuazione analogica può essere ottenuta regolando la resistenza del resistore di rilevamento della corrente Radj per impostare la corrente del LED o applicando una tensione CC al pin di controllo dell’attenuazione del chip del driver.

L’attenuazione della resistenza variabile converte l’energia elettrica in eccesso in calore sul resistore, che è una perdita di energia. Il più grande vantaggio dell’attenuazione analogica è che evita il rumore causato dall’attenuazione. Durante l’attenuazione analogica, il driver è sempre in uno stato di funzionamento continuo e l’efficienza di conversione della potenza del driver diminuisce rapidamente al diminuire della corrente di uscita. L’uso della regolazione analogica aumenterà il consumo energetico del sistema. Un altro svantaggio dell’attenuazione analogica è che la temperatura del colore della luce emessa dal LED varierà con la funzione specifica della corrente del LED e l’uso dell’attenuazione analogica dovrebbe essere evitato in situazioni con requisiti di temperatura di colore più elevati.

Dimmerazione PWM

La modulazione dell’ampiezza dell’impulso utilizza un circuito di commutazione per commutare rapidamente i LED a una frequenza non riconosciuta dall’occhio umano. L’occhio umano sembra che il LED sia sempre acceso, ma il LED effettivo lampeggia ancora e ancora, ma la frequenza non può essere riconosciuta dall’occhio umano. Il tempo di accensione e di spegnimento del tubo dell’interruttore per unità di tempo determina la corrente media che scorre attraverso il LED, che determina anche la luminosità del LED.

Il tempo di risposta dei LED è generalmente compreso tra diversi nanosecondi e decine di nanosecondi. Tali dispositivi emettitori di luce sono molto adatti per frequenti commutazioni ad alte frequenze. Pertanto, possiamo facilmente ottenere l’attenuazione digitale dei LED modificando periodicamente il ciclo di lavoro.

La funzione di regolazione PWM dell’HX3143 può essere realizzata modulando il pin DIM del driver LED. È possibile aggiungere un segnale PWM al pin DIM e la luminosità del LED può essere regolata modificando il ciclo di lavoro del segnale PWM. HX3143 può accettare una gamma di frequenza e un’ampiezza più ampie. Finché è presente un microcontrollore esterno che genera segnali di controllo PWM, il dimming diventa molto semplice. Solitamente un circuito 555 può essere utilizzato per generare il segnale PWM.